Расходомер

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ ц 9)ЯО(п) 142 СПУБЛИК ИЕ ИЗОБРЕТ ОП ЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ К АВТОРСКОМУ С(57) Изобретение относится к измерениям расхода сред в химической,энергетической и др. отраслях промывпенности и позволяет измерять расход пневмотранспортируемого сыпучего материала при переменном расходе и объемном содержании транспортирующего газа. Устройство содержит два , тепловых преобразователя с постоянной и переменной мощностью нагрева,(51) 4 С 01 Г 1/74 1/6 последний из -которых установлен навертикальном участке измерительногопатрубка. Выходные сигналы с термочувствительных элементов 8, 9 и 1,2сравниваются посредством дифференциального включения и разностныйсигнал поступает на вход блока 10регулирования мощности нагревателя3 переменной мощности нагрева. Мощность нагревателя изменяется до техпор, пока разность температур оттермочувствительньм элементов 8, 9не будет равна разности температурот термочувствительных элементов 1,2. Выходной сигнал с последних черезделитель 5 и сигнал с выхода блока10 регулирования мощности, соответствующие уравновешенному состояниюизмерительной схемы, через нормирующие преобразователи 11, 12 подаютсяна вход вычислительного устройства.13, где определяется массовый расход сыпучего материала. 4 ил.Изобретение относится к областиизмерительной техники, предназначено для измерения расходов и можетбыть использовано в химической,энергетической, строительной и других отраслях промышленности.Целью изобретения является расширение функциональных воэможностейустройства. 10На фиг. 1 представлена схема предлагаемого расходомера; на фиг.2 -график зависимости выходного сигналаТ дифференциально соединенных измерительного и компенсационного термочувствительных элементов от массо"вого расхода С и скорости газа,Ч при с = 1 и мощности нагревателя У,; на фиг.3 - график зависимостиразности мощностей нагревателей дУот Си Ч для различных Е при условии, что сигнал на входе блокарегулирования мощности нагревателяравен нулю, на фиг.4 - график зависимости 1 Т = Х (Ч Я) при мощности 25нагревателя И =И +60,фРасходомер содержит тепловой преобразователь с переменной мощностьюнагрева с измерительным и компенсационным термочувствительными элементами 1 и 2, нагреватель 3 переменноймощности, установленный на вертикальном участке 4 измерительного патрубка, в котором транспортируется смесьгаз - сыпучий материал. Выходы термопреобразователей 1 и 2 соединены свходом делительного устройства 5. Нанаружной поверхности трубопровода дозоны подачи из бункера б сыпучегоматериала установлен тепловой преобразователь с постоянной мощностью40нагрева, содержащий дополнительныенагреватель 7, измерительный 8 и компенсационный 9 термочувствительныеэлементы. Причем, для повышения чув-.ствительности термочувствительные45элементы 1, 8 установлены непосред"ственно по ходу потока.Кроме того, расходомер содержитблок 10 регулирования мощности нагре"вателя, нормирующие преобразователи11 и 12, вычислительное устройство 13,функции которого выполняет микроЭВМ"Электроника 60", прибор 14, регистрирующий расход сыпучего материала,и схему 15 сравнения. Расходомер работает следующим образом,При прохождении газа-носителя в зоне установки вспомогательного нагревателя 7 постоянной мощности И с дополнительных измерительного и компенсационного термочувствительных элементов 8, 9 снимается выходной сигнал ЬТ пропорциональный массовому расходу газа-носителя (или его скорости) (фиг.2). Термочувствительные элементы 1, 2 и 8, 9 выбираются такой чувствительности, что при отсутствии в потоке частиц и при равной мощности нагревателей сигнал на входе блока 10 регулирования мощности равен нулю во всем диапазоне изменения расхода газа. Если первоначально мощность нагревателя 3 равна мощности вспомогательного нагревателя 7, тогда с выхода дифференциально включенных термочувствительных элементов 1 и 2 через делительное устройство 5 (первый выход) снимается сигнал йТ, пропорциональный скорости газа Ч , причем ДТЬТ, (фиг.2), Выходные сигналы с термочувствительных элементов 8 и 9 ДТ, и с термочувствительных элементов 1 и 2 (ЬТ ) сравниваются посредством дифференциального включения в схеме 15 сравнения и разностный сигнал ЬТ =Т, -АТ поступает на вход блока 10 регулирования мощности нагревателя 3 переменной мощности. Мощность нагревателя увеличивается до тех пор, пока не установится равенство Устройство работает таким образом, что все время поддерживается равенство (1). Выходной сигнал термо" чувствительных элементов 1 и 2 через делительное устройство 5 (второй выход) и сигнал с выхода блока 10 регулирования мощности, сютветствующие уравновешенному состОянию измерительной схемы, подаются через нор,мирующие преобразователи 11 и 12 на вход вычислительного устройства 13, где обрабатываются.