Теплосчетчик
Иллюстрации
Показать всеРеферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советсннв
Соцналистнчеснмв
Реслублнн (111901853 (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 070280 (21) 2878203/18-10 с присоединением заявки Ио
t$1lha Nfl з
G 0l К 17/08
Государственный комитет
СССР ло деяам изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 3001.82. Бюллетень Йй 4 (%3) УДК 536. 532 (088,8) Дата опубликования описания 30.01. 82 (72) Авторы изобретения
A.Ä.Тарсис и М.A.Îðëþê. ..* е:
Научно-исследовательский и констр — ехнологичЕский институт городского хозяйства Министерства коюфнального хозяйства Украинской ССР (71) Заявитель (54) ТЕПЛОСЧЕТЧИК
Изобретение относится к приборостроению, а именно к устройствам для измерения расхода тепла, вырабатываемого или потребляемого теплоэнергетическими установками.
Известен теплосчетчик, позволяющий определить количество тепла, переносимого теплоносителем в течение определенного интервала времени, содержащий два термометра сопротивления, включенных в схему дифференци- . ального моста и установленных в прямом и обратном трубопроводах. К питающей диагонали моста подключен выход расходомера, на выходе моста получают сигнал, характеризующий количество отдаваемого количества тепла в единицу времени (1) .
Недостатком такого теплосчетчика является невысокая точность учета . тепла, так как при использовании в качестве расходомера днфманометра с преобразователем не учитывается изме нение плотности теплоносителя от eio температуры в месте установки расхо-. домера, Наиболее близким к предлагаемому является теплосчетчик, содержащий объемный расвсодомер, выход:которого подключен к питающей диагонали мос товой схемы с двумя термометрами сопротивления, измерительная диагональ которой соединена со входом усилителя с отрицательной обратной связью, дополнительный термометр сопротивления и регистратор, вход которою подключен к выходу усилителя, а выход — и дополнительному термомет" ру сопротивления (21.
Недостатком известного устройства является невысокая точность определения количества тепла за счет невозможности учета погрешностей, вносимых изменением плотностн и расхода
15 теплоносителя.
Цель изобретения — повышение точности измерения расхода тепла.
Указанная цель достигается тем,. что термометры сопротивления включены в одну ветвь моста, а дополнитель ный :термометр включен параллельно цепи отрицательной"обратной связи усилителя.
На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого теплосчетчика.
Теплосчетчик содержит объемяай .расходомер 1< на выход которого вклю.чена мостовая схема 2, состоящая иэ
901853 вход усилителя 8 подается напряже" ние отрицательной обратной связи, снимаемое с последовательно соединенных термометра 4 сопротивления и резистора 5 ос 1 (R9+Reo ) (4) где I выходной ток усилителя; сопротивление термометра 9 сопротивления; сопротивление резистора 10.
Прй достаточно большом коэффициенте усиления усилителя 8 с погрешностью статизма выполняется условие ,равенства напряжения обратной связи
Чщ и напряжения c выхода мостовой схемы 2, тогда
1 Л Н„) (5) При использовании резисторов б и 7, удовлетворяющих условию 45
R 6 +R7 3 +R N +R 5 (2) что обеспечИвается включениеМ термометров сопротивлений в одну ветвь моста, так как при использовании резисторов б и 7 с большим сопротивлением, эквиналентое сопротивление моста относительно точек подсоединения к расходомеру, не превышает суммы сопротивлений резисторов 3 — 5 и является допустимым сопротивлени нагрузки для раходомера с унифицированным токовым выходныМ сигналом, выражение (1) принимает нид у„ т 6(Ч $
R +К (3)
Это напряжение приложено между общим проводом и инвертирующим входом усилителя 8, в качестве которого может быть использована, например, .микросхема 140УДб. На второй 65 (10) двух термометров 3 и 4 сопротивления, установленных в прямом и обратном трубопроводах соответственно, постоянного резистора 5, нключенного последовательно с термометром 4 сопротивления, постоянных резисторов б и 7, образующих вторую ветвь моста. Выход моста 2 подключен ко входу усилителя 8, охваченного отрицательной обратной связью, подаваемой на второй вход усилителя 8 с по- )О следовательно соединенных .дополнительного термометра 9 сопротивления,, включенного н тот же трубопровод, через и расходомер, и постоянного резистора 10.Вход регистратора 11 подключен 15 к выходу усилителя 8, а выход — к дополнительному термометру 9 сопротивления.
