Калориметрический расходомер жидкостей Советский патент 1976 года по МПК G01F1/68 

процессов осуществляется транспорт растворов различной концентрации и проблему измерения массового расхода необходимо решать с учетом теплофизических свойств или состава основного продукта или растворителя. В предлагаемом калориметрическом расходомере в качестве и нагревателя и одновременно корректора по составу используется СВЧ-генератор с волноводом, что значительно упрощает схему измерения. Нагреватель вьшолнен в виде магнетрона с обхватывающим участок трубопровода волноводом, на котором установлены по обе стороны этого трубопровода детекторы, сое диненные с измерительной схемой, волновод магнетрона установлен под углом 15° к участку трубопровода с контролируемым потоком. Изменение состава потока приводит к изменению степени поглощения СВЧ-энергии средой и, следовательно, к непостоянству количества тепловой энергии, вводимой в поток. В предлагаемом расходомере с помощью измерителей мощности СВЧ-энергии до и после ее прохождения трубки с потоком посредством функционального преобразовани разности этих мощностей и управления анод ным током магнетронного СВЧ-генератора в функции указанной разности мощностей стабилизируется количество тепловой энергии, вводимой в измеряемую среду. Коррекция на изменение теплоемкости (состава) может осуществляться либо изме рением логарифма отнощения мощностей СВЧ-энергии до и после ее прохождения трубки с потоком в соответствии с законом Бугера-Ламберта-Вера, либо в функции величины анодного тока магнетрона. Таким образом, введение в калориметрический расходомер с СВЧ-нагревателем измерителей мощностей СВЧ-энергии до и после трубки с потоком (детекторных секций) обеспечивает постоянство тепловой эне гии, вводимой в поток, а также возможност введения: коррекции на изменение теплоемкости среды в условиях переменного во вре ни состава среды. Сущность изобретения поясняется чертежом. Расходомер содержит трубку 1 из неметаллического материала, не поглощающего СВЧ-энергию(например, фторопласта), внут ри которой движется измеряемый поток; во новод 2, подающий энергию СВЧ от магнетро-

на 3 в измеряемый поток; емкостные датчики 4 и 5 температуры генераторного типа, размещенные на наружной поверхности трубки 1; смеситель 6, выделяющий разность частот сигналов, поступающих от

осуществляться с помощью введения расчетных поправок с учетом показаний измерителен 15 или 14, или автоматически вводится с выхода функционального преобразователя 13 или измерителя 15 на вход частотомера атчиков температуры; частотомер 7, поазания которого функционально связаны перепадом температур среды до и после агревания и, следовательно, с массовым расходом потока; измерительные детекторы и 9, установленные на волноводе 2 до после .пересечения последнего с трубкой 1; силительный блок Ю; функциональный пребразователь 11, измеряющий разность мощностей; регулятор 12, управляющий анодым током магнетрона 3; функциональный реобразователь 13, измеряющий логарифм отнощения мощностей, величина которого ункционально связана с составом или теплоемкостью измеряемой среды; измеритель 14 состава или теплоемкости среды и измеритель 15 величины анодного тока магнетрона; вторичный прибор 16. Работает расходомер следующим образом. После подачи измеряемой среды в трубку 1 включают магнетронный генератор и контролируют с помощью генераторных термодатчиков 4 и 5, смесителя 6 и частотомера 7 разность температур среды до и после нагревания, функционально связанную с массовым расходом потока. При изменении теплофизических свойств или состава потока детекторные измерительные секции фиксируют изменение интенсивности поглощения СВЧ-энергии потоком. При этом падающая мощность PI остается неизменной, а прощедщая мощность Р2 изменяется. Конструктивно угол между измеряемым потоком и волноводом(15°) выбран из условия минимального отражения. После усиления в блоке 1О в функциональном преобразователе 11 вьшрлняется операция ( Р 1 ) далее указанная разность мощностей сравнивается с заданной в регуляторе 12, который изменяет анодный ток магнетрона 3 таким образом, чтобы разность мощностей ( - Pj ) равнялась заданной. Таким образом, обеспечивается постоянство тепловой энергии, вводимой в поток. Изменение теплоемкости или состава срецы может регистрироваться измерителем 15 анодного тока магнетрона. Кроме того, это изменение может быть зарегистрировано измерителем 14 после вычисления логарифма отнощения мощностей в функциональном преобразователе 13. Коррекция на изменение теплоемкости при измерении массового расхода может

7 с последующей регистрацией вторичным прибором 16.

Формула изобретения

1. Калориметрический расходомер жидкостей, содержащий участок трубопровода, расположенные на нем нагреватель и два термоприемника, и измерительную схему с корректором по составу, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения надежности измерения и упрощения конструкции, нагреватель вьшолнен в виде магнетрона с обхватывающим участок трубопровода волноводом, на котором установлены по обе стороны упомянутого трубопровода детекторы, соединенные с измерительной схемой. 2. Расходомер по п. 1, отличающийся тем, что волновод магнетрона установлен под углом 15о к участку трубопровода с контролируемым потоком.