Меточный тепловой расходомер Советский патент 1980 года по МПК G01F1/70 

профиля, поэтому в зоне регистратора он уже имеет вид, показанный пунктирной линией (фиг. 1), а длинаметки увеличивается до /л,, Таким образом, существенио ог1раничйвается быстродейстаие, поскольку подача следующей метки возможна только через время т, в момент, когда , температура метки станет меньше температуры порога срабатывания Т,Т..

Компенсация указанной деформации метки осуществляется установкой дополнительного регистратора на расстоянии, равном половине начальной длИны метки

/м

где WB - значение скорости на оси потока, соответствующее верхнему пределу измеряемого диапазона расходов; /„,- длина участка нагрева, - время импульса (работы) излучателя; /„ - начальная длина метки.

Выбор расстояния L в качестве базового расстояния между основным и дополнительным термоприемником обусловлен тем, что максимум температуры приходится на середину метки, причем положение максимума температуры относительно переднего фронта практически не изменяется в течение всего времени «жизни меткц и остается равным L.

Раслодомер содержит блок управления /, источник тепловых мет1ок 2, регистраторы меток 5 и 4, блок измерения 5, интегрирующий блок 6, блок отсчета времени 7, функциональный блок 8, сумматор 9, измеритель 10, измерительный прибор У/ и патрубок трубопровода 12.

Расходомер работает следующим образом. Блок управления / периодически включает источник тепловых меток 2 подачей прямоугольных импульсов с постоянной частотой в цепь питания источника меток 2. В качестве неконтактных источников тепловых меток можно использовать СВЧ, ВЧ или ИК-излучатели.

Скорость потока определяется путем измерения времени движения метки от места ввода ее в поток до первого (по ходу теотока) регистратора меток 3. Время фиксируется следующем образом. Управляющий импульс с блока управления / включает ИСточиик MieTOK 2 и запус.кает блок отсчета времени 7. Отклкэчается блок отсчета времени сигналом с регистратора 3 в момент фиксации метки.

В блоке измерения 5 суммируются сигналы, поступающие с основного 5 и дополнительного 4 регистраторов.

Выходной сигнал, представляющий собой разность сигналов с регистраторов 3 и

4, благодаря установке дополнительнопо термоприемника на расстоянии L от основного, имеет вид, представленный на фиг. 2. Следующая метка уже может быть подана Через время

;с + 2L

W

11

где WH - значенле скорости на оси потока, соответствующее нижнему пределу измеряемого диапазона расходов, причем т 4; т, поскольку /„ 2L ; т - имеет вполне определенное значение; х - расстояние от излучателя до регистратюра.

Выходной сигнал с блока 5 непрерывно интегрируется интегратором 6 и измеряется измерительным блоком 10. В 1угомент, когда разность сигналов с регистраторов 5 и 4

равна нулю, выходной сигнал измерителя 10, являющийся функцией расхода и состава, сравнивается в сумматоре 9 с опорным сигналом, который вырабатывается функциональным блоком 8.

Величина опорного сигнала равна интегральной разности температур в зоне регистраторов при постоянном начальном составе среды для полученных в блоке 7 значений расхода.

Разность опорного сигнала и измеренного, получаемая на выходе сумматора,-функщионально связана с составом измеряемой среды.

Совокупность времени движения метюи

от источника до регистратора и состава измеряемой среды позволяет получить массовый расход, регистрируемый прибором 11.

Формула изобретения

Меточный тепловой расходомер, содержащий источник тепловых меток, чувствительный элемент, измерительную схему и схему управления, отличающийся тем, что, с целью снижения инерционности и повышения точности измерения, он снабжен дополнительным чувствительным элементом, установленным на расстоянии

Wb-, /„

L

- от основного чувствительно 2

го элемента и включенным дифференциально с ним, а к выходу измерительного блока измерительной схемы подключен интегратор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Катыс Г. П. Системы автоматического контроля полей скоростей и расходов. М..,

«Наука, 1963.

2.Авторское свидетельство СССР N° 605-096, кл. -G 01 F 1/70, 1976.

Фш.2