Меточный тепловой расходомер

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 180027 9) 01 Р 1/704 ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР ОСПАТЕНТ СССР(57) Использ расхода пул тепловым ра тения: расхо ловых меток измерения т отсчета врем ного сигнала мерительный корректирую 6-10-9-11; 5-7 РАСХОДОся к устройствам в частности к теперам для измере- пульСирующего т.е. метка 1 подается в момент, соответствующий Омакс, а метка 2 - в момент, соответствующему Омии (фиг,1 в), Контрольный участок меточного расходомера выбран таким образом, что метка переносится потоком от зоны ее генерации до зоны регистрации за время 3,5 ТпсиЗТп, причем тиТм, Следует отметить,что время переноеа тепловой метки пульсирующим потоом по контрольному участку соответствовало бы среднему расходу Оср только в том случае, если бы оно было кратно Тп (например, Ти=ЗТп, фиг.1 в). Поскольку величина О,р, как было отмечено выше, может меняться произвольно, то и вероятность ти=пТп, где п - целое число, малаКак показано на рис,1,в, Ти=ти 1=3 Тп+ Л 1 и Ти=Ти 2=3 Тп+ Ь 2, пРИчЕм вРемя 4 являющееся частью времени переноса метки по контрольному участку ти, и вызывает появление дополнительной погрешности изменения среднего расхода пульсирующего потока Оср, При переносе метки 1 величина Ь = Ь 1 будет меньше величины Ь = й при переносе метки 2 (фиг,1,в), так как Й Изобретение относит для измерения расходов, ловым меточным расходо ния среднего расхода потока,К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1(71) Ленинградский технологический инсттут им. Ленсовета(56) Авторское свидетельство СССРЬЬ 769339, кл. О 01 Г 1/704, 1978.(54) МЕТОЧНЫЙ ТЕПЛОВОЙМЕР На фиг,1 приведена графическая иллюстрация изменения погрешности измерения среднего расхода пульсирующего потока жидкости меточным расходомеромпри различных величинах Тп и ти; на фиг,2 - блок-схема прибора,На фиг,1 а приведен график изменения расхода жидкости во времени Т при его генерировании пульсирующим агрегатом (например, плунжерным насосом) с постоянным средним значением расхода Оср, а на фиг.1 б - фиксируемые положения рабочего органа насоса в одном из его предельных положений (например,. соответствующих .максимальному расходу Омакс пульсирующего потока). Допустим, тепловые метки в меточном расходомере подаются с периодом Тм, не кратным периоду пульсации потока Тп (например, Тм=4,5 Тп),ование: измерение среднего ьсирующего потока меточным сходомером, Сущность изобредомер содержит источник тепдва регистратора меток, блок емпературы, интегратор, блок ени,блокформирования опор- сумматор, блок измерения, изприбор, блок синхронизации, щий блок, датчик пульсаций. 5- -8-9, 5-13-1-2; 1-7; 7-14-8, 2 ил, 180027830 Указанная цель достигается тем, что меточный тепловой расходомер, содержащий последовательно установленные на измерительном участке трубопровода источник тепловых меток, связанный с блоком управления, и первый и второй регистраторы ме ток, выходы которых через последовательно соединенные блок измерения температуры, интегратор и измеритель, второй вход которого связан со вторым выходом блока измерения емпера уры, соединены с первым 40 входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом блока формирования опорного сигнала, а выход - с измерительным прибором, а также блок отсчета време. ни, выходы которого соединены 45 соответственно с выходом блока управления и третьим выходом блока измерения температуры, снабжен блоком синхронизации, корректирующим блоком и датчиком пульсации, причем первый вход блока синхронизации соединен со вторым выходом 50 блока измерения температуры, его выход соединен с входом блока управления, вход корректирующего блока соединен с выходом блока отсчета времени, а его выходы соединены соответственно с входом блока формирования Опорного сигнала и вторым входоМ измерительного прибора, при этом вторые входы блока синхронизации и кор 55 соответствует расходу, осредненному в диапазоне от барака до 61, а Й соответствует расходу, осредненному в диапазоне от 6 макс до 61 а Й соответствует расходу, осредненному в диапазоне от бмин до 62 (фиг.1,а).Таким образом, при подаче тепловых меток с периодом Тм, не кратным периоду пульсаций потока Тп (например, как на фиг.1,в, Тм=4,5 Тп), одному и тому же осредненному расходу пульсирующего потока бср будет соответствовать различное время переноса тепловой метки и, т.е. появляется дополнительная погрешность известного теплового меточного расходомера, вызванная именно пульсациейрасхода, Конкретно для рассматриваемого примера время Ь 1 будет меньше тр, соответствующего среднему расходу 6 ср, вследствие того, что Ь 1 соответствует расходу, большему чем бсср (в 20 диапазоне от бмзк до 61), а время Ь 2 будет больше 1 р, так как Й соответствует расходу, меньшему чем бср (в диапазоне от 6 мин до 62) - фиг.1,г.