Тепломер Советский патент 1981 года по МПК G01K17/16 

1

Изобретение относится к устройствам для измерения расхода тепла вырабатываемого или потребляемого теплоэнергетическими установками при равенстве расходов жидкого теплоносителя в-прямом и обратном трубопроводах

Известен тепломер, содержащий импульсный датчик расхода, два датчика температуры, установленные в прямом и обратном трубопроводах, преобразователь разности температуры .в ток, преобразователь ток-частота, выход которого через делитель частоты соединен со счетчиком l.

Недостатками тепломера являются низшая точность измерения, сложность электронной схемы.

наиболее близким к изобретению по технической сущности является тепломер, содержащий датчики температуры с частотным выходом,установленные в прямом и Обратном трубопроводах теплоносителя, датчик расхода теплоносителя с частотным выходом, широт Н9-импульсный модулятор, измерительный счетчик р.

Недостатком известного тепломера является низкая точность измерения количества тепла, так как в нем не учитывается изменение плотности теплоносителя в зависимости от его температуры в месте -установки датчика расхода теплоносителя.

Цель изобретения - повышение точности измерения количества тепла.

Поставленная цель достигается тем, что в тепломер введены две схе-. мы И, схема ИЛИ, двоичный счетчик, делитель частоты, вход которого соoединен с выходом первой схемы И, а выход соединен с измерительным счетчиком, причем выходы датчиков расхода и температуры ,расположенные в трубопроводе, соединены со вхо5дами шйротно-импульсного модулятора, выход которого соединен с первым входом первой схемы И, выход второго датчика температуры соединен со вторыми входами схем И, а выходы схем

0 И соединены со входами схемы ИЛИ, выход которой через двоичный счетчик соединен со вторым входом триггера.

На чертеже представлена блок-схема тепломера.

5

Тепломер содержит датчик 1 расхода теплоносителя с частотным выходом, датчики 2 и 3 температуры с частотным выходом, установленные соответственно в прямом и обратном трубопро0водах 4 и 5, широтно-импульсный модулятор б, включающий в себя триггер 7, схему И 8 и двоичный счетчик 9 импульсов, триггер 10, первую схему И 11, вторую схему И 12, схему ИЛИ 13, двоичный счетчик 14, делитель частоты 15 и измерительный счетчик 16 . Тепломер работает следующим образом. Датчик расхода теплоносителя выра,батывает импульсы, частота которых пропорциональна величине расхода теплоносителя. Этими импульсами запускается триггер 7 широтно-импульсного модулятора б. Сигнал с выхода триггера 7 подается на входы схем И 8 и 12, вторые входы которых соединены с датчиками 2 и 3 температуры. При этом через схему И 8 импульсы от датчика 2 температуры поступают на вход двоичного счетчика импульсов 9, а отдатчика 3 температуры ерез схемы И 11 и ИЛИ 13 на вход двоичного счетчика 14 импульсов. Через промежуток времени 2 И XT- :- ./1. - - 1) где К - число разрядов в двоичных счетчиках 9 и 14, f. - частота импульсов на выходе датчика 2 температуры. Счетчик 9 широтно-импульсного модулятора б заполняется и появившийся на его выходе сигнал возвращает триггер 7 в исходное состояние, снимая тем самым сигнал разрешения со входов схем И 8 и 12, и прекращая поступление импульсов от датчика темпе ратуры 2 и 3 на двоичные счетчики 9 и 14 импульсов. Таким образом, за время действия импульса С , сформированного широтно-импульсным модулятором, в счетчик импульсов 14 поступает п импульсов -,- Y.

f частота импульсов на выходе

где

датчика 3 температуры. Задним фронтом импульса, сформированного широтно-импульсным модулятором б, запускается триггер 10. Сигнал с его выхода поступает на вход, схемы И 11, второй вход которой соединен с датчиком температуры 3. В результате этого, импульсы от датчика 3 температуры поступают через cxeji y И 11 и через делитель частоты 15 на измерительный счетчик 16, а через схемыИ 12 и ИЛИ 13 на двоичный счетчик 14.

Это будет продолжаться до тех пор пока двоичный счетчик 14 не заполнится и появившийся на его выходе сигнал не перебросит триггер 10 в исходное состояние, снимая тем самым сигнал разрешения со входа схемы И 11 и прекращая поступление импульjCOB с выхода датчика температуры 3 на счетчик 14 и делитель частоты 15. за час дом от V пул ный гд . п ши ед че гд то то по те но ег

Формула изобретения

Тепломер, содержащий датчики температуры с частотным выходом ,установленные в прямом и обратном трубопроводах теплоносителя, датчик расхода теплоносителя -с частотным выходом, широтно-импульсный модулятор, измерительный счетчик, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены две схемы И, схема ИЛИ, двоичный счетчик, делитель частоты, вход которого соединен с выходом первой схемы И, а выход соединен с измерительным счетчиком, причем выходы датчиков расхода и температуры.расположенные в одном трубопроводе, соединены со входами щиротно-импульсного модулятора, выход которого 5 соединен с первым входом первой схемы оличество импульсов, поступивших то время в счетчик 14 и делитель оты 15, определяется выражением П.,. (3) тот процесс повторяется с прихокаждого последующего импульса атчика 1 расхода, так как iMMH f - частота имсов на выходе датчика 1 расхода. а единицу времени в измерительсчетчик поступает N импульсов N (i-,-i.) Q. -коэффициент деления делителя 15, -объемный расход теплоносителя, f3 температура теплоносителя в прямом и обратном трубопроводах fj f + + , f„ + К, . 2 о К , К - постоянные коэффициенты. При определенном выборе К , К, т, fg количество импульсов .поступивв измерительный счетчик 16 за ницу времени,пропорционально колитву тепла с g-- 3pcUi-t2) (5) р - плотность теплоносителя - теплоемкость теплоносителя, - постоянные коэффициенты. Введение в тепломер новых элемен, т.е. схем И, ИЛИ, делителя час, двоичного счетчика позволяет сить точность измерения расхода а за счет учета изменения плотти теплоносителя в зависимости от температуры.

И, выход второго датчика темпера1уры соединен со вторыми входами схем И, а выходы схем И соединены со . входами схемы ИЛИ, выход которой через двоичный счетчик соединен со вторым входом триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Франции 2308095, кл. G 01 К 17/10, опублик. 1976.

2.Авторское свидетельство СССР 5 №465563, кл. G 01 К 17/16, 1973

(прототип).