Устройство для поверки теплосчетчиков

Авторы патента:

ВАСИЛЬЕВА ЕЛЕНА ПАВЛОВНА

ЛОКШИН ВЛАДИМИР ЗАЛМАНОВИЧ

МИШУСТИН ВАЛЕРИЙ ИВАНОВИЧ

ПОХОДУН АНАТОЛИЙ ИВАНОВИЧ

G01K19 - Испытание и калибровка калориметров

Использование: для поверки теплосчетчиков . Сущность: устройство для поверки теплосчетчиков содержит: один насос, одну емкость, один нагреватель, три испытательных участка, один контрольный участок, один регулируемый термостат, один измерительно-вычислительный комплекс, три струевыпрямителя, четыре расходомера, пять термопреобразователей сопротивления , три термодатчика, один струевыпрямитель, два термопреобраэователя сопротивления , один нагреватель, плечи моста сопротивления, регулятор температур, пять блоков обработки сигналов, один блок для создания избыточного давления. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s 6 01 К 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

8"МОФФИТ ) Е ТЕХ®ayð ИБЛ Р Т а@р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4827125/10 (22) 21.05.90 (46) 30.11.92. Бюл. N 44 (71) Научно-производственное объединение

"Всесоюзный научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И.Менделеева" (72) Е.П.Васильева, В.З.Локшин, В.И.Мишустин и А.И.Походун (56) Патент Финляндии

hh 6666449911, кл. 6 01 К 19/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР

М 1700396, кл. G 01 К 19/00, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРКИ ТЕПЛОСЧЕТЧИКОВ

Изобретение относится к области измерения тепловых величин и может быть использовано в метрологии для поверки теплосчетчиков.

Известно устройство для поверки теплосчетчиков, которое содержит замкнутую систему трубопроводов с насосом, предназначенным для поддержания в системе обращения жидкости, нагреватель, вмонтированный в емкость и служащий для.придания обращающейся в контуре жидкости тепловой знергии„теплообменник и охлаждающее устройство, предназначенное для удаления из об ра ща ю щейся в контуре жидкости тепловой энергии, а также четыре испытательных участка со струевыпрямителями, расходомерами, термопреобразователями сопротивления; блоки обработки сигналов теплосчетчиков и измерительно-вычислительный блок.

5U,, 1778558 А1 (57) Использование: для поверки теплосчетчиков. Сущность: устройство для поверки теплосчетчиков содержит: один насос, одну емкость, один нагреватель, три испытательных участка, один контрольный участок, один регулируемый термостат, один измерительно-вычислительный комплекс, три струевыпрямителя, четыре расходомера, пять термопреобразователей сопротивления, три термодатчика, один струевыпрямитель, два термопреобразователя сойротивления, один нагреватель, плечи моста сопротивления, регулятор температур, пять блоков обработки сигналов, один блок для создания избыточного давления, 1 ил.

Недостатками известного технического решения являются недостаточная точность поверки теплосчетчиков из-за отсутствия учета тепловых потерь. на испытательных участках, ограничение сверху диапазона поверяемых теплосчетчиков по расходу и «© проходному сечению, определяемому воз- Ю растающими знергозатратами и трудностя- (Л ми в отводе тепла охлаждающим 00 устройством, ограничение производительности поверочных работ и отсутствие возможности вариаций расхода теплоносителя через испытательные участки, определяемые выбранной технологической схемой последовательного расположения поверяемых теплосчетчиков.

Известно устройство для поверки теплосчетчиков, которое представляет собой замкнутый контур из трубопроводов, снабженный насосом для поддержания циркуля1778558

55 ции жидкости, струевыпрямителями, испытательным участком, нагревателем, узлом для создания избыточного давления. В испытательном участке размещен расходомер и один из термометров поверяемого теплосчетчика, второй его термометр установлен в термостате, имитирующем температуру обратного теплоносителя. Сигналы от расходомера и термометра поступают в блок обработки сигналов (БОС) поверяемого теплосчетчика, Недостатками известного технического решения являются высокий уровень энергозатрат, связанный с перегревом жидкости на 20 С, недостаточная точность измерения количества тепла из-за отсутствия учета, тепловых потерь на испытательных участках и низкая производительность поверочных работ, определяемая выбранной технологической схемой последовательного расположения поверяемых теплосчетчиков.

