Устройство для измерения отдаваемого теплоносителем тепла Советский патент 1935 года по МПК G01K17/18 G01K7/16 

Изобретение касается устройств для измерения отдаваемого теплоносителем тепла с применением индукционного счетчика, последовательная обмотка которого выполнена диференциальной и включена в цепь тока через термометры сопротивления, помещенные в прямой и обратный теплопроводы. В предлагаемом устройстве, с целью сцепления суммирующей части индукционного счетчика с осью его диска, в качестве реле времени применен включенный своими обмотками в цепь термометров сопротивления индукционный счетчик, один из дисков суммирующей части которого снабжен пальцем, предназначенным для периодического размыкания цепи реле, управляющих сцеплением суммирующих частей счетчиков с осями их дисков и периодически же включаемых в цепь тока при помощи водомера.

На чертеже изображена общая схема устройства.

Устройство, являющееся видоизменением тепломера Гейгера, состоит из четырех основных частей: водомера 7, счетчика воды (реле времени) А, термометров сопротивления и , счетчика тепла В. В качестве счетчиков тепла и воды используются обычные однофазные индукционные счетчики.

Водомер может быть использован любой системы либо специального устройства-без счетного механизма.

С целью сцепления суммирующей части индукционного счетчика с осью его диска через зависящие от температуры и скорости течения тешюносите.1я промежутки времени, в качестве реле времени, применен включенный своими обмотками //, J2 в цепь термометров сопротивления индукционный счетчик, один из дисков суммирующей части которого снабжен пальцем JO, предназначенным для периодического размыкания цепи реле 8, 9, управляющих сцепленпем суммирующих частей счетчиков с осями их дисков, и периодически включаемых на некоторые промежутки времени в цепь тока при помощи водомера.

В цепь реле 8, 9 включены служащие для замыкания контактов 13 той же цепи, реле 4, 5 с той целью, чтобы при разомкнутых водомером 7 контактах 2,., реле 5, Р оставались включенными.

При прохождении определенного количества воды палец на одной из осей водомера 7 замыкает один из контактов, например, 5. Ток от сети пройдет через контакты 3, обмотку вспомогательного реле 5, контакты 7, и через обмотки реле 8 к 9 вернется в сеть. При этом реле 8 и 9 введут в зацепление с осями счетчиков счетные механизмы, а реле 5 закоротит контакт 3. При дальнейщем расходе воды палец водомера 7 отойдет от контакта 5, но цепь тока не будет разорвана, так как реле 5 замкнуло накоротко контакт 3. Счетные механизмы будут находиться в действии до тех пор, пока палец 10 одного из дисков суммирующей части индукционного счетчика не разомкнет контакта 7; при этом и реле 5 также разомкнется. На этом цикл работы кончается и снова повторится при замыкании пальцем водомера / контакта 2. Если расход воды прекратится при полон ении пальца / на одном из контактов 2или J, то действие механизма повторяться не будет.

Счетчик тепла В имеет обычную шунтовую обмотку, включенную на напряжение сети, и две токовые обмотки, действующие друг против друга и питающиеся через термометры сопротивления и . Счетчик воды А не имеет шунтовой обмотки, а только токовые, включенные последовательно в цепь термометров сопротивления. На чертеже токовые обмотки тепломера схематически указаны расположенными на разных сторонах сердечника; на самом же деле они должны располагаться равномерно на обоих сердечниках.

Диск счетчика В тепла вращается со скоростью:

, . f(G, Q,7) . (1)

Л+r + i-.

где С, - коэфициент пропорциональности, - сопротивление в отходящей

-Wi (.R-2 + г) (/ + г) с, (C, Q, -о). (/ - к,)

Ny-n . t.

с,УЧ(с,д,-г,)

где Сз-некоторая постоянная.

