Przedmiotem wynalazku jest sposób pomiaru ilosci energii cieplnej przesylanej glównie za po¬ srednictwem wodnych sieci cieplowniczych z elek¬ trocieplowni lub centralnej cieplowni do odbior¬ ców.Ilosc przesylanej energii w okreslonym czasie za pomoca wody jako medium posredniczacego wyraza sie zaleznoscia: i=kj A' Q=kJ AT ./T/-p /x/-dT Tl w której T /t/ — przebieg w czasie róznicy temperatur wody doplywowej i powrotnej p fxI — przebieg w czasie natezenia przeplywu wody k — stala zawierajaca srednia wartosc ciepla wlasciwego wody Znane sposoby pomiaru energii cieplnej polega¬ ja na pomiarze natezenia przeplywu medium oraz pomiarze róznicy temperatur medium w sieci do¬ plywowej i powrotnej, po czym po wymnozeniu tych parametrów nastepuje calkowanie iloczynu.Mnozenie parametrów oraz calkowanie odbywa sie nieciagle z czestotliwoscia stala, badz proporcjo¬ nalna do wartosci natezenia przeplywu, lub ciagle, przy czym sygnal iloczynu zostaje wzmocniony przed calkowaniem.Znany uklad pomiarowy do realizacji tych spo¬ sobów posiada termometryczne czujniki oporowe 10 ii 25 30 polaczone w ukladzie niezrównowazonego mostka oporowego, którego napiecie przekatnej jest syg¬ nalem proporcjonalnym do róznicy temperatur me¬ dium posredniczacego. Mostek ten zasilany jest napieciem stabilizowanym i polaczony jest z na¬ dajnikiem potencjometrycznym znajdujacym sie w mierniku natezenia przeplywu i sprzezonym z systemem pomiarowym tego miernika. Sygnal wyjsciowy z nadajnika miernika natezenia prze¬ plywu, proporcjonalny do natezenia przeplywu energii cieplnej, podawany jest do licznika elek¬ trycznego o dzialaniu nieciaglym.W innym znanym ukladzie pomiarowym, nie¬ zrównowazony mostek oporowy wlaczony jest w obwód wyjsciowy przetwornika natezenia przeply¬ wu medium posredniczacego o pradowym sygnale wyjsciowym proporcjonalnym do tego natezenia przeplywu. Sygnal z przektanej mostka oporowe¬ go, proporcjonalny do natezenia przeplywu ener¬ gii cieplnej jest wzmacniany i podawany do licz¬ nika elektrycznego o dzialaniu ciaglym.Znane sposoby oraz uklady do pomiaru energii cieplnej posiadaja szereg wad i niedogodnosci, z których najwazniejsze to: — nieliniowa charakterystyka niezrównowazonego mostka oporowego powoduje, ze sygnal AT jxj za¬ lezny jest od poziomu temperatur; — realizowanie odejmowania temperatur dla osiag¬ niecia wartosci AT za pomoca mostka oporowego wymaga dostrajania opornosci przewodów lacza- 108 9633 cych czujniki termometryczne z pozostalymi ele¬ mentami mostka do wartosci znamionowych, a nie¬ dokladne dostrojenie obniza dokladnosc pomiaru; — zmiany temperatury otoczenia powoduja zmia- \ ily; ip^poEposci' przewodów laczacych czujniki ter- i mometryczne z pozostalymi elementami mostka, » co wplywa na pogorszenie dokladnosci pomiaru; ' -vr*m&9aagiy ^sposót zliczania energii cieplnej ob- l fliza floKj^gAosc_pqmiaru.Sposób pomiaru energii cieplnej wedlug wyna¬ lazku polega na tym, ze dokonuje sie pomiaru temperatury medium posredniczacego w sieci do¬ plywowej i pomiaru temperatury medium w sie¬ ci powrotnej oraz wykonuje operacje mnozenia wartosci natezenia przeplywu medium przez po¬ szczególne temperatury. Nastepnie odejmuje sie wartosci obu iloczynów i calkuje wartosc tej róz¬ nicy. Wynik calkowania w okreslonym czasie jest proporcjonalny do ilosci przeslanej w tym czasie energii, W ukladzie pomiarowym energii cieplne], we¬ dlug wynalazku, wyjscie przetwornika natezenia przeplywu medium posredniczacego polaczone jest z zaciskami termometrycznych czujników oporo¬ wych, na których spadki napiec sa proporcjonal¬ ne do iloczynów