Тепломір з накладними сенсорами

1 Тепломір з накладними сенсорами, що складається з обчислювача і першого ультразвукового витратоміра, вихід першого витратоміра підключений до першого входу обчислювача, при цьому накладні сенсори першого витратоміра змонтовані на подавальному трубопроводі, який відрізняється тим, що введені другий ультразвуковой витратомір, перший та другий накладні сенсори для вимірювання температури, клавіатура і індикатор, при цьому виходи другого витратоміра, першого та другого сенсорів для вимірювання температури підключені до другого, третього і четвертого входів обчислювача, а клавіатура і індикатор підключені до першого і другого виходів обчислювача, накладні сенсори для вимірювання температури змонтовані на подавальному та зворотному трубопроводах, при цьому накладні сенсори другого витратоміра змонтовані на зворотному трубопроводі 2 Тепломір по п 1 , який відрізняється тим, що для оперативності монтажу і налагодження накладні сенсори ультразвукових витратомірів і накладні сенсори температури закріплюють на очищеній поверхні трубопроводу магнітними притискними пристроями 3 Тепломір по пп 1 і 2, який відрізняється тим, що для покращення теплового контакту з поверхнею трубопроводу робочу поверхню накладного сенсора температури перед монтажем на трубопровід змащують теплопровідною пастою 4 Тепломір по пп 1-3, який відрізняється тим, що накладний сенсор температури і прилеглу до нього кругову ділянку поверхні трубопроводу з радіусом, що дорівнює довжині сенсора температури, після монтажу ізолюють від навколишнього повітря шаром теплоізолятора, наприклад будівельної піни, товщиною 2-Зсм 1 Винахід відноситься до приладобудування, а саме, до пристроїв для вимірювання миттєвих витрат тепла і підрахунку КІЛЬКОСТІ теплової енергії, яка передається споживачу в системах опалення з рідкими теплоносіями, і може бути використаний на підприємствах комунального господарства Відомий тепломір-лічильник, що складається з корпусу, вмонтованого в нього коаксіального ротора з поворотними лопастями, а також сильфона, важелів і ряду інших механічних елементів для управління поворотом лопастей (А С SU №1727001, м кл GO 1R17/00, автор Доценко В В , заявлено 08 01 90 р , опубл 15 04 92 р ) Тепломір вбудовуєтся в трубопровід з теплоносієм і працює наступним чином Під впливом потоку теплоносія ротор обертається (як лічильник -турбінка), забезпечуючи облік об'єму теплоносія Але згідно з правилам теплообліку, теплова енергія дорівнює добутку не об'ємної, а масової витрати теплоносія на його (теплоносія) ентальпію При (О підвищенні температури теплоносія його густина р(Т) зменшується, одночасно змінюється ентальпія h(T) Щоб змоделювати вимірювання масової витрати з одночасним врахуванням значень ентальпії, в пристрої по а с SU №1727001 прийняті заходи по зниженню числа обертів турбінки при підвищенні температури теплоносія Це забезпечується наступним чином При підвищенні температури теплоносія проздовжній розмір сильфона збільшується, що приводить в дію систему важелів, які управляють лопастями ротору Кут повороту лопастей відносно поздовжньої осі ротора збільшується, що призводить до зниження числа обертів ротора Тепломір дозволяє оцінювати потік теплової енергії (теплову потужність), що передається по одному трубопроводу Даний пристрій є аналогом по відношенню до заявляемого Недоліками тепломіра є ненормовані похибки ю о> ю 59567 вимірювання температури, об'єму теплоносія і Для оперативності монтажу і налагодження, теплової потужності Крім того, він не здатний винакладні сенсори ультразвукових витратоміров і мірювати КІЛЬКІСТЬ теплової енергії, що передаєтьнакладні сенсори температури закріпляють на ся споживачу в замкнутій системі теплопостачання очищеній поверхні трубопроводу магнітними при(де частина теплової енергії повертається до тептискними пристроями ломережі по зворотному трубопроводу) Для покращення теплового контакту з поверхнею трубопроводу, робочу поверхню накладного Найбільш близьким по технічній суті до заявсенсора температури перед монтажем на труболеного є тепломір, що складається з витратоміра, провід змащують теплопровідною пастою сенсора різниці температур і вторинного приладу обчислювача (ас СССР №286920, м кл С 01К Накладний сенсор температури і прилягаючий 17/00) Цей тепломір можно використовувати в до нього круговий участок поверхні трубопроводу з закритих тепломережах, де втрати теплоносія відрадіусом, що дорівнює довжині сенсора темперасутні (іншими словами - при умові, якщо витрата тури, після монтажу ізолюють від навколишнього по подавальному трубопроводу дорівнює витраті повітря шаром теплоізолятора, наприклад будівепо трубопроводу зворотному) льної піни, товщиною 2 - Зсм Витратомір вимірює миттєву витрату Q в поФункціональна схема тепломіра з накладними давальному трубопроводі і передає в обчислювач сенсорами, що заявляється, представлена на марезультат вимірювань в вигляді частотнолюнку імпульсного сигналу Сенсор різниці температур Тепломір складається з ультразвукових витравимірює різницю ДТ між температурами теплонотомірів 1 і 2, обчислювача 3, накладних сенсорів сія в подавальному та зворотному трубопроводах температури 4 і 5, клавіатури 6 і індикатора 7 НаОбчислювач на основі Q і ДТ формує оцінку спокладні сенсори першого витратоміра 1 і перший живаної теплової потужності W - миттєвої