Теплосчетчик работает следующим образом. 20
Унифицированный токовый сигнал I с выхода объемного расходомера 1, пропорциональный объемному расходу теплоносителя н прямом трубопроводе, поступает на питающую диагональ мостоной схемы (точки соединения термометра 3 сопротивления и резистора б, резисторов 5 и 7). Напряжение на измерительной диагонали моста (точки соединения резисторов 6 и 7, термометров 2 и 3 сопротивления) опре — . деляется -выражением з- ("Ч-"Б) 4 (1) где I„ — входной ток расходомера;
R — сопротивление термометра 3
Б о сопротивления; — сопротивление термометра 4.
Ч сопротивления; к — сопротивление резистора 5) 40
R — сопротивление резистора б.;
В» †сопротивление резистора 7;
R R
Отсюда выражение выходной характеристики теплосчетчика будет следующим
6(Б)
Б 9 0401 6
= 1, R -(Ч» Rg)$ (б)
Исходная функция преобразования теплосчетчика определяется как
Q = Go P «-iф «Qp r (7) где G, — объемный расход теплоносителя ) плотность теплоносителя (жидкости);
Бnp(о3р- ЭНтаЛЬПИИ тЕПЛОНОСИтЕЛя В прямом и обратном трубопроводах.
Аппроксимируя разность энтальпий выражением л рр «Яр а R+p (RQ$p +Ь) Б (8) а плотность жидкости, при условии, что расходомер установлен в прямом трубопроводе, выражением
С (9)
< p получаем аппроксимирующее выражение для исходной функции теплосчетчика
Q=G, a, R, -рд, +ь 1
С о
Ьър» где а,b, c,d — постоянные коэффициенты.
Из сравнения выражений (8), (9), (10) с (б) видно, что выражение
R — (ВЧ+В ) (11) аппроксимирует разность энтальпий, а
"ь
"6 "т й»йд аппроксимнрует плотность жидкости, тогда прн определенном ныборе сопротивлений резисторов 5, б, 7 и 10 входящих в устройство, выходной ток
901853
Формула изобретения
Составитель Г.Мухина
Редактор Е.Дичинская Техред А. Савка Корректор 0 ° Билак, Заказ 12364/51 Тираж 882 Подписное
BHHHGH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4/5
Филиал ППП Патент,, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 пропорционален количеству тепла, выработанному или потребленному теплоэнергетическими установками.
Таким образом, изобретение позволяет устранить методическую погрешность, что ведет к повышению точности измерений. Кроме того, новая схема содержит меньшее количество дорогостоящих,прецеэионных резисторов.
Тенлосчетчик, содержащий объемный расхадомер, выход которого подключен, к питающей диагонали мостовой схемы с двумя термометрами сопротивления, измерительная диагональ которой соединена со входом- усилителя с отрицательной обратной связью, дополнитель" ный термометр сопротивления и регистратор, вход которого подключен к выходу усилителя,.а выход — к дополнительному термометру сопротивления, отличающий сятем, что, с целью повыаення точности измерения расхода тепла, термометры сопротивления включены в одну ветвь моста, а дополнительный термометр сопротивления включен параллельно цепи отрицательной обратной связи усилителя.
Источники информации, принятые во внимание при,экспертизе
1. Патент Франции Ф 2157099, кл. G 01 K 17/00, 1973.
2. Авторское свидетельство СССР
М 498518,кл. G 01 К 17/08, 1973 (прототип).