Меточный тепловой расходомер Советский патент 1982 года по МПК G01F1/70 

Изобретение относится к измерению -расходов жидкостей, в частности к тепловым меточным расходомерам.

По основному авт. св. № 769339, известен тепловой меточный расходомер, предназначенный для измерения расходов жидкостей переменного состава и содержавши источник тепловых меток, основной и дополнительный чувствительные элементы ,,.

новленные на расстоянии ,п н

где w - значение скорости на оси потока, соответствующее верхнему пределу измеряемого диапазона расходов; , - соответственно, длина и время действия источника тепловых меток включенные дифференциально, и интегратор, подключенный к выходу измери тельного блока схемы расходомера l.

В известном устройстве точное измерение расхода производится в узком диапазоне измерения, а максимальный эффект повьшения быстродействия имеет место практически только при одном значении расхода (скорости) потока, при котором сигнал с дополнительного чувствительного элемента в НсШбольшей степени компенсирует сигнал, соответствующий размытому.

заднему фронту метки, регистрируемой основным чувствительным элементом, то есть дополнительный чувствительный элемент начинает регистрировать прохождение тепловой метки в момент, когда основной чувствительный элемент. зафиксировал прохождение максимума тепловой метки. При выборе расстояния L между оснрвным и дополни10тельным чувствительным элемейтами известного расходомера оперируют максимальным значением скорости (,) в пределах заданного диапазона измерения расхода,tпри котором и эффект

15 будет максимальным. Расширение диапазона измерения приводит не только к снижению эффекта повышения быстродействия расходомера, но и к уменьшению qro чувствительности.

20

Цель изобретения - расширение диапазона измерения расхода , повышение быстродействия и чувствительности,

Указанная цель достигается тем,

25 что в измерительную схему введен логический блок управления длительностью тепловых меток, включенный между выходом блока измерения времени и входом блока управления источ30ником тепловых меток. Применение указанного блока,изме няющего длительность тепловых меток создавае.4ых в измеряемом потоке, Приведет к тому, что при любых изме ряемых расходах дополнительный чувс вительный элемент, расположенный на расстоянии L от основного, будет полностью срезать задний фронт тепловой метки, при увеличении (уменьшении) расхода будет создаваться метка меньшей(большей) длительности причем такой, что дополнительный термоприемник, включенны | дифференциально с основным, начнет регистри ровать прохождение тепловой метки в момент времени,, когда основной тер термоприемник будет регистрировать максимум тепловой метки. Таким образом, будет обеспечиваться максимальный эффект повышения быстродействия и увеличение чувствительности расходомера в широком диапазоне измерения расхода потока. На чертеже приведена блок схема предлагаемого расходомера. Расходомер включает измерительны участок i, блок 2 управления источ ником тепловых меток, источник 3 теп ловых меток, регистраторы меток ос новной 4 и дополнительный 5, сумматор 6, интегрирующий блок 7, блок 8 отсчета времени, функциональный бло 9, сумматор 10, блок 11 измерения интеграла разности температур, изме рительный прибор 12, патрубок трубо Провода 13, а также логический блок 14 управления длительностью тепловых меток, соединенный с выходом блока отсчета времени и блоком управления Устройство работает следующим образом. . При включении блока 2 управления источником тепловых меток источник 3 тепловых меток генерирует в потоке тепловую метку. В качестве неконтактных источников тепловых меток можно использовать СВЧ, ВЧ или ИК-из лучатели. Для подачи второй и последующих тепловых меток, длительность которых функционально связана со скоростью потока, выходной сигнал блока 8 отсчета времени подается на вход логического блока 14 управления даительностью тепловых меток, изменяющего длительность тепловой метки в соот 21 ветствии с выражением Cti U) и далее через блок управления источником 2 тепловых меток - на источник 3 тепловых меток. Скорость потока определяются путем измерения времени движения метки от места ввода ее в поток до основного регистратора 4 меток. Время фиксируется следующим образом; управляющий импульс-с блока 2 управления источником,тепловых меток включает источник 3 меток и запускает, блок 8 отсчета времени. Отключается блок отсчета времени сигналом с регистратора 4 в момент фиксации метки. В сумматоре 6 осуществляется алгебраическое суммирование сигналов, поступающих с -.основного 4 и дополнительного 5 регистраторов Выходной сигнал в сумматоре 6 непрерывно интегрируется в интегрирующем блоке 7 и измеряется в блоке 11 измерения разности температур. В момент, когда разность сигналов срегистраторов 4 и 5 равна нулю, выхрдной сигнал блока 11 измерения разности температур, являющийся функцией расхода и состава, сравнивается в сумматоре 10 с опорным сигналом, который вырабатывает функциональный блок 9. . . Величина опорного сигнала равна интегральной разности температур в зоне регистраторов при постоянном начальном составе средыдля полученных в блоке 8 отсчета времени значений расхода. Разность опорного и измеренного сигналов, получаемая на выходе сумматора, функционально связана с составом измеряемой среды. Совокупность времени, движения метки от источнике до основного регистратора и состава измеряемой среды позволяет получить массовый расход регистрируемый измерительным прибором 12.,. При этом расширяется диапазон изменения расхода потоков переменного состава, повышаются быстродействие и чувствительность. Формула изобретения Меточный тепловой расходомер по авт. св. 769339J отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерения расхода, повышения быстродействия и чувствительности, в измерительную схему введен логический блок управления длительностью тепловыхметок, включенный между выходом блока измерения времени и входом блока управления источником тепловых меток. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке 2687572/18-10, кл.. кл. G 01 F 1/70, 22,11.78.

L::I.I