Целью изобретения является повышение точности поверки теплосчетчиков, снижение энергопотребления и увеличение производительности поверочных работ, На чертеже изображена структурная схема устройства для поверки теплосчетчиков.

Устройство для поверки теплосчетчиков представляет собой замкнутый контур из трубопроводов, снабженный насосом 1 для поддержания циркуляции жидкости, емкость 2 с нагревателем 3 для разогрева теплоносителя до рабочих температур, испытательными участками 4 (на фиг, 1 представлено три испытательных участка) и контрольным участком 5. Контрольный 5 и испытательный 4 участки идентичны между собой и расположены параллельно. В комплект установки входят регулируемый термостат 6, имитирующий возвратный контур теплоносителя, и измерительно-вычислительный комплекс (ИВБ) 7. Испытательные участки 4 представляют собой разветвленный участок трубопровода, кажДая ветвь которого включает струевыпрямители потока

8-10; расходомеры 11 вЂ” 13 поверяемых теплосчетчиков и по два термодатчика сопротивления 14 вЂ” 19, расположенных на входе и выходе каждого .исп ытател ьного участка 4, Причем термодатчики 14 вЂ” 16, входящие в комплект поверяемых теплосчетчиков, расположены на входе испытательных участков

4. Термодатчики 20-22, входящие в комплект соотвЕтствующих теплосчетчиков, размещены в регулируемом термостате 6.

Контрольный участок 5 представляет собой участок трубопровода. расположенный параллельно испытательным участкам 4 и идентичный каждому из них. Он включает те же элементы, что и испытательные участки

4: струевыпрямитель потока 23, дополнительный расходомер 24 поверяемого теплосчетчика и два термопреобразователя сопротивления 25, 26, расположенных на входе и выходе участка, Кроме того, контрольный участок 5 снабжен нагревателем

27, который позволяет компенсировать тепловые потери, и совмещен со струевыпрямителем, Термодатчики сопротивления 25, 26 включены в плечи моста сопротивления

28, сигнал с которого поступает на регулятор температуры 29. Выход регулятора 29 подключен к дополнительному нагревателю

27, мощность которого измеряется и регистрируется ИВБ 7. Разность сигналов, поступающих от парных термодатчиков 25,31; 14, 20; 16, 22, и сигналы от расходомеров 24, 11, 12, 13 поступают в БОС 31, 32, 33, 34 соответствующих теплосчетчиков. На чертеже пунктиром изображен теплосчетчик, расходомер которого 35 расположен в трубопроводе перед испытательными участками 4, термодатчики 36, 37 расположены соответственно в трубопроводе перед расходомером 35 и в регулируемом термостате 6.

Сигналы от расходомера 35 и термодатчиков 36, 37 поступают в БОС 38. Последний теплосчетчик может присутствовать в схеме измерений, но не являться обязательным элементом.

Узел 39 служит для создания избыточного давления в замкнутой системе трубопроводов и ри температуре теплоносителя свыше 100 С.

Поверка теплосчетчиков на предлагаемом устройстве осуществляется следующим образом, В замкнутом контуре с помощью нагревателя 3 достигается заданная температура теплоносителя tn, имитирующая температуру поступающей жидкости, Регулируемый термостат настраивается на температуре tt), имитирующую температуру возвратной жидкости, Температура tn поступающей жидкости в рабочих условиях достигает

180 С. При таких условиях из-за теплопотерь на испытательных участках 4 возникает разность температур в точках размещения термодатчиков 14; 15; 15, 18; 16, 19; такая же разность температур возникает и на контрольном участке 5, которая компенсируется здесь дополнительным нагревателем 27.

С помощью системы регулирования, в которую входит мост сопротивления 28, регулятор температуры 29, нагреватель 27, на контрольном участке 5 поддерживается нулевая разность температур между термодатчиками 25, 26, При этом условии

1778558 (5) (4) лельно, измеряется и регулируется мощность на дополнительном нагревателе 27 иэмерительно-вычислительным блоком (ИВБ) 7.

В ИВБ 7 по заданной программе рассчитывается значение тепловой энергии для каждого i-ro поверяемого теплосчетчикэ по следующей формуле:

0 = /,/ Ср (t) drdt, (1)

tb O (Г )t„h,t где P вЂ” мощность дополнительного нагревателя; (Cp)

tn, tb вЂ” тЕМПЕРЭтУРа ПОСтУПаЮЩЕй И ВОЗвратной жидкости;

Л вЂ” разность температур на входе и выходе i-го испытательного участка.

