CS270452B1

CS270452B1 - Device for flowing substances' flow rates and temperatures measuring

Info

Publication number: CS270452B1
Application number: CS882376A
Authority: CS
Inventors: Antonin Phdr Macecek; Ingsen Jaroslav
Original assignee: Antonin Phdr Macecek; Sen Jaroslav Ing
Priority date: 1988-04-07
Filing date: 1988-04-07
Publication date: 1990-06-13
Also published as: CS237688A1

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.The purpose of the solution is to improve the properties of the gauges heat consumption, especially simplification of assembly, maintenance, increase accuracy and reduce costs operational implementation. The device remains from a modified inductive gauge flow rates and two electric thermometers, One of the Temperature Set, or the I pair of these sensors. It is a functional part of the inductive gauge flow rates and form and thereby compact whole. Additional Temperature Sensor Installed Separately into the return line of the heat transfer fluid, V this arrangement and the thermal difference measurement is performed and rapid flow of heat transfer fluid. temperature sensors located in Jeou housings most often integrated high-ohm sources constant current, where the output current le is linear temperature function between 0 and 12S ”C, It is connected in parallel, in the electronic evaluation ee device performs the necessary mathematical operation and the amount of of late heat in the time interval. Equipment consists of a measuring tube, sensing electrodes, ground electrodes, field coils, flanges, cover and terminal blocks. Sensing electrodes are formed housings with internally located temperature sensors where the bottom of the sleeves is in the electrical i thermal contact with flowing fluid and upper part of the housings 1 terminals of the temperature sensors are connected ee terminal block. This device is higher operational reliability, Js compact and higher accuracy is less maintenance-intensive than it is for temperature sensor combinations with flow meters turbine, aperture or ultrasonic type.

Description

CS 27o452 B1 1CS 27o452 B1 1

Vynález se týká zařízeni k měření průtočných rychlostí a teplot proudících látek, předevšímk měření odběru tepla.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention relates to a device for measuring flow rates and temperatures of flowing materials, in particular for measuring heat consumption.

Pro měření průtoku teplonosné kapaliny se dnes nejčastěji používá turbinových průtokomě-rů, průtokoměrů clonového typu, nebo 1 průtokoměrů pracujících na ultrazvukovém principu.Turbine flowmeters, orifice type flowmeters, or 1 ultrasonic flowmeters are most commonly used today to measure the flow rate of a heat transfer fluid.

Ve spojení se dvěma čidly teploty, která kontinuálně měří rozdíly teplot vstupní a výstupníkapaliny a v kombinaci s vyhodnocovacím přístrojem, jehož podstatnou část tvoří elektronickánásobička a integrátor, je vytvořen přístroj k průběžnému měření a sumarizaci množství tepla ne-seného teplonosnou kapalinou. Jako měřidel vstupních a výstupních teplot se nejčastěji používáodporových platinových teploměrů nebo kompenzovaných párovaných termistorů, někdy i polovo-dičových křemíkových diod. Jímky pro tato čidla teploty bývají nejčastěji umístěny přímo v potrub-ním cirkulačním topném systému na jeho vstupu a výstupu, často jsou z montážních důvodů znač-ně vzdálena od vyhodnocovacích přístrojů.In conjunction with two temperature sensors, which continuously measure the temperature differences of the inlet and outlet, and in combination with an evaluation device, the essential part of which is an electronic multiplier and integrator, a device for continuously measuring and summarizing the amount of heat not absorbed by the heat transfer fluid is created. As input and output temperature gauges, platinum thermometers or compensated paired thermistors, sometimes semiconductor silicon diodes, are most commonly used. The thermowells for these temperature sensors are most often located directly in the pipe circulation heating system at its inlet and outlet, often for installation reasons are far away from the evaluation devices.

