Концентрационный расходомер

 

Изобретение относится к измерению расхода воды концентрационным методом в трубопроводах и каналах произвольной формы и может быть использовано в системах гидрои теплотехники. Целью изобретения является повышение точности измерения. Воду из потока посредством насоса 2 пропускают через змеевик и сбрасывают в дренаж. Стационарный режим устанавливается через 5-7 мин. Сопротивление переменного резистора 26 устанавливают при выключенном решающем усилителе 21 так, чтобы сумма токов, проходящих через кондуктометрический преобразователь 4 и резистор 24, равнялась нулю. Таким образом фиксируется электропроводимость исходной воды для раствора сравнения. Затем готовят раствор сравнения. Переменным резистором 26 показания вольтметра 18 устанавливают на единицу, фиксируется разность электропроводимостей раствора сравнения и воды. Насос отключают, воду из потока направляют в кондуктометрический преобразователь и из межтрубного пространства теплообменника сбрасывают в дренаж. Через 5-7 мин, когда температура воды в кондуктометрическом преобразователе стабилизируется, переменным резистором фиксируют начальную электропроводимость потока, и после залпового ввода в поток индикатора объемом V<SB POS="POST">и</SB> по вольтметру 19 отмечается установившееся показание блока интегрирования 17. Объемный расход определяют по формуле. Расходомер применим для воды с изменяющейся температурой. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П.(НТ СССР (21) 4309943/24-10 (22) 25.09. 87 (46) 07.10.90. Бюл. Я 37 (71) Ростовский инженерно-строительный институт (72) A.С.Попов, А.К.Ивакин, Н.Л.Егоров и С.С.Лавникович (53) 68 1.121 (088.8) (56) Крымский И.Л. Применение концентрационного метода для контроль: ных измерений расходов воды. — Сб ° :

Методы и приборы для измерения расходов и количеств жидкости, газа, пара.

Таллинн,1972.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1180702, кл. С 01 F 1/64, 1984.

„„SU„„15975 4 А1 (51)5 С 01 F 1/64

2 (54) КОНЦЕНТРАЦИОННЫЙ РАСХОПОМЕР (57) Изобретение относится к измерению расхода воды концентрационным методом в трубопроводах и каналах произвольной формы и может быть использовано в системах гидро- и теплотехники.

Целью изобретения является повышение точности измерения . Воду из потока посредством насоса 2 пропускают через змеевик и сбрасывают в дренаж.

Стационарный режим устанавливается через 5-7 мин. Сопротивление переменного рези<-тора 26 устанавливают при выкяюченном решающем усилителе 21 таким, чтобы сумма токов, проходящнх через кондуктометрический преобразо1597564 ватель 4 и резистор 24, равнялась нулю ° Таким образом фиксируется электропроводимость исходной воды для раствора сравнения. Затем готовят

5 раствор сравнения. Переменным резистором 26 показания вольтметра 18 устанавливают на единицу, фиксируется разность электропроводимостей раствора сравнения и воды. Насос отключают, воду из потока направляют в кондуктометрический преобразователь и из межтрубного пространства теплообменни1 а

Изобретение относится к измерению расхода воды концентрационным методом в трубопроводах и каналах произволь- 20 ной формы, в том числе открытых и неизвестного сечения, и может быть использовано в системах гидро- и теплотехники, водо- и теплоснабжения.

Цель изобретения — повышение точно-. 5 сти измерения и расширение области применения, На фиг.1 показана схема концентрационного расходомера; на фиг.2 — температурный компенсатор. 30

Концентрационный расходомер состо.ит из узла I ввода индикатора, устройства II для приготовления раствора сравнения и анализа проб и измерительной схемы III.

Устройство II имеет контур циркуляции раствора (сравнения); который образуют последовательно соединенные трубками межтрубное пространство противоточного теплообменника 1, насос 40

2, трехходовой кран 3, кондуктометрический преобразователь 4 и темпера- турный компенсатор 5. Последний состоит из подключенного к тракту анализируемой воды резервуара 6, внутри которого расположен сосуд 7 с помещенной в него кондуктометрической ячейкой 8. Для контроля температур сред в специальной полости кондуктометрического преобразователя имеется термометр 9. Тракт отбора проб потока состоит из соединительных трубок, трехходового крана 10 и змеевика 11 .теплообменника. Межтрубное пространст во теплообменника и сосуд 7 снабжены

i5 дренажными вентилями 12 и 13. Корпус теплообменника теплоизолирован.

Измерительная схема III состоит из генератора 14 стабилизированного сбрасывают в дренаж. Через 5-7 мин, когда температура воды в кондуктометрическом преобразователе стабилизируется, переменным резистором фиксируют начальную электропроводимость потока, и после залпового ввода в поток индикатора объемом Ч„ по вольтметру 19 отмечается установившееся показание блока интегрирования 17 ° Объемный расход определяют по формуле . Расходомер применим для воды с изменяющейся температурой. 2 ил. напряжения и последовательно соединенных через амплитудный синхронный детектор 15 блока 16 измерения отношения кратностей разбавления индикатора в раетворе сравнения и потоком и блока 17 интегрирования. K выходам амплитудного синхронного детектора и блбка интегрирования подключены отградуированные в соответствующих единицах показывающие вольтметры 18 и 19 постоянного тока. Блок 16 измерения отношения кратностей разбавления индикатора в растворе сравнения и потоком, в свою очередь, содержит соединенные последовательно решающие усилители: основной 20 для измерения соотношения электропроводимостей и дополнительный 21 температурной компенсации. На вход первого операционного усилителя 22 по схеме вычитания включены кондуктометрический преобразователь 4 через инвертор 23 уровня сигнала, представляющий собои операционный усилитель с переменным коэффициентом усиления в зависимости от начальной электропроводимости потока, и первый переменный резистор 24 для имитации начальной электропроводимости потока и исходной воды для раствора сравнения, а обратную связь через аналогичный инвертор 25 — второй переменный резистор 26 для имитации разности электропроводимостей раствора сравнения и исходнбй воды. На вход второго операционного усилителя 27 . включен третий переменный резистор

28 для настройки температурной компенсации, а в обратную связь — кондуктометрическая ячейка 8.

