SU1428923A1 - Расходомер - Google Patents

Description

(21)4112398/31-,10

(22)03.09.86

(46) 07.10.88. Бнш. № 37

(72) С.Е.Кириллов, М.Н.Ветров,

Г.А.Соколов и И.А.Спильчевский

(53)681.121 (088.8)

(.56) Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества. - Л.: Машиностроение , 1975, с. 450.

Авторское свидетельство СССР №497477, кл. G 01 F 1/68, 1974.

(54)РАСХОДОМЕР

(57) Изобретение относитс  к измерени м расхода сред в химической,энергетической и др. отрасл х промышленности и позвол ет измер ть расход пневмотранспортируемого сыпучего материала при переменном расходе и объемном содержании транспортирующего газа. Устройство содержит два тепловых преобразовател  с посто нной и переменной мощностью нагрева.

последний из -Которых установлен на вертикальном участке измерительного патрубка. Выходные сигналы с термочувствительных элементов 8, 9 и 1,2 сравниваютс  посредством дифферен- циального включени  и разностный сигнал поступает на вход блока 10 регулировани  мощности нагревател  3 переменной мощности нагрева. Мощность нагревател  измен етс  до тех пор, пока разность температур от термочувствительных элементов 8, 9 не будет равна разности температур от термочувствительных элементов 1, 2. Выходной сигнал с последних через делитель 5 и сигнал с выхода блока 10 регулировани  мощности, соответствующие уравновешенному состо нию измерительной схемы, через нормирующие преобразователи 11, 12 подаютс  на вход вычислительного устройства 13, где определ етс  массовый расход сьшучего материала. 4 ил.

(С

сл

ito

00

со

N3

00

/4

Изобретение относитс  к обла измерительной техники, предназнно дл  измерени  расходов и мож быть использовано в химической энергетической, строительной и гих отрасл х промьшшенности.

Целью изобретени   вл етс  рширение функциональных возможно устройства.

На фиг. 1 представлена схема лагаемого расходомера; на фиг. график зависимости выходного си дифференциально соединенных мерительного и компенсационного мочувствительных элементов от м

вого расхода G и скорости газа ,V при f 1 и мощности нагревател  на фиг.З - график зависимости разности мощностей нагревателей ДУ от Gp и УГ дп  различньк при условии , что сигнал на входе блока регулировани  мощности на1 ревател  равен нулю, на фиг,4 - график зависимости йТ fCVpE) при .мощности нагревател  ,+uW.

Расходомер содержит тепловой преобразователь с переменной мощностью нагрева с измерительным и компенсационным термочувствительными элемен- Тсши 1 и 2, нагреватель 3 переменной мощности, установленный на вертикальном участке 4 измерительного патрубка , в котором транспортируетс  смесь газ - сьшучий материал Выходы термо преобразователей 1 и 2 соединены ci входом делительного устройства 5. На наружной поверхности трубопровода до зоны подачи из бункера 6 сьшучего материала установлен тепловой преобразователь с посто нной мощностью нагрева, содержащий дополнительные нагреватель 7, измерительный 8 и компенсационный 9 термочувствительные элементы. Причем, дл  повышени  чувствительности термочувствительные элементы 1, 8 установлены непосредственно по ходу потока.

Кроме того, расходомер содержит блок 10 регулировани  мощности нагревател , нормирующие преобразователи 11 и 12, вычислительное устройство 13 Фзшкции которого выполн ет микроЭВМ Электроника 60, приб.ор -14, регистрирующий расход сьшучего материала, и схему 15 сравнени .

Расходомер работает следующим об разом.

j-

Q

5

0

0

5

5

0

40

5

При прохождении газа-носител  в зоне установки вспомогательного нагревател  7 посто нной мощности W, с дополнительных измерительного и компенсационного термочувствительных элементов 8, 9 снимаетс  выходной сигнал &Т, , пропорциональный массовому расходу газа-носител  (или его скорости) (фиг.2). Термочувствительные элементы 1, 2 и 8, 9 выбираютс  такой чувствительности, что при отсутствии в потоке частиц и при равной мощности нагревателей сигнал на входе блока 10 регулировани  мощности равен нулю во всем диапазоне изменени  расхода газа. Если первоначально мощность нагревател  3 равна мощности вспомогательного нагревател  7, тогда с выхода дифференциально включенных термочувствительных элементов 1 и 2 через -делительное устройство 5 (первый выход) снимаетс  сигнал ЛТ,, пропорциональный скорости газа V., причем дТ г дТ (фиг.2). Выходные сигналы с термочувствительных элементов 8 и 9 йТ, и с термочувствительных элементов 1 и 2 (йТ) сравниваютс  по- средством дифференциального включени  в схеме 15 сравнени  и разностный сигнал ДТ ь Т,-ДТ поступает на вход блока 10 регулировани  мощности нагревател  3 переменной мощности . Мощность нагревател  увеличиваетс  до тех пор, пока не установитс  равенство