Uvedené měřiče odběru tepla mají řadu nevýhod, vyplývajících z jejich složitosti, náročnékabeláže, nízké spolehlivosti 1 přesnosti. Tato zařízení Jsou nekompaktní a dlouhá propojovacívedení umožňují pronikání rušivých elektrických 1 magnetických polí až do vyhodnocovacích pří-strojů. Výše uvedené nedostatky odstraňuje zařízení k měření průtočných rychlostí a teplot prou-dících látek podle vynálezu, vytvořené z kombinace konstrukčně pozměněného elektrolndukčníhoprůtokoměrů, Jehož podstatnou funkční částí jsou i teploměry teplonosné kapaliny se svými měři-cími jímkami.Said heat metering meters have a number of disadvantages resulting from their complexity, demanding cabling, low reliability 1. These devices are uncompact and long interconnection cables allow intrusive electric 1 magnetic fields to penetrate the evaluation devices. The aforementioned drawbacks are eliminated by the flow rate and flow temperature measuring device according to the invention, formed from a combination of structurally modified electrolytic flowmeters, the essential functional part of which is the heat transfer fluid thermometers with their measuring wells.

Zařízení pozůstává z měřicí trubice, snímacích elektrod, budicích cívek, přírub, vnějšíhokrytu, svorkovnice a teploměru s měřicí Jímkou. Podstata vynálezu spočívá v tom, že snímacíelektrody signálních napětí průtoků jsou ve tvaru pouzder s uvnitř situovanými čidly teploty, kdespodní část pouzder je v elektrickém I tepelném kontaktu s proudící kapalinou, zatímco horníčást pouzder a vývody z čidel teploty jsou propojeny se svorkovnicí. Zařízení podle vynálezuje Jednoduěší, Je kompaktní, má vySSf provozní spolehlivost, je i přesnější a investičně méně ná-ročné.The device consists of a measuring tube, sensing electrodes, excitation coils, flanges, outer cover, terminal box and thermometer with measuring well. The essence of the invention is that the sensing electrodes of the flow voltages are in the form of housings with internally located temperature sensors, the bottom part of the housings being in electrical thermal contact with the flowing fluid, while the upper part of the housings and outlets of the temperature sensors are connected to the terminal block. The device according to the invention is simpler, compact, has high operational reliability, is more accurate and less expensive to invest.

Na připojených výkresech je znázorněno příkladné provedení zařízení k měření průtočnýchrychlostí a teplot proudících látek podle vynálezu, kde na obr, la, b, c je zařízení v řezu vJednotlivých rovinách, na obr. 2a je znázorněna snímací elektroda a na obr. 2b je znázorněnovratné potrubí s odděleně umístěným teploměrem.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In the accompanying drawings, an exemplary embodiment of a flow rate and flow temperature measuring device according to the invention is shown, wherein in Figs. 1a, b, c the device is in sectional planes; Fig. 2a shows a sensor electrode; with a separate thermometer.

Zařízení je tvořeno měřicí trubicí 1, ve které jsou umístěny dvě snímací elektrody Z sig-nálních napětí průtoku a dvě zemnicí elektrody 3, Vně na měřicí trubici 1 jsou umístěny budicícívky 4. Na bočních stranách zařízení jsou příruby £ a vnější části měřicí trubice 1. Všechnyfunkční díly jsou uzavřeny v krytu £, Na krytu £ je upevněna svorkovnice 7, ke které jsou při-pojeny vývody ze snímacích elektrod 2 signálních napětí průtoku, zemnicích elektrod £, budicíchcívek 4 1 vývody z čidel £ teploty. Snímací elektrody 2 jsou ve tvaru pouzder &, ve kterýchJsou umístěna čidla £ teploty teplonosné kapaliny protékající měřicí trubicí Spodní část pou-zder 8, která jsou upevněna ve stěně měřicí trubice JL Jsou v elektrickém i tepelném kontaktus proudící kapalinou.The device is formed by a measuring tube 1 in which two sensing electrodes are located from the signal voltages of the flow and two earth electrodes 3, the excitation elements 4 are located outside the measuring tube 1. On the lateral sides of the device there are flanges 6 and outer parts of the measuring tube 1. All the functional parts are enclosed in the housing 6. A terminal 7 is attached to the housing 6, to which the terminals of the sensing electrodes 2 of the flow signal voltages, the ground electrodes 6, the exciters 41 of the temperature sensors 6 are connected. The sensing electrodes 2 are in the form of bushings &amp; in which the temperature sensors 6 of the heat transfer fluid are flowing through the measuring tube. The bottom of the housings 8, which are mounted in the wall of the measuring tube 11, are in fluid and electrical flow.

