Устройство для измерения количества тепла Советский патент 1980 года по МПК G01K17/16 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ТЕПЛА

Изобретение относится к области теплометрии. Известно устройство для измерения количества тепла, содержащее расходомер, датчики температуры, установленные в каналах теплонЬсителя, расходомер, источник опорного напр жения и нуль-орган 1. Однако известное устройство не обладает требуемой точностью измерения. Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устрой ство для измерения количества тепла, содержащее расходомер, выход которого соединен с ключевой схемой, два терморезистора, установленные в прямом и обратном трубопроводах, два ишротно-импульсных модулятора, входы которых подключены к выходам ключевой схемы, а выходы через схему запрет - к из входов интегратора, второй вход которого соеданен с источником опорного напряжения через нуль-орган 2. Однако известное устройство обладает недо статочной точностью измерения ни-за погрешности, обусловленной изме1) njtoiHociH теплоносителя взависимости от температуры и изменением величины сопротивления ключевой схемы в процессе измерения. Целью изобретения является повыщение точности измерения. Для этого в устройство введены конденсатор и согласующая схема, вход которой подключен к общей точке соединения терморезисторов, а выход - ко входу нуль-органа, причем терморезисторы включены в цепь ключевой схемы последовательно, а конденсатор включен в рассечку между источником опорного напряжения и нуль-органом. На чертеже изображено предлагаемое устройство. Устройство включает импульсный расходомер 1, вертушку 2, трубопровод 3, генератор 4 импульсов, генератор 5 тока, терморезисторы 6 If 7, трубопровод 8, -широтно-импульсные модуляторы 9 и 10, схему 11 запрета, дискретно-аналоговый интегратор J2, нуль-орган 13, конденсатор 14, источник 15 постоянного напряжения, согласующую схему 16, общую точку 17 соединения терморезисторов. Устройство работает следую1цим образом. Имцульсный расходомер 1 вырабатывает импульсы, частота следования которых пропорциональна величине расхода. Импульсы усиливаются по току генератором 5 тока, в цепь5 которого последовательно включены терморезисторы 6 и 7. Величина сопротивления терморезисторов является функцией температуры ; теплоносителя. Вследствие этого изменение напряжения на терморезисторе 6 пропорционально 10 изменению температуры теплоносителя в обратном трубопроводе 8.1 Напряжение с терморезисторов 6 и 7 поступает на входы соответствующих модулято ров 9 и 10. Последние генерируют прямоуголь-15 ные импульсы,, частота следования которых зависит от велишны расхода теплоносителя, а длительность - от величины температуры теплоносителя в прямом и обратном трубопроводах 3 и 8. 20 -N r-тЧ К - коэффициент преобразования широтно-импульсным модулятором напряжения в длительность импул са; Iff- ток генераторатока; И - сопротивление терморезистора. Указанные импульсы с выходов широтноимпульсных модуляторов 9 и 10 поступают на вход схемы запрета 11, которал формирует импульсы с длительностью -V 05p--VrT пр

частота следования которых пропорциональна расходу теплоносителя в прямом трубопроводе 3. (Rt пр. и Rto6p. - сопротивление терморезисторов 6 и 7).

Эти импульсы поступают на первый вход дискретно-аналогового интегратора 12, вырабатывающего импульсы, частота следования которых определяется из выражения

,,a, .

и.

(3) и -и о

где

емкость интегрирующего конденцсатора дискретно-аналогового. интегратора 12;

f ,1 частота и ток генератора тока дискретно-аналогового интегратора 12;

время, за которое кон,цемсатор С

Т заряжается до опорного напряжения.

Снимаемый с общей точки 17 соединения терморезисторов 6 и 7 сигн;1л коррекции, пропорциональный темперпгуре теплоносителя, 7326

Чпр- о

t Яп d

где RQ - сопротивление терморезистора

при 0°С,

полу1.(аем аппроксимированную функщ1ю преобразования в виде

J3 tnp-T oap

Q--G

о-Т Ъ

о

Ч,

пр

При определенном выборе величин К , И, Си частота выходных импульсов дискретно-аналогового интегратора пропорциональна количеству тепла, вырабатываемому измеряемыми теплоэнергетическими установками.

Таким образом предложенное устройство обладает по сравнению с известными решениями повыщенной точностью измерения, благо-. даря тому, что введенная в него согласующая схема, позволяет учитывать и:)менсние плот4через согласующую схему 16 поступает на запоминающий конденсатор 14, смещенный источником постоянного напряжения 15 (U), и через нуль-орган 13 - на второй вход интегратора 12, образуя тем самым сигнал Ugn, равный oп-Чт 0 Из выражений (3) и (4) следует . AtfiT -., г . j1. Tfi ВЫх т Подставляя значения из (1) и из (4), получаемK.l.-CR, ---R, t + и с ЬПР о и Исходная функция преобразования определяет. ся kaK Q--QoP np-46P где G - объемный расход теплоносителя; р - плотность жидкости; С теплостойкость жидкости; 4- V - температура теплоносителя в пря-пр оБр мом и обратном потоках. Аппроксимируя плотность жидкости через коэффициенты айв. температуру теплоносителя через

теплоносителя в зависимости от температуры.

Формула изобретения

Устройство для измерения количества тепла, содержащее расходомер, выход которого соединен с ключевой схемой, два терморезистора установленные в трубопроводах, два широтно импульсных модулятора, входы которых подключены к выходам ключевой схемы, а выходы - через схему запрет - с одним из входов интегратора, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения через нуль-орган, отличающееся

I

326906

тем, чго, с целью повышения точности измерения, в устройство введены конденсатор и согласующая схема, вход которой подключен к общей точке соединения терморезисторов, 5 а выход ко входу нуль-органа, причем терморезисторы включены в цепь ключевой схемы последовательно, а ковденсатор включен в рассечку между источником опопного напряжения и нуль-органом.

10

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 280929, кл. & 01 К 17/16, 02.12.68. 2. Авторское свидетельство СССР N 286290, кл. 6-01 К 17/16. 29.09.65 (прототип).