natezenia przeplywu i tempera¬ tur medium. Zaciski czujników termometrjTznych polaczone sa z blokiem, w którym nastepuje odej¬ mowanie i przetwarzanie spadków napiec powsta¬ lych na czujnikach termometrycznych, a którego wyjscie polaczone jest z wejsciem bloku sumuja¬ cego.Uklad pomiarowy energii cieplnej wedlug wy¬ nalazku, ma w obwodzie wyjsciowym przetwor¬ nika natezenia przeplywu medium, wlaczony jeden czujnik termometryczny oraz separator sygnalu, drugi zas czujnik termometryczny wlaczony jest w obwód wyjsciowy separatora. Dwa zaciski czuj¬ ników o tej samej biegunowosci polaczone sa przewodem ekwipotencjalnym, a do pozostalych dwóch zacisków przylaczony jest przetwornik na¬ piecia o duzej opornosci wejsciowej i znormalizo¬ wanym sygnale wyjsciowym,; korzystnie prado¬ wym. Do wyjscia przetwornika napiecia przylaczo¬ ny jest licznik elektryczny o wejsciu znormalizo¬ wanym identycznym z sygnalem wyjsciowym przetwornika napiecia.Uklad pomiarowy energii cieplnej wedlug wy¬ nalazku posiada w obwodzie wyjsciowym prze¬ twornika natezenia przeplywu wlaczone dwie ga¬ lezie równolegle, z których kazda sklada sie z szeregowo polaczonego czujnika termometryczne- gs i opornika. Obydwa oporniki posiadaja jedna¬ kowa wartosc opornosci, lecz znacznie przewyz¬ szajaca opornosc czujników. Jednoimienne zaciski czujników, miedzy którymi wystepuje róznica spad¬ ków napiec na tych czujnikach, polaczone sa z przetwornikiem napiecia o duzej opornosci wejs¬ cia. Do wyjscia tego przetwornika przylaczony jest elektryczny licznik.Uklad pomiarowy energii cieplnej wedlug wy¬ nalazku ma w obwodzie wyjsciowym przetworni¬ ka natezenia przeplywu wlaczone szeregowo oby¬ dwa czujniki termometryczne. Skrajne, rózno- iiriienne zaciski czujników termometrycznych oraz 963 4 przewód laczacy czujniki polaczone sa z blokiem 0 duzej opornosci wejsciowej, w którym nastepu¬ je odjecie spadków napiec na czujnikach oraz wzmocnienie lub przetworzenie tej róznicy. Syg- 5 nal wyjsciowy z tego bloku doprowadzony jest do elektrycznego licznika.Wyeliminowanie w ukladzie pomiarowym we¬ dlug wynalazku mostka oporowego likwiduje ble¬ dy pomiaru spowodowane nieliniowoscia mostka. io Pradowe zasilanie czujników7 termometrycznych i przetwarzanie róznicy spadków napiec na czuj¬ nikach za pomoca przetwornika o duzej opornos¬ ci wejsciowej, to jest praktycznie bez obciazenia pradowego, eliminuje koniecznosc dostrajania o- 15 pornosci przewodów laczacych poszczególne ele¬ menty ukladu pomiarowego do wartosci znamio¬ nowych, a równoczesnie likwiduje wplyw zmian opornosci tych przewodów wywolanych wahania¬ mi temperatury otoczenia. 20 Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy ukladu pomiaro¬ wego energii cieplnej, fig. 2 — schemat ideowy ukladu pomiarowego, z separacja zasilania czuj- 25 ników termometrycznych, fig. 3 — schemat ideo¬ wy ukladu pomiarowego o równoleglym zasila¬ niu czujników termometrycznych, fig. 4 — sche¬ mat ideowy ukladu pomiarowego o szeregowym zasilaniu czujników termometrycznych. 30 Przyklad realizacji wynalazku. Jak pokazano na fig. 1, uklad pomiarowy energii cieplnej ma prze¬ twornik natezenia przeplywu 1 z wyjsciem pra¬ dowym, które to wyjscie polaczone jest z zaciska¬ mi termometrycznych czujników oporowych 2 i 3, 35 umieszczonych w rurociagach o temperaturach T± i T2. Zaciski czujników termometrycznych 2 i 3 polaczone sa z blokiem 4, który sluzy do odej¬ mowania i przetwarzania spadków napiec pow¬ stalych na czujnikach 2, 3. Wyjscie bloku 4 pola- 40 czone jest z wejsciem bloku sumujacego 5.Sygnal natezenia przeplywu p doprowadzany