CS270452B1 - Zařízení k měření průtočných rychloetl a teplot proudících látek - Google Patents

Abstract

Účelem řeěení je zlepšení vlastností měřidel spotřeby tepla, zvláště zjednodušení montáže, údržby, zvýšení přesnosti a snížení nákladů na provozní realizací. Zařízení pozůstává z konstrukčně upraveného indukčního měřidla průtočných rychlostí a dvou elektrických teploměrů, Jedno z Sídel teploty, nebo I dvojice těchto čidel. Je funkční částí indukčního měřidla průtočných rychlostí a tvoří a tímto kompaktní celek. Další čidlo teploty Je Instalováno odděleně do vratného potrubí teplonosná kapaliny, V tomto uspořádáni ae provádí měření tepelné diference a rychloetl proudění teplonosná kapaliny. čidla teploty situovaná v pouzdrech Jeou nejčastěji Integrované vyáokoohmové zdroje konstantního proudu, Jichž výstupní proud le lineární funkcí teploty v rozmezí O až 12S ”C, Jaou zapojena paralelně, V elektronickém vyhodnocovacím zařízení ee provádí potřebné matematické operace a vyhodnotí se množství o— deblraného tepla v časovém Intervalu. Zařízení se skládá z měřicí trubice, snímacích elektrod, zemnicích elektrod, budicích cívek, přírub, krytu a svorkovnice. Snímací elektrody jsou tvořeny pouzdry s uvnitř situovanými čidly teploty, kde spodní čáet pouzder Je v elektrickém i tepelném kontaktu s proudící tekutinou a horní část pouzder 1 vývody čidel teploty jeou propojeny ee svorkovnicí. Toto zařízení má vyšší provozní spolehlivost, Js kompaktní a má vyšší přesnost, je méně náročné na údržbu než je tomu u kombinací čidel teploty s průtokoměry turbinového, clonového nebo ultrazvukového typu.

Description

Vynález se týká zařízení k měření průtočných rychlostí a teplot proudících látek, především k měření odběru tepla.

Pro měření průtoku teplonoaná kapaliny se dnes nejčastěji používá turbinových průtokoměrů, průtokoměrů clonového typu, nebo i průtokoměru pracujících na ultrazvukovém principu.

Ve spojení se dvěma čidly teploty, která kontinuálně měří rozdíly teplot vstupní a výstupní kapaliny a v kombinaci s vyhodnocovacím přístrojem, Jehož podstatnou část tvoří elektronická násobička a integrátor, Je vytvořen přístroj k průběžnému měření a sumarizaci množství tepla neseného teplonosnou kapalinou. Jako měřidel vstupních a výstupních teplot se nejčastěji používá odporových platinových teploměrů nebo kompenzovaných párovaných termistorů, někdy i polovodičových křemíkových diod. Jímky pro tato čidla teploty bývají nejčastěji umístěny přímo v potrubním cirkulačním topném systému na Jeho vstupu a výstupu, často jsou z montážních důvodů značně vzdálena od vyhodnocovacích přístrojů.

Uvedené měřič* odběru tepla mají řadu nevýhod, vyplývajících z jejich složitosti, náročné kabeláže, nízké spolehlivosti i přesnosti. Tato zařízení jsou nekompaktní a dlouhá propojovací vedení umožňují pronikání rušivých elektrických l magnetických polí až do vyhodnocovacích přístrojů. '

Výše uvedené nedostatky odstraňuje zařízení k měření průtočných rychlostí a teplot proudících látek podle vynálezu, vytvořené z kombinace konstrukčně pozměněného elektroindukčního průtokoměru, Jehož podstatnou funkční částí jsou i teploměry teplonosné kapaliny se svými měřicími jímkami.

Zařízení pozůstává z měřicí trubice, snímacích elektrod, budicích cívek, přírub, vnějšího krytu, svorkovnice a teploměru s měřicí Jímkou. Podstata vynálezu spočívá v tom, že snímací elektrody signálních napětí průtoků Jsou vo tvaru pouzder s uvnitř situovanými čidly teploty, kde spodní část pouzder je v elektrickém i tepelném kontaktu s proudící kapalinou, zatímco horní část pouzder a vývody z čidel teploty jsou propojeny se svorkovnicí. Zařízení podle vynálezu Je Jednodušší, Je kompaktní, má vyššf provozní spolehlivost. Je I přesnější a investičně méně náročné.

Na připojených výkresech je znázorněno příkladné provedení zařízení k měření průtočných rychlostí a teplot proudících látek podl* vynálezu, kde na obr. la, b, c Je zařízení v řezu v jednotlivých rovinách, na obr, 2a Jo znázorněna snímací elektroda a na obr. 2b je znázorněno vratné potrubí s odděleně umístěným teploměrem.

Zařízení Je tvořeno měřicí trubicí 1, ve které Jsou umístěny dvě snímací elektrody 2 signálních napětí průtoku a dvě zemnicí elektrody 3. Vně na měřicí trubici 1 Jsou umístěny budicí cívky 4. Na bočních stranách zařízení Jsou příruby £ a vnější části měřicí trubice 1, Všechny funkční díly jsou uzavřeny v krytu £, Na krytu £ je upevněna svorkovnice 7, ke které jsou připojeny vývody ze snímacích elektrod 2 signálních napětí průtoku, zemnicích elektrod 3f budicích cívek 4 i vývody z čidel £ teploty. Snímací elektrody 2 Jsou ve tvaru pouzder 8, ve kterých jsou umístěna čidla £ teploty teplonosné kapaliny protékající měřicí trubicí i· Spodní část pouzder 8, která Jsou upevněna ve stěně měřicí trubice 1 jsou v elektrickém I tepelném kontaktu s proudící kapalinou.

