PL152437B1 - Licznik energii cieplnej - Google Patents

Description

RZECZPOSPOLITA OPIS PATENTOWY 152 437 POLSKA

Patent dodatkowy do patentu nrZgłoszono: 87 09 22 (P. 267861)

Int. a.⁵ G01K17/16

Pierwszeństwo -- (flint*

URZĄD

PATENTOWY

RP

Zgłoszenie ogłoszono: 89 04 03

Opis patentowy opublikowano: 1991 07 31

Twórca wynalazku: Józef Śmigielski ypF8WflłOBy a patentu: Polska Akademia Nauk, Instytut Maszyn Przepływowych, Gdańsk-Wrzeszcz (Polska)

Licznik energii cieplnej

PrżedftiidUftt wynalazku jest licznik energii cieplnej przenoszonej przez ciecz lub gaz, przeznaCźdhy zwłasżeza de pomiaru energii cieplnej w instalacjach centralnego ogrzewania.

Żfiafife śą lieżfliki energii cieplnej ze zwężkowym albo winikowym przetwornikiem natężenia przepływu oraz ze wskaźnikiem cyfróWym. Liczniki te są skomplikowane i kosztowne, mogą więc być stdśowSna tylko przy dużych zakresach pomiarowych. Wymagają one zasilania bateryjnego, albo sieciowego.

Znane są także nagrzejnikowe wskaźniki kosztów ogrzewania cieczowe oraz elektroniczne. Wskaźniki cieczowe są mało dokładne. Bardziej dokładnie wskaźniki elektroniczne wymagają zasilania, a ponadto są kosztowne. Zarówno wskaźniki cieczowe jak i elektroniczne pokazują tylko Orientacyjne i nie podlegają cechowaniu.

Znany jest także licznik energii cieplnej wyposażony w przepływomierz z ruchomą przesłoną i przetwornik indukcyjny.

Przepływomierz według opisu zgłoszenia patentowego P. 256 884 z ruchomą przesłoną do pórtilaru przepływu umieszczoną wewnątrz przewodu przepływowego zawiera nabiegunnik ferromagnetyczny umieszczony na zewnątrz tego przewodu. Na nabiegunnikach umieszczona jest fcewka elektromagnetyczna. Pod nabiegunnikiem znajduje się czujnik indukcyjny składający się z rdzenia ferromagnetycznego w kształcie litery U. Na ramionach litery U rdzenia czujnika są nawinięte dwie cewki elektryczne połączone różnicowo jednymi końcami, a drugimi wyprowadzone do odbiornika sygnału elektrycznego. Nabiegunnik oraz rdzeń czujnika są połączone .jafzmem ferromagnetycznym, a przesłona zamyka obwód magnetyczny utworzony przez nabiegunnik, jarzmo i rdzeń czujnika.

Licznik wyposażony w wyżej opisany przepływomierz jest prosty w konstrukcji i tani, ale wymaga zasilania sieciowego.

Celem wynalazku, było opracowanie licznika o konstrukcji prostej, a jednocześnie zapewniającej dokładność pomiaru i niezależność od zasilającej sieci elektrycznej, a także nie wymagającego zasilania z baterii. Cel ten osiągnięto dzięki temu, że licznik z ruchomą przesłoną jest wyposażony w magnez stały i hallotron umieszczone na zewnątrz przewodu dopływowego.

Hallotron jest usytuowany w polu magnetycznym tego magnesu. Jeden z nich jest zamocowany do osi przesłony, a drugi do stałej konstrukcji nośnej. Elektrody wejściowe hallotronu są połączone z termoelementem. Jedno złącze termoelementu jest umieszczone w przewodzie dopływowym medium, a drugie w przewodzie odpływowym. Elektrody wyjściowe są połączone z integratorem napięcia i miernikiem. .

Magnes stały ma postać cylindra i jest zamocowany do osi, do której przymocowana jest także przesłona, w ten sposób, że jego oś magnetyczna przechodząca przez bieguny NS jest prostopadła do osi tej przesłony. Magnes jest otoczny nieruchomym pierścieniem ferromagnetycznym posiadającym dwie naprzeciwległe szczeliny umieszczone tak, że w przypadku wyjściowego położenia przesłony to znaczy, gdy przepływ medium jest równy zero, oś magnesu przechodząca przez biegttiyW|teechodzi przez te szczeliny. W jednej ze szczelin jest umieszczony hallotron przymocowuhy naftole do konstrukcji nośnej.

Według alternatywy magnes stały ma kształt zbliżony do podkowy i jest zamocowany do konstrukcji nośnej. W szczelinie magnesu jest umieszczony hallotron połączony na stałe z osią przesłony.

Licznik według wynalazku ma prostą budowę, nie wymaga zasilania z sieci elektrycznej ani z baterii i jest bardziej dokładny w porównaniu do znanych liczników.

Ponadto przy zasilaniu hallotronu prądem o stałym natężeniu z baterii albo z sieci układ działa jako licznik wydatku masowego. ..... .......