Работа расходомера оенована на непрерывном автоматическом измерении в пределах времени Т прохождения ин97564 б ра сравнения и воды, иа которой он приготовлен и одновременно устанавливается масштаб п. Переключателем (не показан) включают температурную компенсацию и третьим переменным резистором 28 показание вольтметра 18 вновь устанавливают на единицу.

При измерении расхода решающий усилитель 21 автоматически вводит. поправку на изменение температуры потока. Насос отключают, трехходовыми кранами 3 и 10 воду из потока направляют в кондуктометрический преобразователь и иэ межтрубного пространства теплообменника сбрасывают в дренаж, Через 5-7 мин, когда тепература воды в кондуктометрическом преобразователе стабилизируется., вторым переменным:

20 резистором 26 фиксируют начальную электропроводимость потока (вольтметр 18 должен показывать нуль) и после залпового ввода в поток индикатора объемом V по вольтметру 19 от- и

25 мечается установившееся показание блока 17 интегрирования.

Объемный расход воды вычисляют по формуле

Ск-Co gg- g г @ (1)

С -С g -Ж" с а с о где С и С вЂ” начальная концентрация о о солей в потоке и исходной воде для раствора сравнения;

С и С„ — концентрация солей в растворе сравнения и потоке после введения индикатора;

g. — электропроводимость cot ответствующих смесей.

Расходомер работает следующим образом.

Устройства I u II подключают к выбранным сечениям трубопровода (или канала) 29 на расстоянии, обеспечивающем полнбту перемешивания индикатора с потоком. Включается измерительная схема III С помощью трехходовых кранов 3 и 10 контур сравнения заполняют водой из потока до уровня несколько ниже контрольного. Этой же водой заполняют сосуд 7 температурного компенсатора. Включают насос 2, а воду из потока пропускают через змеевик и сбрасывают в дренаж. Стационарный режим (постоянство температуры воды в кондуктометрическом преобразователе) устанавливается через 5-7 мин.

Сопротивление второго переменного резистора 26 устанавливают примерно эквИвалентным ожидаемой разности электропроводимостей раствора сравнения и исходной воды. При выключенном решающем усилителе 21 сопротивление первого переменного резистора 24 устанавливается таким, чтобы сумма токов, проходящих через кондуктометрический преобразователь 4 и этот резистор,. равнялась нулю. Таким образом фиксируется электропроводность исходной воды для раствора сравнения .

Затем готовят раствор сравнения разбавлением водой из контура сравнения измеренного объема исходного раствора индикатора v до определеннои го объема V (объем контура сравнес ния) . Вторым переменным резистором

26 показание вольтметра 18 устанавливают на единицу, т.е. фиксируется разность электропроводимостей раство-, 1 и Vc (2) 30

Jn dt

v и с

=Г (— — -1) .О - И ту

И (3) 5 15 дикатором-электролитом контрольного сечения безразмерного отношения кратностей разбавления индикатора в растворе сравнения и потоком через электропроводимости соответствующих смесей, т.е.

При этом текущее значение соотношения п измеряется с помощью блока 16 и наблюдается по вольтметру 18.

Если расходомер используется при непрерывном вводе индикатора, то измеряется его расход p, с помощью и блока 16 автоматически измеряется

40 постоянное соотношение и (1), а объ-. емный расход определяется по формуле

Предлагаемый расходомер обладает высокой точностью и воэможностью применения для вод с изменяющейся температурой, что расширяет масштабы и область применения бесконтактного концентрационного метода измерения ,расхода.

Формула изобретения

Концентрационный расходомер, содержащий устройство для ввода индика1 тора-электролита, устройство для приготовления раствора сравнения и анализа проб с контуром циркуляции раство1597564

Составитель Н.Андреева

Техред М.Ходанич Корректор М,1 1ароши

Редактор А.Козориз

Заказ 3041 Тираж 550 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитет а по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент", r.Óæroðîë, ул. Гагарина,101 ра; включающим межтрубное пространство противоточного теплообменника, насос и преобразователь, измерительную схему, состоящую из последовательно соединенного с блоком.интегрирова5 ния блока измерения отношения кратностей разбавления, включающего первый операционный усилитель, в цепь обратной связи которого включен второй переменный резистор, а вход подключен к выходу генератора через первый переменный резистор; параллельно которому включены последовательно соединенные инвертор и преобразователь, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения

1 и расширения области применения, устройство для приготовления раствора сравнения и анализа проб снабжено температурным компенсатором, выполненным в виде. заполненного водой сосуда с помещенной в него кондуктометрической ячейкой, сосуд размещен в резервуаре и включен в контур циркуляции раствора между преобразователем и межтрубным пространством теплообменника, а в блок измерения отношений кратностей разбавлений введен последовательно соединенный с выходом первого операционного усилителя через третий переменный резистор второй операционный усилитель, в цепь обратной связи которого включена кондуктометрическая ячейка, при этом преобразователь выполнен в виде кондуктометрического преобразователя.