Тепловой расходомер

 

О«ЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (il) 586336

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.05.76 (21) 2361581/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.12.77. Бюллетень № 48 (45) Дата опубликования описания 19.12.77 (51) М. Кл.з G01F 1/68

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.121.8 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. Д. Тюмков и В. Д. Тумашов (71) Заявитель

Куйбышевский филиал Специального конструкторско по автоматике в,нефтепереработке и нефтехимии (54) ТЕПЛОВОЙ РАСХОДОМЕР

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для измерения расходов агрессивных и электропроводных жидкостей и газов.

Известны тепловые расходомеры, содержащие теплообменные участки и измерительную схему.

Из известных расходомеров наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство со стабилизацией теплопотерь в окружающую среду и регулированием тепловвода.

Стабилизация теплопотерь посредством регулирования тепловвода в таком расходомере осуществляется с помощью вспомогательного нагревателя и устройства для регулирования его температуры, содержащего электрически связанные термодатчики, расположенные иа основном и вспомогательном нагревателях, включенных дифференциально.

Недостатком известного устройства является неполная компенсация теплопотерь из-за невозможности создания нулевой разности температур между основным и вспомогательным нагревателями.

Цель изобретения — повышение точности и надежности измерения расхода.

Это достигается тем, что в предлагаемом расходомере теплоизолирующий участок снабжен устройством регулировки температуры.

На чертеже показана принципиальная схема предлагаемого расходомера.

5 Расходомер состоит из измерительного участка 1 и охватывающего его теплоизолирующего участка 2 с размещенными на них нагревателями 3 и 4. Участки 1 и 2 разделены между собой в месте их касания тепло10 изолирующими вставками 5, устраняющими перераспределение температурного поля в установившемся режиме работы.

На выходе измерительного участка 1 установлен термодатчик 6, а теплоизолирующего

15 участка 2 — термодатчик 7, находящийся в тепловой связи с этим участком и в электрической связи с его нагревателем 4. Термодатчики 6 и 7 соединены с соответствующими из»еритсльиыми схемами 8 и 9.

20 Измсритслыиая схема 8 вместе с задатчиком 10 и усилителем 11, питаемыми от источника 12, образуют контур регулирования измерительного участка 1. Измерительная схема 9, задатчик 13 и усилитель 14 образуют

25 контур регулирования теплоизолирующего участка 2.

Регулятор температуры измерительного участка 1 снабжен преобразователем 15 тока в напряжение, сигнал с которого подается на з0 один из входов множительно-делительного

586330 устройства 16, на другой вход которого подается напряжение с нагревателя 5. На выходе устройства 16 включен измерительный прноор 17.

Расходомер работает следующим образом.

При помощи задатчиков 10 и 13 независимо друг от друга устанавливается необходимая и равная другдругуабсолютнаятемпература измерительного 1 и теплоизолирующего

2 участков и поддерживается непрерывно на заданном уровне в процессе работы расходомера. Поступающий в измерительный участок

1 поток контролируемой среды охлаждает термодатчик 6, сигнал которого в схеме 8 непрерывно сравнивается с сигналом задатчика 10. Сигнал рассогласования из схемы 8 через усилитель 11 управляет величиной тока в нагревателе 3 так, что последний изменяет свою температуру в направлении ликвидации рассогласования.

При уменьшении расхода термодатчик 6 перегревается нагревателем 3 и на схему 8 выдает сигнал, превышающий по величине сигнал задатчика 10. В результате этого на выходе схемы 8 изменяется полярность сигнала, что вызывает изменение тока в нагревателе 3, температура его понижается и в момент равновесия может стать равной заданной. В момент равновесия мощность в нагревателе 3 пропорциональна измеряемому расходу, но не равна мощности, потребляемой регулятором, что требует раздельного измерения.

В предлагаемом устройстве мощность в нагревателе изменяется при помощи множительно-делительного устройства как произведение электрических величин, пропорциональных величине тока и напряжения формуле

P=U I.

Дальнейшая работа участка 1 происходит в соответствии с описанной выше в интервале заданной температуры.

Колебания температуры основного участка! благодаря теплонзолирующим вставкам 5 и отсутствию электрических связей между пагревателямп 3 и 4 не влияют на работу устройства регулировки температуры теплопзолирующего участка 2, которое реагирует только на изменение температуры окружающей среды.

При уменьшении температуры окружающей среды возрастает коэффициент теплоот1О дачи теплоизолирующего участка 2, термодатчик 7 охлаждается и через измерительную схему 9, задатчик 13 и усилитель 14 управляет током в нагревателе 4, восстанавливая заданное значение его температуры.

15 При повышении температуры термодатчик

7 перегревается и через измерительную схему 9, задатчик 13 и усилитель 14 уменьшает ток в нагревателе 4, возвращая схему в равновесное положение.

20 Так как термодатчики 6 и 7 не имеют электрической и тепловой связи между собой, то температура измерительного и теплоизолирующего участков могут быть заданы не только различными но и равными и поддерживаются

25 в процессе работы с необходимой точностью независимо друг от друга.

Равенство температур измерительного и теплоизолирующего участков определяет отсутствие теплопотерь, способствующее повы30 шению точности и надежности измерения расхода.

Формула изобретения

35 Тепловой расходомер, содержащий измерительный и теплоизолирующий его участок с датчиками температуры, устройство регулировки температуры измерительного участка с источником питания и измерительную схему, 4р отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности измерения, теплоизолирующий участок снабжен устройством регулировки температуры.

Составитель Н. Андреева

Редактор Т. Рыбалова Техред N. Рыбкина Корректор Л. Орлова

Заказ 2775/9 Изд. № 1007 Тираж 907 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2