Тепловой расходомер

Тепловой расходомер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

TEID10B(ffi РАСХОДШЕР, содержащий термочувствителылй элемент, включенный в одно из плеч резистивного моста, подключенного выходами к входам дифференциального усилителя, ключевой элемент, соединенный входами с выходом дифференциального усилителя , последовательно соединенные генератор и делитель частоты, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения. в него введены первая и вторая схемы совпадения, триггер, компаратор напряжения и первый и второй конденсаторы , подключенные ц входам компаратора напряжения, а также дополнительный резистор, причем триггер подсоединен входом к выходу делителя частоты , а выходами - к первому управляющему входу ключевого элемента и к первьш входам первой и второй схем совпадения, последняя из которых соединена выходом с вторьв4 управляющим входом ключевого элемента, а вторым входом - с выходом генератора и с вторым входом первой схемы совпадения , третий вход и выход которой соединены соответственно с выходом СП CZ компаратора напряжения и через дополнительный резистор - с термочувствительным элементом, при этом компаратор напряжения соединен с выходами ключевого элемента, а выход первой схемы совпадения является выходом устройства. Сл DO СЛ

57 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (39) (I 3) 4(5t) С 01 F 1/68

536:l g" Л»" ..

Н АВТСПзСИОМЪ : СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДЯРСТИЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ (21) 3697433/24-10 (22) 30. 11.83 (46) 23.05.85. Ъюл. В 19 (72) Л.П.Грабой, С.П.Королев, М.Н.Бурбан, E.À.Ðîìàíåíêî и П.Н.Степанов (53) 534.052(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 777439, кл. 6 01 F 1/68, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

У 545869, кл. G 01 Р 1/66, 1977 (прототип). (54)(57) ТЕПЛОВОЙ РАСХОДОЩР, содержащий термочувствительный элемент, включенный в одно из плеч резистивного моста, подключенного выходами к входам дифференциального усилителя, ключевой элемент, соединенный входами с выходом дифференциального усилителя, последовательно соединенные генератор и делитель частоты, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены первая и вторая схемы совпадения, триггер, компаратор напряжения и первый и второй конденсаторы., подключенные к входам компаратора напряжения, а также дополнитель.ный резистор, причем триггер подсоединен входом к выходу делителя частоты, а выходами — к первому управляющему входу ключевого элемента и к первым входам первой и второй схем совпадения, последняя из которых соединена выходом с вторым управляющим входом ключевого элемента, а вторыю входом — с выходом генератора и с вторым входом первой схемы совпадения, третий вход и выход которой соединены соответственно с выходом компаратора напряжения и через дополнительный резистор — с термочувствительным элементом, при этом компаратор напряжения соединен с выходамн ключевого элемента, а выход первой схемы совпадения является выходом устройства.

1157357

Изобретение относится к приборостроению, а именно к тепловым расходомерам.

Известен тепловой расходомер, содержащийнагревательный,термочувстви- 5 тельный и термокомпенсационный элементы, включенные в схему измерительного моста, содержащего в диагонали измерительный прибор (11 .

Недостаток известного теплового расходомера состоит в малой точности измерения расхода жидкости.

Наиболее близким к изобретению является тепловой расходомер, содер- 15 жащий термочувствительный элемент, включенный в одно из плеч резистивного моста, подключенного к входам дифференциального усилителя, ключевой элемент ипоследовательно соединенные генератор и делитель частоты Г2) .

Однако известный тепловой расходомер обладает недостаточной точностью измерения расхода жидкости.

Цель изобретения — повышение. точ- 25 ности измерения.

Цель достигается тем, что в тепловой расходомер, содержащий термочувствительный элемент, включенный в одно из плеч резистивного моста, подключенного выходами к входам дифференциального усилителя, ключевой элемент, соединенный входами с выходом дифференциального усилителя, последовательно соединенные генератор и де- З5 литель частоты, введены первая и вторая схемы совпадения, триггер, компаратор напряжения и первый и второй конденсаторы, подключенные к входам компаратора напряжения, а также до- 4О полнительный резистор, причем триггер подсоединен входом к выходу делителя частоты, а выходами — к первому управляющему входу ключевого элемента и к первым входам первой и второй схем совпадения, последняя из которых соединена выходом с вторым управляющим входом ключевого элемента, а вторым входом — с выходом генератора и с вторым входом первой схемы совпадения. о третий вход и выход которой соединены соответственно с выходом компаратора напряжения и через дополнительный резистор — с термочувствительным элементом, при этом компаратор напря- 1> жения соединен с выходами ключевого элемента, а выход первой схемы совпадения является выходом устройства.

