RU2152599C1 - Теплосчетчик-расходомер - Google Patents

Теплосчетчик-расходомер Download PDF

Info

Publication number
RU2152599C1
RU2152599C1 RU98106532A RU98106532A RU2152599C1 RU 2152599 C1 RU2152599 C1 RU 2152599C1 RU 98106532 A RU98106532 A RU 98106532A RU 98106532 A RU98106532 A RU 98106532A RU 2152599 C1 RU2152599 C1 RU 2152599C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat
branches
temperature
measuring
flowmeter
Prior art date
Application number
RU98106532A
Other languages
English (en)
Other versions
RU98106532A (ru
Inventor
С.С. Баталов
В.Я. Черепанов
Original Assignee
Сибирский государственный научно-исследовательский институт метрологии
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сибирский государственный научно-исследовательский институт метрологии filed Critical Сибирский государственный научно-исследовательский институт метрологии
Priority to RU98106532A priority Critical patent/RU2152599C1/ru
Publication of RU98106532A publication Critical patent/RU98106532A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2152599C1 publication Critical patent/RU2152599C1/ru

Links

Landscapes

  • Details Of Flowmeters (AREA)

Abstract

Изобретение относится к устройствам измерения и учета тепловой энергии, передаваемой по трубам жидкими или газообразными носителями. Теплосчетчик-расходомер содержит измерительно-вычислительный блок, датчики температуры и канал расходомерной части. Канал расходомерной части разделен между входом и выходом на два одинаковых ответвления. На поверхности ответвлений размещены датчики теплового потока с радиаторами. Радиатор одного из ответвлений теплоизолирован от окружающей среды. Датчики температуры соединены с измерительно-вычислительным блоком. Такое выполнение устройства позволяет компенсировать возможное влияние дрейфа температуры теплоносителя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к устройствам измерения и учета тепловой энергии, передаваемой по трубам жидкими или газообразными носителями. Известны устройства, измеряющие расход теплоносителя и умножающие значение расхода на значение разности температур до и после объекта теплопотребления. Кроме того, должны быть учтены свойства теплоносителя.
Наиболее близкими по технической сущности к предлагаемому является измеритель тепловой мощности, содержащий канал в виде корпуса, на поверхности которого размещены охлаждаемые датчики теплового потока, датчики температуры на входе и выходе канала (см. DE, заявка N 3303769, A1, МКИ G 1 К 17/10, 1983). Поток теплоносителя, протекая по каналу измерителя, отдает через радиаторы часть тепловой энергии q. Средняя по сечению температура потока при этом изменится на Δt = t1-t2, где t1 - температура на входе, а t2 - на выходе. По результатом измерений q и Δt определяется расход теплоносителя по известной формуле G = q/cp•Δt, где Ср - его удельная теплоемкость. Однако это верно лишь при t1 = const. На практике температура теплоносителя может изменяться, например понижаться. В этом случае, в силу теплоемкости всех частей прибора (стенки канала, радиатора и пр.) температура на выходе t2 может оказаться равной или выше t1, несмотря на охлаждение радиаторов.
Следовательно, Δt может принимать нулевое или отрицательное значение, что значительно усложнит определение расхода.
Предлагаемое техническое решение позволяет компенсировать возможное влияние дрейфа температуры теплоносителя. Для этого в теплосчетчике-расходомере, содержащем измерительно-вычислительный блок, датчики температуры, соединенные с измерительно-вычислительным блоком, и канал расходомерной части, разделенный между входом и выходом на два одинаковых ответвления, на поверхности которых размещены датчики теплового потока с радиаторами, радиатор одного из ответвлений теплоизолирован от окружающей среды. А между ответвлениями помещен датчик разности температур.
Схематическое изображение предлагаемого теплосчетчика-расходомера представлено на чертеже. Расходомерная часть состоит из канала 1, разделяющегося на два ответвления 2 и 3, выполненных идентично. На наружных поверхностях ответвлений размещены датчики теплового потока 4 с радиаторами 5, причем один из радиаторов ответвлений теплоизолирован. Между ответвлениями помещен датчик разности температур 6. Температура теплоносителя измеряется датчиком 7, а после объекта теплопотребления - датчиком 8. Все датчики соединены с измерительно-вычислительным блоком 9.
Поток нагретого (или охлаждаемого) теплоносителя из канала 1 разделяется надвое и поступает в оба ответвления 2 и 3, причем расходы G2 и G3 равны, поскольку условия протекания одинаковы. В случае неизменной температуры теплоносителя t = Const температура на выходе ответвления 2 будет практически равна температуре входа, так как оно теплоизолировано со всех сторон. При этом в ответвлении 3 теплоноситель отдает (или принимает) часть тепловой энергии q через радиатор, а его средняя температура, как и в прототипе, изменяется на Δt Поскольку массовый расход определяется зависимостью G3 = q/cp•Δt, то, измеряя величины g и Δt, можно определить расход следующим образом. По характеристикам датчиков имеем:
E1 = k1 • q (для датчика 4),
E1 = k2•Δt (для датчика 6),
где k1 и k2 - коэффициенты преобразования датчиков. Отсюда следует
q = E1/k1; Δt = E1/k2
Подставляя эти величины в формулу расхода, получаем
Figure 00000002

