Устройство для измерения количества теплоты

(9 (1 1 К 171 51 ЕННЫЙ КОМИТЕТ ЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯГОСУДПО ИЗОПРИ ГКНТ РЕТЕНИЯ ЬСТВУ етельство СССРК 17/16, 1982,ельство СССРК 17/16, 1987.ИЗМЕРЕНИ КОЛИЧЕОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ СВИ 4488344/24-1026.098815,06,90, Бюл. У 22Научно-исследовательский и конс кторско-технологический институт г дского хозяйства Министерства, жилищно-коммунального хозяйства УССР (72) Е.А.Зайцева, А.М.Шарадкин, А.Д.Тарсис, В.В.Дутчак и А.Е.Нечипоренко(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯСТВА ТЕПЛОТЫ(57) Изобретение относится к тепловым измерителям, а именно к устройствам для измерения количества теплоты в водяных замкнутых системах теплоснабжения и позволяет повысить точность измерения количества теплоты за счет автоматической коррекции коэффициента преобразования, учитывающего изменение энтальпии и плотности теп 2лоносителя в широком диапазоне температур теплоносителя. При прохождении теплоносителя через расходомер 1 на его выходе появляется сигнал, под действием которого формирователь 2 импульсов вырабатывает импульс, поступающий на вход блока 1 О управления и входы обнуления счетчиков 16 и 17. Коммутатор 9 последовательно подключает к входу широтно-импульсного модулятора 11 термопреобраэователи, выходную диагональ моста и дополнительный резистор.В течение длительности импульса модулятора 11 счетчики 16 и 17 подсчитывают число такто вых импульсов. Выходные разряды счетчиков формируют адрес постоянного запоминающего устройства 18, в ячейках которого хранятся коды значений коэффициентов пересчета числа импульсов, поступающих на вход. счетчика 19. Таким образом, корректируется число импульсов, накапливаемых накопительным счетчиком 20 в зависимости от теплофизических параметров теплоносителя. 3 ил.Изобретение относится к тепловым измерителям, а именно к устройствам для измерения количества теплоты в водных замкнутых системах теплоснабжения.Цель изобретения - повышение точности измерения количества теплоты путем автоматической коррекции коэф" фициента преобразования устройства, 10 учитывающей изменение энтальпии и плотности в широком диапазоне температур теплоносителя.Методическая погрешность измере ния устройства в диапазоне темпера 15отур теплоносителя 10-180 С в подающем трубопроводе и 5-80 С в обратномтрубопроводе не превышает +0,14 при использовании ПЗУ емкостью , 2 кбайт и +0,08 при использовании 20ПЗУ емкостью 4 кбайтНа фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 , вариант электрической схемы блокауправления; на фиг.3 - сигналы на выходах основных элементов.Устройство содержит расходомер 1 с включенным на его выходе формирователем 2 импульсов, мостовую схему, одна половина которой относительно питающей диагонали состоит из после, довательно включенных термопреобразователей 3 и 4 сопротивления в подающем и обратном трубопроводе, а другая из первого 5 и второго 6 резисторов,35дополнительный резистор 7, включенный между вторым выходом источника 8 постоянного тока, первый выход которого подключен к одному из входов питающей диагонали мостовой схемы, и 40 вторым входом питающей диагонали мостовой схемы, коммутатор 9, первая пара входов которого соединена с выходами термопреобразователя 3, втораяпара входов - с выходами термопреоб разователя 4, третья пара входов с выходной диагональю мостовой схемы, а четвертая пара входов - с выходами дополнительного резистора 7,блок 10 управления дресныи в од 50 которого подключен к адресному входу управления коммутатора 9, выход которого подключен к входу широтно импульсного модулятора 11, генератор 12 тактовых импульсов, выход которого55 подключен к третьему входу блока 10 управления и к первым входам первого 13, второго 14 и третьего 15 элемента И, вторые входы которых подключены к первому входу блока 10 управления и выходу широтно-импульсногомодулятора 11, первый 16 второй 17счетчика, выходы которых подключенык адресным входам постоянного запоминающего устройства 18, выходы которого подключены ко входу предустановки