Обозначив / о-сопротивление термометров сопротивления при 20 TI - температуру горячей воды, TZ-температуру холодной воды и а 0,004-температурный коэфициент меди термометров сопротивления, получим:

7Vj, С,{к,1+а (Т,- 20) 1 + « () }

(1-aTi-20а-1-а Г2 + 20а) С,(Г1-П) . . .(5) Окончательно получили, что число оборотов диска счетчика тепла, соверщаемое им в течение одного цикла сцепления механизма с осью, пропорционально разности температур приходящей и уходящей воды, не зависит от напряжения сети, и, вследствие однотипности счетчиков воды и тепла и однородности условий их работы, при надлежащем подборе обмоток (должны работать в одном месте кривой намагничиводе, Ri-сопротивление в горячей воде, г - сопротивление токовых обмоток счетчиков,/(С, Q, у))-некоторая функция частоты переменного тока, температуры воздуха и магнитной проницаемости сердечников счетчика.

Диск счетчика А воды вращается со скоростью:

() -(2)

здесь Cg - коэфициент пропорциональности, а/(С, Q,7|)/(C,Q,i) в уравнении (1).

При каждом замыкании контактов водомера, счетный механизм тепломера находится в зацеплении некоторый промежуток времени t, определяющийся числом оборотов диска счетчика воды yVj, которое необходимо, чтобы повернуть палец 10 на полъоборота, и скоростью п водомера.

N

N

/(C,Q,r)) . (3)

Y2

() (R,r)

За это время t - диск счетчика В тепла делает N, оборотов, определяемых уравнением:

-:Сз() . .(4)

(К2 -Ь ) («1 + г) вания) не зависит также и от всех прочих условий. Число сцеплений Z счетных механизмов очевидно будет: где О-расход воды за все время измерения, g-расход воды, соответствующий повороту пальца водомера / на полъоборота.

Число оборотов диска устройства в течение всего того времени опыта, когда счетный механизм его находится в зацеплении с осью, другими словами, показание счетного механизма устройства N очевидно будет:

,(T,

т, C5-Q. .

(7)

где Q-расход тепла за время измерения.

Уравнение (7) останется практически верным и при практически имеющей место неравномерности температуры и скорости движения воды, если только период измерения не очень мал.

Уравнение (7) показывает, что в данном устройстве практически вполне скомпенсированы все погрешности измерения и степень точности учета тепла определяется только ошибками водомера. Понятно, возможна разрегулировка устройства из-за размагничивания тормозных магнитов счетчиков. Влияние трения в подвижных частях счетчиков весьма мало, так как практически диски счетчиков вращаются при всех параметрах работы теплосети со скоростью, соответствующей не менее 20% скорости вращения однофазного счетчика при полной нагрузке.

Предмет изобретения.

К Устройство для измерения отдаваемого теплоносителем тепла с применением индукционного счетчика, последовательная обмотка которого выполнена диференциальной и включена в цепь тока через помещенные в прямой и обратный теплопроводы термометры сопротивления, и управляемого помещенным в теплопровод ротационным водомером реле времени, служащего для приведения в сцепление через посредство промежуточного реле суммирующей части индукционного счетчика с осью егодиска, отличающееся тем, что, с целью сцепления суммирующей части индукционного счетчика с осью его диска через зависящие от температуры и скорости течения теплоносителя промежутки времени, в качестве реле времени, применен включенный своими обмотками //, 72 в цепь термометров сопротивления индукционный счетчик, один из дисков суммирующей части которого снабжен пальцем JO, предназначенным для периодического размыкания цепи реле 8, 9, управляющих сцеплением суммирующих частей счетчиков с осями их дисков и периодически же включаемых на некоторые промежутки времени в цепь тока при помощи водомера.

2. Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что в цепь реле 8, 9 включены служащие для замыкания контактов 13 этой же цепи реле 4, 5 с TO/I целью, что при разомкнутых водомером 7 контактах 2, 3 реле 8, 9 оставались включенными. к авторскому свидетельству Н. Г. Вострокнутова М 42331

//