Тепловой расходомер

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 19) Я 14 01 Р 1/О РЕТ СТВУ 606/ 6.86 3.89 овск Бюл.й инс т электронно к, Н.Д.Дубово 088.8)П,А. Те69, с.видетелС 01 Р схоловце1-113ство1/00,Р86. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВ(57) Изобретение относится к приборостроению и может быть использованодля измерения расхода потока жидкости или газа. Целью изобретения является уменьшение температурной погрешности измерения теплового расходомера за счет исключения операциизамещения отбираемой контролируемымпотоком от термочувствительного элемента мощности мощностью уравновешивающего сигнала. В первом такте измерения при воздействии измеряемого потока на терморезистор 6 линеаризованный сигнал автобалансной мостовой схемы с выхода квадратора 8 поступает через электронный переключатель 9 и первый ключ 11 на вход интегратора 13 на время, определяемое формировател=м 12 длительности импульсов, Во втором такте работы при отключении измеряемого потока от терморезистора 6 выходной сигнал квадратора 8 поступает на вход интегратора 13 через электронный переключатель 9, инвертор 10 и первый аФ ключ 11 на такое же время, как и в первом такте. Разностный сигнал, накопленный интегратором 13 и несущий в себе информацию о скорости контролируемого потока, поступает через второй ключ 14 с выхода интегратора на блок индикации 15. 2 ил.Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для измерения расхода потока жидкости или газа.Цель изобретения - повышение точности измерения.На фиг.1 изображена структурная схема расходомера, на фиг.2 - временные диаграммы его работы. 10Расходомер содержит блок 1 про" граммного управления, переключатель 2 потока, измерительную 3 и дополнительную 4 ветви трубопровода, мостовую измерительную схему 5 с термо резистором (термочувствительным элементом) 6 в одном из плеч, усилитель 7. разбаганса моста, квадратор 8, электронный переключатель 9, инвертор 10, первый ключ 11, формирова тель 12 длительности импульсов, интегратор 13, второй ключ 14 и блок 15 индикации, причем первый выход блока 1 программного управления соединен с управляющими входами пере ключателя 2 потока и электронного переключателя 9, второй выход - с входом обнуления интегратора 13, а третий и четвертый выходы соединены с входом формирователя 12 длительности 30 импульсов и управляющим входом второго ключа 14 соответственно, вход переключателя 2 потока включен в трубопровод, а его выходы соединены соответственно с измерительной 3 и35 дополнительной 4 ветвями трубопровода, термочувствительный элемент 6 расположен в измерительной ветви трубопровода 3 и включен в плечо мостовой измерительной схемы 5, к измерительной диагонали которой подключен усилитель 7 разбаланса моста, выход которого соединен,с входом квадратора 8 и с диагональю питания мостовой измерительной схемы 5, выход квадратора 8 соединен с входом электронного переключателя 9, первый выход которого соединен непосредственно, а второй выход через инвертор с входом первого ключа 11, уп 50 равляющий вход которого соединен с выходом формирователя 12 длительности импульсов, выход первого ключа 11 через последовательно соединенные интегратор 13 и второй ключ 14 сое:55 динен с входом блока 15 индикации.Блок 1 программного управления содержит задающий генератор 16, ждущий мультивибратор 17, схемы 18-20 задержки и ждущие мультивибраторы21, 22, причем выход задающего генератора 16 соединен с входами ждущего мультивибратора 17 и схем 18-20задержки, выход ждущего мультивибратора 17 (первый выход блока 1 программного управления) соединен суправляющими входами переключателя 2потока и электронного переключателя9, выходы схем 18, 19 задержки (третий выход блока 1 программного управления) соединены с входой формирователя 12 длительности импульсов,выход схемы 20 задержки соединен свходом ждущего мультивибратора 21,выход которого (четвертый выход блока 1 программного управления) соединен с управляющим входом второгоключа 14 и входом ждущего мультивибратора 22, выход которого (второйвыход блока 1 программного управления) соединен с входом обнуления интегратора 13.