третьего счетчика 19, выход которого подключен к управляющему входуэтого счетчика и ко входу накопительного счетчика 20, при этом выход формирователя 2 импульсов подключен ковторому входу блока 10 управленияи к входам установки нуля первого 16и второго 17 счетчиков, третий входпервого элемента И 13 подключен кФвторому выходу блока 10 управления,и его выход - к счетному входу перво"го счетчика 16, третий вход второгоэлемента И 14 подключен к третьемувыходу блока 10 управления, а выход -к счетному входу второго счетчика 17,третий вход элемента И 15 подключенк четвертому выходу блока 10 управления и к входу управления постоянногозапоминающего устройства 18, а еговыход - к счетному входу третьегосчетчика 19,Устройство работает следующим образом.При прохождении единицы количества(объема) теплоносителя через расхо-,домер 1 на его выходе появляется сигнал, под действием которого формирователь 2 импульсов вырабатывает короткий импульс, поступающий на второйвход блока 10 управления и входыустановки нуля счетчиков 16 и 17. Приэтом счетчики 16 и 17 обнуляются, ана адресном выходе блока 10 управления устанавливается код, обеспечивающий подключение коммутатором 9 навремя То напряжения Чаэс термопреобразователя 3 сопротивления, установленного в подающем трубопроводе, ковходу широтно-импульсного модулятора 11, работающего по принципу двойного интегрирования, Одновременно навтором выходе блока 10 управления,подключенном к третьему входу первого 13 элемента И, устанавливаетсяразрешающий сигнал. По истечениивремени То на адресном выходе блока10 управления устанавливается код,обеспечивающий подключение коммутатором 9 напряжения Чщс дополнительного резистора 7 ко входу широтно-импульсного модулятора 11 на время раз 1571435ряда интегратора широтно-импульсного модуЛятора 11, При этом на выходе широтно-импульсного модулятора 11 формируется импульс, длительность которого равнаЧ ц 2 К 3 К 5о К 7й 7где КЗ - сопротивление термопреобразователя 3;К 5 - сопротивление резисторамостовой схемы;К 7 - сопротивление дополнительного резистора 7.Этот импульс, поступая на второй вход первого 13 элемента И, совместно с разрешающим сигналом блока 10 управления на третьем входе этого элемента И обеспечивает прохождение через него импульсов с генератора 12 тактовых импульсов на вход счетчика 16. К моменту окончания импульсана счетчик 16 поступает И импульсовЮо К 5ы, Р = 2 К 3(ТИ К 7где Р - частота импульсов генератотира 12 тактовых импульсов;Н = 2 и,где и - число разрядовосчетчика в блоке 10 управления, и на выходах разрядов счетчика 16 сформируется первая часть адресного кода, подаваемого на адресные шины постоянного запоминающего устройства 18. Задним фронтом импульса, поступающим на первый вход блока 10 управления, разрешающий сигнал снимается со второго и устанавливается на третьем выходе блока 10 управления. Одновременно на адресном выходе блока 10 управления устанавливается код, обеспечивающий подключение коммутатором 9 на время Т напряжения Чс термопреобразователя 4 сопротивления, установленного в обратном трубопроводе, ко входу широтно-импульсного модулятора 11. По завершении времени Т на адресном выходе блока 1 О уп- Эравления устанавливается код, обеспечивающий подключение коммутатором 9 напряжения Ч с дополнительного резистора ко входу широтно-импульсного модулятора 11. При этом на его выходе формируется импульс, длительность которого равналгФ 2 К 4 "К 5(г = Т -=Т -- фЧ г 7 0 К 7 где К 4 - сопротивление термопреобразователя 4.