Je-li zařízení využíváno k měření odběru tepla, je navíc doplněno odděleně umístěným dalším čidlem lo teploty, které spolu s Jímkou- 11 Je zamontováno do vratného potrubí 12 teplonosné kapaliny.

Zařízení k měření průtočných rychlostí a teplot proudících kapalin pracuje tak, Že průchodem proudu budicími cívkami £ se vytvoří magnetické pole, jehož siločáry kolmo protínají proudnice protékající teplonosné kapaliny a indukují v ní napětí úměrné rychlosti proudění. Indukované napětí je snímáno elektrodami 2 signálních napětí průtoku vo tvaru pouzder, přičemž jejich vývody jsou připojeny na svorkovnici £· Při proudění teplonosné kapaliny měřicí trubicí £ dochází současně i k přestupu tepla z kapaliny na spodní část pouzder £ s uvnitř umístěnými čidly £

CS 27o452 Bl teploty. V tomto případě zastávají elektrody 2 signálních napětí průtoku teplonosné kapaliny i funkci jímek pro čidla £ teploty. Tato jsou v přímém a těsném tepelném kontaktu s vnitřní stěnou spodní části pouzder B, zatím co jejich elektrické vývody Jsou oproti pouzdrům 8 vedeny izolovaně a Jsou také připojeny na svorkovnici £. Na vstupní svorky vyhodnocovacího přístroje odběru tepla Jsou připojeny vodiče, napojené přes svorkovnici 7, na elektrody 2 signálního napětí průtoku vodiče od jednoho čidla £ teploty umístěného v dutině - pouzdru - jedné elektrody 2 signálního napětí průtoku 1 vodiče od dalšího čidla lo teploty umístěného v jímce 11 odděleně ve vratném potrubí 12 teplonosné kapaliny, čidlo £ teploty umístěné v dutině - pouzdru - druhé elektrody 2 signálních napětí průtoků je provozní rezerva pro případ poruchy, kdy přepojením vývodů na svorkovnici je možno připojit záložní čidlo teploměru a omezit dobu poruchového stavu zařízení na minimum. Zařízení se montuje do vstupního potrubí teplonosné kapaliny, je kompaktní, způsobuje jen zanedbatelné tlakové ztráty, jelikož neobsahuje rotující části, které by svými rozměry bránily plynulému průtoku kapaliny, teplota proudící teplonosné kapaliny neovlivňuj* iněřwnf atNulnf průtočně rychlosti, Ja provozně spolehlivě a přesně.

£ výhodou lze při aplikaci PV využít pro své malé rozměry, přesnost a nenáročnost ob. vodového zapojení křemíkových integrovaných teplotních čidel. Mohou být použity k měření tepelných diferencí nebo jen k měření oteplené kapaliny protékající průtokoměrem při nedlíerenčnlm měření. Pracují jako dvoupólové vysokoohmové zdroje konstantního proudu, jejíchž teplotní součinitel leží v tolerančním rozsahu ο,β - 1,2 yUA/Κ a jejichž konstantní proud má hodnotu 24o sř 30o yuA. Jejich výstupní proud je llneérnt funkci teploty v rozmezí O až 12Π °< . V lálo spllkaci je možno funkčně trvale využít obě Integrovaná čidla teploty, umístěná v dutinách - pouzdrech - elektrod a zapojit je paralelně. Potom Je měřena střední hodnota teploty kapaliny prostřednictvím obou paralelně zapojených integrovaných čidel teploty a je zvýšena přesnost měření. Skříň elektronického vyhodnocovacího přístroje měřidla spotřeby tepla, obsahující analogovou Jednotku, převodníky, násobičku a mikroprocesor, Je umístěna buď na tělese průtokoměru, nebo je situována odděleně v Jeho blízkosti. Tím je dosaženo zkrácení kabelových propojení a snížení možnosti rušení vnějšími elektromagnetickými poli na minimum.

Zařízení podle PV může být využito například jako měřidla odebíraného tepla ve výtopnách a energetických provozech. Může být také využito v chemicko-teehnologických závodech ve funkci sdruženého měřicího čidla k zajištování provozní bezpečnosti a indikaci překročení nebo podkročení zadaných, rozhodujících technologických parametrů.

Claims (1)

1. Zařízení k měření průtočných rychlostí a teplot proudících látek, pozůstávající z měřicí trubice, snímacích elektrod, zemnicích elektrod, budicích cívek, přírub, krytu a svorkovnice, vy značující se tím, že snímací elektrody (2) jsou tvořeny pouzdry (β) s uvnitř situovanými čidly (9) teploty, kde spodní část pouzder (β) je v elektrickém i tepelném kontaktu s proudící látkou, zatím co horní část pouzder (β) a vývody čidel (9) teploty Jsou propojeny se svorkovnicí (7).