Je-li zařízení využíváno k měření odběru tepla, je navíc doplněno odděleně umístěným dal-ším čidlem lo teploty, které spolu s jímkou' 11 Je zamontováno do vratného potrubí 12 teplonos-né kapaliny.In addition, if the device is used to measure heat consumption, it is additionally provided with a further located temperature sensor 10 which, together with the thermowell 11, is mounted in the return line 12 of the heat transfer fluid.

Zařízení k měření průtočných rychlostí a teplot proudících kapalin pracuje tak, Že průcho-dem proudu budicími cívkami £ se vytvoří magnetické pole, jehož siločáry kolmo protínají proud-nice protékající teplonosné kapaliny a indukují v ní napětí úměrné rychlosti proudění. Indukovanénapětí Je snímáno elektrodami 2 signálních napětí průtoku ve tvaru pouzder, přičemž Jejich vývo-dy jsou připojeny na svorkovnici £. Při proudění teplonosné kapaliny měřicí trubicí £ docházísoučasně i k přestupu tepla z kapaliny na spodní část pouzder 8 s uvnitř umístěnými čidly £The device for measuring the flow rates and temperatures of the flowing liquids operates by generating a magnetic field through the current through the excitation coils, whose field lines intersect the flow lines of the heat transfer fluid perpendicularly and induce a voltage proportional to the flow velocity therein. The induced voltage is sensed by the electrodes 2 of the flow signal voltages in the form of bushings, their outlets being connected to the terminal block 9. When the heat transfer fluid flows through the measuring tube 6, heat is also transferred from the liquid to the bottom of the housings 8 with the internally positioned sensors 6 at the same time.

Claims

2 CS 27o452 B1 temperature. In this case, the electrodes 2 carry the signal voltages of the heat transfer fluid 1 function the wells for the temperature sensors. These are in direct and close thermal contact with the inner wall of the lower housing part 8, while their electrical outlets are insulated against the housing 8 and are also connected to the terminal block 7. Conductors connected via terminal block 7 are connected to the input terminals of the heat consumption evaluation device. , to the electrode 2 of the signal flow rate of the conductor from one temperature sensor 6 located in the cavity - the housing - of one electrode signal voltage 1 of the conductor flow sensor 1 from a further temperature sensor 11 located in the thermowell 11 in a return fluid conduit 12; - housing - second electrode 2 flow voltages is an operating reserve in the event of a failure, whereby the connection of the terminals on the terminal block can be connected to a backup thermometer sensor and minimize the time of failure of the device. The device is mounted in the heat transfer fluid inlet pipe, it is compact, causing only negligible pressure losses, since it does not contain rotating parts which, by their dimensions, prevent fluid flow from flowing, the flow temperature of the heat transfer fluid does not affect the other flow velocity, is reliably reliable and accurate. The advantage of PV can be used for the small size, accuracy and low cost of connecting the silicon integrated temperature sensors. They can be used to measure thermal differences or to measure warmed liquid flowing through a flow meter during non-refraction measurements. They operate as two-pole high-current constant current sources whose temperature coefficient lies within the tolerance range of 8, 8, 1, yUA / K and their constant current is 24o 3D (i yuA. Their output current is a linear function of temperature in the range 0 to 12Π ° (In this application, both integrated temperature sensors located in the cavities - electrode housings can be permanently used and connected in parallel. Then the mean liquid temperature is measured by means of both integrated temperature sensors connected in parallel; the accuracy of the measurement is increased, the housing of the electronic heat meter, containing the analogue unit, transducers, multiplier and microprocessor, is located either on the flowmeter body or is located in its vicinity, thus reducing cable connections and reducing the potential for interference external electromagnetic fields PV control can be used, for example, as a meter for heat removal in heating plants and power plants. It can also be used in chemistry plants to function as a combined measuring sensor to provide operational safety and to indicate overrun or undershoot of specified, critical technological parameters. OBJECT OF TRANSMISSION / EZU A device for measuring flow rates and flow temperatures, consisting of a measuring tube, sensing electrodes, grounding electrodes, field coils, flanges, cover and terminal block, characterized in that the sensing electrodes (2) are housings ( β) »internally located temperature sensors (9), where the lower part of the cases (β) is in electrical and thermal contact with the flowing substance, while the upper part of the cases (β) and sensor outlets (9) are connected to the terminal block (7) . 2 drawings