Тепловий витратомір

ТЕПЛОВОЙ РАСХОДОМЕР, содержащий термокомпенсационный, нагревательный и теплочувствительныи элементыя включенные в схему измерительного моста т в одну диагональ которого включен измерительный прибор, другая диагональ моста связана с сигнальной шиной, в каждое плечо моста, одно из которых является компенсирующим, включен последовательно с элементом плеча диод противоположной полярностью к измерительной диагонали по отношению к диоду соседнего плеча моста, нагревательный элемент подключен к диагонали моста, связанной с сигнальной шиной, со стороны, противоположной месту подключения последней,- а также первый диод и первый резистор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены пороговый элемент, управляющий элемент, дифференциальный усилитель, второй и третий диоды, второй резистор, кон-» денсатор н делитель напряжения, причем пороговый элемент подключен входами к измерительной диагонали моста и выходом через последовательно соединенные первый резистор и второй диод - к входу управляющего элемента, другой вход которого соединен через первый диод с сигнальной шиной, а выход - с нагревательным элементом, соединение которого с диагональю моста подключено к конденсатору дифференциальный усилитель соединен выходом через второй резистор с входом управляющего элемента и конденсатором, первым входом - с компенсирующим плечом моста, а вторым входом - через последовательно соединенные делитель напряжения и третий диод - с сигнальной j ШИНОЙ. со 1 П57356 Изобретение относится к приборовходами к измерительной диагонали строению, а именно к тепловым расходо- моста н вызеодон через последовательмерам. но соединенные первый резьегор и Известен тепловой расходомер, сорторой диод - к вхеду управляющего держащей термочувствительные 5 элемента, другой Б Х С Д которого с о е датчики с кагрекателяки, вклюдинен через первый диод с с и г н а л ь ченные в , схему бал£нсноной шиной, а выход - с н а г р е в а т е л ь го моста ["ij. ным элементом» соединение которого Недостаток известного устройстс диагональю моста подключено к к о н ва состоит н малой точности иэме- ti денсатору, дифференциальный усилиf рения расхода жидкостей. тель соединен зынодом через второй Наиболее близким к изобретению резистор с входом управляющего э л е является тепловой расходомеру содермента и конденсатором^ первым в х о жащий нагревательный, термочувствидом - с компенсирующим плечом ічоста ( тельный и термокомпенсацнонный зле- S3 а вторым входом через п о с л е д о в а т е л ь мекты в включенные в схему измерино соединенные делитель напряжения тельно го мост аі содержаще го в і и третий диод ™ с сигнальной гакной. каждом плече выпрямительные диоды На чертеже приведена схеме теплои н диагонали - измерительный привого расходомера. бор [2J. 23 Тепловой расходомер содержит т е р Недостатками известного тепловомокомпенсационный, нагревательный го расходомера являются; узкий д и а и теплочувствительный элементы 1-3» пазон измерения, обусловленный н е о б включенные в схему измерительного ходимостью ограничивать мощность моста 4, в одну диагональ которого нагревательного элемента моста из-за Ї5 включен измерительный прибор 5, д р у перегрева термочувствительного э л е гая диагональ моста связана с с и г мента при уменьшении расхода ж и д к о с нальной шиной 6 S в каждое плечо м о с тиf и недостаточная точность и з м е р е та 4 , одно из которых является к о м ния, связанная с изменениями теплопенсирующим рключей последовательно физических свойств жидкости при де с элементомг плеча диод 7 противопоразличных температурах. ложной полярностью к измерительной Цель изобретения - повышение т о ч диагонали но отношению к диоду 7 с о ности измерения расхода жидкостей» седнего плзча моста 4„ н а г р е в а т е л ь ный элемент 2 подключен к диагонали Цель достигается тем, что в тепловой расходомер( содержащий терма- 33 моста A s связанной с сигнальной шиной 6, со стороны, противоположкомпенсационный^ нагревательный и ной месту подключения последней, теплочувствительный элементы, вклюа также первый диод 8 и первый резисченные з схему измерительного моста, тор 9, кроме тогОр содержит п о р о г о в одну диагональ которого включен измерительный прибор, другая д и а г о - #2 вый элемент 1 0 , управляющий элемент ' 1 f дифференциальный усилитель 1 2 , в т о наль моста связана с сигнальной ш и рой и третий диоды 13 и 1 4 , второй ной, в каждое плечо м о с т а г одно из резистор 15, конденсатор і 6 и д е л и которых является компенсирующим, тель 17 напряжения, причем пороговой включен последовательно с элементом