Устройство для измерения количества тепла Советский патент 1986 года по МПК G01K17/16 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения количества тепла, и может быть использовано в автоматизированных системах теплоснабжения жилых и промышленных зданий и сооружений для учета и контроля количества тепла.

Целью изобретения является повышение точности измерения количества тепла путем учета расхода тепла на подогрев подпиточной воды.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - схема интегратора; на фиг. 3 - схема преобразователя напряжение - частота; на фиг. 4 - схема формирователя импульсов .

Устройство содержит два измерителя 1 и 2 количества теплоносителя прямого и обратного потоков с импульсными преобразователями 3 и 4, два термопреобразователя 5 и 6 сопротивления, установленные в прямом и обратном трубопроводах, дополнительные термопреобразователи 7 и 8, установленные в подпиточном трубопроводе холодной воды, две мостовых измерительных схемы 9 и 10, генератор 11 импульсов, формирующий две последовательности несовпада)01цих импульсов, два формирователя 12 и 13 импульсов, источник 14 стабильного тока, два ключа 15 и 16, двухвходовый преобразователь 17 напряжение-частота, реверсивный счетчик 18 и интегратор 19.

Интегратор 19 (фиг. 2) состоит из накапливающего сумматора 20, преобразователя 21 двоичного кода в двоично-десятичный, дешифратора 22 и индикатора 23.

Преобразователь 17 напряжение- частота может быть вьшолнен по схеме приведенной на фиг. 3. Он состоит из нуль-органа 25, ключа 26, нуль- органа 27, ключа 28, переключателя 29 полярности напряжения, интегратора 30, компаратора 31. I

Формирователи импульсов могут

быть выполнены по схеме, приведенной на фиг. 4. Каждый формирователь состоит из двух D-триггеров 32 и 33 и схемы И 34.

Устройство работает следующим образом.

При прохождении единицы количества теплоносителя через измеритель 1

476892

количества теплоносителя, импульсный преобразователь 3 формирует импульс напряжения, который поступает на формирователь 12 импульсов, где при- 5 вязывается к одной из последовательностей несовпадающих импульсов, поступающих на формирователь 12 с генератора 11.

Формирователь 12 работает следую- 10 щим образом.

В исходном со.стоянии триггеры 32 и 33 Находятся в состоянии О. На вход D триггера 32 подается постоянный сигнал 1. Вход 35 подключен к

5 импульсному преобразователю 3. Вход

36 подключен к одному из выходов генератора 11. Как только на входе 35 появляется импульс, он сразу же переводит триггер 32 в состояние 1.

20 Поскольку выход 37 (Q-выход) триггера 32 соединен с входом D триггера 33, то ближайший тактовый импульс с генератора 11 опрокидывает триггер 33 в состояние 1. При этом

25 с выхода 38 триггера 33 потенциал 1, поданный на вход R триггера 32, устанавливает триггер 32 в состояние О. На выходе схемы И 34 появ- ляется один тактовый импульс, который

30 поступает на реверсивный счетчик 18 и

переводит его в режим сложения, а также на клю(Ч 16. При этом источник 14 стабильного тока подключается к мостовой схеме 9, в которую включены термопреобразователь 5, установленный в прямом трубопроводе, и термопреобразователь 8, установленный в подпиточном трубопроводе на время,- равное длительности тактового импуль40 Напряжение, пропорциональное разности температур теплоносителя в прямом и подпиточном трубопроводах, поступает с выхода мостовой схемы 9 на вход двухвходового преобразователя 17 напряжения - частота, соединенный с входами нуль-органа 27 и ключа 28 (см. фиг. 3). При этом происходит срабатывание нуль-органа 27, что вызьтает замыкание ключа 28. Б зависимости от состояния переключателя 29 входное напряжение умножается на +1 или -1. Интегрирование входного напряжения в каждом направлении продолжается до тех пор, пока не сработает компаратор 31, после чего изменится состояние переключателя полярности 29.

35

45

3,

После окончания импульса входного напряжения срабатывает нуль-орган 27 и размыкает ключ 28,

На выходе преобразователя 17 формируются импульсы, частота котррых пропорциональна разности температур теплоносителей в прямом и подпиточ- ном трубопроводах. Эти импульсы посту пают на реверсивньй счетчик 18, работающий в режиме сложения. По срезу тактового импульса на выходе формирователя 12 импульсов мостовая схема 9 с помощью ключа 16 отключается от источника 14 стабильного тока, и подача счетных импульсов на вход реверсивного счетчика 18 прекращается. Таким образом, число импульсов, суммируемых в реверсивном счетчике 18, пропорционально произведению количества теплоносителя, прощедшего через прямой трубопровод, на разность тем- ператур в прямом и подпиточном трубопроводах .

