Поплавковый преобразователь расхода

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЗЬСТВУ уу847047 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 250878 (21) 2657842/18-10 с присоединением заявки Йо— (51) М. Кл.з

G 01 F 1/68

С 01 Г 1/52

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 150781.Бюллетень Ио 26

Дата опубликования описания 1507.81 (53) УДК 681 ° 121. 8 (088. 8) (72) Авторы изобретения

С.П. Колмыков и P.Ê. Азимов

Среднеазиатский ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт ирригации им В.Д. Журина (71) Заявитель (54) ПОПЛАВКОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАСХОДА

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для получения информации о расходах воды в открытых каналах с произвольной формой профиля фиксированного русла.

Известны расходомеры, в которых тепловой преобразователь скорости установлен в поплавке, а преобразователь уровня, выполненный определенным образом, шарнирно связан с поплавком (1), Из известных поплавковых преобразователей расхода близким к изобретению является преобразователь, 15 содержащий тепловой преобразователь скорости, выполненный в виде полупроводниковых термочувствительных элементов, расположенных в 1топлавке, шарйирно соединенном рычагом с гидро- 20 метрическим мостиком, индукционный преобразователь уровня и мостовую измерительную схему, в плечи которой включены термочувствительные элементы (2).

Однако известные поплавковые преобразователи расхода имеют недостаточную чувствительность к изменению скорости потока и температурные погрешности за счет неполной темпера- 30 турной компенсации при изменениях температуры воды в канале.

Цель изобретения — повышение чувствительности и точности йзмерения.

Это достигается тем, что TBIIJIoBoA преобразователь дополнительно снабжен вторым измерительным и вторым компенйационным термочувствительными элементами,. причем оба измерительных термочувствительных элемента охвачены общим нагревателем и включены в противоположные плечи моста.

На фиг, 1 показан преобразователь расхода, общий виду на фиг. 2 — конструктивная схема преобразователя скорости; на фиг. 3 †.измерительная схема преобразователя расхода.

Преобразователь расхода содержит обтекаемый цилиндрический поплавок 1, шарнирно закрепленный с помощью рычага 2 на металлоконструкции гидрометрического мостика 3. Внутри кор" пуса пойлавка в донндй его части закреплены термоанемометрический преобразователь стержневого типа, выполненный в виде капсулы, в которой расположены два полупроводниковых термочувствительных элемента 4 и 5, охваченные одним общим нагревателем 6, и термоанемометрический

847047

Формула изобретения

65 преобразователь, в котором полупроводниковые термочувствительные,элементы 7 и 8 не имеют нагревателя. На оси 9 рычага-рамы 2 глухо закреплен подвижный магнитопровод 10 индукционного преобразователя 11 уровня с плоскими обмотками, жестко закрепленными на цилиндрическом корпусе этого преобразователя.

Стержневой измерительный преобразователь (фиг.2)термоанемометрического типа состоит из двух полупроводниковых термисторов 4 и 5, помещенных в металлический корпус 12. На корпусе

12 поверх слоя изоляции 13 равномерно распределен нагреватель 6 из изолированного нихромового или констрнатанового провода, который создает равномер-. ный тепловой поток вдоль корпуса 12 цилиндра.Цилинд). с нагревателем 6 и терморезисторами 4 и 5 помещен в медную или латунную цилиндрическую капсулу (карман) 14, впрессованную в гайку 15 со штепсельным разъемом 16. ,Пля улучшения теплопроводности внутренняя полость капсулы залита эпоксидным компаундом с графитовым или цементным заполнителем.

В предлагаемом расходомефе с целью увеличечия чувствительности изменяемые под влиянием скорости потока термосопротивления располагаются в двух противоположных диагоналях. моста.

При изменении температуры воды t 1 возникает дополнительная разность температур 6t нагреваемых и ненагреваемых сопротивлений, следствием чего является появление температурной погрешности в виде дополнительного. напряжения небаланса моста А U

Н как функции ht..Äëÿ компенсации этой дополнительной погрешности в цепь питания моста (фиг, 3) введена цепочка, состоящая из термозависимога сопротивления R8 размещенного в тепловом преобразователе без нагревателя и воспринимающего температуру жидкости и двух подгоначных сопротивлений R17 и R18, служащих для ,подгонки величины эквивалентного сопротивления компенсации.

За счет введения этой цепочки напряжение питания моста изменяется так, чта е uÄ()+ о(u„„„)=o, (т. е. изменение небаланса моста

41)(6() „,) по величине равно изменению небаланса hU (b,t) и противоположна ему по знаку.

В результате введения такой компенсации напряжение на зажимах измерительной диагонали преобразователя скорости потока не зависит от температуры воды, т.е, значительно повышается точность преобразования (измерения) расхода воды в канале, Предлагаемый преобразователь расхода воды в каналах работает следую- . щим образом.

Скорость потока воды воспринимается термисторами стержневых преобразователей термоанемометрического типа. При этом терморезисторы R7 и

R8 изменяют свою величину в зависимости от температуры жидкости в канале, а R4 и R5 - в зависимости от скорости потока воды. Соединив эти сопротивления в мостовую измерительную схему, в зависимости от изменения выходного сопротивления моста с достаточной степенью точности измеряют скорость потока V ° Введенйе в измерительную схему сопротивлений R8, R17 R18 3

15 ,позволяет почти на порядок снизить погрешность преобразователя скорости.

Уровень потока воды преобразуется в положение поплавка 1, который, в свою очередь, преобразуется в угол поворота П-образного. магнитопровода, т.е. в изменение напряжения на зажимах измерительной обмотки преобразователя уровня. В мостовой измерительной схеме преобразователя расхода автоматически выполняется

Операция перемножения величины выходного сопротивления моста, пропорционального скорости потока Ч, на величину питания моста, пропорциональное уровню потока Н, т.е.,выходное напряжение на измерительной диагонали будет пропорционально Vx Н.

Таким образом,на выходе схемы преобразователя расхода воды получаем напряжение, пропорциональное расходу воды через гидропост по известной зависимости () = КВ.Н V (2) где К вЂ” постоянная гидропоста, равная (0,65-0,72);

 — ширина канала поверху, м.

Поплавковый преобразователь расхода, содержащий тепловой преобразователь скорости, выполненный в виде измерительного и компенсационного термочувствительных элементов, расположенных в поплавке, шарнирно соединенном рычагом с гидрометрическим . мостиком, индукционный преобразователь уровня и мостовую измерительную схему, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерения, тепловой преобразователь скорости дополнительно снабжен вторым измерительным н вторым компенсационным термачувствительными элементами, причем оба измерительных термочувствнтельных элемента охвачены общим нагревателем и включены в противоположные плечи мостовой измери- . тельной схемы. 847047

ЗЬг.2

Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе

1. Азимов P.Ê. Измерительные преобразователи с тепловыми распределенными параметрами. М., Энергия, 1977, с. 58.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 690300, кл. G Ol F l/68, 1976 (прототип)..847047

Фиг.5

Тираж 702 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР.по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5464/62

Филиал ППП Патент, г. ужгород, .Ул. Проектная, 4

Составитель Н. Андреева

Редактор Т. ПарФенова Техред Л. Пекарь Корректор С. Шекмар