Устройство для измерения расхода тепла

 

Изобретение относится к тепловым измерениям , а именно к устройствам для измерения количества теплоты, перекосимого жидким или газообразным теплоносителем. Устройство содержит корпус 1 с соосно расположенной в нем на опорах турбинкой 3, связанной по магнитному потоку с преобразователем 5. В первом варианте выполнения устройства между турбинкой 3 и преобразователем 5 установлен термомагнитный экран 6. Во втором варианте турбинкэ 3 содержит магнитопровод 8 из термомагнитного материала. При прохождении теплоносителя через корпус 1 происходит вращение турбинки 3 и нагрев термомагнитных элементов 6,8 до температуры теплоносителя На преобразователь 5 поступает электрический сигнал, величина которого пропорциональна расходу теплоносителя и его температуре. Этот сигнал преобразуется в единицы тепла и регистрируется преобразователем 5. 2 ил.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ - -К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5021275/f 0 (22) 10.01.92 (46) 151193 Беа Nо u41-42 (75) Лазарев В.В. (73) Воронежский завод радиодеталей (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ТЕПЛА (57) Изобретение относится к тепловым измерениям, а именно к устройствам для измерения количества теплоты, переносимого жидким или газообразным теплоносителем. Устройство содержит корпус 1 с соосно расположенной в нем на опорах турбинкой 3, связанной по магнитному потоку с лре(ь) RU ии 2ООЗО61 О. (51) 5 G 01 K 17 Об образователем 5. 8 первом варианте выполнения устройства между турбинкой 3 и преобразователем

5 установлен термомагнитный экран б. Во втором варианте турбинка 3 содержит магнитопровод 8 из термомагнитного материала. При прохождении теплоносителя через корпус 1 происходит вращение турбинки 3 и нагрев термомагнитных элементов

6, В до температуры теплоносителя. На преобразователь 5 поступает эпектрический сигнап, величина которого пролорционапьна расходу теплоносителя и его температуре, Этот сигнал преобразуется в единицы тепла и регистрируется преобразователем

5. 2ил, 2003061

Изобретение относится к тепловым измерениям, а именно к устройствам для измерения количества теплоты, переносимого жидким или газообразным теплоносителем.

Известно устройство для измерения количества теплоты, содержащее установленный на трубопроводе расходомер, датчик температуры, связанные с регистрирующим блоком. Недостатком известного устройства является большая сложность.

В качестве прототипа выбрано устройство для измерения расхода тепла. содержащее корпус с установленным в нем соосно турбинкой и преобразователь частоты вращения турбинки в выходной сигнал.

Устройство просто по конструкции, однако обладает рядом недостатков, Одним из них яоляется большое гидравлическое сопротивление из-за недостаточно обтекаемой формы турбинки (с прямолинейными лопатками) и наличия упоров, что создает турбуленцию и вызывает нежелательные гидроакустические явления в трубопроводе.

Другим недостатком является сложность перенастройки устройства на различные температурные пределы теплоносителя, ограничивающая область применения. Кроме того, под действием напора теплоносителя на лопатки турбинки изменяется их угол наклона, что вносит погрешность в измерения.

Предлагаемое Ътройство для измере ия количества теплоты. переносимого жидким или газообразным теплоносителем, содержит корпус с установленной в нем соосно турбинкой и преобразователь. частоты вращения турбинки в выходной сигнал, в

YoòoðoM дополнительно имеется термомагнитный элемент, выполненный в виде размещенного между турбинкой и преобразователем экрана из термомагнитного материала, или в виде размещенного в турбинке магнитопровода из термомагнит»ого материала;

На фиг. 1 представлен общий вид устройства стермомагнитным.экраном: на фиг, 2 — то же, с магнитопроводом иэ термомагнитного материала.

Устройство для измерения расхода тепла содержит корпус 1 иэ немагнитного материала, например нержавеющей стали, внутри которого на опорах 2 соосно с ним установлена турбинка 3, связанная по магнитному потоку со статором 4 преобразователя (блока регистрации) 5 частоты вращения турбинки в выходной сигнал.

B первом варианте выполнения (фиг. 1) устройство содержит размещенный между турбинкой 3 и преобразователем 4, 5 экран G из термомагнитного материала, например сплава с содержанием хрома 77„а в турбинке 3 расположен постоянный магнит 7.

Во втором варианте выполнения устройства (фиг. 2) в турбинке 3 размещен магнитопрооод 8 из термомагнитного материала, например феррита марки M> - Z>. При этом, сердечник статора 4 выполнен в аиде постоянного магнита.

Работа устройства происходит следующим образом.

Под действием потока теплоносителя происходит вращение турбинки 3 и нагрев термомагнитного экрана 6 (фиг. 1) или магнитопровода 8 (фиг. 2) до температуры теплоносителя; В результате вращения турбинки 3 на статоре 4 генерируется ЭДС, величина которой прямо пропорциональна частоте вращения турбинкой 3 и магнитному потоку, пересекающему обмотки статора

4 преобразователя 5:

F.=N Ф а since t, Угловая частота турбинки 3 прямо пропорциональна расходу теплоносителя Q, то есть в= f(Q), где м — угловая частота ротора, Q — расход теплоносителя.

Таким образом. генерируемая в статоре

4 преобразователя 5 ЭДС является функцией от расхода и температуры теплоносителя, которые и определяют количество .

55 где Š— ЭДС, N "число витков обмотки статора 4, Ф- магнитный поток, в- угловая частота ротора, т — время.

Величина магнитного потока Ф в первом и втором варианте выполнения устройства прямо пропорциональна температуре нагрева термомагнитных элементов 6, 8, равной температуре теплоносителя, то

35 есть Ф = f (Т), где — магнитный поток, Т вЂ” температура.

В первом варианте выполнения устройства (фиг. 1) с ростом температуры падает

40 шунтирующая способность экрана 6, в результате чего увеличивается магнитный поток Ф, создаваемый магнитом 7 турбинки 3 о обмотках статора 4 преобразова геля 5.

Во втором варианте (фиг. 2) увеличение

45 магнитного потока в обмотках статора 4 преобразователя 5 происходит за счет повышения магнитной проницаемости ферритного магнитопровода 8 турбинки 3 при увеличении температуры, 50

2003061

Е f(Q, Т) - f{A), теплоты, переносимой теплоносителем, то есть: где Š— ЭДС.

0 — расход теплоносителя, Т вЂ” температура, А — количество теплоты.

Далее сигнал с обмоток статора 4 поступает на преобразователь 5, где происходит

его перевод в единицы тепла и регистрация, Выполнение устройства для регистрации количества тепла с термомагнитными

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ТЕПЛА. содержащее турбинку-ротор и термочувствительный элемент, установленные внутри корпуса-трубопровода, статор, размещенный снаружи корпуса-трубопровода, и блок регистраэлементами, изменяющими в зависимости от температуры теплоносителя поступающий на преобразователь сигнал, генерируемый турбинкой в зависимости от расхода

5 теплоносителя, при прас го е устройства повышает его надежность и то чость, расширяет область применения устройства для теплоносителей различного состава и с различной температурой.

10 (56) Авторское свидетельство СССР

М 1168807, кл. G 01 К 17/06, 1985, Авторское свидетельство СССР

М 1599677, кл. 6 01 К 17/06, 1988, 15 ции, электрически связанный со статором, отличающееся тем, что термочувствитель20 ный элемент выполнен в виде термома:— нитного экрана, размещенного между ротором и статором, или е виде магнитопровода из термомагнитного материала, размещенного в роторе, 25