Устройство определения расхода протекающих однородных жидких и газообразных веществ Советский патент 1986 года по МПК G01P5/12 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в качестве термо анемо- метрического расходометра или газов.

Цель изобретения - повьшение точности измерения расходов и расширение области применения.

На фиг. 1 представлена функциональ

ная схема предложенного устройства; на фиг. 2 - функциональная схема следящей системы термоанемометрического преобразователя с переключателем состояний; на фиг.- 3 - временные диаграммы выходных напряжений блоков, ха- рактеризирукицие работу устройства.

Устройство (фиг. 1) содержит генератор 1 тактовых импульсов, соединённый со следящей системой 2 и с управляющим входом переключателя 3 каналов. Выход следящей системы 2 через квадратор 4 подключен к входу переключателя 3 каналов. Первый выход переключателя 3 каналов через первую схему 5 выборки хранения подключен к первому входу первого вычи- Ч ателя 6, а второй выход через вторую схему 7 выборки-хранения и масштабный усилитель 8 - к второму входу первого вычитателя 6. Выход первого вычитателя 6 соединен с первым входом второго вычитателя 9, к второму входу которого подключен блок 10 опорного напряжения. Выход второго вычитателя 9 подключен к входу индикатора 11. Следящая система 2 (фиг.2) содержит резистивную мостовую схему 12с включенными в одно из ее плеч последовательно соединенными термис- торным преобразователем 13 и образцовым резистором и дифференциальным усилителем Т4. Вход усилителя 14 подключен к одной диагонали резистивной мостовой схемы 12, а выход - к другой Управление резистивной мостовой схемы 12 осуществляется от генератора 1 тактовых импульсов через переключатель 15 состояний. Выходной сигнал следящей системы снимается с образцового резистора..

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 тактовых импульсов- циклически переводит термисторный преобразователь 13, включенный в мостовую схему 12 следящей системы 2, из состояния с температурой Т-г, в состояние с температурой Т . Перевод тер- мисторного преобразователя 13 из од

ного температурного состояния в дру- ое достигается путем воздействия переключателя 15 состояний на элемент резистивной мостовой схемы 12. Сигнал расхода, преобразованный в выходное напряжение следящей системы, поступает на аналоговый квадратор 4, где над ним осуществляется операция возведения в квадрат. Циклическое переключение элементов резистивного мостовой схемы 12 позволяе т изменять

0

5

режим термистора Т,

на T

R

Тг

и Iгде Т,

тура перегрева, 1т, и I

Ч

, R и д.- па 1.

И Т-,. - темпераЬ.- - ток

сопротивление и Lf и I j. - ток термистор- ного преобразователя для двух температурных соЬтояний термистора.

Низкая частота циклических переключений позволяет пренебречь переходными процессами установления режимов следящей системы 2. Ток, протекающий через термисторный преобразователь 13, контролируется путем измерения падения напряжения на образцовом резисторе R.

По отношению к напряжению на тер- imcTopHOM преобразователе Uj на образцовом резисторе, получается последовательность импульсов с напряжением 0 и,1,, R или .

В соответствии с законом Ньютона- Рихмана

и. R

,,,-.

{где ,2 - индекс температурного режима термисторного преобразователя;

ff.- тепловая проводимость от термистора к потоку с температурой Т„ ;

У - тепловая проводимость от термистора по токоведущим проводам к другим конструктивным элементам, находящимся в общем случае при температуре окружающей среды TO.

Для разности квадратов напряжений и при учете коэффициента передачи масштабного усилителя К имеем

R.

5Ci

R2

u-4(| -i)(4-T,)

при Тт т. и Т,- Т, . , .

Так как If (i) , где f - теп- 55 левая, проводимость от термистора к потоку при нулевом значений расхода , riL и q - нормирующие коэффициенты, то разностный сигнал состоит из

постоянной составляющей, соответствующей нулевому расходу, и составляющей, зависящей от величины расхода q.

Формула изобретения

Устройство определения расхода протекающих однородных жидких и газообразных веществ, содержащее следя- щую систему и индикатор, причем следящая система образована резистив- ;ной мостовой схемой с включенными в одно из плеч термисторным преобразователем и образцовым резистором и дифференциальным усилителем, вход которого подключен к одной диагонали резистивной мостовой схемы, а выход - к другой ее диагонали, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что, с целью повы- шения точности измерений и расширения области применения, в него дополнительно введены генератор тактовых импульсов, квадратор, две схемы выборки-хранения, переключатель каналов, два вычитателя, блок опорного напряжения, масштабный усилитель и переключателе состояний, причем выход генератора тактовых импульсов подключен к резистивной мостовой схеме следящей системы через переключатель состояний и непосредственно - к управляющему входу переключателя каналов, вход которого через квадратор подключен к образцовому резистору, первый выход переключателя каналов через первую схему выборки хра ,нения соединен с первым входом первого вычитателя, второй выход через последовательно соединенные вторую схему выборки хранения и масштабный усилитель - к второму входу первого вычитателя, выход которого подключен к первому входу второго вычитателя, с вторым входом которого соединен выход блока опорного напряжения, а выход второго вычитателя подключен к входу индикатора.; .

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в качестве термоанемометрического расходомера жидкости или газов. Цель изобретения - повьшение точности измерения расходов и расширение области применения. Генератор 1 тактовых импульсов переводит термис- торный преобразователь 13, включенньй в мостовую схему 12 следящей системы 2, из состояния с температурой Т в состояние Т . Перевод достигается. путем воздействия переключателя 15 состояний на элемент резистивной мостовой схемы 12. Циклическое переключение элементов мостовой схемы 12 позволяет изменять режим термйстора. Ток,протекающий через термисторный преобразователь 13, контролируется путем измерения падения напряжения на образцовом резисторе. 3 ил. л с Л77/ ГО to CD а ;D со (puz.Z

10

Фиг.1

epirrr L

W- f(,„Е Ef iTrr - Tr,}c( fll)

Составитель Ю. Мручко Редактор А. Козориз Техред Г.Гербер Корректор А.

Заказ 2447/46 Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

фш.З