Рассчитанное значение тепловой энергии Qi сравнивается с показаниями БОС l-го теплосчетчикэ.

Показания БОС 38 теплосчетчика, расположенного перед испытательными участками 4, сравнивается со значением Q<

n+1

Qz=,!, 0 . =1

Известно, что количество теплоты, переданное потребителю в водяных системах теплоснабжения зэ время т. равно

Q= jphitdz, (2) о где Л h вЂ” изменение энтальпии единичного объема.

Подставляя в выражение (2) значение

ЛЬ, получим количество теплоты Оь переносимой через i-теплосчетчик за время r

<пТ р

0 =, ./Ср (t) б х Ф (3)

iь î ()iп t

Выражение (3) представим в виде:

P A tt, вЂ” 1ь)

Лt

JCр(т) dt ь "" = (. вЂ” )((-.).

Относительная погрешность аттестации устройства для поверки теплосчетчиков, при условии, что составляющие погрешности выражения (4) не имеют корреляционной связи и считаются независи10

50 мыми друг от друга. определяется по формуле вЂ” = Х

Q (Л K!2 (Л p!2 ) (At!2 (МЬО)2

К P < Л1

Устройство позволяет метрологически обеспечивать теплосчетчики класса 2. При этом повышается точность поверки. снижается уровень энергозатрат. увеличивается производительность поверочных работ и расширяется диапазон по условному проходному сечению теплосчетчиков и расходу теплоносителя.

Формула изобретения

Устройство для поверки теплосчетчиков, содержащее замкнутый трубопровод с образцовым расходомером, первым струевыпрямителем и испытательным участком в виде установленных последовательно первого термодатчика и расходомера поверяемого теплосчетчика, второго термодатчика, размещенного в термостате, второго струевыпрямителя, насос, нагреватель теплоносителя и измерительно-вычислительный блок, к входам которого подключены термодатчики и расходомер поверяемого теплосчетика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности поверки и снижения энергопотребления, в него введены дополнительные испытательные участки, идентичные основному, дополнительный расходомер, идентичный расходомеру поверяемого теплосчетчика, и (и + 2) дополнительных термодатчика, где и вЂ” число испытательных участков, два из которых установлены соответственно перед первым струевыпрямителем и за дополнительным расходомером, и совместно с ним и образцовым расходомером образуют контрольный участок, идентичный испытательным, остальные дополнительные термодатчики установлены за расходомерами в соответствующих испытательных участках, а образцовый расходомер выполнен в виде нагревателя, совмещенного с первым струевыпрямителем, при этом контрольный и испытательный участки соединены парал1778558

Составитель Е,Васильева

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор E.Ïàïï

Редактор Н.Коляда

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4184 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Измерительный преобразователь тока // 1712891

Способ поверки теплосчетчиков и устройство для его осуществления // 1700396

Изобретение относится к теплофизическим измерениям и позволяет повысить точность поверки теплосчетчиков с большим диаметром трубопроводов

Способ градуировки преобразователей теплового потока // 1500870

Преобразователь средневыпрямленных значений переменного напряжения // 1422027

Способ градуировки датчиков нестационарного теплового потока типа плоской дифференциальной термопары с дополнительным электродом // 1262301

Способ калибровки дифференциального сканирующего калориметра // 1198393

Устройство для измерения температуры // 1163165

Устройство для градуировки датчиков теплового потока // 1093915

Способ градуировки датчика теплового потока // 1091033

Стенд для испытаний тепловых пожарных извещателей // 2110843

Изобретение относится к противопожарной технике и позволяет расширить функциональные возможности стенда для испытаний тепловых полярных извещателей

Устройство для поверки теплосчетчиков // 2152008

Изобретение относится к области измерения тепловых величин и может быть использовано в метрологии для поверки теплосчетчиков

Способ калибровки системы измерения тепловой энергии и теплоносителя и устройство для его осуществления // 2182320

Изобретение относится к измерительной технике

Цифровая автоматизированная схема измерения температуры и тепловой калибровки калориметра переменной температуры // 2377512

Изобретение относится к теплофизическим устройствам с цифровой автоматизированной схемой измерения температуры

Устройство для калибровки датчиков теплового потока // 2452927

Изобретение относится к области теплометрии и может быть использовано при калибровке датчиков теплового потока

