SU1032383A1 - Устройство дл определени концентрации движущейс жидкости - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерите ной технике, в частности к измерению концентрации движущейс  жидкост Определение концентрации движущейс  жидкости производитс  по изменению ее теплофизических свойств в фуккции от содержани  какого-либо компо нента в движущейс  жидкости. Известны методы определени  теплофизических свойств движущейс  жид кости пропусканием ее через трубу с нагреваемыми или охлаждаемыми стенками С ОК недостаткам указанных способов относ тс  необходимость измерени  расхода жидкостей, ввод измерителей температуры непосредственно в поток жидкости и необходимость поддержани  пocтo н й ми температуры стенок и жидкости до ввода ее в измерительный участок. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  определени  концентрации движущейс  жидкости, содержащее тепловой преобразователь измерительный и компенсационный тер моприемники, включенные в противоположные плечи измерительной мостовой схемы, аналого-цыфровые преобразователи , вычислительное устройство и измерительный прибор 2, Недостатками известного устройства  вл ютс  применение дополнител ной системы дл  создани  посто нног давлени  на входе в измерительный преобразователь, что усложн ет уст ройство и, кроме того, не обеспечивает посто нного расхода жидкости при изменении в зкости измер емой среды. Кроме того, известное устройство неработоспособно в услови х переменных, расходов. Цель изобретени  - определение концентрации движущейс  жидкости в услови х переменного расхода. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  определени  концентрации движущейс  жидкости , содержащем тепловой преобразователь , измерительный и компенсационный термоприемники, включенные в противоположные плечи измерительной мостовой схемы, аналого-цифровые преобразователи, вычислительное уст ройство и .измерительный прибор, за зоной нагрева на рассто нии Хот измерительного термоприемника по хо потока установлен второй измеритель ный термоприемник, включенный с компенсационным термоприемником в противоположные плечи дополнительной Мостовой схемы, а рассто ние определ етс  из выражени  ) где К - отношение коэффициентов усилени  второго и первого измерительных термоприемников; ai - минимальный коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к потоку; Д. - коэффициент теплопроводности II ,2 материала стенки трубы; - геометрический параметр; d, и соответственно наружный и внутренний диаметры трубы. На фиг. 1 показаны кривые зависимости превышени  температуры t стенки измерительной трубы врезультате нагрева над начальной температурой стенки и жидкости по ходу потока, где У, - рассто ние от середины зоны нагрева по ходу потока; внутренний диаметр измерительной трубки; на фиг. 2 - кривые зависимости превышени  температуры стенки трубы над начальной температурой жидкости в местах установки измерительных термоприемников от концентрации и расхода жидкости, гдеА.1.:| - из&1точна  температура на первом термоприемнике; Аt2 - избыточна  температура на втором термоприе№ ике; С - концентраци  исследуемой жидкости; G - ее. расход; на фиг. 3 схема предлагаемого устройства . Превышение темпе эатуры стенки над начальной температурой (фиг.О зависит как Фт рассто ни  от середины зоны нагрева, так и от расхода и состава потока (штрих-пунктирными лини ми обозначены различные концентрации жидкости при большем расходе, сплошными - при меньшем расходе). Поскольку превышение температуры  вл етс  функцией расхода и концентрации , то дл  получени  информации о концентрации потока в услови х переменного расхода необходимо как минимум два канала передачи информации . С этойцелью устанавливаютс  два термоприемника различной Чувствительности.

Первый из мерительный термоприемник установлен в середине зона нагрева с целью получени  максимальной чув ствительности по аналогии с прототипом .

Рассто ние от середины,зоны нагрева до места установки второго измерительного термоприемника определ етс  по эмперической формуле

еик

.4-8.ГУ

1 ИИ о

где У - рассто ние от середины зоны iнагрева до вtoporo измеритель

ного термрприемника; К - отноше1чие коэф(|)ициента усилени  второго и первого измерительных термоприемников; коэффициент теплоотдачи от

-niiw стенки трубы к потоку; А. - коэффициент теплопроводности материала стенки;

,а|-4

d ис| --соответственно наружный и . внутренний диаметры трубы.

Устройство содержит трансформатор 1, вторична  понижающа  обмотка кото рого через контакты 2 соединена с измерительной трубой 3 теплового гв еобразовател  k, мостовую измерительную схему $, в смежные которой включены первый измерительный б и

компенсационный 7 термоприемники, дополнительную мостовую схему 8, в смежные плечи которой включены бторой измерительный 9 и компенсационный 10 термоприеммики, аналогоцифровые преобразователи 11 и 12,

032383

обеспечивающие согласование входных сигналов, вычислительное устройство 13f построенное на микропроцессоре, и измерительный прибор Ц, 5 Устройство работает следующим образом .

При протекании исследуемой жидкости по измерительной трубе 3 теплового преобразовател  , в результате 10 нагрева участка измерительной трубы за счет его омического сопротивлени  электрическим током через контакты 2 вторичной понижающей обмотки трансформатора, на стенке измериJ5 тельной трубЫ и в потоке жидкости возникает температурное поле, максимум которого находитс  в зоне нагрева .

На выходе измерительной мостовой схемы 5, в смежные плечи которой включены -измерительный термоприемиик 6, наход щийс  в зоне нагрева , и компенсационный термоприемник 7, вырабатываетс  сигнал Л t, т.е. ра;эность температур измерите ьнси-р и компенсационного термстриепников, а.на дополнительный мостовой схеме S, в смежные плечи которой включены второй измерительный термопрйемник

9f наход щийс  на рассто нии of измерительного термоприемника по ходу потока, и компенсационный термоприемник 10, вырабатываетс  сигнал &Ч разность температур второго измерительного и компенсационного термоприемников.

Таким йбразом, предлагаемое устройство позвол ет определ ть концентрацию движущейс  жидкости В услови х переменного расхода. -2,4 -1,6 -0,8 О 0,8 1,6 2, 3,2 V,(7 X/rf

f Ci Ci

, &g &t

Фиг,1

-. 4iz, (

««.2

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ДВИЖУЩЕЙСЯ ЖИДКОСТИ, содержащее нагреватель, тепловой преобразователь, измерительный и компенсационный термоприемники, включенные в противоположные плечи измерительной мостовой схемы, аналого-цифровые преобразователи, вычислительное устройство и измерительный прибор,. отличающееся тем, что, с целью определе ния концентрации жидкости в условиях переменного расхода, за зоной нагрева на расстоянии х от измерительного термоприемника по ходу потока дополнительно установлен второй измерительный термоприемник, включенный с компенсационным термоприемником в противоположные плечи дополнительной мостовой схемы, а расстояние X определяется из выражения где К - отношение коэффициентов усиления второго и первого измерительных термоприемников;

   с/ - минимальный коэффициент теплоотдачи, от стенки трубы к потоку;

   Aq - коэффициент теплопроводно81-сти материала стенки трубы;

   И- 49( - геометрический параметр,:

   <3^ и сЦ ~ соответственно наружный и внутренний диаметры трубы.

   ОО N0 00 оо 00

   1 1032383