На чертеже приведен один из возможных вариантов теплового расходомера.

Тепловой расходомер содержит термочувствительный элемент 1, включенный в одно ид плеч резистивного моста 2, подключенного выходами к входам дифференциального усилителя 3, ключевой элемент 4, соединенный входами с выходом дифференциального усилителя 3, последовательно соединенные генератор 5 и делитель 6 частоты, кроме того, содержит первую и вторую схемы 7 и 8 совпадения, триггер 9, компаратор 10 напряжения и первый и второй конденсаторы 11 и 12, подключенные к входам компаратора 10 напряжения, а также дополнительный резистор 13, причем триггер 9 подсоединен входом к выходу делителя 6 частоты, а выходами — к первому управляющему входу ключевого элемента 4 и к первым входам первой и второй схем 7 и 8 совпадения, последняя из которых соединена выходом с вторым управляющим входом ключевого элемента 4, а вторым входом — с выходом герератора б и с вторым входом первой схемы 7 совпадения, третий вход и выход которой соединены соответственно с выходом компаратора 10 напряжения и через дополнительный резистор 13 — с элементом 1, при этом компаратор 10 напряжения соединен с выходами ключевого элемента 4, а выход первой схемы 7 совпадения является выходом 14 устройства., Тепловой расходомер работает следующим образом.

При включении устройства ключевой элемент 4 открыт напряжением логического "0" триггера 9, выходное напряжение усилителя 3 заряжает конденсатор 12, причем величина этого напряжения пропорциональна температуре окружающей среды. Коэффициент усиления усилителя 3 выбирается таким, чтобы обеспечивалась линейность выходного напряжения усилителя во всем диапазоне температуР окружающей среды. Через время, определяемое частотой генератора 5 и делителем б частоты, триггер 9 переключается, ключевой элемент 4 размыкается и конденсатор 12 запоминает напряжение, пропорциональное температуре среды. При этом на вход второй схемы 8 совпадения, управляемой отрицательными импульсами, поступает напряжение логического

1157357

ВНИИПИ Заказ 3999 Тираж 703 Подписное

Филиал IIIIII "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

"0" с триггера 9 и при каждом отрицательном импульсе генератора 5 на выхо. де второй схемы 8 совпадений возникает отрицательный импульс, открывающий ключевой элемент 4, и происходит заряд конденсатора 11, на входы первой схемы 7 совпадений поступают положительные напряжения с выхода компаратора 10, напряжения логической "1" с триггера 9 и при каждом положи- 10 тельном импульсе генератора 5 на входе первой схемы 7 совпадения возникнут импульсы, которые через дополнительный резистор 13 поступают на термочувствительный элемент 1. 1

Нагрев элемента 1 происходит при каждом положительном импульсе генератора 5 и соответствующем состоянии триггера 9, а измерение температуры — при отрицательном импульсе. Рост напряже-gg ния на конденсаторе 12 пропорционален разогреву термочувствительного элемента 1.

Дифференциальное напряжение на входах компаратора 10 пропорционально мощности нагрева, следовательно, устройство автоматически вычитает напряжение, пропорциональное температуре среды, и срабатываеФ только

Я от сигнала, зависящего от расхода.

Когда разность напряжений на конденсаторах 8 и 9 превысит порог срабатывания компаратора 10 напряжения, на выходе его пбявляется отрицательное напряжение. Это напряжение, поступая на вход первой сх6мы 7 совпадения, прекращает нагрев термочувствнтельного элемента 1 и выдает информацию на считывание информации о величине расхода.

Частота переключения триггера выбирается такой, чтобы время замкнутого состояния ключевого элемента 4 было достаточным для переключения компаратора 10 напряжения при максимальном расходе и большим, чем длительность переходных процессов на термочувствительном элементе 1.