витрати накладний сенсор температури 4 змонтовані на теплової енергії (покладаючи ентальпію теплоноподавальному трубопроводі Накладні сенсори сія в прямому і зворотному трубопроводах одинадругого витратоміра 2 і другий накладний сенсор ковою) температури 5 змонтовані на зворотному трубопроводі Виходи першого 1 і другого 2 витратоміНедоліки тепломіра по а с СССР №286920 рів, першого 4 і другого 5 сенсорів температури слідуючі підключені до першого, другого, третього і четвер- вимірюється об'ємна, а не масова витрата того входів обчислювача 3 ВІДПОВІДНО Клавіатура теплоносія, 6 і індикатор 7 підключені до першого і другого - не вимірюється температура в податному і виходів обчислювача З зворотному трубопроводах, що не дозволяє використовувати при розрахунках теплової потужності Тепломір працює наступним чином «правильні» значення ентальпії, Перед початком вимірювань через клавіатуру 6 в пам'ять обчислювача 3, що реалізований на - при втратах (протіканнях) в тепломережі на базі мікропроцесора з вбудованим електронним території підприємства, або при відборі теплоносія годинником, заносять у вигляді таблиць залежспоживачем, тепломір видає занижені значення ність від температури спожитої тепловой енергії (в цьому випадку по зворотному трубопроводу повертається менша - густини р(Т) теплоносія, маса теплоносія і ВІДПОВІДНО менше теплової ене- ентальпії п(Т) теплоносія рпг) Правильність вводу даних в «пам'ять» обчислювача 3 контролюють шляхом їх виклику на індиЗадачею винаходу є розробка переносного катор (мобільного) тепломіра для систем опалення, який би не потребував при своїй експлуатації механічПерший 1 і другий 2 ультразвукові витратоміри ного пошкодження трубопроводів (зачеканювання, з накладними сенсорами вимірюють миттєву визасвердлювання, приварки) - тепломіра з накладтрату теплоносія по подавальному Qn і зворотноними сенсорами му Qo трубопроводах Результати вимірювань передаються в обчислювач 3 у вигляді цифрових Поставлена задача вирішується тим, що в текодів, або ж у вигляді частотно-імпульсних сигнапломір з накладними сенсорами, що складається з лів обчислювача і першого ультразвукового витратоміра, вихід першого витратоміра підключений до Перший 4 і другий 5 накладні сенсори темпепершого входу обчислювача, при цьому накладні ратури вимірюють температуру поверхні двох трусенсори першого витратоміра змонтовані на подабопроводів Так як згідно п 4 формули передбачені вальному трубопроводі, введені другий ультразвузаходи по теплоізоляції сенсора температури і ковой витратомір, перший та другий накладні сеноточуючого його участка поверхні трубопроводу сори для вимірювання температури, клавіатура і від впливу навколишнього середовища (див маіндикатор, при цьому виходи другого витратоміра, люнок), то температура поверхні, на якій встановпершого та другого сенсорів для вимірювання телено сенсор температури, відповідає температурі мператури підключені до другого, третього і четветеплоносія в трубопроводі Результати вимірюртого входів обчислювача, а клавіатура і індикатор вання температури в подавальному Тп і в зворотпідключені до першого і другого виходів обчислюному То трубопроводах поступають до обчислювача, накладні сенсори для вимірювання темперавача З тури змонтовані на подавальному та зворотному В мікропроцесорі обчислювача 3 виконується трубопроводах, при цьому накладні сенсори другоа) перерахунок миттєвої об'ємні витрати тепго витратоміра змонтовані на зворотному труболоносія в масову витрату проводі - для подавального трубопроводу Q1 - шляхом 59567 множення Qn на р(Тп), - для зворотного трубопроводу Q2 - шляхом множення Qo на р(То), б) розрахунок теплової потужності W=W1-W2, що передається споживачеві Теплова потужність W 1 , яка надходить по подавальному трубопроводу, дорівнює Q 1 * h(Tn), теплова потужність W2, що повертається до тепломережі - Q2* h(To), в) щосекундне накопичення (інтегрування) потужності W (час відлічується по показах вбудованого електронного годинника) для обчислення КІЛЬКОСТІ теплової енергії за ЗВІТНІ інтервали часу (година, доба) Значення теплової потужності W , що передається споживачу, а також КІЛЬКІСТЬ теплової енергії (наростаючою сумою) відображаються на індикаторі Переваги тепломіра з накладними сенсорами, що заявляється, полягають в слідуючому 1 Тепломір забезпечує обчислення теплової Комп'ютерна верстка Н Кураєва потужності і КІЛЬКОСТІ теплової енергії, що передається споживачу, в повній ВІДПОВІДНОСТІ З вимогами теплотехніки - з врахуванням залежності густини теплоносія і його ентальпії від зміни температури 2 Кріплення накладних сенсорів витратоміра і температури на поверхні трубопроводу здійснюється магнітними притискними пристроями Це дозволяє оперативно виконувати монтаж тепломіра і його підготовку до вимірювань (за 20-ЗОхв ) 3 При використанні в складі тепломіра ультразвукових витратоміров УВР-011 (виробник - AT "Тахюн", м Харків) і вимірюванні температури з похибкою ± 0,2° С, відносна похибка обліку теплової енергії складе 1,5% Такий низький рівень похибки дозволить використовувати тепломір, що заявляється, в якості еталонного для періодичного контроля правильності вимірювання теплової енергії на діючих "штатних" вузлах обліку, в тому числі і реалізованих на базі витратомірів змінного перепаду тиску Підписано до друку 06 10 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна