Изобретение относитс к измерительной технике и может быть исполь зовано дл определени энтальпии жидкости или газа в энергетике, теплофизике и других област х, где необходимо измерение энтальпии. Известно устройство дл измерени энтальпии парожидкостной среды, имеющее датчики температуры и объем пара в среде, датчики величины магнитного потока, возникающего при введении термомагнитной и магнитноупорной жидкости в немагнитный сосуд,.с пробой, которую ввод т в переменное магнитное поле. По полученньм данным определ ют величины энтальпии U 3. Недостатками такого устройства вл етс то, что измерение произвог дитс дискретно и устройство примен мо только при докритическом давлении пробы. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс устройство дл измерени энтальпии жидкости или газа, содержащее зовды, соединенные с ПОЛЮСОВОЙ и минусовой лини ми дифманометра. Показание дифманометра пропорционально плотности среды, котора зависит от энтальг:-. ПИИ С2 3. Недостатком указанного устройств вл етс зависимость показаний от изменени давлени среды и скорости потока. Цель изобретени - повышение точности измерений путел исключени вли ни на измерени давлени жидко ти или газа. Поставленна цель достигаетс тем, что устройство дл определени энтальпии жидкости или газа, включа щее пробоотборный зонд и манометр, соединенный с ним, снабжено трубкой с соплом, консольно закрепленной одним своим концом с возможностью углового перемещени и соединенной с зондом, датчиком усили , соединен ным с трубкой, и преобразователем, при этом, манометр через преобразователь подключен к датчику усили . Согласно известной формуле, реак тивна сила, возникающа при критическом истечении среды из сопла, равна где а - скорость звука на срезе соп ла; плотность среды; - площадьвыходного сечени сопла. Параметры среды на срезе сопла однозначно св заны с параметрами, а именно с энтальпией и давлением, среды перед соплом, и достаточно просто определ ютс по i-S-диаграмме исследуемого вещества, т.е. .po) ; (2) (о РО) : (i) Таким образом, (ijj, рр , (fl т.е. реактивна сила однозначно св зана с параметрами среды перед соплом. Так как целью вл етс измерение энтальпии, то FCfо оказываетс вредной. Дл исключени вли ни изменени давлени на величину F в устройство введен датчик давлени и преобразователь. Пусть произошло изменение давлени измер емой среды при посто нной величине энтальпии. Тогда измен етс реактивна -сила. Но изменение давлени вызывает также изменение выходной величины преобразовател , который настраиваетс так, чтобы скомпенсировать изменение реактивной силы. Вьшолнение преобразовател может быть разнообразным и зависит от примен емого датчика усили (силомера ), расчетного диапазона изменени давлени и т.д. Например, при достаточно узком диапазоне изменени давлени можно применить механическую св зь чувствительный элемент датчика давлени чувствительный элемент датчика усили . В этом случае роль преобразовател может играть пружина с регулируемой при настройке прибора силой сжати . При достаточно широком диапазоне изменени давлени рациональнее преобразовать величины усили и давлени в однотипные сигналы (например токовые ), а затем из вычесть. В этом случае задают необходимую зависимость компенсирующего сигнала от давлени . На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. Устройство состоит из зонда 1, соединенного с патрубками 2, один из которых соединен с трубкой 3, верхний конец которой заглушен и соединен с пружиной 4, а другойThe invention relates to a measurement technique and can be used to determine the enthalpy of a liquid or gas in power engineering, thermal physics and other areas where enthalpy measurement is necessary. A device for measuring the enthalpy of a vapor-liquid medium is known, having temperature sensors and a volume of vapor in the medium, sensors for the magnitude of the magnetic flux that occurs when a thermomagnetic and magneto-resistant liquid is introduced into a non-magnetic vessel, with a breakdown introduced into an alternating magnetic field. According to the obtained data, the enthalpy values of U are determined. A disadvantage of such a device is that the measurement is performed discretely and the device is used only at subcritical sample pressure. The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a device for measuring the enthalpy of a liquid or gas, which contains zovda connected to the POLUS and minus line of the differential pressure gauge. The reading of the differential pressure gauge is proportional to the density of the medium, which depends on the enthalg: -. FDI C2 3. A disadvantage of this device is the dependence of the readings on the change in medium pressure and flow rate. