ТЕПЛОВОЙ РАСХОДОМЕР Советский патент 1974 года по МПК C12N1/06 

1

Изобретение относится к области приборостроения и предназначено для измерения расхода газов и жидкостей.

Известны тепловые расходомеры, содержащие измерительный и компенсационный термочувствительные элементы в виде термосопротивлений, измерительный мост, источник напряжения и регистрирующий прибор. В этих расходомерах термосопротивления включены в плечи неуравновешенного моста. Гемпературные характеристики термосопротивлений существенно нелинейны; это означает, что па всем диапазоне измерения расходов и температуры измеряемого потока рабочие точки термосопротивлений на их температурных характеристиках перемещаются, что снижает чувствительность расходомера и точность его показаний. Кроме того, эти. расходомеры имеют узкий динамический диапазон измерения расходов.

Цель изобретения - увеличение чувствительности, точности и расширение динамического диапазона измерения расхода.

Для этого расходомер снабжен двумя дополнительными источниками напряжения, двумя усилителями, двумя реверсивными электродвигателями, двумя сдвоенными потенциометрами, мостом сравнения и вторым измерительным мостом, идентичным первому, причем оба измерительных моста выполнены

уравновешсиаы.ми, Б плечо одниго из них включен кол1иенс ацио1и1ЫИ гермо4увс1вительныи элемент, в алечо вюрого - измеригельнын терлючувствигельныи элел1ен1-, первый 5 дополнительный исгочник напряжения служит пигания второго Ио.мерИ1ельао10 люсга, а вгории дополниюльыыи 11С1Очнил наарлй енил - Дли пагаппя люс1а сравнения, усилители вк.1ючепы в азл1ер11тельпые диагонали

0 оооих пз.мериюльаых .иосюв, реверсивные электродъигагели лшханическп связаны с движкали двух сдвоенных потенциометров, при этом первые час1И сдвоенных потенциометров включены в диагонали питания yno.viH5 нутых HSiMepHTevibHbix iwociob, а вюрые - в ветви моста сравнения.

Иа чертеже представлена принципиальная

схема нредлагаелюго теплового расходомера.

хепловои расходомер состоит из двух тер0 мисторов - компенсационного i и из.мерительного 2, помещенных в труоопровод ь с измеряемым потоком. 1 омпенсационныи гермистор 1 установлен в углуолении труоопровода ci, а измерительный - в измеряел10.лх потоке, иоа

5 иермистора включены в плечи двух полностью Зравновешепных люстов i и и, в Ио.;ерительные диагонали которых включены усилители 5 и /, выходы носледних соединены с обмотками управления реверсивных электро0 двигателей 8 и 9, а те, в свою очередь,-с потенциометрами 10 и 11. Потенциометры 10 и 11 сдвоенные, и вторые их половины 10 и 1Г являются элементами схемы сравнения 12, представляющей собой мостовую схему датчика-задатчика, применяемую в автоматических регистрируюпдих приборах. Измерительная диагональ схемы 12 подключена к входу регистрирующего прибора 13. Мосты 4, 5 и мост схемы 12 питаются от источников 14, 15 и 16 стабилизированного напряжения постоянного тока соответственно. Регулировочное сопротивление 17 служит для установки «нуля расходомера.

Величина сопротивления термистора 1 зависит от температуры измеряемого потока на входе в расходомер, а величина сопротивления термистора 2 зависит как от температуры, так и от скорости измеряемого потока. При изменепии сопротивлений термисторов 1 и 2 мосты 4 и 5 выходят из равновесия; сигналы разбаланса мостов усиливаются усилителями 6 и 7 и подаются на обмотки управления реверсивных электродвигателей 8 и 9, которые, вращаясь, перемещают движки потенциометров 10 и 11. Мосты 4 и 5 уравновешиваются, а сопротивления термисторов 1 и 2 по величине вновь становятся равными заданным. Одновременно с уравновешиванием мостов 4 и 5 происходит разбаланс моста схемы сравнения 12, сигнал с измерительной диагонали которого подается на вход самопишущего прибора 13. Этот сигнал пропорционален расходу и не зависит от температуры измеряемого потока на входе в расходомер.

Выбранная схема расходомера и режимы работы ее элементов - мостов 4 и 5 и термисторов 1 и 2 - позволяют выбрать и автоматически поддерживать оптимальную чувствительность и требуемую точность показаний

расходомера, что особенно важно при нелинейности температурных характеристик термисторов, а также расширить динамический диапазон измерения расходов при значительных колебаниях температуры потока на входе в расходомер.

Предмет изобретения

Тепловой расходомер, содержащий трубопровод с помещенными в нем измерительным и компенсационным термочувствительными элементами, измерительный мост, в плечо которого включен измерительный термочувствительный элемент, основной источник напряжения, питающий измерительный мост, и регистрирующий прибор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения динамического диапазона измерения, он снабжен двумя дополнительными источниками напряжения, двумя усилителями, двумя реверсивными электродвигателями, двумя сдвоенными потенциометрами, мостом сравнения и вторым измерительным мостом, идентичным первому, причем оба измерительных

5 моста выполнены уравновешенными, в плечо одного из них включен компенсационный термочувствительный элемент, первый дополнительный источник напряжения служит для питания второго измерительного моста, а второй

0 дополнительный источник напряжения - для питания моста сравнения, усилители включены в измерительные диагонали обоих измерительных мостов, реверсивные электродвигатели механически связаны с движками двух

5 сдвоенных потенциометров, при этом первые части сдвоенных потенциометров включены в диагонали питания упомянутых измерительных мостов, а вторые - в ветви моста сравнения.