Тепловой расходомер

ОЮЗ СОВЕТСНИХ ОЦИЯЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 9)1) ЬЫЬ":О";"Лф,БРЕТЕНИЯ фсИОМУ: СВИДЕТЕЛЬСТ С,П.КоРоманен лев,о 8 свидетельство СССР1 Р 3/68, 1980.видетельство СССР1 Р 1/66, 3977(54)(57) ТЕПЛОВОЙ РАСХОДОЩР, содержащий термочувствительнцй элемент,включенный в одно из плеч резистивного моста, подключенного выходамик входам дифференциального усилителя,ключевой элемент, соединенный входами с выходом дифференциального усилителя, последовательно соединенныегенератор и делитель частоты, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности измерения,ОСУДЯРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(прототип). в него введены первая и вторая схемы совпадения, триггер, компаратор напряжения и первый и второй конденсаторы. подключенные к входам компаратора напряжения, а также дополнитель.ный резистор, причем триггер подсоединенвходом к выходу делителя частоты, а выходами - к первому управляющему входу ключевого элемента и к первым входам первой и второй схем совпадения, последняя из которых соединена выходом с вторым управляющим входом ключевого элемента, а вторым входом - с выходом генератора и с вторым входом первой схемы совпадения, третий вход и выход которой ч соединены соответственно с выходом компаратора напряжения и через дополнительный резистор - с термочувствительным элементом, при этом компаратор напряжения соединен с выходамн ключевого элемента, а выход первой схемы совпадения является выходомустройства.Изобретение относится к приборостроению а именно к тепловым расходомерам.Известен тепловой расходомер, содержащийнагревательный,термочувствительный и термокомпенсационный элементы, включенные в схему измерительногомоста, содержащего в диагонали измерительный прибор 11,Недостаток известного тепловогорасходомера состоит в малой точностиизмерения расхода жидкости,Наиболее близким к изобретению является тепловой расходомер, содер жащий термочувствительный элемент, включенный в одно из плеч резистивного моста, подключенного к входам дифференциального усилителя, ключевой элемент ипоследовательно соединенные генератор и делитель частоты Г 23,Однако известный тепловой расходомер обладает недостаточной точностью измерения расхода жидкости.Цель изобретения - повышение. точ ности измерения.Цель достигается тем, что в тепловой расходомер, содержащий термочувствительный элемент, включенный в одно из плеч резистивного моста, подключенного выходами к входам дифференциального усилителя, ключевой элемент, соединенный входами с выходом дифференциального усилителя, последовательно соединенные генератор и де литель частоты, введены первая и вторая схемы совпадения, триггер, компаратор напряжения и первый и второй конденсаторы, подключенные к входам компаратора напряжения, а также дополнительный резистор, причем триггер подсоединен входом к выходу делителя частоты, а выходами - к первому управляющему входу ключевого элемента и к первым входам первой и второй схем ф совпадения, последняя из которых соединена выходом с вторым управляющим входом ключевого элемента, а вторым входом - с выходом генератора и с вторым входом первой схемы совпадения,о третий вход и выход которой соединены соответственно с выходом компаратора напряжения и через дополнительный резистор - с термочувствительным элементом, при этом компаратор напря жения соединен с выходами ключевого элемента, а выход первой схемы совпадения является выходом устройства. На чертеже приведен один из возможных вариантов теплового расходомера.Тепловой расходомер содержит термочувствительный элемент 1, включенный в одно из плеч резистивного моста 2, подключенного выходами к входам дифференциального усилителя 3,ключевой элемент 4, соединенный входами с выходом дифференциального усилителя 3, последовательно соединенныегенератор 5 и делитель 6 частоты,кроме того, содержит первую и вторуюсхемы 7 и 8 совпадения, триггер 9,компаратор 10 напряжения и первый ивторой конденсаторы 11 и 12, подключенные к входам компаратора 10 напряжения, а также дополнительный резистор 13, причем триггер 9 подсоединенвходом к выходу делителя 6 частоты,а выходами - к первому управляющемувходу ключевого элемента 4 и к первымвходам первой и второй схем 7 и 8 совпадения, последняя из которых соединена выходом с вторым управляющим входом ключевого элемента 4, а вторымвходом - с выходом герератора б ис вторым входом первой схемы 7 совпадения, третий вход и выход которойсоединены соответственно с выходомкомпаратора 10 напряжения и черездополнительный резистор 13 - с элементом 1, при этом компаратор 10 напряжения соединен с выходами ключевого элемента 4, а выход первой схемы 7 совпадения является выходом 14устройстваТепловой расходомер работает следующим образом.При включении устройства ключевой элемент 4 открыт напряжением логического "0" триггера 9, выходное напряжение усилителя 3 заряжает конденсатор 12, причем величина этого напряжения пропорциональна температуре окружающей среды. Коэффициент усиления усилителя 3 выбирается таким, чтобы обеспечивалась линейность выходного напряжения усилителя во всем диапазоне температуР окружающей среды. Через время, определяемое частотой генератора 5 и делителем б частоты, триггер 9 переключается, ключевой элемент 4 размыкается и конденсатор 12 запоминает напряжение, пропорциональное температуре среды. При этом на вход второй схемы 8 совпадения, управляемой отрицательными импульсами, поступает напряжение логического1157357 ВНИИПИ Заказ 3999 Тираж Филиал ППП "Патент", г.ужгоро 703 Подписи.Проектная,"0" с триггера 9 и при каждом отрицательном импульсе генератора 5 на выхо де второй схемы 8 совпадений возникает отрицательный импульс, открывающий ключевой элемент 4, и происходит заряд конденсатора 11, на входы первой схемы 7 совпадений поступают положительные напряжения с выхода компаратора 10, напряжения логической "1" с триггера 9 и при каждом положи тельном импульсе генератора 5 на входе первой схемы 7 совпадения возникнут импульсы, которые через дополнительный резистор 13 поступают на термочувствительный элемент 1. 15 Нагрев элемента 1 происходит при каждом положительном импульсе генератора 5 и соответствующем состоянии триггера 9, а измерение температуры - при отрицательном импульсе, Рост напряже-о ния на конденсаторе 12 пропорционален разогреву термочувствительного элемента 1.Дифференциальное напряжение на входах компаратора 10 пропорционально О мощности нагрева, следовательно, устройство автоматически вычитает напряжение, пропорциональное температуре среды, и срабатываеФ толькоЯот сигнала, зависящего от расхода. Когда разность напряжений на конденсаторах 8 и 9 превысит порог срабатывания компаратора 10 напряжения, на выходе его пбявляется отрицательное напряжение. Это напряжение, поступая на вход первой сх 6 мы 7 совпадения, прекращает нагрев термочувствнтельного элемента 1 и выдает информацию на считывание информации о величине расхода,Частота переключения триггера выбирается такой, чтобы время замкнутого состояния ключевого элемента 4 было достаточным для переключения компаратора 10 напряжения при максимальном расходе и большим, чем длительность переходных процессов на термочувствительном элементе 1.