Цель изобретения - повышение точно сти теплового меточного расходомера при измерении среднего расхода пульсирующе- . го потока. ректирующего блока соединены с датчиком пульсаций.Применение блока, синхронизации обеспечивает. подачу тепловых меток в моменты, соответствующие одному и тому же положению рабочего органа пульсирующего агрегата, Например, как показано на фиг.1,д, метки подаются в моменты предельного положения рабочего органа, соответствующие максимальному значению расхода 6 мвкс пульсирующего потока с периодом Т=4 Тл, в результате чего, как следует из.приведенных выше рассуждений, дополнительная погрешность Ь хотя и не исключается, но имеет постоянное значение, Показания меточного теплового расходомера (время переноса тепловой метки Ь по контрольному участку) будут соответствовать величине расхода, несколько превышающей бср, так как Ьасср. Следует отметить, что величина укаэанной систематической погрешности Л будет постоянной только при данном значении б,р, При изменении бср могут произвольно изменяться как величина Ь так и ее знак,Для вычисления величины дополнительной погрешности и определения истинного времени переноса метки, соответствующе- го среднему расходу пульсирующего потока известным меточным расходомером, в его измерительную схему введен также кор-. ректирующий блок, Расходомер содержит блок 1 управления источником тепловых меток, источник 2 тепловых меток, регистраторы меток 3 и 4, блок измерения температуры метки 5, интегратор 6; блок 7 отсчета времени переноса тепловой метки, функциональный блок 8, сумматор 9, блок 10 измерения интеграла разности температур, измерительный прибор 11, патрубок трубопровода 12, а также блок синхронизации подачи тепловых меток 13 и корректирующий блок 14 (см.фиг.2).Расходомер работает следующим обра; зом.Включение его в работу осуществляется подачей первой тепловой метки непосредственно по сигналу от датчика пульсации ДП (например, предельного) рабочего органа пульсирующего агрегата на вход блока 1 управления источником тепловых меток, который включает источник 2 тепловых меток подачей проямоугольного импульса и запускает блок 7 отсчета времени переноса тепловой метки по контрольному участку. Отключается блок отсчета времени сигналомс блока 5 измерения температуры метки, осуществляющем алгебраическое суммирование, усиление сигналов, поступа 1800278блоку 1 управления на подачу следующей тепловой метки. Таким образом, метки будут подаваться в моменты, строго синхронизированные с положением рабочего органа пульсирующего агрегата, что обеспечит в совокупности с введением в измерительную схему известного расходомера корректирующего блока 14 более точное измерение среднего значения обьемного и массового расходов пульсирующего потока жидкости,Проведенные экспериментальные исследования макета расходомера на пульсирующих потоках воды и водных растворах глицерина, генерированных перестатическим насосом, показали, что в диапазоне изменения их средних расходов от 5 до 40 л/ч (по воде) приведенная относительная погрешность измерения среднего обьемного расхода не превышает +2 О, и массового среднего расхода - 2,4 ф,. Для сравнения: при испытаниях прототипа величины указанных погрешностей достигали 23 о,Формула иэ обретения Меточный тепловой расходомер, содержащий последовательно установленные на измерительном участке трубопровода источник тепловых меток, связанный с блоком управления, и первый и второй регистраторы меток, выходы которых через последовательно соединенные блок измерения температуры, интегратор и измеритель, второй вход которого связан с вторым выходом бло ка измерения температуры, соединены спервым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом блока формирования опорного сигнала, а выход - с измерительным прибором, а также блок от счета времени, входы которого соединенысоответственно с выходом блока управления и третьим выходом блока.измерения температуры, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения рас хода пульсирующего потока, он снабженблоком синхронизации, корректирующим блоком и датчиком пульсации, причем первый вход блока синхронизации соединен с вторым выходом блока измерения темпера туры, его выход соединен с входом блокауправления, вход корректирующего блока соединен с выходом блока отсчета времени а его выходы соединены соответственно с входом блока формирования опорного сиг нала и вторым входом измерительного прибора, при этом вторые входы блока синхронизации и корректирующего блока соединены с датчиком пульсации.,Составитель Ю,Новичков .актор Т.Мельникова Техред М.Моргентал ректо макова ственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 Про аз 1157 . Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5