Устройство для измерения малых расходов

 

;») 5l4I96

on M CAHMEI

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советсних

Социалистических

Реслублин

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.09.73 (21) 1959592 10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.76. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 22.0G.76 (51),ч Кл 2 G 01 F 1 00

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 681.121.83 (088.8) Ао делам иэвбретеннй и открытнй (72) Авторы изобретения

Е. П. Пистун, П. И. Войтович и В. И. Иващенко

Львовский ордена Ленина политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАЛЫХ РАСХОДОВ

Изобретение относится к области измерения малых расходов газовых и жидкостных потоков тепловым методом и может найти применение во многих отраслях промышленности, а также в научно-исследовательских 5 работах.

Известно устройство для индикации расхода жидкости, содержащее трубопровод, на противоположных сторонах которого (на его наружной поверхности) размещены теплоизо- 10 лированные нагреватель, выполненный в виде электрической спирали, и термопреобразовательное реле, которое соединено с индикаторным приспособлением, указывающим наличие или отсутствие потока. 15

Известное устройство не обеспечивает непрерывного измерения расхода, имеет невысокую чувствительность и небольшую точность измерения и работает лишь в качестве грубого индикатора расхода. Известное устройство не 20 может также контролировать расходы газовых потоков.

Известно также устройство для измерения малых потоков, позволяющее непрерывно измерять малый расход контролируемой среды 25 благодаря тому, что оно снабжено не термореле, а термическим блоком с температуровыравнивающей пластиной и термочувствительным элементом. Однако известное устройство не обеспечивает высокой точности измерения 30 и чувствительности.

Для повышения точности измерения предлагаемое устройство снабжено теплоизолированным охладителем, последовательно соед:tненным по тепловому потоку с нагревателем, и дополнительным термочувствительным элементом с температуровыравнивающей пластиной и термическим блоком, при этом теплоотводы нагревателя и охладителя выведены симметрично к двум участкам измерительного трубопровода, где один термический блок расположен между нагревателем и одним участком измерительного трубопровода. а другой —— между другим участком измерительного трубопрозода и охладитслем.

На фиг. 1 схематически изображен общий вид описываемого устройства; на фиг. 2— разрез по А — А на фиг. 1.

Устройство содержит канал с измеряемым газовым или жидкостным потоком, состоящий из двух секций 1 и 2, соединенных между собой коленом 3, два термических блока 4 и 5, две термоэлектрические батареи (нагреватель и охладитель) G п 7, снабженные соответственно теплоотводами 8 и 9, теплоизоляционные крышки 10 и 11. а также теплоизоляционные стенки 12 и 13 термоэлектрических батарей 6 и 7 и теплоизоляционные стенки 14, 15, 16, 17 канала с измеряемым потоком и термических блоков 4 и 5. Блок 4 размещен между теплоотводом 8 и каналом с измеряемым потоком (секция 1), а блок 5 — между теплоот514196 водом 9 и каналом с измеряемым потоком (секция 2). Между блоком 4 и секцией 1, а также между блоком 5 и секцией 2 расположены температуровыравнивающие пластины соответственно 18 и 19, выполненные из материала с высокой теплопроводностью. В этих пластинах вмонтированы термочувствительные элементы 20 и 21 соответственно, которые соединены с вторичным прибором 22.

Две термоэлектрические батареи 6 и 7 последовательно соединены между собой по тепловому потоку. Температура теплоотводов 8 и 9 измеряется термисторами 23 и 24, сигнал от которых поступает в электрическую бесконтактную схему стабилизации этих температур.

Измеряемый поток пропускается последовательно по секциям канала: секция I, колено 3, секция 2.

При помощи двух термоэлектрических батарей 6 и 7 образуются два параллельных тепловых потока, которые проходят: левый (по фиг. 1) — от теплоотвода 8 через канал с измеряемым потоком (секция 2) и блок 5 к теплоотводу 9; правый — от теплоотвода 8 через блок 4, канал с измеряемым потоком (секция I) к теплоотводу 9. Тепловой поток проходит через измеряемый поток в направлении, перпендикулярном к движению последнего.

Температуру теплоотводов 8 и 9 поддерживают постоянной.

Канал с движущимся измеряемым потоком (секции 1 и 2) образует для теплового потока переменные термические сопротивления, блоки 4 и 5 — постоянные термические сопротивления. Если эти сопротивления равны, то температуры пластин 18 и 19 одинаковы и равны средней температуре теплоотводов 8 и 9. При изменении расхода среды в канале устройства термические сопротивления секций 1 и 2 изменяются, за счет чего изменяются и температуры пластин 18 и 19. Так, при уменьшении термических сопротивлений секций 1 и 2 температура пластины 18 уменьшается, а температура пластины 19 увеличивается. Возникшая при этом разность температур измеряется термочувствительными элементами 20 и 21 и фиксируется прибором 22.

Исследования показывают, что на результат измерения не влияет температура измеряемой среды. Это объясняется тем, что в зоне установки пластин 18 и 19 температурное поле измеряемого потока не зависит от исходной его температуры, а формируется и определяется тепловым потоком термоэлектрических бата15 рей.

Формула изобретения

Устройство для измерения малых расходов, содержащее измерительный участок трубопро20 вода, теплоизолированный нагреватель, установленный таким образом, что тепловой поток перпендикулярен контролируемому потоку, термочувствительный элемент, расположенный в температуровыравнивающей пластине тер25 мического блока, боковые поверхности которого теплоизолированы, и вторичный прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено теплоизолированным охладителем, последова30 тельно соединенным по тепловому потоку с нагревателем, и дополнительным термочувствительным элементом с температуровыравнивающей пластиной и термическим блоком, при этом теплоотводы нагревателя и охладителя

35 выведены симметрично к двум участкам измерительного трубопровода, где один термический блок расположен между нагревателем и одним участком измерительного трубопровода, а другой — между другим участком измери40 ельного трубопровода и охладителем.

514196

75 7г b В 70 Ц го

9 из. 1

Ю 7О г7

Корректор Л. Орлова

Редактор С. Хейфиц

Заказ 1369/15 Изд. № 1357 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

11 Риз.2

Составитель С. Широченский екред А. Камышникова

7с1