Поскольку расход измеряется только в одном ответвлении 3, то общий расход G, будет равен сумме расходов:
Figure 00000003

Известно, что количество теплоты, передаваемой объекту теплопотребления в единицу времени, равно Q = cp•G•ΔT, где ΔT - разность температур теплоносителя до и после объекта теплопотребления. При применении дифференциального способа измерения температур получим сигнал E3 = k3•ΔT, то есть ΔT = E3/k3. Следовательно, с учетом (1)и (2) получим, что
Figure 00000004

где
Figure 00000005

По этому алгоритму блок 9 вычислит тепловую мощность, а количество тепла определит интегрированием за время τ = τ21.
Разность температур Δt = t1-t2 можно представить и по другому, так как она является функцией f(q, G, Ср, F), где F - площадь теплообмена. То есть t1 - t2 = f(q, G, Cр, F). Отсюда t2= t1-f(q, G, Cp, F). Затем представим разность температур между выходами ответвлений в виде:
Figure 00000006

где t'2 - на выходе 2, а t2 - на выходе 3. При t1 = Const t'2 = t1, поскольку в ответвлении 2 нет теплообмена. Поэтому имеем:
Figure 00000007

В случае же изменения температуры на входе t1 = f1(τ) появляется зависимость t'2 от времени и конструкции ответвления, а именно
Figure 00000008

где Сn - теплоемкость каждой из n частей с учетом ее температуропроводности аi и геометрии.
При этом
Figure 00000009

поскольку добавляется влияние теплообмена. Вычитая t2 из t'2, получим
Δt′ = f(q,G,cp,F),
так как
Figure 00000010

по условию.
To есть сигнал датчика будет такой же, как и при t1 = Const, независимо от изменений температуры на входе. Это значит, что ответвление 2 компенсирует всегда возможное на практике влияние дрейфа температуры теплоносителя.
Предлагаемый теплосчетчик-расходомер может быть использован как надежный и сравнительно недорогой прибор по учету тепловой энергии. Кроме того, он может быть применен просто как расходомер нагретых (или охлажденных) жидких или газообразных сред с учетом их удельной теплоемкости и инерционности самого прибора.