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy of the path excluding the effect on pressure measurements of a liquid or gas. The goal is achieved by the fact that a device for determining the enthalpy of a liquid or gas, including a sampling probe and a manometer connected to it, is provided with a tube with a nozzle that is cantileverly fixed at one end with the possibility of angular movement and connected to the probe with a force sensor connected to tube, and the transducer, in this case, the pressure gauge through the transducer is connected to the force sensor. According to the well-known formula, the reactive force arising upon the critical outflow of medium from the nozzle is equal to where a is the speed of sound at the nozzle section; medium density; - nozzle exit area. The parameters of the medium at the nozzle exit are uniquely related to the parameters, namely, enthalpy and pressure, the medium in front of the nozzle, and are rather simply determined by the i-S diagram of the test substance, i.e. .po); (2) (o PO): (i) Thus, (ijj, pp, (fl i.e., the reactive force is unambiguously related to the parameters of the medium in front of the nozzle. Since the goal is to measure enthalpy, FCfo turns out to be harmful. For excluding the effect of the change in pressure of the measured medium at a constant value of enthalpy. Then the reactive force changes. But the change in pressure also causes a change in the output value of the converter, which is adjusted to compensate to change the reactive force. The converter can be varied and depends on the force transducer (force meter) used, the calculated pressure range, etc. For example, with a fairly narrow pressure range, you can apply a mechanical connection sensitive element of the pressure sensor sensitive element of the sensor In this case, the spring can play the role of a converter with a compressive force adjustable when adjusting the device. With a fairly wide range of pressure changes, it is more rational to convert the force and pressure values into signals of the same type (for example, current signals), and then subtract them. In this case, the required dependence of the compensating signal on pressure is set. The drawing shows a diagram of the proposed device. The device consists of a probe 1 connected to nozzles 2, one of which is connected to the tube 3, the upper end of which is plugged and connected to the spring 4, and the other
конец соединен с соплом 5, расположенным в корпусе 6, и штоком 7, подсоединенным к датчику 8 усили , другой патрубок 2 соединен с датчиком 9 давлени , выходной сигнал которого подаетс на преобразователь 10, соединенный с датчиком 8 усили .the end is connected to the nozzle 5 located in the housing 6 and the rod 7 connected to the force sensor 8, another connection 2 is connected to the pressure sensor 9, the output signal of which is fed to the converter 10 connected to the force sensor 8.
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
Измер емую среду собирают зондом 1 и подают через патрубок 2 к датчику 9 давлени и к трубе 3, котора подвешена в корпусе 6 и заканчиваетс соплом 5. Среда постзшает к соплу 5, истекает в объем корпуса 6 и поступает на слив. Возникающа при этом реактивна сила, завис ща от энтальпии и давлени среды, измер етс силомером, соединенным с трубкой 3 штоком 7. Дл исключени вли ни изменени давлени на результат измерени устройство содержит датчик давлени (например стандартный манометр типа МЭД ), выходной сигнал которого поступает на преобразователь 10, соединенный с силомером, формирующим по этому сигналу усилие, равное только той части реактивной -илы-, котора определ етс изменением давлени . Это усилие вводитс в силомер дл компенсации погрешности , вызванной отклонением давлени . Выходным сигналом преобразовател 10 может быть и сигнал, аналогичный выходному сигналу силомера(например, величина электрического тока). В этом случае сигналы от силомера и преобразовател 10 должны просто вычитатьс .The medium to be measured is collected by probe 1 and is fed through pipe 2 to pressure sensor 9 and to pipe 3, which is suspended in housing 6 and ends with nozzle 5. Post-Xsh medium to nozzle 5, expires in volume of housing 6 and goes to drain. The resulting reactive force, depending on the enthalpy and pressure of the medium, is measured by a force meter connected to the tube 3 by the rod 7. To eliminate the influence of pressure on the measurement result, the device contains a pressure sensor (for example, a standard DER type pressure gauge), the output signal of which The converter 10, connected to the force meter, generates a force on this signal equal to only that part of the reactive force, which is determined by the pressure change. This force is introduced into the meter to compensate for the error caused by the pressure deviation. The output signal of the converter 10 may be a signal similar to the output signal of the force meter (for example, the magnitude of the electric current). In this case, the signals from the power meter and converter 10 should simply be subtracted.
Устройство может быть использовано в различных област х техники как измеритель энтальпии жидкости или газа, в частности, в энергетике дл измерени энтальпии рабочей среды в зоне больших теплоемкостей пр моточных котлов, в системах регулировани соотношени водатопливо .The device can be used in various fields of technology as a measure of the enthalpy of a liquid or gas, in particular, in power engineering for measuring the enthalpy of the working medium in the zone of large heat capacities of flow boilers, in systems for controlling the ratio of water and fuel.
При использовании изобретени в системах регулировани соотношени вода-топливо пр моточных котлов экономический эффект составл ет 20 тыс.руб/год-на один блок 300 МВт за счет улучшени качества поддержани теплового режима паровод ного тракта и, как следствие, повьш1ени надежности работы оборудовани .When using the invention in the water-fuel ratio adjustment systems of boilers, the economic effect is 20 thousand rubles / year - for one 300 MW unit due to the improved quality of maintaining the thermal conditions of the steam pipe and, consequently, increasing the reliability of the equipment.