Тепловой расходомер

О П И" А Н И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сьае Соеетекми Сецматтистицеских Республик(51) М. Кл, 6 01 Г 1/006 01 Р 9/00 Геоударотвеииый комитетСовета Мииистрое СССРео делан изооретенийи открытий(71) Заявитель Среднеазиатский ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт ирригации им, В. Д. Журина(54) ТЕПЛОВОЙ РАСХОДОМЕР 1Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, для измерения расхода жидкостей в открытых каналах гидропостов с произвольной формой профиля фиксированного русла.Известные тепловые расходомеры аналогичного назначения не позволяют производить измерение расхода с автоматическим учетом изменения сечения канала в зависимости от уровня, например в каналах трапециевидного профиля, а наличие в пих потепциометра со скользящим контактом снижает надежность измерения.Целью изобретения является устраспе указанных недостатков. Эта цель достигается тем, что в расходомере датчик уровня выполнен в виде кольцевой камеры, наполовину заполне 51 ной неиспгряющейся жидкостью, с помещенными внутри нее профилированным с учетом профиля канала термосопротивлением и компенсационным термосопротивлением, включенными в плечи первого измерительного моста, выход которого соединен с концами реохорда, а термосопротивления, расположенные в поплавке, включены в плечи второго измерительного моста, выход которого соединен с одним из концов реохорда и через вход усилителя с движком рсохорда, а выход усилителя подклю 11 сп к рсверсивпому двигателю, соединснпому сдвижком реохорда.На фиг. 1 показан общий вид предложенного теплового расходомера; на фнг. 2 - измерительная схема расходомера,Расходомер содержит поплавок 1, помещенный в профилированный канал 2, рычаг 3,один конец которого через ось 4 связан с поплавком 1, а второй соединен с кольцевой камерой 5 датчика уровня, наполовину заполнспой еиспаряющейся жидкостью, полупроводнковые тсрмосопротвления 6 и 7, включенные в плечи второго измерительного моста(см. фпг. 2), и нагреватель 8. При этом термо 15 сопротивления 6 и 7 и нагреватель 8 размещсы в поплавке 1 (см. фиг. 1).В кольцевой камере 5 размсщепы профилированпое с учетом профиля канала термосопротивленнс 9 и компенсационное термосопротивление 10, включенные в плечи первого измерительного моста, выход которого соединенс концами реохорда 11, постоянные сопротцвления 12, 13, 14 и 15, электронный усилитель16, выход которого подключен к реверсивномудвигателю 17.Расходомер работает следующим образом. При изменеип расхода потока жпдкосгпизме 51 стс 51 уровень жидкости В канале 2 11 по ложепо поплПкп 1, перемещение которогопреобразуется в угол поворота кольцевой камеры 5 датчика уровня.Скорость потока жидкости измеряется с помощью термосопротивления 7 с нагревателем 8 и термосопротивлением 6, которые установлены внутри корпуса поплавка и не контактируют с измеряемой средой. При известной разности температур, измеряемой этими термосопротивлениями, и мощности, выделяемой в нагревателе 8, определяется коэффициент теплоотдачи, который главным образом зависит от скорости потока.Изменение положения поплавка 1 при изменении уровня потока преобразуется в угол поворота кольцеобразнои камеры О датикр уровня. Термометр сопротивления 9 при протекании по нему электрического тока нагревается. При увеличении уровня потока камера 5 и термометр сопротивления 9 поворачиваются, при этом доля погружения в жидкость и теплоотдача этого термометра увеличивают" я, приводя к уменьшению сопротивления в соотвстствии с законом изменения профиля термометра, т. с, проп 01)ционалы 0 ГОперепому сечению потока.Термометр сопротивления 10 постоянно находится в жидкости и вводит коррекцио при изменении температуры окружающей среды.Изменение величины профильного сопротивления 9, включенного в плечо первого измеритель)ого моста, приводитвыодного напряжения этого моста, Кямсря 5 расположена таким образом, что прн макс:- мальцом уровне жидкость пяодится па оси О - О, мост паодится в равновесии и выходное ня 1 ряже 1 е )111 иъЯльпо, нрп мгпГъ Злы 0 возможном уровне воды в каЯле )кидкость в камере 5 занимает положение О -О:1 выходное няпря)кенс моста максималыо, т. с. выходное 11 пряженне этОГО )Оста Е00 ртО пропорционально уровню1/где К - коэффициент.ВО" пос Я 1)51)кснс Е втОРОГО )1)стЯ, и плсчн которого включсны тсрмосопротивлс ня 6 ц 7, олягодаря отрицательному тсмнсрятурОму коэффднету тсрмосор)твсс.1 ,)яма пронорциояльно скорости потока, т. с.Е К 2(2) Где К. -- коэф)цст,ЯСТЬ 1 Ь)Д 1010 ЯРЯ)КОН 15 ВГОРОГО )ЦЬ СТЯ СР 11 ВЯС) С 5 С ВЫДПЫ М 1 Я 05 ЖСН 1 С)1 4первого моста на реохорде 11, в котором изменение сопротивления пропорционально отношению выходных напряжений первого и второго мостов, т. е,5 Ег= -- Я, (3)Е,где Я - сопротивление реохорда 11, г - текущее сопротивление реохорда 11,1 О С учетом выражений (1) и (2) выражение(4)К5 т. е. текущее сопротивление реохорда 11 пропорционально скорости и уровню потока и, следовательно, расходу жидкости в открытом канале.20 При изменении расхода измснястся отношение выходных напряжений первого и второго мостов, сигнал разбаланса подается на электронный усилитель 1 б и реверсивный двигатель 17, который перемещает движок рео хорда 11 до равновесия,Формула изобретениязо Тепловой расходомер, содержащий тепловой преобразователь скорости, выполненный в виде тсрмочувствительныэлементов, один из которы.; снаб)кен подогревателем, располокснных в поплавке, шарнирно связанном рыз 5 чагом с датчиком уровня, и измерительчуюмостовую сему, в плечи которой включены термочувствительные элементы, отличаощийс 5 тем, что, с целью обеспечения возможности учета действительного профиля канала и по вышения паде)кности измерения, датчик уровня выполнен в виде кольцевой камеры, наполовину заполненной пеиспаряющейся жидкостью, с помещенными внутри нее профилированным с учетом профиля канала термосопротивленисм и компенсационным термосопрогивлсннсм, включснпыми в плечи первого измерительного мола, выод которого соединен с кш;цами рсохорда, а термосопротивления, расположсные в поплавке, включены в плечи второго измерительного моста, выод которого сосдинс с одним нз концов реохорда и чсрсз вод уснлитсля с движком реоорда, а вы)д усилнтсля подключен к реверсивному двнгя х,О, сосдннсному с движком рсохордя,512375 иг. 1 к 864 ПМинистров СССРтийб., д. 4/5 Заказ 51 Изд. М 1370 Тира И Государственного комитета Совет по делам изобретений и откр 113035, Москва, Ж, Раушская нсвое ЦН дактор В. Булдаков Составители Б. РозовскаяТекред 3. Тараненко МОТ, Загорский Ь ил па Корректор А. Степано