jest do wejscia przetwornika natezenia przeplywu 1.Pradowy sygnal wyjsciowy tego przetwornika 1 doprowadzany jest do zacisków termometrycznych 45 czujników oporowych 2 i 3. Spadki napiec na czujnikach 2, 3, bedace sygnalami proporcjonal¬ nymi do iloczynów temperatur Tt i T2 i nateze¬ nia przeplywu p, doprowadzane sa do bloku 4, w którym nastepuje ich odjecie i przetworzenie 50 na sygnal znormalizowany. Sygnal wyjsciowy z bloku 4 doprowadzany jest do bloku sumujace¬ go 5.W ukladzie pomiarowym przedstawionym na fig. 2, w obwód wyjsciowy przetwornika nateze- 55 nia przeplywu 1 wlaczony jest jeden czujnik ter- riiometryczny 2 umieszczony w rurociagu doply¬ wowym, oraz separator sygnalu 6, zas drugi czuj¬ nik termometryczny 3 umieszczony w rurociagu powrotnym, wlaczony jest w obwód wyjsciowy 60 separatora 6. Jednoimienne zaciski czujników 2 i 3 polaczone sa przewodem ekwipotencjalnym 7, co umozliwia proste odjecie spadków napiec na czujnikach 2 i 3. Pozostale dwa zaciski czujników 2, 3 sa polaczone z wejsciem przetwornika na- §5 piecia 8, o duzej opornosci wejsciowej, dajacego1W 955 5 6 ria wyjsciu znormalizowany sygnal pradowy. Po wyjscia przetwornika 8 dolaczony jest elektrycz¬ ny licznik 9 o znormalizowanym sygnale wejscia* wym, identycznym jak sygnal wyjsciowy z prze* zwornika 3, Na fig* 3 przedstawiono uklatf pomtiarowy, w którym w obwód wyjsciowy przetwornika nate¬ zenia .przeplywu 1 wlaczone sa 4wie gslczie rów¬ nolegle, z których kazda sklada sie z szeregowo polaczonego -czujnika termometrycznego 2 lub 3 i opornika 10; Obydwa oporniki 10 maja iden¬ tyczna wartosc* opornosci znacznie przekraczaja¬ ca opornosc czujników termometrycznych 2 lub 3, przez co uzyskuje sie praktyczna równosc wartos¬ ci pttadów plynacych w ota galeziach. Czujniki 2 i * poiaczpne sa przewodem 11, a punkt dziela¬ cy ten przewód na dwa równe odcinki a przyla¬ czony jest do wyjscia przetwornika 1. Zrealizowa¬ nie polaczenia w ten sposób, aby odcinki a prze¬ wodu 11 byly sobie równe, to jest aby odcinki te mialy jednakowe opornosci, pozwala uniknac ble¬ dów pomiaru spowodowanych zmiahami opornos¬ ci przewodu laczacego czujniki termómetryczne 2;* 3. Jednoimienne zaciski czujników 2, 3 polaczo¬ ne sa z wejsciem przetwornika napiecia 8 o duzej opornosci wejsciowej, do wyjscia którego dola¬ czony jest elektryczny licznik 9 z przetwarzaniem sygnalu analogowego na cyfrowy i wskazaniem cyfrowym.Na fig. 4 przedstawiono uklad pomiarowy, w którym w obwód wyjsciowy przetwornika nateze¬ nia przeplywu 1 wlaczone sa szeregowo czujniki termómetryczne 2, 3 polaczone przewodem 12, oraz opornik 13. Skrajne, róznoimienne zaciski czujników 2, 3 oraz punkt dzielacy przewód 12 na dwa rózne odcinki b, przylaczone sa do wej¬ scia bloku 14 o duzej opornosci wejsciowej, reali¬ zujacego przy uzyciu wzmacniacza operacyjnego odjecie spadków napiec powstalych na czujnikach 2 i 3 i przetworzenie otrzymanego sygnalu na syg¬ nal znormalizowany, który doprowadzany jest do elektrycznego licznika 9 o takim samym znorma¬ lizowanym sygnale wejsciowym, jak sygnal wyjs¬ ciowy z bloku 14. Poniewaz odcinki b przewodu 12 sa sobie równe, to ich opornosci sa jednakowe, zostaly w ten sposób wyeliminowane bledy po¬ miaru spowodowane zmianami opornosci przewo¬ du 12. W obwodzie wejsciowym licznika 9 wla¬ czony jest opornik 15. Oporniki 13 i 15 sa bocz¬ nikami, do których dolaczony jest miernik elek¬ tryczny 16, poprzez dwubiegunowy przelacznik 17 umozliwiajacy polaczenie miernika 16 tylko z za¬ ciskami jednego opornika 13 lub 15. Miernik ma dwie podzialki, z których jedna wywzorcowana jest w jednostkach natezenia przeplywu medium posredniczacego np. w m*/n, druga w jednostkach natezenia przeplywu energii cieplnej np. w Mcal/h.