плеча циод противоположной поляр43 элемент 10 подключен входами к и з м е рительной диагонали моста 4 и в ы х о ностью к измерительной диагонали дом через последовательно соединенпо отношению к диоду соседнего п л е ные первый резистор 9 н второй диод ча моста, нагревательный элемент 13 - к входу управляющего элеменподключен к диагонали м о с т а е связанта 1 1 , другой вход которого соединой с сигнальной тиной, со сторо5С нен через первый диод 8 с сигнальной Hbft противоположной месту подключешиной 6, а выход - с нагревательным ния последней, а также первый диод элементом 2, соединение которого с и первый резистор, введены порогодиагональю моста 4 подключено к к о н вый элемент» управляющий элемент, дифференциальный усилитель, второй 5! денсатору 16, дифференциальный усилитель 12 соединен тзыходем через в т о и третий диоды,, второй резистор в рой резистор IЪ с входом управляюконденсатор и делитель напряжения,, щего элемента 11 и конденсатором, п е р причем пороговый элемент подключен M57356 Это напряжение значительно меньше порогового напряжения срабатывания порогового элемента 10 и на его выходе вырабатывается напряжение положительной полярности» отсекаемое вторым диодом 13 и не влияющее на работу управляющего элемента 11. Тг.к как измерение больших расходов связано с необходимостью увеличения мощности на нагревателе 2, & масса термочувствительного элемента 3 очень мала» то при аварийном снижении расхода жидкости или попадания в поток воздуха темпераг туре термочувствительного элемента 3 резко повысится. При этом непряжешіе разбаланса термочувствительного моста превысит пороговое напряжение срабатывания порогового эле20 мента 10 и на его выходе появится отрицательное напряжение„ запирающее управляющий элемент !1, который, в сваю очередь, снизит мощность нагревателя 19 предотвращая перегрев и разрушение термочувствительного 25 элемента 3. вым входом - с компенсирующим плечом моста А, а вторым входом череэ последовательно соединенные делитель 17 напряжения и третий диод 14 с сигнальной шиной 6. j Тепловой расходомер работает следующим образом. При включении устройства на термочувствительный и термокомпенсационный элементы ! и 3 моста соответстш венно поступают положительные полупериоды напряжения питания моста А, через диоды 8 и управляющий элемент 11 на нагреватель 2 поступают отрицательные полупериоды этого напряжения, (5 обеспечивая необходимый первоначальный перегрев термочувствительного элемента і для работы и определенным расходом Ж И Д К О С Т И . Так как термокомпенсационный элемент І находится в одинаковых условиях с термочувствительным элементом 3, то изменение температуры жидкости не вызывает погрешности измерения расхода, однако при иэменении температуры жидкости изменяются ее теплофиэические параметрыЕ После снижения температуры термотакие как вязкость и теплоемкость. чувствительного элемента 3 и в случае сохраняющегося пониженного расЧтобы скорректировать эти изменения , на вход управляющего элемен- З о хода жидкости мощность на нагревателе снова разогреет термочувстта 11 поступает корректирующее напвительный элемент до заданной допусряжение, вырабатываемое дифферентимой температуры и снова выключитциальным усилителем I2 в зависимосся. ти от изменения температуры на тар™ мокомпенсационном элементе 1 и заТаким образом, разр/шение термо35 чувствительного элемента не происхопоминаемое накопительным конденсатором і 1. Опорное напряжение для дит и надежность устройства значидифференциального усилителя 12 постельно повышается « Благодаря такому тупает через третий днод 13 в моограничению температуры термочувстмгнт измерения местом и задается вительного элементе диапазон подводелителем 17 напряжения. Причем ведимой к нему МОІЦНОСТИ можно расшиличина этого напряжения и мощность рить и тем самым увеличить диапазон не нагревателе 2 устанавливаются измеряешь устройством расходов. для каждого конкретного вида жидкости в зависимости от теплофизиИспользо&аниэ изобретения позвоческих свойств. ляет повысить точность измерения расхода жидкости по сравнению с базоНапряжение в измерительной диаговым объектом я повысить надежность нали моста соответствует расходу прибора при эксплуатации в широком жидкости и фиксируется измерительдиапазоне изменения температур теплоным прибором 5 с учетом теплофнзиносителя. ческих свойств жидкости. ]157356 Редактор С.Патрушева Составитель В.Добровольский Техред И.Асталога Заказ 3326/38 Тираж 703 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 Фипиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, Корректор М.Роэман Подписное