SU847044A1 - Устройство дл измерени малыхОб'ЕМНыХ РАСХОдОВ гАзА и пАРА - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАЛЫХ ОБЪЕМНЫХ РАСХОДОВ ГАЗА И ПАРА . .

i

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  малых расходов газов и паров.

Известны устройства дл  измерени  расходов потоков, содержащие датчики объемного расхода и измерительную схему 1.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство дл  измерени  малых расходов потоков, содержащее измерительный канал, измерительный и коглпенсационный чувствительные элементы , первый из которых ,размещен в проточной части корпуса, а второй в сообщающейс  с ней тупиковой камере , и мостовую измерительную; схему с чувствительными элементами в смежных плечах/ включающую реверсивный электродвигатель, кинематически св занный с чувствительным элементом 2 ..

Однако известные устройства не обеспечивают высокой точности изме- . рени  малых объемных расходов газов и перегретых паров в низком вакууме.

Цель .изобретени  - повышение точности измерени  малых объемных .расходов газов и паров.

Дл  достижени  цели чувствительные элементы выполнены в виде пластин, выбранных с зазорами и разделенных перегородкой на две группы, образующие , измерительный и компенсационный конденсаторы, перегородка крнсольнс ), укреплена в измерительном канале вдоль оси, вход в измерительный участок выполнен асимметрично

10 с одной стороны креплени  перегородки , а выход - соосно С измерительным участком.

В мостовой измерительной схеме параллельно компенсационному чувстви-.

15 тельному элементу подключен линей- ный компе сирующийконденсатор.

На фиг. 1 представлена принципиальна  схема устройства, вид спереди; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на .

20 фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 -измерительна  мостова  схема.

Устройство СОС1ОИТ из имерительного 1 и компенсационного 2 многопластинчатых плоских конденсаторов,

25 размещенных в одном общем сварном корпусе 3 (измерительном канале) с фланцевой крышкой 4 и кольцевым уплотнением .- Фланцева  крышка 4 прижимаетс  к фланцу 5 корпуса 3 бол30 тами и гайками. При этом достигает .с  вакуумное уплотнение фторопластовым кольцом б. К крышке 4 асимметрично приварен штуцер 7, в котором выполнен канал 8 дл  подачи измер емого газа (пара) к измерительному конденсатору 1.,Этот измер емый газ дл  обеспечени  изотермического режима подаетс  через змеевик 9, навитый и припа нный на стакан корпуса 3. Дл  отвода газа из датчика выполнен штуцер 10., симметрично при варенный к дну корпуса 3. К крышке 4 приварены плоские пластины 11 - 13  вл ющиес  несу111ими стенками плоских конденсаторов 1 и 2. Между стенками 11 - 13 расположены плоские пр моугольные идентичные пластины 14, которые зафиксированы изолирующими трубками 15 и изолирующими шайбами 16. Црубка 15 расположена в отверсти х пластин 1 и отверсти х пластин 12. Пластины 14 совместно с изолирующими шайбг1ми 16 сжаты гайками 17, ввинчиваемыми в резьбовые отверсти  пластин 11 и 13. Преточный конденсатор 1 закрыт с торцов пластинами 18 и 19, которые прикреплены к пластиНам 11 и 12 винтами или пайкой. Пластины 11,12 и 18,19 образуют канал, по которому вдоль и между пластинами 12 конденсатора 1 протекает поток измер емого газа. В конце канала 20,- в сечении Д поток выходит во внутреннее пространство корпуса 3 и путем диффузии заполн ет пространство между пластинами 12 конденсатора 2. Далее измер  емый поток вытекает из выходного штуцера. При этом давление среды в сечении Д и компенсационном конденсаторе 2 практически одинаковы. Дл  вывода проводов от измерительного и компенсационного конденсаторов 1 и 2 выполнены электровводы 21 с фторопластовыми уплотнени ми 22. Дл  обеспечени  изотермического режима , корпус 3 со змеевиком 9 расположены в термостате (не показан). Измерительна  схема представл ет собой квазиуравновешенный трансформаторный мост, предназначенный дл  точного измерени  емкости измерителного конденсатора 1. Измерительна  мостова  схема состоит из трансформатора 23 напр жени , на первичную обмотку которого подаетс  ток от генератора 24. Две вторичные мультифил рные обмотки включены синфазно образуют два плеча моста с тесной индуктивной св зью. Измерительный 1 и компенсационный конденсаторы включены в плечи моста. Дл  начальной установки нул  и сдвига-шкалы, при необходимости, имеетс  нулевой дифференциальный конденсатор 25. Дл  начальной компенсации тангенса угла потерь моста имеетс  дифференциальный конденсатор 26, измен ющий соотношение напр жений в плечах моста.

Дл  компенсации изменений емкости проточного конденсатора датчика применен линейный образцовый конденсатор 27, управл емый реверсивным электродвигателем 28. С валом двигател  св зана также стрелка 29 измерительного прибора и перо дл  самописца .

Реверсивный электродвигатель 28 управл етс  от усилител  30 посто нного тока, на который подаетс  бипол рный сигнал с фазового детектора 31, подключенного к селективному усилителю 32.

