Тепловой расходомер

твитель- диффеке, уси- яжениеермочуоженных ьном бл ель на вый вых од источГОСУДАРСТВЕННЬЧ 1 НОМИТЕТ СССР По ДКЛАМ ИЗОБ ЕТКНИЙ И ОТНРЦТИ(54) (57) ТЕПЛОВОЙ РА жащий источник питан с шиной нулевого нот зисторный ключ, два ных элемента, распол ренциальном измерите литель и преобразова частота, при этом пе ника питания соединен с входом тран -эисторного ключа, управляющий входкоторого соединен с выходом преобразователя напряжение-частота, второйвыход источника питания соединенс входом дифференциального измерительного блока, выходы которого соединены с входами усилителя, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения надежности и точностиизмерений, в него введен запоминающий блок, содержащий полевой транзистор, исток которого через конденсатор соединен с шиной нулевогопотенциала, при этом сток полевоготранзистора подключен к выходу усилителя, исток - к входу преобразователя напряжение-частота, а затвор -к входу транзисторного ключа, выходкоторого соединен с одним из термочувствительных элементов.11504Изобретение относится к приборо-строению и может быть использованодля измерения расхода жидкости.Известен тепловой расходомер,использующий для измерения расходапринцип стабилизации теплопотерьна участке расположения двух термодатчиков, включенных дефференциально, содержащий источник питаниясоединенный с двумя последовательно 1 Оразмещенными термодатчиками, и уси"литель, соединенный через блок регулирования с подстроечным блоком 1.Недостатком известного расходомера является низкая точность иэмерений, обусловленная высокой чувствительностью к внешним воздействиям.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому рет.ультату является тепловой 20расходомер, содержащий расположенные на патрубке два термочувствительных элемента, нагреватель, диФФеренциальное измерительно е устрой-.ство, усилитель, времязадающее устройство и преобразователь напряженияв частоту, вход которого через усилитель постоянного напряжения подключен к выходу диФФеренциального устройства 21.30 Недостатками расходомера являются низкие точность и надежность работы, поскольку на измерения расхода оказывают влияние тепловые связи термочувствительных элементов с источниками тепла самого расходомера, а такжевнешние тепловые воздействия.Цель изобретения - повышение надежности и точности измерений.Для достижения поставленной цели 0 в тепловой расходомер, содержащий источник питания, соединенный с шиной нулевого потенциала, транзистор" ный ключ, два термочувствительных элемента, расположенных в диФференциальном измерительном блоке, усилитель и преобразователь напряжение- частота, при этом первый выход источника питания соединен с входом транзисторного ключа, управляющий вход которого соединен с выходом преобразователя напряжение-частота, второй выход источника питания соединен с входом диФФеренциального измерительного блока, выходы которого соединены с входами усилителя, введен запоминающий блок, содержащий полевой транзистор, исток которого через кон 84 1денсатор соединен с шиной нулевогопотенциала, при этом сток полевоготранзистора подключен к выходу усилителя, исток - к входу преобразователя напряжение-частота, а затвор -к входу транзисторного ключа, выходкоторого соединен с одним из термочувствительных элементов.На чертеже приведена схема теплового расходомера.Тепловой расходомер содержит термочувствительные элементы 1 и 2, размещенные в диФФеренциальном блоке 3,усилитель 4, запоминающий блок 5,состоящий из полевого транзистора 6,и конденсатора 7, преобразователь 8напряжение-частота, транзисторныйключ 9 и источник 10 питания,Тепловой расходомер работает следующим образом.В исходном состоянии, при отсутствии расхода жидкости, диФФеренциальный блок 3 разбалансирован, напряжение с выхода усилителя 4 через полевой транзистор 6 подается на конденсатор 7. В начальный момент напряжение на выходе преобразователя 8 напряжение-частота имеет значение, при котором полевой транзистор 6 открыт, а транзисторный ключ 9 закрыт. Так как преобразователь 8 напряжение-частота работает в управляемом автоколебательном режиме, то через время й напряжение на его выходе измеряется и элементы б и 9 меняют свои состояния на противоположные. От источника 10 витания через транзисторный ключ 9 к термочувствительному элементу 1 расположенному в одной капсуле с компенсационным термочувствительным элементом 2 (термочувствительные элементы разделены теплоизоляционным материалом), подводится электрический ток, разогревающий его. Разогрев уменьшает разбаланс диФФеренпиального измерительного блока 3, при этом изменяется величина напряжения на выходе усилителя 4. Затем преобразова-. тель 8 напряжение-частота переключает транзисторный ключ 9 и полевой транзистор 6 запоминающего блока 5, и напряжение с выхода усилителя 4 подается на конденсатор 7. Новый уровень напряжения на конденсаторе 7 задает время 1 - время выключенного состояния транзисторного ключа 9 и включенного состояния поСоставитель С.ИльчукЪ Техред И.Надь Корректор В.Синицкая Редактор И,Рыбченко Заказ 2094/30 Тираж 703 .Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ПНП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 3 11 левого транзистора 6. По истечении временипреобразователь 8 накряжение-частота снова включает транзисторный ключ 9 для разогрева термочувствительного элемента. 1 на время с , которое является величиной постоянной, и отключает. полевой транзистор 6.Цикл повторяется в стационарном режиме на выходе преобразователя 8 напряжение-частота появляются импульсы с частотой Г и длительносПри наличии расхода жидкости увеличивается количество тепла, отводйМого от термочувствительного элемента 1. Это приводит к уменьшению температуры, изменению напряжения на входе и выходе усилителя 4, Изменение напряжения на конденсаторе 7 вызывает уменьшение паузы между нмнульсами, т.е. повышение ,:частоты генерации сигналов преобразователя 8 напряжение-частота. Если расход жидкости не меняется,то для разогрева термочувствительного элемента 1 необходима постояйная мощ 504844вость, число его включений на разогрев в единицу времени не меняетсяи частота приобретает новое постоян"ное значение 2 ф Причем. 2 )Прн измененйи расхода жидкостиизменяются количество тепла, отводимого от термочувствительного элемента 1, напряжение на выходе усилителя 4 и частота генерации сигналов 1 О преобразователя 8 напряжение-частота.При длительности импульсов разогрева, меньшей постоянной времени,разогрева термочувствительного элемента, его температура изменяетсяв зависимости от средней частотыимпульсов.Средняя частота импульсов разогрева является выкодньи сигналом для измерения расхода жидкости, при этом 2 О чем больше расход тем выше. частота,Изобретение позволяет повыситьточность и надежность работы теплового расходомера путем исключения изустройства нагревателя и проведекия 25 разогрева термочувствительного элемента меньшей мощности в импульсномрежиме.