ЛТ, ДТ,,.(1)

Устройство работает таким образом , что все врем  поддерживаетс  равенство (1). Выходной сигнал термочувствительных элементов 1 и 2 через делительное устройство 5 (второй выход ) и сигнал с выхода блока 10 регулировани  мощности, соответствующие уравновешенному состо нию измерительной схемы, подаютс  через нор- .:мирующие преобразователи 11 и 12 на вход вычислительного устройства 13, где обрабатываютс .

Вычислительное устройство реализует следующие операции. По получен- . ному сигналу ДТ (фиг.2) определ етс  массовый расход и скорость движени  газа по трубопроводу до зоны подачи сьшучего материала.

Приращение мощности и W нагревател  3 по сравнению с мощностью вспомогательного нагревател  7, соответствующее уравновешенному состо нию измерительной схемы, зависит от расход газа и объемного содержани  газа в -потоке. Поэтому по найденному значению массового расхода газа-носител  и измеренному приращению мощности нагревател , соответствующему уравновешенному состо нию измерительной схемы, находитс  значение объемного содержани  газа 6 в смеси газ - сыпучий материал. По измеренному выходному сигналу термочувствительных элементов 1 и 2 - uTj, рассчитанному значению мощности нагревател  3 - W2(,+&W) и найденному значению объемного содержани  Е газа в смеси определ етс  скорость газа на вертикальном участке трубопровода V

г

г (фиг.4). Затем определ етс  скорость переноса сыпучего материала V

м

V

V -V . гг в

где V- - скорость витани  частиц переносимого материала. Дл  расчета скорости витани  частиц может быть использовано известное уравнение

,j/(18+0,), m.R:..V,.,rt;A,.M .iy,

здесь d - диаметр частиц переносимого материала, t - коэффициент кинематической в зкости газа-носител ; g - ускорение свободного падени .

i d

Т.е.

6

А,/(18+0,61,).

. На основании сохранени  массового расхода газа-носител  и при условии посто нства внутреннего диаметра трубопровода на всем прот жении V 6Vrj , . I

Массовый расход сыпучего материала и газа-носител  определ етс  по выражени м

(6)

QM V(1-).p.F; Q, V.e-p F.

(7)

Таким образом, дл  определени  мас- сового расхода сыпучего материала достаточно измерить расход газа-ноа ю

15

20

25

сител  и скорость его на вертикальном участке, разность мощностей нагрева до одинаковой температуры стенки трубопровода до и после зоны подачи сыпучего материала в поток.

Предлагаемый расходомер обладает повышенной точностью измерени  при переменном расходе и объемном содержании газа-носител  в смеси газ - сыпучий материал, так как в процессе измерени  определ етс  скорость переноса частиц сыпучего материала по трубопроводу и объемное содержание газа в смеси газ - сыпучий материал.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Расходомер, содержащий измерительный патрубок с последовательно расположенными на нем тепловыми преобразовател ми с посто нной и переменной мощностью нагрева, каждый из которых содержит .измерительньй и компенсационный термочувствительные элементы, подключенные к схеме сравнени , соединенной через блок регулировани  мощности с нагревателем теплового преобразовател  с перемен- 30 ной мощностью нагрева,и регистратор, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей расходомера, измерительный патрубок вьшолнен изогнутым, расходомер снабжен делительным устройством , двум  нормирук1щими преобразовател ми и вычислительным устройством , на горизонтальном участке измерительного патрубка расположен патрубок ввода сыпучего материала, а тепловой преобразователь с переменной мощностью нагрева размещен на вертикальном участке измерительного патрубка, при этом делительное устройство подключено между выходами термочувствительных элементов преобразовател  с переменной, мощностью нагрева и входом схемы сравнени , второй выход делительного устройства и выход блока регулировани  мощности подключены через соответствующие нормирующие преобразователи к вычислительному устройству, соединенному с регистратором.

   35

   40

   45

   50

   И

   Вт

   42

   Ь6 0,9 Л -е-О.В

   52

   22

   /2

   8

   12 9иг.З

   1 Ifr, м/с

   16 G/10- к г/ч

   7,0 Vrz ,5 Фиг.

   /4- Vr,M/c