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób pomiaru energii przesylanej za po¬ srednictwem sieci cieplowniczych, polegajacy na pomiarze natezenia przeplywu medium posredni¬ czacego oraz temperatur medium, znamienny tym, ze dokonuje sie pomiaru temperatur medium w sieci doplywowej i powrotnej, wykonuje opera¬ cie .mnozenia wartosci natezenia przeplywa JPfzez posz^zegftUie temperatury, a nasiepn\e odejmuje sie wartosci ol?u tych iloczynów i calkuje wartosc tej r^snicy w czasie. , 2. IJkJftd do ppmjaru energii przesylana} za pp- sr,etfniqtwem sieci cieplowniczych, z^wiera^c^ przer twornik ngtazenia przeplywii zwyjsciem g^Aowym, terjB&cmetryczne czujn^i oporowe^i j^cz^ elek¬ tryczny, znamienny tym, ze wyjscie przetwornic natezenia przeplywu (1) .m^diujn ppsre^nicEftcego jest; pplaczone z zaciskami czujnikó^ iermpmer trycznych opprpwych (Z .i ?), .naktórych spadki napiec sa proporcjonalne ,49 iloczynów n^ezenia PT*eplyY£u I temperatur. medium^ a zaci^i czuj- njkó.w il Lf) sa ^laczone jJ^okjein ^.Jetóry Blttly & p4ejrnpwania i pr^twar^ania- sjp^k^w nftpiedppwst^ljreh na czujnifca$h (2 i J)# z#s #yj&- -Oto. lHPkU Hi i*& polaczone 2 wejsciein \b}pku su¬ mujacego (5). 3. Uklad do pomiaru energii przesylanej za po¬ srednictwem sieci cieplowniczych, zawierajacy przetwornik natezenia przeplywu z wyjsciem pra- ;dowym, termómetryczne czujniki oporowe i licz¬ nik elektryczny, znamienny tym, ze w obwód wyjsciowy przetwornika natezenia przeplywu (1) jest wlaczony jeden czujnik termometryczny (2) oraz separator sygnalu (6), zas drugi czujnik ter¬ mometryczny (3) jest jwliaczony w obwód wyjscio¬ wy separatora (C), przy czym jedna para zaci¬ sków czujnika (2 i 3) jest polaczona przewodem ekwipbtencjalnym (7), zas pozostale zaciski czuj¬ ników (2 i 3) sa polaczone z wejsciem przetwor¬ nika napiecia (8), korzystnie o duzej opornosci wejsciowej, do którego wyjscia jest przylaczony licznik elektryczny (9), korzystnie z przetwarza¬ niem sygnalu analogowego na cyfrowy i wskaza¬ niem cyfrowym. 4. Uklad wedlug zastrz 3, znamienny tym, ze w obwodzie wyjsciowym przetwornika natezenia przeplywu (1) albo separatora sygnalu (6) jest wlaczony opornik (13) oraz w obwodzie wejscio¬ wym licznika elektrycznego (9) jest wlaczony opor¬ nik (15), stanowiace boczniki miernika elektrycz¬ nego (16), wywzorcowanego w jednostkach nate¬ zenia przeplywu medium i natezenia przeplywu energii, który to miernik (16) jest dolaczony do boczników (13, 15) poprzez lacznik (17). 5. Uklad do pomiaru energii przesylanej za po¬ srednictwem sieci cieplowniczych, zawierajacy przetwornik natezenia przeplywu z wyjsciem pra¬ dowym, termómetryczne czujniki oporowe i licz¬ nik elektryczny, znamienny tym, ze w obwód wyjsciowy przetwornika natezenia przeplywu (1) sa wlaczone dwie galezie równolegle, z których kazda sklada sie z szeregowo polaczonego czuj¬ nika termometrycznego (2) lub (3) i opornika (10), prW czym obydwa -oporniki (10) maja identyczna wartosc opornosc^ znacznie przekraczajaca opor¬ nosc cztfjnTkówItermometrycznych (2) lub (3), na¬ tomiast jedna para zacisków czujnika (2, 3) jest polaczona z soba, zas pozostale zaciski czujni¬ ków (2, 3) sa polaczone z wejsciem przetwornika napiecia (8), korzystnie o duzej opornosci wejscio¬ wej, a do wyjscia przetwornika (8) jest dolaczony licznik elektryczny (9). 6. Uklad wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze 10 15 20 25 20 35 40 45 50 fi 0010S 963 Fig.3 PL