RU6895U1 - Тепломер - Google Patents

Abstract

1. Тепломер, содержащий установленный на трубопроводе расходомер, датчик температуры и давления, установленные в том же трубопроводе и включенные в схемы преобразователей температуры и давления в нормированный электрический сигнал, подключенный к входам измерительно-вычислительного блока, выходы которого соединены с входами показывающего и регистрирующего устройств, отличающийся тем, что измерительно-вычислительный блок, каналы преобразователей температуры и давления выполнены из стандратных блоков, выходы расходомера, преобразователей температуры и давления соединены с входами функциональных блоков измерительно-вычислительного блока непосредственно через блоки устройства ввода/вывода информации.2. Тепломер по п.1, отличающийся тем, что второй выход измерительно-вычислительного блока соединен с вторым входом показывающего и регистрирующим устройством через интегратор.3. Тепломер по п.1, отличающийся тем, что в качестве стандартных блоков используют блоки агрегатного комплекса электрических средств регулирования "АКЭСР".

Description

Известен тепломер, в частности, теплосчетчик , снабженный измерительно-вычислительным блоком, содержащим мостовую резисторную схему, усилитель, резисторы и коммутационные элементы. Б состав теплосчетчика ТС-20 также входит расходомер, последовательно соединенный с входом измерительно-вычислительного блока, к выходу которого подключены показывающие и регистрирующие устройства. Датчики температуры, установленные на трубопроводе, вкл№чены в рабочие плечи мостовой резисторной схемы измерительно-вычислительного блока. СУчет и контроль расхода энергоносителей и тепловой энергии (методы и приборы). Издательство Энергия под ред. Кахановича B.C., 19SO, с.ЗЗОЗ.

К недостаткам этого устройства следует отнести ограниченную область использования каждой конкретной модификации, неизменность структурной схемы и реализуемой Формульной зависимости, ограниченный диапазон корректировки ее коэффициентов.

- ; -. - .частотным выходом, датчики температуры и давления, установленные в том же трубопроводе и включенные в схемы преобразователей температуры и давления в электрический сигнал, компаратор, счетчик импульсов, ключ, причем в него дополнительно введены коммутатор, первый интегратор, генератор счетных импульсов, блок управления и второй интегратор, вход которого соединен с выходом первого интегратора, а выход через компаратор подкличен к первому входу блока управления, первый выход которого соединен с разрядным ключом первого интегратора, второй, третий и четвертый выходы подключены к управляющим входам коммутатора, выходы которого соединены с выходами преобразователей давления и температуры в электрический сигнал, а выход подключен к входу первого интегратора, при этом выход расходомера подключен к запускающему входу блока управления, а выход генератора счетных импульсов - к второму входу блока управления и входу ключа, управляющий вход которого соединен с третьим выходом блока управления, а выход подключен к счетчику импульсов.

В известном устройстве преобразователь температуры выполнен в виде последовательно включенных термопреобразователей сопротивления и опорного резистора, подключенного к источнику тока СА.с. СССР N 116SS07, МКН в 01 К 17/06, 19S5.

Однако, конструктивное решение известного средства измерения, выполненного в виде единого устройства с однозначно установленными, неизменными структурными связями между блоками и элементами для каждой выбранной модификации, исключает универсальность его использования и оператиЕ:ность перенастройки на новые технологические режимы и условия работы.

« о -

можности его применения в реальных условиях работы с переменными параметрами теплоносителя и окружающей среды, а также при необходимости совершенствования технологического процесса и модернизации системы теплоснабжения.

Раскрытие полезной модели

Вследствие широкого разнообразия систем теплоснабжения, отличающихся по виду теплоносителя (вода, воздух, пар), по режимным параметрам (температура, давление, расход и количество теплоносителя, тепловые мощности и энергия, отдаваемые теплоносителем), по конструктивным решениям (однотрубные и многотрубные, разомкнутые и замкнутые, с промежуточным отбором теплоносителя) и т.д., приборостроительная промышленность не способна создать необходимое количество модификаций теплосчетчиков с учетом реальных условий их использования. В результате возникают ситуации, когда, при ограниченном числе точек контроля, применение информационно-измерительной системы с процессором и развитой сетью получения и обработки данных экономически нецелесообразно, а номенклатура теплосчетчиков, выпускаемых промышленностью не учитывает всех возможных реальных ситуаций теплотехнического контроля.