Wynalazek zostanie bliżej objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstwia licznik energii cieplnej w przekroju poprzecznym wraz z układem, pomiarowym, fig. 2 -licznik w widoku podłużnym, fig. 3 - konstrukcję alternatywną licznika w przekroju podłużnym wraz z układem pomiarowym, a fig. 4 - konstrukcję alternatywy w widoku podłużnym.

Licznik przedstawiony na fig. 1 i 2 jest wyposażony w ruchomą przesłonę 1 umocowaną do osi 2, która jednym końcem jest osadzona w ściance przewodu dopływowego 8, natomiast jej drugi koniec przechodzi na zewnątrz tego przewodu. Na końcu osi 2 przechodzącym przez ściankę przewodu dopływowego 8 jest zamocowany stały magnes cylindryczny 3. Magnes 3 jest otoczony przez ferromagnetyczny pierścień 4 posiadający dwie szczeliny powietrzne 5 usytuowane naprzeciw siebie. Pierścień ferrytowy 4 jest przymocowany na stałe do przewodu dopływowego 8. W jednej ze szczelin 5 jest zamocowany na stałe do pierścienia ferrytowego 4 hallotron 6, którego elektrody wejściowe są połączone z termoelementem 7. Jedno złącze termoelementu 7 jest umieszczone w przewodzie dopływowym 8 instalacji, a drugie w przewodzie odpływowym 9 tej instalacji. Elektrody wyjściowe hallotronu 6 są połączone z elektrolitycznym integratorem rtęciowym 10 poprzez miernik 11. Na hallotron 6 działa indukcja magnetyczna, której wartość przy obrocie przesłony 1 wraz z magnesem 3 wzrasta proporcjonalnie do natężenia przepływu medium. Przy zerowym natężeniu przepływu strumień indukcji magnetycznej działającej na hallotron ma wartość zerową. Prąd zasilający hallotron 6 jest proporcjonalny do siły termoelektrycznej termoelementu 7, a zarazem do różnicy temperatur medium w przewodzie dopływowym 8 i przewodzie odpływowym 9 przy złączach 12 i 13 termoelementu 7. Przepływ prądu przez hallotron powoduje powstanie napięcia Halla. Napięcie Halla proporcjonalne do iloczynu natężenia przepływu i różnicy temperatur jest miarą mocy cieplnej. Napięcie to przyłożone do elektrolitycznego integratora rtęciowego 10 powoduje przepływ prądu, wskazywany przez miernik 11 jako moc cieplna i całkowany przez integrator 10, który wskazuje zużycie energii cieplnej.

W alternatywnej konstrukcji licznika przedstwionej na fig. 3 i 4 do końca osi 2 przesłony 1 przechodzącego przez ściankę przewodu dopływowego 8 jest zamocowany hallotron 6. Do przewódu dopływowego 8 zamocowany jest magnes stały 3 o kształcie zbliżonym do podkowy, a w jego szczelinie powietrznej 5 jest umieszczony hallotron 6. Pomiarowy układ elektryczny jest taki sam jak w konstrukcji podstawowej licznika.

Rozwiązanie alternatywne daje możliwość zastosowania magnesu wytwarzającego silniejsze pole, gdyż jego wymiary nie są ograniczone.

152 437

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Licznik energii cieplnej zawierający uchylną przesłonę do pomiaru przepływu medium umieszczoną wewnątrz przewodu przepływowego i zamocowaną do osi, znamienny tym, że jest wyposażony w magnes stały (3) i hallotron (6) umieszczone na zewnątrz przewodu dopływowego (8), a hallotron (6) jest usytuowany w polu magnetycznym tego magnesu (3), przy czym jeden z nich jest zamocowany do osi (2) przesłony (1), a drugi do stałej konstrukcji nośnej (8), natomiast elektrody wejściowe hallotronu (6) są połączone z termoelementem (7), przy czym jedno złącze (13) tego termoelementu jest umieszczone w przewodzie dopływowym (8) medium a drugie w przewodzie odpływowym (9), natomiast elektrody wyjściowe są połączone z integratorem napięcia (10) i miernikiem (11).
2. 2. Licznik według zastrz. 1, znamienny tym, że magnes stały (3) ma postać cylindra i jest zamocowany do osi (2), do której przymocowana jest także przesłona (1) w ten sposób, że jego oś magnetyczna przechodząca przez bieguny NS jest prostopadła do osi tej przesłony, przy czym ten magnes (3) jest otoczony nieruchomym pierścieniem ferromagnetycznym (4) posiadającym dwie naprzeciwległe szczeliny (5) umieszczone tak, że w przypadku wyjściowego położenia przesłony (1), to znaczy gdy przepływ medium jest równy zero, oś magnesu przechodząca przez bieguny NS przechodzi przez te szczeliny, a w jednej ze szczelin (5) jest umieszczony hallotron (6) przymocowany na stałe do konstrukcji nośnej (8).
3. 3. Licznik według zastrz. 1, znamienny tym, że magnes stały (3) ma kształt zbliżony do podkowy i jest zamocowany do konstrukcji nośnej (8), a w jego szczelinie (5) jest umieszczony hallotron (6) połączony na stałe z osią (2) przesłony (1).

   FIG.1

   FIG.2

   FIG.3

   FIG.4

   Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz. Cena 3000 zł