Калориметрический расходомер жидкостейи газов

О П

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 21 111.1967 (№ 1143626/18-10) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 14Х.1969. Бюллетень ¹ 17

Дата опубликования описания 30. IX.1969

Кл. 42е, 23!10

МПК Ст 011

УД К, 681.121.832 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Г. А. Хононзон, Е. П. Шахматов и Э. Юсубов

Заявитель

КАЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ РАСХОДОМЕР ЖИДКОСТЕЙ

И ГАЗОВ

Изобретение относится к области приооростроения и может быть использовано в химической, нефтяной промышленности, а также при проведении научно-исследовательских работ, поскольку позволяют измерять сверхмалые расходы как жидкостей, так и газов, независимо от агрессивности среды.

Известны конструкции калориметрических расходомеров, содержащие патрубок, термочувствительные элементы, нагревательный элемент и измерительну|о схему, основанные на измерении интенсивности отбора тепла от нагретого тела протекающим веществом, в которых для измерения температуры используются термопары или термометры сопрогивления.

Такие приборы отличаются большой инерционностью, малой чувствительностью и невысокой точностью измерения.

Другие известные калориметрические расходомеры основаны на принципе измерения электропроводности нагретой жидкости.

Однако этими приборами можно измерять расход только однородных жидкостей, нагретых до постоянной температуры, и нельзя измерять расход газов.

Предлагаемый расходомер отличается от известных тем, что, с целью повышения быстродействия и чувствительности, втулка термочувствительного элемента выполнена тонкостенной и расположена внутри патрубка, снабженного высокочастотной воспринима1ощей катушкой, включенной в колебательный контур измерительного генератора, выход которого подключен к одному из входов измерительной схемы.

На чертеже показана принципиальная схема оасходомера. Расходомер состоит из патруока 1, выполненного из непроводящего ма10 териала (например, стекла, бакелита и др.), идентичных термочувствительных элементов 2 и 8 с входящими в них втулками 4 и 5, высокочастотными катушками 6 и 7 и измерительными генераторами 8 и 9, ключей 10 и 11, 15 сравнивающего устройства 12, элемента 18 выдерж.и времени, генератора, 4 высокой частоты, высокочастотной нагревательной обмотки 15 и измерительного прибора 16.

Принцип действия прибора основан на из20 мерении интенсивности отбора тепла от нагретого тела протекающим веществом.

Изменение температуры втулки влечет за собой изменение комплексного сопротивления контуров, что, в свою очередь, приводит к из25 менению амплитуды колебаний генераторов

8 и 9.

Выходные сигналы генераторов 8 и 9 через нормально открытые ключи 10 и 11 поступают на сравнивающее устройство 12, которое вклю30 чает элемент 18 выдержки времени. В тот же

3 момент элемент 18 . запускает генератор 14, который остается включенным в течение времени, задаваемого элементом 18. Одновременно закрываются ключи 10 и 11, которые остаются закрытыми в течение того же времени.

Время выдержки можно уcTQIIBBëèâàòü в широких пределах в зависимости от диапазона измеряемого расхода.

По обмотке генератора 14 протекает ток высокой частоты, наводя во втулке 5 вихревые токи, которые, в свою очередь, разогревают ее. В момент окончания времени выдержки генератор 14 отключается, нагрев втулки 5 прекращается и в то же время открываются ключи 10 и 11, На сравнивающее устройство 12 начинают поступать выходные сигналы генераторов 8 и 9. Поскольку температура втулки

5 превышает температуру втулки 4, выходной сигнал генератора 9 отличается от выходного сигнала генератора 8.

В результате отбора тепла от втулки 5 протекающим веществом последняя охлаждается до тех пор, пока температуры втулок не сравняются. В момент равенства температур втулок выходные сигналы генераторов 8 и 9 сравняются.

Сравнивающее устройство 12 выдаст запускающий импульс на элемент 18, и цикл повторится. Время охлаждения втулки 5 зависит от скорости протекания измеряемого потока.

Поскольку при каждом цикле нагрев втулки производится в течение постоянного времени, равного длительности выдержки, частота появления выходного сигнала из сравниваю243864 щего устройства 12 прямо зависит от скорости потока.

Расход измеряют прибором 1б путем измерения частоты появления выходного сигнала из сравнивающего устройства 12.

Для уменьшения инерционности и увеличения чувствительности нагрев термочувствительного элемента осуществляется вихревыми токами.

10 Изменение температуры тонкостенной втулки мгновенно влияет на изменение выходного сигнала термочувствительного элемента. Кроме того, поскольку втулка находится в потоке как наружной, так и внутренней поверхностью, 15 процесс теплопередачи во много раз улучшен.

Предлагаемый расходомер позволяет измерять расход жидкостей и газов независимо от их температуры и однородности с высокой точностью, малой инерционностью и в широ20 ком диапазоне.

Предмет изобретения

Калориметрический расходомер жидкостей

25 и тазов, содержащий патрубок, термочувствительные элементы, нагревательный элемент и измерительную схему, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и чувствительности, втулка термочувствительного элеЗ0 мента выполнена тонкостенной и расположена внутри патрубка, снабженного высокочастотной воспринимающей катушкой, включенной в колебательный контур измерительного генератора, выход которого подключен к одному из входов измерительной схемы.

Составитель Н. й. Варнек

Редактор С. Хейфиц Техред Л. К. Малова

Корректоры: А. Николаева и Л. Корогод

Заказ 2417 14 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2