Задачей создания полезной модели является разработка универсальной конструкции. Универсальность заключается в том, что используют стандартные блоки, из которых непосредственно на рабочем месте собирают необходимую модификацию средств измерения.

Выбор, соединение и настройка блоков позволяют аппроксимировать градуировочные характеристики средств измерения формульными зависимостями, предусмотренными штатными возможностями используемых блоков, допускающих корректировку и изменения устанавливаемых коэффициентов.

- -

Технический результат, достигаемый полезной моделью, - возможность выполнения настройки и перенастройки прибора на любой узкий Диапазон измерения в пределах технологического регламента, поЕ:ышение точности измерения. Существенно расширяются возможности метрологической экспертизы и аттестации средства измерения.

Технический результат достигается благодаря тому, что тепломер, содержащий установленный на трубопроводе расходомер, датчики температуры и давления, установленные в том же трубопроводе и включенные в схемы преобразователей температуры и давления в нормированный электрический сигнал, подключены к входам измерительно-вычислительного блока, выходы которого соединены с входами показывающего и регистрирующего устройств. При этом измерительно-вычислительный блок, каналы преобразователей температуры и давления выполнень из стандартных блоков. Б тепломере выходы расходомера, преобразователей температуры и давления соединены с входами функциональных блоков измерительно-вычислительного блока непосредственно через блоки устройства ввода/вывода информации. При этом второй выход измерительно-вычислительного блока соединен со вторым входом показывающего и регистрирующим устройством через интегратор. В тепломере в качестве стандартных блоков используют блоки агрегатного комплекса электрических средств регулирования АКЭСР.

По сравнению с прототипом выполнение измерительно-вычислительного блока и стандартных блоков, а также соединения между блоками тепломера являются новыми.

Положительным результатом использования данной полезной модели ЯЕ:илась возможность измерения расхода и количества энергии с переменными параметрами, для различных сред и диапазонов измерения. Такой тепломер не изготавливается специально на приборостро- Д - ительном заводе, ков в зависимости

Блок-схема заявляемого тепломера приведена на Фиг.1. Лучший вариант осуществления устройства

Тепломер снабжен расходомером 1 переменного перепада давления, содержащим сужающее устройство 2, установленное в трубопроводе 3. Сужающее устройство 2 связано с преобразователем 4 перепада давления, подключенного к нормирующему преобразователю 5, один из выходов которого соединен с показывающим прибором 6 расхода теплоносителя, а другой выход соединен с одним из входов измерительно-вычислительного блока 7. Датчик 8 давления установлен на трубопроводе 3 и связан с нормирующим преобразователем 9, один из выходов которого подключен к показывающему прибору 1О давления, а другой - к одному из входов измерительно-вычислительного блока 7. Датчик 11 температуры установлен на трубопроводе 3 и подключен к нормирующему преобразователю 12, выходы которого подключены к показывающему прибору 13 температуры и к одному из входов измерите л ьно-вычислительного блока 7. Выходы измерительно-вычислительного блока 7 подключены к показывающему прибору 14 мгновенного расхода и к интегратору (теплосчетчику) 15.

Показывающие приборы 6 расхода, 10 давления и 13 температуры могут использоваться для наладки и калибровки тепломера.

Принцип действия устройства основан на использовании косвенных измерений путем рещения посредством измерительно-вычислительного устройства 7 явного аналитического выражения, аппроксимирующего номинальную статическую характеристику, связывающую тепловую а собирается на месте из стандартизованных блоот конкретных задач и условий его применения. Краткое описание чертежей

мощность ft, отдаваемую теплоносителем, с результатами прямых измерений расхода 6 ), давления Р и температуры t ) в трубопроводе 3. В рассматриваемом на Фиг. 1 примере реализации средства измерения выполняются следующие прямые измерения:

