ТЕПЛОВОЙ РАСХОДОМЕР ТЕКУЧИХ СРЕД Советский патент 1974 года по МПК G01F1/68 

1

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при конструировании датчиков, использующих принцип измерения расхода по изменению температуры исследуемой текучей среды.

Известен тепловой расходомер текучих сред, состоящий из цилиндра, в котором размещен источник тепловой энергии с установленными по обе стороны от него измерителями температуры.

Недостатком таких расходомеров является невозможность учета теплообмена внешней поверхности датчика с окружающей средой, и отсутствие учета распределения полей скоростей (температур) в канале датчика расхода. Эти недостатки особенно проявляются в условиях интенсивных внешних тепловых нагрузок, что вызывает погрешности измерения.

С целью повышения точности измерений каждый измеритель температуры выполнен из нескольких дифференциальных термопар, количество которых увелич1ивается от центра к стенке цилиндра но кривой, соответствующей профилю скорости текучей среды в этом цилиндре, а также введением специальной тепломерной ленты, расположенной на поверхности датчика и представляющей собой батарею дифференциальных термопар, термо-э.д.с. которых пропорциональна тепловому потоку, проходящему через стенку датчика.

Введение в конструкцию датчика тепломерной ленты позволяет исключить погрешности измерения, обусловленные теплообменом корпуса датчика с окружающей средой. На чертеже показан общий вид устройства, представляющего цилиндр /, на внешней поверхностн которого наклеена тепломерная лента 2, образующая батарею дифференциальных термонар, соседние спаи 3 которой расположены то на одной, то на другой стороне градиентного слоя 4, на толщине которого создается перепад температур, пропорциональный проходящему через него тепловому потоку. Концы термобатареи соединяются с регистрнрующим прибором 5. Внутри цилиндра расположено кольцо 6. На кольцо намотан электронагреватель 7, выполненный из материала с малым температурным коэффициентом сонротивления, например из константанового провода.

Электронагреватель, являющийся источником тепловой энергии, соединен со стабилизированным источником питания 8. Симметрично относительно электронагревателя на специальных гребенках 9, спрофилированных согласно энюр скоростей в цилиндре датчика, расположены рабочие спаи батареи 10 дифференциальных термопар, соединенные с регистрирующим прибором //, на котором отсчитываются величины перепада температур

вдо.1ь потока теплоносителя.

В процессе экспериментальных исследований датчик расхода включается в состав измерительно-информационной системы, а в цепи электронагревателя с помощью реостата устанавливаются параметры напряжения и электрического тока, соответствующие табличному значению вносимой тепловой мощности. В случае отсутствия электронной вычислительной машины регистрация и запись значений термо-э.д.с. нроизводится с помощью вторичных приборов. Определение расхода нроизводится по графикам.

Испытания тепловых расходомеров подтвердили их хорощие метрические свойства, высокую чувствитель}юсть, точность и малую инерцнонность.

Предмет изобретения

Тепловой расходомер текучих сред, состоящий из цилиндра, в котором размещен источник тепловой энергии с установленными по обе стороны от него измерителями температуры, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, каждый измеритель температуры выполнен из нескольких дифференциальных термопар, количество которых увеличивается от центра к стенке цилиндра по кривой, соответствующей нрофилю скорости текучей среды в этом цилиндре.

. //

6 7

//