Устройство работает следующимобразом в два этапа,На первом этапе с выхода ждущегомультивибратора 17 блока 1 управения на переключатель 2 потока приодит управляющее напряжение Цотпирающее переключатель 2, т,е.обеспечивающее коммутацию газовогопотока, поступающего на его вход,в измерительную ветвь трубопровода3. Тем самым обеспечивается воздей"ствие измеряемого потока на терморезистор К -6 (см. фиг.2 б).Элементы 5-7 образуют автобалансную мостовую схему, обеспечивающуюпостоянство рабочей точки терморезистора. Для терморезистора 6 можнозаписать уравнение баланса мощностей, воздействующих на негор - р -Р +Р, где Р, - мощность, соответствующая,выбранной рабочей точкетерморезистора (т.е. обеспечивающая сопротивлениеК-, равное сопротивлениямплеч моста) при нормальнойтемпературной окружающейсреды 20 С);Р - мощность. отбираемая от К;измеряемым потоком и пропорциональная скоростипотока;Р - мощность, эквивалентнаявоздействию на К отклоне14693 1 О 15 20 30 Поскольку значение мощности Рявляется функцией скорости газового потока (следовательно, и расходагаза , то разностное напряжениеИ0 однозначно определяет расходИцтгазовой среды в магистрали и инвариантно к изменению температуры окружающей среды,Для измерения напряжения 0 цв момент времени С по сигналу сблока 1 управления замыкается второй ключ 1 ч и выходное напряжениеинтегратора 13 подается на блок 15индикации. По окончании процессаизмерения в момент времени Т происходит обнуление интегратора 13 иустройство готово к проведению повторных измерений,Блок 1 управления работает следующим образом,Последовательность на выходе задающего генератора 16 (фиг.2 а) определяет время цикла измерения и является опорной для формирования сигналов блока 1 управления. Мультивибратор 17 формирует управляющие импульсы на переключатель 2 потока иэлектронный переключатель 9 (фиг.2 б).Схемы 18, 19 задержки обеспечиваютнеобходимый сдвиг во времени момента запуска формирователя 12 длительности импульсов относительно импульсов задающего генератора 16 и темсамым управляют работой первого ключа 11 (фиг.2 в) . Схема 20 задержки и мультивибратор 21 формируют сигнал управления вторым ключом 1 ч (фиг.2 г), а также управляют запуском мультивибратора 22, который формирует сигнал обнуления интегратора 13 (фиг2 д) . 55 6Формула изобретенияТепловой расходомер, содержащий включенный входом в трубопровод переключатель потока, причем трубопровод за переключателем потока выполнен в виде двух одинаковых по сечению ветвей, подключенных соответственно к выходам переключателя потока, термочувствительный элемент, установленный в одной из ветвей трубопровода и образующий вместе с мостом и усилителем разбаланса автобалансную мостовую схему, электронный переключатель, последовательно соединенные первый ключ и интегратор, блок программного управления, первый выход которого соединен с управляющими входами переключателя потока и электронного переключателя, а второй выход - с входом обнуления интегратора, блок индикации, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены квадратор, инвертор, Формирователь длительности импульсов и второй ключ, причем вход формирователя длительности импульсов и управляющий вход второго ключа соединены с третьим и четвертым выхо" дами блока программного управления соответственно, выход автобалансной мостовой схемы через квадратор соединен с входом электронного переключателя, первый выход которого соединен непосредственно, а второй - через инвертор с входом первого ключа, управляющий вход которого соединен с выходом формирователя длительности импульсов, выход первого ключа через последовательно соединенные интегратор и второй ключ соединен с входом блока индикации..Спесивых Техред Л.Сердюкова Корректор М,Ша Редак Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород Гагарина, 10,аказ 1350/41 Тираж бб 0 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5