Этот импульс, поступая на второйвход второго 14 элемента И совместнос разрешающим сигналом блока 1 О управления на третьем входе этого элемента И, обеспечивает прохождениечерез него импульсов с генератора 12 1 О тактовых импульсов на вход счетчика 17. К моменту окончания импульса3 на счетчик 17 поступает К импульсов И К 5л оИ= Р =2 К 42 "2 ти К 715и на выходах разрядов счетчика 17сформируется вторая часть адресногокода, подаваемого на адресные шиныпостоянного запоминающего устройствва 18. Задним фронтом импульсапоступающим на первый вход блока 10управления, разрешающий сигнал снимается с третьего и устанавливаетсяна четвертом выходе блока 10 управления. Одновременно на адресном выходе блока 10 управления устанавливается код, обеспечивающий подключение коммутатором 9 на время Т напряжения Чс выходной диагонали 30мостовой схемы ко входу широтно-импульсного модулятора 11. По завершении времени Т на адресном выходе бло,ка 10 управления устанавливается код,обеспечивающий подключение коммутатором 9 напряжения Ч ко входу широт но-импульсного модулятора 11. Приэтом на его выходе формируется импульс, длительность которого равнальй (КЗ-К 4 К 5Этот. импульс, поступая на входтретьего 15 элемента И совместно с разрешающим сигналом блока 10 управ ления на третьем входе этого элемента И, обеспечивает прохождение через него импульсов с генератора 12 тактовых импульсов на вход счетчика 9 К моменту окончания импульса С на 50 счетчик 19 поступит И импульсовНз = ь Р = (КЗ - К 4)л МгК 5зти К 7Разреыающий сигнал с четвертоговыхода блока 10 управления поступает также на вход "Разрешение" постоянно го запоминающего устройства 18. На адресной шине постоянного запоминающего устройства 18 в это же времяФормула и з о б р е т е н и яУстройство для измерения количества теплоты, содержащее расходомер с включенным на его выходе формирователем импульсов, мостовую схему, одна половина которой относительно питающей диагонали состоит из двухпоследовательно вкпюченных термопреобразователей сопротивления, установленных в подающем и обратном трубопроводах с теплоносителем, а другаяиз двух последовательно соединенныхрезисторов, источник постоянного тока, один из выходов которого подключен к одному из входов питающей диагонали мостовой схемы, широтноимпульсный модулятор, блок управления, генератор тактовых импульсов,три элемента И, первые входы которыхсоединены с выходом генератора тактовых импульсов, три счетчика, постоянное запоминающее устройство, накопительный счетчик, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышенияточности измерения количества теплоты путем автоматической коррекциикоэффициента преобразования устройства, учитывающей изменение энтальпии и плотности в широком диапазонетемператур теплоносителя, в него введены коммутатор и резистор, при этомпервая пара входом коммутатора соединена с выходами первого термопреобразователя, вторая пара входов коммутатора - с выходами второго термопреобразователя, третья пара входов -с выходной диагональю мостовой схемы, а четвертая пара входов - с выходами дополнительного резистора,включенного между вторым входом источника постоянного тока и вторымвходом питающей диагонали мостовойсхемы, выход коммутатора подключенк входу широтно-импульсного модулятора, выход которого подключен к вторым входам элементов И и первомувходу блока управления, выход формирователя импульсов подключен к второму входу блока управления и входамустановки нуля первого и. второгосчетчиков, выход генератора тактовыхимпульсов подключен к третьему входублока управления, адресный выход которого соединен с адресным входомуправления коммутатора, второй входблока управления соединен с третьимвходом первого элемента И, третийвыход .блока управления - с третьимвходом второго элемента И, четвертыйвыход блока управления - с третьимвходом третьего элемента И и управляющим входом постоянного запоминающего устройства, выход первого элемента И соединен со счетным входомПервого счетчика, выход второго элемента И - со счетным входом второго35 Оства, выходы которого подключены квходу предустановки третьего счетчика, выход которого подключен к управляющему входу этого счетчика и к вхо"ду накопительного счетчика. Юресниаыход Ви ФиГ 3витель В,Яд М.Дидык Со КорректсПодписно Долинич ак х вкун Заказ 15 49 о изоб35, Ра НИИПИ Госу ениям и открытиям при ГКНТ СССРкая наб., д. 4/5 ственного комитет 113035, Москва, изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гаг 101 9 15714счетчика, выход третьего элемента И -со счетным входом третьего счетчика,выходы разрядов первого и второгосчетчиков подключены к адресным вхо 5дам постоянного запоминающего устройггыюд лбов 48 ыАод