Тепломер

Тепломер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

С 01 К 17/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий!

SS) УДК ЬЗ6.629. 7 (088.8) Опубликовано 28,0282 Бюллетень Мо 8

Дата опубликования описания 28.02.82 (72) Авторы изобретения

A.Ä.Tàðñèñ и Е.А.Зайцева (71) Заявитель

Научно-исследовательский и конструкторскотехнологический институт городского хозяйства (S4) ТЕПЛОМЕР

Изобретение относится к приборостроению, а именно к устройствам для измерения количества теплоты, вырабатываемого или потребляемого теплоэнергетическими установками при равенстве расходов жидкого теплоносителя в прямом и обратном трубопроводах.

Известен электронный интегрирующий колориметр, позволяющий определить количество теплоты, переносимое жидким теплоносителем в течение определенного интервала времени t17 .

Недостаток известного устройства заключается в том, что чувствительность датчика разности температур ограничена величиной постоянного тока, протекающего через термометры сопротивления, так как увеличение тока приводит к возрастанию погрешнс1сти, связанной с самораэогревом термометров сопротивления.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является тепломер, содержащий расходомер, датчик разности температур, подключенный через широтно-импульсный модулятор к одному иэ входов интегратора,. выход которого через нульорган соединен с блоком опорного напряжения 2).

Недостатками тепломера являются

5 отсутствие поправки измерений на изменение плотности теплоносителя в месте расходомера и необходимость иметь на выходе датчика расхода теплоносителя высокостабильные по длительности импульсы.

Цель изобретения — повышение точности измерения количества теплоты.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены опера15 .ционный усилитель и состоящий из последовательно соединенных генератора, счетчика импульсов и схемы совпадений генератор импульсного напряжения, подключенный к неинвертирующему входу операционного усилителя, выход которого соединен с диагональю питания, выполненного в виде.мостовой схемы, датчика разности температур, к измерительной диагонали которого подключен инвертирующий вход операционного усилителя, а выход расходомера соединен с другим вхрдом интегратора °

На чертеже изображена функциональная схема тепломера.

909593

Тепломер содержит источник 1 импульсного напряжения, состоящий из задающего генератора 2, счетчика 3 импульсов и схемы 4 совпадений, выход источника импульсного напряжения соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя 5, выход которого соединей с мостовой схемой б. одна ветвь которого образована резисторами 7 и 8 и терморезисторами 9 и 10, а другая — резисторами 11 и

12. Выходы мостовой схемы подключены к широтно-импульсному модулятору 13, кроме того измерительная диагональ моста подключена к инвертирующему входу операционного усилителя.

Выход широтно-импульсного модулятора подключен к первому входу интегратора 14, второй вход которого подключен к выходу объемного расходомера 15, а третий через нуль-орган 16 — к источнику 17 опорного напряжения.

Тепломер работает следующим образом.

Задающий генератор 2 источника 1 импульсного напряжения вырабатывает 25 импульс, на стабильность частоты Г г которого не накладывается особых ограничений. Импульсы с генератора 2 поступают на счетчик 3 импульсов, выходы каждого раэярда которого сое- 30 динены со входами схемы 4 совпадений. На выходе схемы 4 совпадений формируются импульсы, длительность которых =1/Г9р, а период повторения T=2 /Fgt, где k — число разрядов 35 счетчика 3 импульсов.

Таким образом, на выходе источника 1 импульсного напряжения действуют импульсы, скважность которых (}=

=Т/Т не зависит от частоты эадающе- щ

ro генератора 2, а определяется лишь числом разрядов счетчика 3 импульсов.

Напряжение У8, поступающее на время действия импульса на неинвертирующий вход операционного усилителя 5, вызывает появление на его выходе напряжения, величина которого такова, что соблюдается равенство0 1=

=Ups, где 0 — напряжение, поступающее на инвертирующий вход операционного усилителя 5 с выхода мостовой схемы б, образованного точкой соединения резисторов 10 и 9. При этом импульсное напряжение на выходе мостовой схемы б (между точкой соединения резисторов 10 и 9 и точкой сое- 55 динения резисторов 11 и 12) равно лл Rg и - („- „, „) Формула изобретения

Тепломер, содержащий расходомер, 5 датчик разности температур, подклюгде буквой R c числовыми индексами обозначены сопротивления. резисторов в соответствии с обозначением их на схеме тепломера.

Широтно-импульсный модулятор 13 преобразует поступающее напряжение в импульсы, период повторения которых равен Т, а длительность t=К„СОщс, где k — коэффициент преобразования модулятора.

На время действия импульса, поступающего на вход интегратора 14 с модулятора 13, емкость интегратора заряжается выходным током расходомера 15. Заряд этот происходит до момента, когда напряжение на интеграторе не сравняется с напряжением

Ug, поступающим на нуль-орган 16 от источника 17 опорного напряжения.

В момент их равенства нуль-орган закорачивает интегратор, разряжая его до исходного состояния, и про цесс интегрирования начинается сноб

;ва.

Частота циклов заряда интегратора от исходного состояния до момента сброса определяется выражением

Ji Q

У т 00Г С1 где I — выходной ток расходомера 15;

С вЂ” емкость интегратора 14.

После соответствующих подстановок получаем я„„, а л1 Я-алс. 9 т "лл 1О)

g- — (R«Я- — Р

5=3 л)

С„U»8 "л„„«R@ 9.9«k л>

Исходная функция преобразования тепломера определяется как ч

5> — плотность жидкости;

i è АР- энтальпиЯ теплоносителЯ в прямом и обратном трубопроводах.

Предыдущее выражение можно а проксимировать следующим образом:

q Goy „("t -С(+„, + )) (2)

-nî где а,b,ñ и d — постоянные коэффициенты.

Сравнивая выражение (1) и (2) видно, что при определенном выборе величин К, Ugq, C„, Ug, 9 и сопротивленйй резисторов 7 и 8, 11 и 12 частота циклов интегратора 14 пропорциональна количеству теплоты, вырабатываемой или потребляемой теплознергетическими .установками.

909593

Составитель В.Баэдырев

Редактор C.Kðóïåíaíà Техред С.Мигунова Корректор Н Швыдкая

Закаэ 883/67 Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ 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 ченный через широтно-импульсный модулятор к одному из входов интегратора, выход которого через нуль-орган соединен с блоком опорного напря-. жения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в устройство введены операционный усилитель и состоящий иэ последовательно соединенных генератора,. счетчика импульсов и схемы совпадений генератор импульсного напряжения, подключенный к неинвертирующему входу операционного усилителя, выход которого соединен с диагональю

I питания, выполненноГо в виде мостовой схемы, датчика разности температур, к измерительной диагонали которого подключен инвертирующий вход операционного усилителя, а выход расходомера соединен с другим входом интегратора..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 9 3941252, кл. G 01 К 17/16, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

9 286920, кл. G 01 К 17/00,1965 (про тотип).