Теплосчетчик

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсннв

Соцналистнчеснмв

Реслублнн (111901853 (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 070280 (21) 2878203/18-10 с присоединением заявки Ио

t$1lha Nfl з

G 0l К 17/08

Государственный комитет

СССР ло деяам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 3001.82. Бюллетень Йй 4 (%3) УДК 536. 532 (088,8) Дата опубликования описания 30.01. 82 (72) Авторы изобретения

A.Ä.Тарсис и М.A.Îðëþê. ..* е:

Научно-исследовательский и констр — ехнологичЕский институт городского хозяйства Министерства коюфнального хозяйства Украинской ССР (71) Заявитель (54) ТЕПЛОСЧЕТЧИК

Изобретение относится к приборостроению, а именно к устройствам для измерения расхода тепла, вырабатываемого или потребляемого теплоэнергетическими установками.

Известен теплосчетчик, позволяющий определить количество тепла, переносимого теплоносителем в течение определенного интервала времени, содержащий два термометра сопротивления, включенных в схему дифференци- . ального моста и установленных в прямом и обратном трубопроводах. К питающей диагонали моста подключен выход расходомера, на выходе моста получают сигнал, характеризующий количество отдаваемого количества тепла в единицу времени (1) .

Недостатком такого теплосчетчика является невысокая точность учета . тепла, так как при использовании в качестве расходомера днфманометра с преобразователем не учитывается изме нение плотности теплоносителя от eio температуры в месте установки расхо-. домера, Наиболее близким к предлагаемому является теплосчетчик, содержащий объемный расвсодомер, выход:которого подключен к питающей диагонали мос товой схемы с двумя термометрами сопротивления, измерительная диагональ которой соединена со входом усилителя с отрицательной обратной связью, дополнительный термометр сопротивления и регистратор, вход которою подключен к выходу усилителя, а выход — и дополнительному термомет" ру сопротивления (21.

Недостатком известного устройства является невысокая точность определения количества тепла за счет невозможности учета погрешностей, вносимых изменением плотностн и расхода

15 теплоносителя.

Цель изобретения — повышение точности измерения расхода тепла.

Указанная цель достигается тем,. что термометры сопротивления включены в одну ветвь моста, а дополнитель ный :термометр включен параллельно цепи отрицательной"обратной связи усилителя.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого теплосчетчика.

Теплосчетчик содержит объемяай .расходомер 1< на выход которого вклю.чена мостовая схема 2, состоящая иэ

901853 вход усилителя 8 подается напряже" ние отрицательной обратной связи, снимаемое с последовательно соединенных термометра 4 сопротивления и резистора 5 ос 1 (R9+Reo ) (4) где I выходной ток усилителя; сопротивление термометра 9 сопротивления; сопротивление резистора 10.

Прй достаточно большом коэффициенте усиления усилителя 8 с погрешностью статизма выполняется условие ,равенства напряжения обратной связи

Чщ и напряжения c выхода мостовой схемы 2, тогда

1 Л Н„) (5) При использовании резисторов б и 7, удовлетворяющих условию 45

R 6 +R7 3 +R N +R 5 (2) что обеспечИвается включениеМ термометров сопротивлений в одну ветвь моста, так как при использовании резисторов б и 7 с большим сопротивлением, эквиналентое сопротивление моста относительно точек подсоединения к расходомеру, не превышает суммы сопротивлений резисторов 3 — 5 и является допустимым сопротивлени нагрузки для раходомера с унифицированным токовым выходныМ сигналом, выражение (1) принимает нид у„ т 6(Ч $

R +К (3)

Это напряжение приложено между общим проводом и инвертирующим входом усилителя 8, в качестве которого может быть использована, например, .микросхема 140УДб. На второй 65 (10) двух термометров 3 и 4 сопротивления, установленных в прямом и обратном трубопроводах соответственно, постоянного резистора 5, нключенного последовательно с термометром 4 сопротивления, постоянных резисторов б и 7, образующих вторую ветвь моста. Выход моста 2 подключен ко входу усилителя 8, охваченного отрицательной обратной связью, подаваемой на второй вход усилителя 8 с по- )О следовательно соединенных .дополнительного термометра 9 сопротивления,, включенного н тот же трубопровод, через и расходомер, и постоянного резистора 10.Вход регистратора 11 подключен 15 к выходу усилителя 8, а выход — к дополнительному термометру 9 сопротивления.

Теплосчетчик работает следующим образом. 20

Унифицированный токовый сигнал I с выхода объемного расходомера 1, пропорциональный объемному расходу теплоносителя н прямом трубопроводе, поступает на питающую диагональ мостоной схемы (точки соединения термометра 3 сопротивления и резистора б, резисторов 5 и 7). Напряжение на измерительной диагонали моста (точки соединения резисторов 6 и 7, термометров 2 и 3 сопротивления) опре — . деляется -выражением з- ("Ч-"Б) 4 (1) где I„ — входной ток расходомера;

R — сопротивление термометра 3

Б о сопротивления; — сопротивление термометра 4.

Ч сопротивления; к — сопротивление резистора 5) 40

R — сопротивление резистора б.;

В» †сопротивление резистора 7;

R R

Отсюда выражение выходной характеристики теплосчетчика будет следующим

6(Б)

Б 9 0401 6

= 1, R -(Ч» Rg)$ (б)

Исходная функция преобразования теплосчетчика определяется как

Q = Go P «-iф «Qp r (7) где G, — объемный расход теплоносителя ) плотность теплоносителя (жидкости);

Бnp(о3р- ЭНтаЛЬПИИ тЕПЛОНОСИтЕЛя В прямом и обратном трубопроводах.

Аппроксимируя разность энтальпий выражением л рр «Яр а R+p (RQ$p +Ь) Б (8) а плотность жидкости, при условии, что расходомер установлен в прямом трубопроводе, выражением

С (9)

< p получаем аппроксимирующее выражение для исходной функции теплосчетчика

Q=G, a, R, -рд, +ь 1

С о

Ьър» где а,b, c,d — постоянные коэффициенты.

Из сравнения выражений (8), (9), (10) с (б) видно, что выражение

R — (ВЧ+В ) (11) аппроксимирует разность энтальпий, а

"ь

"6 "т й»йд аппроксимнрует плотность жидкости, тогда прн определенном ныборе сопротивлений резисторов 5, б, 7 и 10 входящих в устройство, выходной ток

901853

Формула изобретения

Составитель Г.Мухина

Редактор Е.Дичинская Техред А. Савка Корректор 0 ° Билак, Заказ 12364/51 Тираж 882 Подписное

BHHHGH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент,, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 пропорционален количеству тепла, выработанному или потребленному теплоэнергетическими установками.

Таким образом, изобретение позволяет устранить методическую погрешность, что ведет к повышению точности измерений. Кроме того, новая схема содержит меньшее количество дорогостоящих,прецеэионных резисторов.

Тенлосчетчик, содержащий объемный расхадомер, выход которого подключен, к питающей диагонали мостовой схемы с двумя термометрами сопротивления, измерительная диагональ которой соединена со входом- усилителя с отрицательной обратной связью, дополнитель" ный термометр сопротивления и регистратор, вход которого подключен к выходу усилителя,.а выход — к дополнительному термометру сопротивления, отличающий сятем, что, с целью повыаення точности измерения расхода тепла, термометры сопротивления включены в одну ветвь моста, а дополнительный термометр сопротивления включен параллельно цепи отрицательной обратной связи усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при,экспертизе

1. Патент Франции Ф 2157099, кл. G 01 K 17/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

М 498518,кл. G 01 К 17/08, 1973 (прототип).