Тепловой расходомер Советский патент 1975 года по МПК G01F1/68 

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 этнх расходомерах термосопротивления включены в плечи неуравновешенного моста. Гемпературные характеристики термосопротивлений существенно нелинейны; это означает, что на 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

уравновешенными, в нлечо одною нз них включен комненсадиониыи термочувствительный элемент, в нлечо вюрого - Ис меригельныи термочувствительные элеменг, первый дополнительный источник напряжения служит нн1ания вюрого измерительною MOCia, а второй дополнительныт источник напряжения - - Для питания лшста сравнения, усилители включены Б измерительные диагонали

оиоих измерительных , реверсивные электродвигатели лшханически связаны с движками двух сдвоенных нотенциометров, при этом первые части сдвоенных потенциометров включены в диагонали питания уномянутых измерительных мостов, а вторые - в ветви моста сравнения.

ha чертеже представлена принципиальная

схема предлагаемого теплового расходомера.

тепловой расходомер состоит из двух термисторов - компенсационного i н измерительного ii, помещенных в трубопровод б с измеряемым потоком. Компенсационный гермистор 1 установлен в углуОлении труоонровода 6, а. измерите;1ьный - в измеряемом потоке, иоа

термистора включены в плечи двух нолностью уравновешенных мостов 4 н о, в измерительные диагонали которых включены усилители 6 и 7, выходы последних соединены с обмотками управления реверсивных электродвигателей 8 и 9, а те, в свою очередь,-с нотенциометрами 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 регистрирующих 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 изменении 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 уравновещиваются, 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 расщирить 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 напряжеПИЯ, 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

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

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

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