При прохождении единицы количества теплоносителя через измеритель 2 импульсный преобразователь 4 формирует импульс напряжения, который поступает на фррмирователь 13 импульсов, где привязывается к второй последовательности несовпадающих импульсов, поступающей на формирователь 13 импульсов с генератора 11. Тактовый импульс с формирователя 13 импульсов поступает на реверсивный счетчик. 18 и переводит его в режим вычитания, а также - на ключ 15. При этом источник 14 стабильного тока подключается к мостовой схеме 10, в которую включены термопреобразователи 6 и 7, на время, равное длительности тактового им- пульса.

Напряжение, пропорциональное раз- ности температур теплоносителя в обратном и подпиточном трубопроводах, поступает -с выхода мостовой схеы 1 О на преобразователь 17 напряжение - частота. На выходе преобразователя 17 формируются импульсы, частота которых пропорциональна разности температур теплоносителя в обратном подпиточном трубопроводах. Эти им- ульсы поступают на реверсивный счетик 18, работающий в режиме вычитаия . По срезу тактового импульса на ыходе формирователя 13 импульсов остовая схема 10 с помощью ключа 15 тключается от источника 14 тока и одача счетных импульсов на вход еверсивного счетчика прекращается.

47689

Число импульсов, вычитаемых в реверсивном счетчике 18, пропорционально произведению количества теплоносителя, прошедшего через обраттлш 5 трубопровод, на разность температур в обратном и подпиточном трубопроводах..

Разностное количество импульсов, зафиксированное счетчиком 18, пропор- 10 ционально отпуску тепла от котельной в тепловую сеть

Np (T,-ТЗ)ЛУ,-(Т,-Т)ДУ,,- .(T,-T2)AV2+(T2-T3)aVj, г%ё Т-;, Т и Tj - температура воды 15соответственно в

подающем, обратном и подпиточном трубопроводах;

Л, dV и /iVj - расход теплоносите- 20ля-(воды) соответственно в подающем, обратном и подпиточном трубопроводах, при этом 25dV, AV,-uV,.

Интегратор 19 суммирует выходные результаты счетчика 18 в течение заданного ин/ервала времени, в ре- I зультате чего на его выходе форми-, 0 РУется число, пропорциональное ходу количества тепла.

Формула изобретения

Устройство для измерения количе5 ства тепла, содержащее первый измеритель количества теплоносителя с импульсным преобразователем, установленный в прямом трубопроводе, источник стабильного тока, выходы которо то подключены к входам двух ключей, два термопреобразователя сопротивления, установленные в прямом и обратном трубопроводах, генератор импульсов, реверсивный счетчик, подключен ный к входу интегратора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения количества тепла путем учета расхода тепла на подогрев подпиточной воды, в него

0 введены второй измеритель количества теплоносителя с импульсным преобразователем, установленный в обратном трубопроводе, два дополнительных термопреобразователя сопротивления,

5 установленных в подпиточном трубопроводе, две мостовых схемы, двухвходо- вьй преобразователь напряжение - частота, и два формирователя импульсов.

первые входы которых соответственно подключены к выходам измерителей количества теплоносителя, вторые входы подключены соответственно к выходам генератора импульсов, а выходы подключены к управляющим входам ключей, соединенных с управляющими входами реверсивного счетчика, счетный вход которого соединен с выходом двухвхо- дового преобразователя напряжение - частота, входы которог.о соответствен

но подключены к выходам мостовых схем, питающие входы которых соединены с выходами ключей, при этом в плечи первой мостовой схемы включены термопреобразователи сопротивления, установленные в прямом и подпиточном трубопроводах, а в плечи второй мостовой схемы включены термопреобразователи сопротивления, установленные в обратном и подпиточном трубопроводах .

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность измерения количества тепла. Устройство содержит измерители 1 и 2 количества теплоносителя прямого и обратного потоков с импульсными преобразователями 3 и 4, термрпреобразо- ватели 5, 6, 7 и 8 сопротивления, измерительные cxeMbt 9 и 10, генератор импульсов 11, формирователи 12 и 13 импульсов, ключи 15 и 16, источник 14 стабильного тока, двухвходовый преоб- разова тель 17 напряжение-частота, реверсивный счетчик 18 и интегратор 19. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позволяет учитьгоать расход тепла на подогрев подпиточной воды. Представлена схема интегратора 19, преобразователя напряжение - частота 17 и схема формирователя импульсов. 4 ил. .J

Г-НН-.

п-Ссад35 Редактор Л. Веселовская

Заказ А114/40Тираж 778

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

Составитель В. Куликов

Техред о.Гортвай Корректоре. Шекмар

Подписное