Тепловой расходомер

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 545Е 6Г3 (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 03.06.75 (21) 2140767/10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.02.77,Бюллетень № 5 (45) Дата опубликования оиисания17.03.77 (51) Я. )сл

5 01 7 1/68

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретоннй и открытий (53) УДК 681 121 (088.8) (72) Авторы изобретения

P. К. Азимов, А. Б, Суслов, А, А, Ханбабаев и А. Азимов

Ташкентский политехнический институт им. А. Р. Бер -ни (71) Заявитель (54) ТЕПЛОВОЙ РАОХОДОМЕР

Изобретение относится к приборостроению и предназначено для измерения расхода жидк остей.

Известны тепловые расходомеры с импульсным источником нагрева, содержащие 5 термочувствительные элементы, нагреватель, измерительный мост, усилитель (1-31 .

Однако известные расхэдомеры имеют недостаточную чувствительность и точность измерения из-за погрешности, возникающей в результате нестабильности коэффициента усиления усилителей и питающих напряжений.

Белью изобретения является повышение чувствительности и точности измерения.

Для этого вход дифференциального устрой-1э ства с DGHDBHbIM и компенсационным термочувствительными элементами, выполненными в виде термэтриодов, подключен через нагреватель и транзисторный ключ к выходу дополнительно введенного преобразователя напряжения в частоту, вход которого через усилитель постоянногэ напряжения подключен к выходу дифференциального устройства.

На фиг. 1 приведена схема конструкции расходомера; на фиг. 2 — структурно-принципиальная электрическая схема расхэдэмера.

Тепловой расхэдомер содержит основной

1 и компенсационный 2 термэтриоды, на— греватель 3, теплопровэдные мгссь. 4- и 5, защитные гильзы 6 и 7, теплоизэляционные стержни 8 и 9, штепсельные разъем ь; 1 0 и 11 и отрезок трубопровода 12.

Расходэмер содержит (см. фиг. 2) тер— мэтриодь. - 3 и 14, нагрузочные резисторы

15 и 16, подстроечные резисторы 17 и

18, предназначенные для компенсации неидентичности термотриодэв 13 и 14. усилитель постоянного напряжения 19, преобразователь напряжения в частоту 20, транзистор 21, работающий в режиме ключа, делив тель напряжения на резисторах 22 и 23, нагреватель 24 и блок питания 25.

Расходомер работает следующим образом, B присутствии потока жидкости температура термэтриодг 14 равна темпера уре цзмеряемой жидкости, а температура термэтриэда 13 выше температуры жидкости и поддерживается заданной с IIGMoIIlbIQ нагревателяя 24, 545869

Температура термотриода 13 зависит от многих факторов: эт скорости потока, температуры жидкости, мошности подогрева. В свою очередь, мошность подогрева зависит от сопротивления подогревателя, тока подорева, частоты и длительности включений.

Для регулировки мошности подогрева используется частота включений подогревателя при неизменном токе и длительности включений.

При изменении расхода жидкости изменяется количество тепла, отводимого от термотриода 13. Это приводит к изменению температуры термотриода 13 и к появлению напряжения на входе усилителя постоянного напряжения 19. Для поддержания температуры термотриода 13, равной задакной, неэб— ходимо изменить мэшность подогрева на величину d Ры Мощность подогрева приближенно равна

7= 1 К

Н Н Н H ВКЛ где и — длительность включения, — ток нагрева, — сопротивление нагревателя, „— частота включений нагревателя, При выборе значения Й из соотноше2 ы 3ы RH М= со.ль малым для компенсапии изменения температуры термотриода 13 изменение и 1в„ должно быть велико, чтс бы обеспечить нужное изменение а Рн чем и достигается высокая чувствитечьность.

Таким эбразом, при изменении расхода на входе усилителя появляется напряжение, хоТорое, усиленное усилителем, управляет частотой преобразователя напряжения в частоту. Выхэдньгм сигналом является средняя частэта включений нагревателя 24.

Транзистор 21 при отсутствии управляюшего импульса находится в запертом состоянии и ток через нагреватель 24 не течет.

В момент прихода импульса в цепи нагревателя появляется ток. При выполнении условия длительности импульса включений меньше постоянной времени разогрева термотриода 13, температура термотриода будет изменяться в зависимости от средней частоты включений, Кроме повышенной точности и чувствительЮ ности, в устройстве выходным сигналом яв= ляется частота следования импульсов, что позволит использовать расходомер в телеметрических системах.

Ф ормула из эбретения

Тепловой расходэмер, содержаший ðàñïoложеннь:е на патрубке два термочувствительных элемента, нагреватель дифференциальное измерительное устройства, усилитель и времязадаюшее устрэйство, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерения, вход дифференциального устройства с эсновным и компенсационным термэчувствительными элемечтами, выполненными в виде термотриэдов, подключен через нагреватель и транзисторный ключ к выходу дополнительно введеннэгэ преобразователя напряжения в част оту, вход к от ор эг о через усилитель постоянного напряжения подключен к выходу дифференциальног э устр эйства.

Источники информации, принятые вэ вни35 мание при экспертизе.

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 220543, 5 01 1 68, 26.09.66, (прототип).

2. Патент США ¹ 2972885, 73-204, 28 02 61.

3. Туричин А, М. Электрические измерения неэлектрических величин, M., "Энергия, 1966, с 115-133.

545869

Составитель H. Андреева

Редактор A. Зиньковский Техред Н. Андрейчук Корректор В. Зорина

Заказ 251/3 Тираж 87 9 П одписное

LiHHHfIM Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4