Claims (2)

1. Теплосчетчик-расходомер, содержащий измерительно-вычислительный блок, датчики температуры, соединенные с измерительно-вычислительным блоком, и канал расходомерной части, разделенный между входом и выходом на два одинаковых ответвления, на поверхности которых размещены датчики теплового потока с радиаторами, отличающийся тем, что радиатор одного из ответвлений теплоизолирован от окружающей среды.
2. Теплосчетчик-расходомер по п.1, отличающийся тем, что между ответвлениями помещен датчик разности температур.
RU98106532A 1998-04-07 1998-04-07 Теплосчетчик-расходомер RU2152599C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98106532A RU2152599C1 (ru) 1998-04-07 1998-04-07 Теплосчетчик-расходомер

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98106532A RU2152599C1 (ru) 1998-04-07 1998-04-07 Теплосчетчик-расходомер

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU98106532A RU98106532A (ru) 2000-02-10
RU2152599C1 true RU2152599C1 (ru) 2000-07-10

Family

ID=20204475

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98106532A RU2152599C1 (ru) 1998-04-07 1998-04-07 Теплосчетчик-расходомер

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2152599C1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2536073C2 (ru) * 2012-09-24 2014-12-20 Григорий Николаевич Сазонов Способ измерения тепловой энергии за определенный период времени в системах водоснабжения и отопления и устройство для его осуществления
RU2575470C2 (ru) * 2013-08-20 2016-02-20 Григорий Николаевич Сазонов Устройство измерения тепловой энергии теплоносителя
RU2631007C1 (ru) * 2016-07-06 2017-09-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет геосистем и технологий" (СГУГиТ) Теплосчетчик на основе накладных датчиков

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества. - Л.: Машиностроение, 1989, с.389 - 390. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2536073C2 (ru) * 2012-09-24 2014-12-20 Григорий Николаевич Сазонов Способ измерения тепловой энергии за определенный период времени в системах водоснабжения и отопления и устройство для его осуществления
RU2575470C2 (ru) * 2013-08-20 2016-02-20 Григорий Николаевич Сазонов Устройство измерения тепловой энергии теплоносителя
RU2631007C1 (ru) * 2016-07-06 2017-09-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет геосистем и технологий" (СГУГиТ) Теплосчетчик на основе накладных датчиков

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4415279A (en) Method and a meter for measuring quantities of heat
GB2416394B (en) Method and apparatus for measuring fluid properties
MXPA03008628A (es) Sonda de sensor para medir temperatura y fraccion volumetrica liquida de un gas caliente cargado de gotas de liquido y metodo para usar la misma.
HU190064B (en) Apparatus for detecting thermal power
RU2152599C1 (ru) Теплосчетчик-расходомер
RU2099632C1 (ru) Способ определения толщины грязепарафиновых отложений в нефтепроводе
US7168851B2 (en) Apparatus and method for measuring heat dissipation
RU2182319C2 (ru) Теплосчетчик-расходомер
RU2124188C1 (ru) Теплосчетчик-расходомер
RU2232379C2 (ru) Способ компенсации влияния уровня температуры жидкости на входе измерительного канала теплового расходомера с датчиками теплового потока от наружной поверхности измерительного канала на результат измерения расхода жидкости
SU932292A1 (ru) Способ измерени расхода тепла
US4355909A (en) Temperature measurement by means of heat tubes
ATE268466T1 (de) Durchflussmesser
SU1700396A1 (ru) Способ поверки теплосчетчиков и устройство дл его осуществлени
RU2137098C1 (ru) Устройство для определения коэффициента теплопередачи теплоизолированной поверхности
RU98106532A (ru) Теплосчетчик-расходомер
SU798594A1 (ru) Прибор дл измерени скоростижидКОСТи и гАзА
RU2087871C1 (ru) Способ измерения расхода многофазного потока
RU2039939C1 (ru) Устройство для измерения малого массового расхода газа
US4704904A (en) High temperature gas flow meter
SU1582134A1 (ru) Способ измерени скорости потока жидкой и газообразной сред
RU2093801C1 (ru) Двухспайный термоприемник
SU932294A1 (ru) Тепломер
SU1024751A1 (ru) Способ измерени нестационарного теплового потока и устройство дл его осуществлени
RU2125242C1 (ru) Способ определения расхода и датчик для измерения расхода

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070408