Тепловой расходомер

Союз Советских Социалистических Республик(5 40767/1 Кл01 У 1/6 с присоединением заявкиГосударственный комнте Совета Министров ССС оо делам изооретеннй и открытий(45) Дата опубликования описания 17.03,7 3) УДК 681 121(7 олитехнический институт им. А. Р. Беруни ашке нтск те 54) ТЕПЛОВОЙ РАОХОДОМЕ хема расэ ипиальная электриче остро асхние относится к при азначено для измере 5 те ус ч Изобрете бэр ению и предн ния р одг жидкостей.Известны тепловые расходомеры с импульсным источником нагрева, содержашиермочувствительные элементы, нагреватель, измерительный мост, усилитель 1-31 .Однако известные расходомеры имеют недостаточную чувствительность и точность измерения из-за погрешности, возникающей О в результате нестабильности коэффициента усиления усилителей и питающих напряжений.11 елью изобретения является повышение чувствительности и точности измерения.Для этого вход дифференциального устройтва с основным и компенсационным термэчувствительными элементами, выполненными в виде термотриодов, подключен через нагреватель и транзисторный ключ к выходу дополнительно введенного преобразователя 20 напряжения в частоту, вход которого черезилитель постоянногэ напряжения подклюен к выходу дифференциального устройства.На фиг. 1 приведена схема конструкции расходомера; на фиг. 2 - структурно-принмера.Тепловой расхэдомер содержит основной1 и компенсационный 2 термэтриоды, на -греватель 3, теплэпровэдные массь, 4 и 5,защитные гильзы 6 и 7, теплоизэляцпонныестержни 8 и 9, штепсельные разъем ь; 1 0и 11 и отрезок трубэпрэвэда 12,Расходэмер содержит (см, фиг, 2) тер -мэтриодь. 13 и 14, нагрузэчные резисторы15 и 16, подстроечные резистэрь 1 17 и18, предназначенные для кэмпенсашти непдентичности термотриодэв 13 и 14, усилитель постоянного напряжения 19, преобразователь напряжения в частоту 20, транзистор 21, работающий в режиме ключа, делитель напряжения на резисторах 22 и 23,нагреватель 24 и блок питания 25,Расходэмер работает следующим образом,В присутствии потока жидкости температура термотриода 14 равна температуре измеряемой жидкости, а температура терл 1 этрпэда 13 выше температуры жидкости и поддерживается заданной с помошью нагревателя 24, 545869Температура термотриода 13 зависит от многих факторов: эт скорости потока, температуры жидкости, мощности подогрева. В свою очередь, мощность подогрева зависит от сопротивления подогревателя, тока подогрева, частоты и длительности включений.Для регулировки мощности подогрева используется частота включений подогревателя при неизменном токе и длительности включений.При изменении расхода жидкости изменяется количество тепла, отводимого от термотриода 13, Это приводит к изменению температуры термотриода 13 и к появлению напряжения на входе усилителя постоянного напряжения 19. Для поддержания температуры термотриода 13, равной задакной, неэб - ходимо изменить мощность подогрева на величину й Рн Мощность подогрева приближенно равнаР:т Э КН Н Н Н ВКЛгде с и - длительность включения,- ток нагрева,- сопротивление нагревателя,- частота включений нагревателя,При выборе значения Й из соотноше 2ния 7; 3 Я: М= со.ля малым для компенсации изменения температуры термотриода 13изменение й 1 в должно быть велико, чтсьбы обеспечить нужное изменение а Рнчем и достигается высокая чувствитечьность,Таким образом, при изменении расходана входе усилителя появляется напряжение,которое, усиленное усилителем, управляетчастотой преобразователя напряжения в частоту. Выхэдньгм сигналом является средняячастэта включений нагревателя 24Транзистор 21 при отсутствии управляющего импульса находится в запертом состоянии и ток через нагреватель 24 не течет,В момент прихода импульса в цепи нагревателя появляется ток. При выполнении условия длительности импульса включений меньше постоянной времени разогрева термотриода 13, температура термотриода будетизменяться в зависимости от средней частоты включений,Кроме повышенной точности и чувствительЮ ности, в устройстве выходным сигналом является частота следования импульсов, чтопозволит использовать расходомер в телеметрических системах.15ф ормула из эбретенияТепловой расходэмер, содержаший располэженнье на патрубке два термочувствитель 20 ных элемента, нагреватель дифференциальное измерительное устройство, усилитель ивремязадаюшее устрэйство, э т л и ч а юш и й с я тем, что, с целью повышениячувствительности и точности измерения,4вход дифференциального устройства с эсновным и компенсационным термочувствительными элемечтами, выполненными в виде термотриэдов, подключен через нагреватель итранзистэрный ключ к выходу дополнительно введеннэгэ преобразователя напряженияв част оту, вход к от ор ог о через усилительпостояннэгэ напряжения подключен к выходудифференциальног э устр ойства.Источники информации, принятые во вни 35мание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССРМ 220543, 5 01 Р 1(68, 26,09.66, (прототипп) .2, Патент США М 2972885, 73-204,28.02.61,3. Туричин А, М. Электрические измерения неэлектрических величин, М., "Энергия,1966, с 115-133,Составитель Н, АндрееваРедактор А, Зиньковский Техред Н. Андрейчук Корректор В, ЗоринаЗаказ 251/3 Тираж 879 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4