При разбалансе трансформаторного моста в его измерительной диагонали возникает напр жение основной частоты , которое усиливаетс  усилителем и подаетс  на фазочувствительный детектор 31. При переходе баланса через нуль, фаза сигнала на усилитель 32 мен ет знак. Это позвол ет на выходе фазового детектора 31 получить бипол рное напр жение, соответствующее чувствительности усилител  30. После предварительного прогрева вторичного прибора и генератора синусоидальных колебаний 24, устанавливают требуемую температуру в термостате, где размещен измерительный и компенсационный конденсаторы. Эта температура выбираетс  выше температуры конденсации измер емого газа. Затем в корпусе 3 создают вакуум. В результате (Чего давление в измерительном и компенсационном 2 конденсаторах становитс  идентичным, что приводит к одинаковым значени м диэлектрической проницаемости и емкости в них. Трансформаторный измерительный мост с помощью конденсаторов 25 и 26 балансируют и стрелка 29 вторичного прибора устанавливаетс  на нуль шкалы.

Claims (2)

1. Устройство включают дл  измерени  расхода. Дл  этого пропускают газ или пар через змеевик 9 и канал 20, где установлен измерительный конденсатор. Раз.перемеща сь по змеевику, нагреваетс  до температуры , равной температуре конденсаторо 1 и 2. Поток гаЭа в изотермических услови х поступает в измерительный конденсатор 1, где в ламинарном режиме течени  возникает перепад давлени  и, как следствие этого, повышаетс  среднее давление потока в конденсаторе 1 по сравнению с дайлением за ним. Проход  конденсатор заполн ет пространство между пластинами конденсатора 2 при давлении , практически равном давлению за конденсатором 1. Соответственно давлени м газа в этих конденсаторах при посто нной температуре, устанавливаютс  различные значени  плотностей и дизлектрических проницаемостей . Причем в конденсаторе 1 они больше за счет имеющегос  гидродинамического эффекта. Величина разности диэлектрических проницаемоЪт ( и плотностей) пр мо пропорциональ на скорости потока или объемному расходу, так как коэффициент динамической в зкости газов и паров в вакууме при посто нной температуре не измен етс . Объемный расход определ етс  по соотношению Н i Ш11 SI V PW,.p ВН. Е Р г объемный расход, ширина и длина пластин конденсаторов; зазор между пластинами; газова  посто нна ; абсолютна  температура измер емого газа в измерительном конденсаторе; удельна  пол ризаци  измер емого газа; коэффициент динамической в зкости; разность диэлектрических пррницаемостей газа в из мерительном конденсаторе и за ним; возникающий перепад давл ний. Вследствие различных значений диэлектрической проницаемости, устанавливаютс  разные величины электр ческих емкостей конденсаторов I и Баланс моста нарушаетс , на входе селективного усилител  32 возникае напр жение, которое усиливаетс  им и поступает на фазочувствительный детектор 31. Фаза этого напр жени  сравниваетс  с фазой опорного напр  жени . В зависимости от совпадени  или несовпадени  фаз на выходе детектора возникает пр мое или обрат посто нное напр жение, подаваемое на усилитель посто нного тока. Зде это напр жение преобразуетс , усиливаетс  и подаетс  на управл емую обмотку реверсивного электродвигател  28, Двигатель 28 перемещает измерительную стрелку 29 и компенс рующим конденсатором 27 уравновешивает мост. Вследствие электрической изол ции пластин 14 конденсаторов 1 и 2 от потока, вли ние проводимости пр М текающей среды на баланс трансформаторного моста оказываетс  весьма Мсшнм и введение в схему моста компенсирующего элемента по проводимости , завис щей от расхода, не требуетс . Изобретение позвол ет измер ть расход газов и паров в вакууме , что непосредственно вли ет на разработку и поддержание режимов работы технологического оборудовани . Формула изобретени  1.Устройство дл  измерени  малых объемных расходов газа и пара, со .держащее измерительный канал, измерительный и компенсационный чув .ствительные. элементы, первый из которых . расположен в проточной части корпуса, а второй в сообщающейс  с ней тупиковой камере, и мостовую измерительную схему с чувствительнымк элементами, включающую реверсивный электродвигатель кинематически св занный с компенсационным чувствительным элементом, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени  малых объемных расходов 5аза и пара, чувствительные элементы выполнены в виде пластин, набранных с зазорами, разделенных перегородкой на две группы, образующие, измерительный и компенсационный конденсаторы, перегородка консольно укреплена в измерительном канале вдоль оси, вход в измерительный участок выполнен асимметрично с одной стороны креплени  перегородки , а выход - соосно с измерительным участком,.
2. 2.Устройство, йо п. 1, о т л ичающеес  тем, что в- мостовой измерительной схеме параллельнб компенсационному чувствительному элементу подключен линейный компенсирующий ко енсатор, Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Кремлевский П.П, Расходомеры и счетчики количества. Л,, Машгиз, 1975. 2, Авторское свидетельство СССР 465551, кл, G 01 F 1/б§, 1974 ( прототип),

   f7

   19

   гб