-расход теплоносителя 6 определяется с помощью расходомера

Iпеременного перепада давления, содержащего сужающее устройство 2, преобразователь перепада давления 4, подключенный к нормирующему преобразователю 5, один выход которого подключен к измерительно-вычислительному блоку 7, а другой к показывающему прибору 6 расхода теплоносителя;

-давление Р в трубопроводе с теплоносителем определяется с помощью датчика S давления; выход датчика 8 давления с помощью нормирующего преобразователя 9 подключен к показывающему прибору 10 давления и к измерительно-вычислительному блоку 7;

-температура t теплоносителя определяется с помощью датчика

IIтемпературы; выход датчика 11 температуры подключен к показывающему прибору 13 температуры и к измерительно-вычислительному блоку 7.

Результатом косвенных измерений является расход тепла Q (тепловая мощность теплоносителя), считываемого с показывающего прибора 14, а количество тепла, отдаваемого теплоносителем за определенный отрезок времени считывается с интегратора - показывающего прибора 15.

Точность аппроксимации номинальной статической характеристики определяется выбором аналитического выражения, реализуемого в измерительно-вычислительном блоке 7, точностью его реализации, а также погрешностями результатов прямых измерений.

тестации средства измерения и, при неоёходимости, для решения определенных производственных задач.

Для настройки приёора вместо нормирующих прео 3разователей 5, 9 и 13 устанавливают задатчики с выходным сигналом высокого уровня.

При необходимости измерения тепловой мощности и тепловой энергии, потребляемыми технологическим объектом, в обратном трубопроводе устанавливают дополнительный датчик температуры, а в измерительно-вычислительный блок вводят аналитическое выражение, связываюшее тепловую мощность, отдаваемую теплоносителем, с разностью температур.

Если же внутри технологического объекта частично расходуется и непосредственно теплоноситель, в обратном трубопровсВДе измеряется расход теплоносителя.

Предлагаемый тепломер изготавливают полностью с использованием стандартизованных элементов ГСП (Государственная система

промышленных приборов и средств автоматизации) с нормированными

метрологическими характеристиками и с унифицированными выходными сигналами. Аналитическое выражение, связывающее расход пара (газа) с переменными режимными параметрами (6 - расход, Р - давление и t - температура) может быть реализовано с использованием Функциональных устройств комплекса АКЭСР-2 (Агрегатный комплекс электрических средств регулирования в микроэлектронном исполнении) , а также входящего в ГСП.

Таким образом, предлагается нестандартно в средство измерения, у которого измерительные каналы, измерительно-вычислительный блок и показывающие приборы полностью собраны из стандартизованных комплектующих блоков ГСП, метрологические характеристики которых приводятся в техническом паспорте изделия.

-у

Промышленная применимость

Предлагаемая полезная модель содержит измерительные каналы:

-измерительный канал мгновенного расхода 6) пара НКР);

-измерительный канал давления (ИКД);

т- измерительный канал температуры (НКТ) .

ИКР и НКД выполнены на элементах комплекса САПФИР, которые обеспечивают непрерывное преобразование соответственно перепада давления, давления и расхода в унифицированные токовые сигналы. Комплекс СИ САПФИР обладает высокой надежностью, высокой точностью, виброустойчивостью и способностью выдерживать большие импульсные перегрузки.

ft -

Claims (3)

1. Тепломер, содержащий установленный на трубопроводе расходомер, датчик температуры и давления, установленные в том же трубопроводе и включенные в схемы преобразователей температуры и давления в нормированный электрический сигнал, подключенный к входам измерительно-вычислительного блока, выходы которого соединены с входами показывающего и регистрирующего устройств, отличающийся тем, что измерительно-вычислительный блок, каналы преобразователей температуры и давления выполнены из стандратных блоков, выходы расходомера, преобразователей температуры и давления соединены с входами функциональных блоков измерительно-вычислительного блока непосредственно через блоки устройства ввода/вывода информации.

2. Тепломер по п.1, отличающийся тем, что второй выход измерительно-вычислительного блока соединен с вторым входом показывающего и регистрирующим устройством через интегратор.

3. Тепломер по п.1, отличающийся тем, что в качестве стандартных блоков используют блоки агрегатного комплекса электрических средств регулирования "АКЭСР".