Вычислительное устройство реализует следующие операции. По получен- . ному сигналу ЬТ (фиг.2) определяется массовый расход и скорость движения газа по трубопроводу до зоны подачи сыпучего материала.Приращение мощности й И нагревателя 3 по сравнению с мощностью вспомо= гательного нагревателя 7, соответст1428923 Расходомер содержащий измерительный патрубок с последовательнорасположенными на нем тепловыми преобразователями с постоянной и переменной мощностью нагрева, каждый иэ. которых содержит измерительный и 25 компенсационный термочувствительныеэлементы, подключенные к схеме сравнения, соединенной через блок регулирования мощности с нагревателемтеплового преобразователя с переменЗ 0 ной мощностью нагрева,и регистратор,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью расширения функциональныхвозможностей расходомера, измерительный патрубок выполнен изогнутым, 35расходомер снабжен делительным устройством, двумя нормирувщими преоб 40 45 50 выражениям(Ь) вующее уравновешенному состоянию измерительной схемы, зависит от расхода газа и объемного содержания газа Р в потоке. Поэтому по найденному значению массового расхода газа-носителя и измеренному приращению мощности нагревателя, соответствующему уравновешенному состоянию измерительной схемы, находится значение объемного содержания газа Я в смеси газ - сыпучий материал, По измеренному выходному сигналу термочувствительных эле" ментов 1 и 2 - ЬТ, рассчитанному значению мощности нагревателя 3 - У (М =И,+ЬУ) и найденному значению объемного содержания Я газа в смеси определяется скорость газа на вертикальном участке трубопровода Ч"й (фиг.4). Затем определяется скорость переноса сыпучего материала Ч Ч Чгде Ч - скорость витания частиц пеВреносимогоматериала.Для расчета скорости витания частиц может быть использованоизвестное уравнениеК =А /(18+0,61 Ад),где В. = Ч й/1 АЕВф У 2 здесь д - диаметр частиц переносимого материала,- коэффициент кинематической вязкости газа-носителя;- ускорение свободного падения. Те ЧВ - А/(18+0,61 ГАя) На основании сохранения массового расхода газа-носителя и при условии постоянства внутреннего диаметра трубопровода на всем протяжении Ч,= Ч где Яс 1.1Иассовый расход сыпучего материа.ла и газа-носителя определяется по Таким образом, для определения мас сового расхода сыпучего материаладостаточно измерить расход газа-но 51015 сителя и скорость его на вертикальном участке, разность мощностей нагрева до одинаковой температуры стенки трубопровода до и после зоны подачи сыпучего материала в поток.Предлагаемый расходомер обладает повышенной точностью измерения при переменном расходе и объемном содержании газа-носителя в смеси гаэ - сыпучий материал, так как в процессе измерения определяется скорость переноса частиц сыпучего материала по трубопроводу и объемное содержание газа в смеси газ - сыпучий материал . Формула изобретения разователями и вычислительным устройством, на горизонтальном участкеизмерительного патрубка расположенпатрубок ввода сыпучего материала,а тепловой преобразователь с переменной мощностью нагрева размещен на вертикальном участке измерительного патрубка, при этом делительное устройство подключено между выходами термочувствительных элементов преобразователя с переменной. мощностью нагрева и входом схемы сравнения, второй выход делительного устройства и выход блока регулирования мощности подключены через соответствующие нормирующие преобразователи к вычислительному устройству, соединенному срегистратором.(Р Тираж 717 ВНИИПИ Государственно по делам изобретений 113035, Москва, ЖРа.комитета ССи открытийская наб д. 4/5