Способ калибровки и поверки системы измерения тепловой энергии и теплоносителя // 2567433

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для целей энергетического аудита и энергосбережения. Заявлен способ калибровки и поверки системы измерения тепловой энергии и теплоносителя, основанный на калибровке температуры с помощью термостата, отключении объекта потребления от теплосетей и подключении образцовых средств измерения расхода к трубопроводам теплоносителя. Способ предполагает сличение показаний калибруемой системы и образцовых средств и учет разности показаний расхода, количества и температуры теплоносителя калибруемой системы измерения по подающему и возвратному трубопроводу. Рабочие термометры подключают к термостату через сбалансированные удлинительные провода и в каждой точке стабилизированной температуры производят калибровку каналов расхода с построением графика температур и расходов для нескольких значений температуры и нескольких значений расхода при каждом значении температуры. Технический результат - повышение достоверности измерений. 7 ил., 2 табл.

Способ калибровки термоэлектрических датчиков тепловых потоков // 2577389

Изобретение относится к области теплометрии и может быть использовано при калибровке датчиков теплового потока. Способ калибровки термоэлектрического датчика теплового потока заключается в том, что собственное электрическое сопротивление датчика теплового потока измеряют при пропускании переменного тока величины от 1 до 20 мА, а термоэлектрическую добротность измеряют при пропускании постоянного тока величины от 1 до 20 мА, после чего определяют чувствительность термоэлектрического датчика из следующего выражения: где Se - чувствительность термоэлектрического датчика; ACR - собственное сопротивление термоэлектрического датчика; Z - термоэлектрическая добротность датчика; s - площадь чувствительной поверхности термоэлектрического датчика; α - коэффициент Зеебека (термоЭДС) термоэлемента; 2N - количество термоэлементов или спаев в термоэлектрическом датчике. Технический результат - повышение точности получаемых данных. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 4 табл.

Способ калибровки измерительных систем узлов учета тепловой энергии и поверки счетчиков жидкости и устройство для его осуществления // 2602748

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при калибровке и поверке трубопроводных систем измерения и учета тепловой энергии и счетчиков воды и жидкости. Предложенный способ калибровки измерительных систем учета тепловой энергии и поверки счетчиков жидкости непосредственно на объекте их эксплуатации основан на подключении с помощью кранов образцового средства измерения к трубопроводам теплоносителя, временной стабилизации параметров потока и сличении показаний калибруемой системы с образцовым средством. Поток теплоносителя с подающего трубопровода через образцовое средство на возвратный трубопровод дополнительно направляют через поверяемые счетчики жидкости. Счетчики жидкости поверяют одновременно с калибровкой счетчиков тепловой энергии и теплоносителя. Технический результат - повышение производительности метрологических работ по тепловой энергии и воде в эксплуатации. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Установка для поверки счетчиков горячей воды // 2624593

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для поверки счетчиков горячей воды преимущественно в системах теплоснабжения. Установка для поверки счетчиков горячей воды содержит испытательный участок трубопровода, на котором последовательно по потоку установлены эталонный и поверяемый счетчики воды и регулятор расхода, вычислительное устройство, подогреватель воды, датчики температуры и запорная арматура. Подогреватель воды размещен на испытательном участке трубопровода между эталонным и поверяемым счетчиками воды и выполнен в виде парового теплообменника, снабженного регулятором температуры горячей воды, проходящей через поверяемый счетчик, содержащим датчик температуры горячей воды, размещенный на испытательном участке трубопровода непосредственно за поверяемым счетчиком, и подключенный к датчику температуры горячей воды блок управления, выход которого соединен с приводом вентиля, установленного в линии подачи пара в паровой теплообменник. При этом на испытательном участке трубопровода непосредственно за эталонным счетчиком установлен датчик температуры холодной воды. Выходы эталонного и поверяемого счетчиков воды, а также датчики температуры холодной и горячей воды подключены к входам вычислительного устройства. Вход испытательного участка трубопровода через вентиль соединен с напорной магистралью холодной воды, а его выход через запорную задвижку присоединен к обратному коллектору сетевой воды источника тепла. Технический результат - повышение точности измерения действительных значений объема горячей воды, проходящей через поверяемые счетчики, в диапазоне температур, соответствующем рабочим условиям эксплуатации поверяемых счетчиков водяных систем теплоснабжения, верхний предел которого составляет 200°C. 1 ил.