SU465551A1

SU465551A1 - Heat flow meter

Info

Publication number: SU465551A1
Application number: SU1988034A
Authority: SU
Inventors: Владимир Федорович Фоменков
Original assignee: Институт биологической физики АН СССР
Priority date: 1974-01-18
Filing date: 1974-01-18
Publication date: 1975-03-30

Description

1one

Изобретение относитс к области приборостроени и предназначено дл измерени расхода газов и жидкостей.The invention relates to the field of instrumentation and is intended to measure the flow of gases and liquids.

Известны тепловые расходомеры, содержащие измерительный и компенсационный термочувствительные элементы в виде термосопротивлений , измерительный мост, источник напр жени и регистрирующий прибор. В этнх расходомерах термосопротивлени включены в плечи неуравновешенного моста. Гемпературные характеристики термосопротивлений существенно нелинейны; это означает, что на всем диапазоне измерени расходов и температуры измер емого потока рабочие точки термосопротивлений на их температурных характеристиках перемещаютс , что снижает чувствительность расходомера и точность его показаний . Кроме того, эти расходомеры имеют узкий динамический диапазон измерени расходов .Thermal flow meters are known that contain measuring and compensating temperature-sensitive elements in the form of thermal resistances, a measuring bridge, a voltage source, and a recording device. In ethnh flowmeters, thermistors are included on the shoulders of an unbalanced bridge. The temperature characteristics of the thermistors are substantially non-linear; This means that over the entire range of flow and temperature measurement of the measured flow, the working points of thermal resistances on their temperature characteristics move, which reduces the sensitivity of the flow meter and the accuracy of its readings. In addition, these flow meters have a narrow dynamic range for flow measurement.

Цель изобретени - увеличение чувствительности , точности и расширение динамического диапазона измерени расхода.The purpose of the invention is to increase the sensitivity, accuracy and expansion of the dynamic range of flow measurement.

Дл этого расходомер снабжен двум дополнительными источниками напр жени , двум усилител ми, двум реверсивными электродвигател ми , двум сдвоенными потенциометрами , мостом сравнени и вторым измерительным мостом, идентичным первому, причем оба измерительных моста выполненыFor this, the flow meter is equipped with two additional voltage sources, two amplifiers, two reversible electric motors, two dual potentiometers, a reference bridge and a second measuring bridge identical to the first one, both measuring bridges

уравновешенными, в нлечо одною нз них включен комненсадиониыи термочувствительный элемент, в нлечо вюрого - Ис меригельныи термочувствительные элеменг, первый дополнительный источник напр жени служит нн1ани вюрого измерительною MOCia, а второй дополнительныт источник напр жени - - Дл питани лшста сравнени , усилители включены Б измерительные диагоналиbalanced, at the same time they include a thermostatic sensitive element, in the least vigorous - Is transient and sensitive elements, the first additional voltage source serves as a measuring MOCia, and the second additional voltage source - –––––––––––––––––––––––––––––

оиоих измерительных , реверсивные электродвигатели лшханически св заны с движками двух сдвоенных нотенциометров, при этом первые части сдвоенных потенциометров включены в диагонали питани уном нутых измерительных мостов, а вторые - в ветви моста сравнени .Their measuring, reversible electric motors are mechanically connected with the sliders of two dual notciometers, with the first parts of the dual potentiometers included in the diagonal of the power supply of the measuring axes, and the second in the branch of the bridge of comparison.

ha чертеже представлена принципиальна ha drawing is principled

схема предлагаемого теплового расходомера.scheme of the proposed heat flow meter.

тепловой расходомер состоит из двух термисторов - компенсационного i н измерительного ii, помещенных в трубопровод б с измер емым потоком. Компенсационный гермистор 1 установлен в углуОлении труоонровода 6, а. измерите;1ьный - в измер емом потоке, иоаThe heat flow meter consists of two thermistors - compensation i and measuring ii, placed in pipeline b with the measured flow. Compensation Hermistor 1 is installed in the corner of the Pipeline Pipe 6, as well. measure; 1n - in measurable flow, ioa

термистора включены в плечи двух нолностью уравновешенных мостов 4 н о, в измерительные диагонали которых включены усилители 6 и 7, выходы последних соединены с обмотками управлени реверсивных электродвигателей 8 и 9, а те, в свою очередь,-с нотенциометрами 10 и 11. Потенциометры 10 и 11 сдвоенные, и вторые их половины 10 и 1Г вл ютс элементами схемы сравнени 12, представл ющей собой мостовую схему датчика-задатчика , примен емую в автоматических регистрирующих приборах. Измерительна диагональ схемы 12 подключена к входу регистрирующего прибора 13. Мосты 4, 5 и мост схемы 12 питаютс от источников 14, 15 и 16 стабилизированного напр жени посто нного тока соответственно. Регулировочное сопротивление 17 служит дл установки «нул расходомера.The thermistors are included in the shoulders of two fully balanced 4 N o bridges, the measuring diagonals of which include amplifiers 6 and 7, the outputs of the latter are connected to the control windings of reversible electric motors 8 and 9, and those, in turn, with nomentiometers 10 and 11. Potentiometers 10 and 11 are dual, and the second half of them 10 and 1G are elements of the comparison circuit 12, which is a bridge circuit of the sensor setter used in automatic recording devices. The measuring diagonal of the circuit 12 is connected to the input of the recording device 13. The bridges 4, 5 and the bridge of the circuit 12 are powered from sources 14, 15 and 16 of a stabilized DC voltage, respectively. Adjusting resistance 17 serves to set the “zero flow meter.

