Поплавковый преобразователь расхода

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЗЬСТВУ но 847047(22) Заявлено 250878(21) 2657842/18-10 с присоединением заявки Йо -(51)М. Кл.з6 01 Р 1/68 С 01 Г 1/52 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения С,П. Колмыков и Р.К. Азимов Среднеазиатский ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт ирригации им В.Д. Журина(54) ПОПЛАВКОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАСХОДА Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для получения информации о расходах воды воткрытых каналах с произвольной формой профиля фиксированного русла,Известны расходомеры, в которыхтепловой преобразователь скоростиустановлен в поплавке, а преобразователь уровня, выполненный определенным образом, шарнирно связан споплавком 1,Из известных поплавковых преобразователей расхода близким к изобретению является преобразователь, 15 содержащий тепловой преобразователь скорости, выполненный в виде полупроводниковых термочувствительных элементов, расположенных в поплавке, шарнирно соединенном рычагом с гидро метрическим мостиком, индукционный преобразователь уровня и мостовую измерительную схему, в плечи которой включены термочувствительные элементы 2 . 25Однако известные поплавковые преобразователи расхода имеют недостаточную чувствительность к изменению скорости потока и температурные погрешности за счет неполной темпера турной компенсации при изменениях температуры воды в канале.Цель изобретения - повышение чувствительности и точности йзмерения,Это достигается тем, что тепловой преобразователь дополнительно снабжен вторым измерительным и вторым компенСационным термочувствительными элементами, причем оба измерительных термочувствительных элемента охвачены общим нагревателем и включены в противоположные плечи моста.На фиг, 1 показан преобразователь расхода, общий видт на фиг. 2 - конструктивная схема преобразователя скорости; на фиг. 3 - измерительная схема преобразователя расхода.Преобразователь расхода содержит обтекаемый цилиндрический поплавок 1, шарнирно закрепленный с помощью рычага 2 на металлоконструкции гидро- метрического мостика 3. Внутри кор" пуса пойлавка в донндй его части закреплены термоанемометрический преобразователь стержневого типа, выполненный в виде капсулы, в которой расположены два полупроводниковых термочувствительных элемента 4 и 5, охваченные одним общим нагревателем 6, и термоанемометрический20 25 30 Формула изобретения 50 60 65 преобразователь, в котором полупроводниковые термочувствительные,элементы 7 и 8 не имеют нагревателя. Наоси 9 рычага-рамы 2 глухо закрепленподвижный магнитопровод 10 индукционного преобразователя 11 уровня сплоскими обмотками, жестко закрепленными на цилиндрическом корпусеэтого преобразователя,Стержневой измерительный преобразователь (фиг.2)термоанемометрического типа состоит из двух полупроводниковых термисторов 4 и 5, помещенных вметаллический корпус 12. На корпусе12 поверх слоя изоляции 13 равномернораспределен нагреватель б из изолированного нихромового или констрнатанового провода, который создает равномер-.ный тепловой поток вдоль корпуса 12цилиндра.Цилиндц с нагревателем б итерморезисторами 4 и 5 помещен в медную или латунную цилиндрическую капсулу (карман) 14, впрессованную в гайку 15 со штепсельным разъемом 1 б,Для улучшения теплопроводности внутренняя полость капсулы залита эпоксидным компаундом с графитовым илицементным заполнителем.В предлагаемом расходоме)е с целью увеличечия чувствительности изменяемые под влиянием скорости потокатермосопротивления располагаются вдвух противоположных диагоналях. моста.При изменении температуры воды 1йвозникает дополнительная разностьтемператур Ь 1 нагреваемых и ненагреваемых сопротивлений, следствиемчего является появление температурной погрешности в виде дополнительного. напряжения небаланса моста А ОНкак функции Ь(:. Для компенсации этойдополнительной погрешности в цепьпитания моста (фиг, 3) введена цепочка, состоящая из термозависимогосопротивления В 8, размещенного втепловом преобразователе без нагревателя и воспринимающего температуружидкости и двух подгоночных сопротивлений В 17 и В 18, служащих для,подгонки величины эквивалентного сопротивления компенсации.За счет введения этой цепочкинапряжение питания моста изменяетсятак, что)н+ь)Ьпи .)=Овт.е. изменение небаланса моста АБ(ЬУ ) по величине равно изменению небаланса ЬУ Ъ 1) и противоположна ему по знаку.В результате введения тако( компенсации напряжение на зажимах измерительной диагонали преобразователя скорости потока не зависит от температуры воды, т.е, значительно повышается точность преобразования (измерения) расхода воды в канале,Предлагаемый преобразователь расхода воды в каналах работает следую- . щим образом. Скорость потока воды воспринимается термисторами стержневых преобразователей термоанемометрического типа. При этом терморезисторы В 7 и В 8 изменяют свою величину в зависимости от температуры жидкости в канале, а В 4 и В 5 - в зависимости от скорости потока воды. Соединив эти сопротивления в мостовую измерительную схему, в зависимости от изменения выходного сопротивления мостас достаточной степенью точностиизмеряют скорость потока Ч, Введениев измерительную схему сопротивленийВ 8, В 17 и В 18 в соответствии с фиг,З15,позволяет почти на порядок снизить5 погрешность преобразователя скорости. Уровень потока воды преобразуется в положение поплавка 1, который, в свою очередь, преобразуется в угол поворота П-образного магнитопровода, т,е. в изменение напряжения на зажимах измерительной обмотки преобразователя уровня. В мостовой измерительной схеме преобразователя расхода автоматически выполняется бперация перемножения величинывыходного сопротивления моста, пропорционального скорости потока Ч, на величину питания моста, пропорциональное уровню потока Н, т.е.,выходное напряжение на измерительной диагонали будет пропорционально Чх Н,Таким образом,на выходе схемы преобразователя расхода воды получаем напряжение, пропорциональное расходу воды через гидропост по известной зависимости0=К В НЧ (2) где К - постоянная гидропоста, равная (0,65-0,72);В - ширина канала поверху, м. Поплавковый преобразователь рас" хода, содержащий тепловой преобразователь скорости, выполненный в виде измерительного и компенсационного термочувствительных элементов, расположенных в поплавке, шарнирно соединенном рычагом с гидрометрическим мостиком, индукционный преобразователь уровня и мостовую измерительную схему, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерения, тепловой преобразователь ско-. рости дополнительно снабжен вторым измерительным н вторым компенсационным термочувствительными элементами, причем оба измерительных термочувствнтельных элемента охвачены общим нагревателем и включены в про. тивоположные плечи мостовой измери- . тельной схемы.847047 Зфиг.2 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе Ъ 1. Азимов Р.К, Измерительные преобразователи с тепловыми распределен ными параметрами. М ффЭнергия,1977, с, 58.2. Авторское свидетельство СССРР 690300, кл. 6 01 Р 1/68, 1976.по делам и113035, Москва, Ж 702 Подписноерственного комитета СССРобретений и открытий35, Раушская наб., д. 4/5 лиал ППП Патент, г. Ужгород, .Ул. Проект Составитель Н. Андрееваедактор Т. ПарФенова Техред Л. Пекарь Корректор С. Шекмар