Величина сопротивлени термистора 1 зависит от температуры измер емого потока на входе в расходомер, а величина сопротивлени термистора 2 зависит как от температуры , так и от скорости измер емого потока. При изменении сопротивлений термисторов 1 и 2 мосты 4 и 5 выход т из равновеси ; сигналы разбаланса мостов усиливаютс усилител ми 6 и 7 и подаютс на обмотки управлени реверсивных электродвигателей 8 и 9, которые , враща сь, перемещают движки потенциометров 10 и 11. Мосты 4 и 5 уравновещиваютс , а сопротивлени термисторов 1 и 2 по величине вновь станов тс равными заданным . Одновременно с уравновешиванием мостов 4 и 5 происходит разбаланс моста схемы сравнени 12, сигнал с измерительной диагонали которого подаетс на вход самопишущего прибора 13. Этот сигнал пропорционален расходу и не зависит от температуры измер емого потока на входе в расходомер.The resistance value of thermistor 1 depends on the temperature of the measured flow at the inlet to the flow meter, and the resistance value of thermistor 2 depends on both the temperature and the speed of the measured flow. When the resistances of thermistors 1 and 2 change, bridges 4 and 5 go out of balance; bridge imbalance signals are amplified by amplifiers 6 and 7 and fed to the control windings of reversible electric motors 8 and 9, which, by rotating, move the sliders of potentiometers 10 and 11. Bridges 4 and 5 are balanced, and the resistances of thermistors 1 and 2 again become equal to given. Simultaneously with balancing bridges 4 and 5, the bridge of the comparison circuit 12 is unbalanced, the signal from the measuring diagonal of which is fed to the input of the recorder 13. This signal is proportional to the flow rate and does not depend on the temperature of the measured flow at the inlet to the flow meter.

Выбранна схема расходомера и режимы работы ее элементов - мостов 4 и 5 и термисторов 1 и 2 - позвол ют выбрать и автоматически поддерживать оптимальную чувствительность и требуемую точность показанийThe selected flowmeter circuit and the operating modes of its elements — bridges 4 and 5 and thermistors 1 and 2 — allow choosing and automatically maintaining optimum sensitivity and the required accuracy of readings.

расходомера, что особенно важно при нелинейности температурных характеристик термисторов , а также расщирить динамический диапазон измерени расходов при значительных колебани х температуры потока на входе в расходомер.the flow meter, which is especially important in case of nonlinearity of the temperature characteristics of the thermistors, as well as extending the dynamic range of flow measurement with significant fluctuations in the flow temperature at the inlet to the flow meter.

Предмет изобретени Subject invention

Тепловой расходомер, содержащий трубопровод с помещенными в нем измерительным и компенсационным термочувствительными элементами, измерительный мост, в плечо которого включен измерительный термочувствительный элемент, основной источник напр жеПИЯ , питающий измерительный мост, и регистрирующий прибор, отличающийс тем, что, с целью повышени точности и расширени динамического диапазона измерени , он снабжен двум дополнительными источниками напр жени , двум усилител ми, двум реверсивными электродвигател ми, двум сдвоенными потенциометрами, мостом сравнени и вторым измерительным мостом, идентичным первому, причем оба измерительныхA heat flow meter containing a pipeline with measuring and compensating thermosensitive elements placed in it, a measuring bridge with a measuring thermo sensitive element in its arm, a main source of voltage supplying the measuring bridge, and a recording device, characterized in that dynamic measuring range, it is equipped with two additional voltage sources, two amplifiers, two reversible electric motors, two dual otentsiometrami, comparing the axle and a second measuring bridge, identical to the first, both measuring

моста выполнены уравновешенными, в плечо одного из них включен компенсационный термочувствительный элемент, первый дополнительный источник напр жени служит дл питани второго измерительного моста, а второйthe bridge is balanced, the compensating thermosensitive element is included in the shoulder of one of them, the first additional voltage source serves to power the second measuring bridge, and the second

дополнительный источник напр жени - дл питани моста сравнени , усилители включены в измерительные диагонали обоих измерительных мостов, реверсивные электродвигатели механически св заны с движками двухadditional voltage source - to power the comparison bridge, amplifiers are included in the measuring diagonals of both measuring bridges, reversible electric motors are mechanically connected with the sliders of two

сдвоенных потенциометров, при этом первые части сдвоенных потенциометров включены в диагонали питани упом нутых измерительных мостов, а вторые - в ветви моста сравнени .dual potentiometers, with the first portions of the dual potentiometers included in the supply diagonals of the above-mentioned measuring bridges, and the second parts in the branch of the reference bridge.