ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Измерительные устройства неконтактных тепловых расходомеров из "Динамические контактные измерения тепловых величин " Неконтактные расходомеры находят все более широкое применение для измерения газов, жидкостей, жидких металлов, пульп и сыпучих материалов. Они обладают широким диапазоном измерения— от 1-10 до десятков кубических метров в час [103]. Во взрывобезопасном исполнении эти приборы применяются для измерения потоков органических веществ [95]. [c.118] Инерционность тепловых неконтактных расходомеров может быть снижена в 15—20 раз при помощи корректирующих устройств и малоинерционных вставок. [c.118] Из табл. 3 видно, что измерению подлежит либо разность температур при стабилизированной мощности нагревателя (рис. 69), либо Мощность нагревателя при стабилизации разности температур с помощью следящих систем (рис. 70). [c.118] В разомкнутой системе измерения (рис. 69) питание нагревателя Н осуществляется от стабилизированного источника питания СИП. Во избежание перегрева потока и перегорания обмотки нагревателя предусмотрен блок-контакт БК, который управляется реверсивным двигателем РД и электронным усилителем ЭУ со встроенным внутри него регулятором. [c.118] Как видно из (П.2), связь между расходом и разностью температур имеет гиперболический характер. [c.118] Термометры сопротивления в тепловых расходомерах могут включаться в различные мостовые схемы. Некоторые разновидности таких схем приведены в табл. 6 с указанием их относительной чувствительности. Однако при выборе схемами 1 и 6 с лучшими статическими свойствами приходится пренебречь, так как наименьшей инерционностью обладают схемы 4 и 9 с относительной чувствительностью порядка 20%. [c.119] При выборе в качестве термоприемников термопары или термометра сопротивления следует учитывать, что на больших диаметрах труб можно установить большее число термопар, а следовательно, получить пропорциональное увеличение чувствительности. По этой причине на малых трубках предпочтительнее применять термометры сопротивления проволочные (до 500° С) или полупроводниковые (до 180° С). Термометры сопротивления в некоторых схемах одновременно выполняют две функции — термоприемников и нагревателей (схемы 6 и 7 табл. 6). [c.119] Как видно из табл. 6, в тепловых расходомерах применимы оба типа мостовых схем — уравновешенные и неуравновешенные. [c.119] Инерционность теплового расходомера можно значительно снизить в парциальных расходомерах, в которых величина ответвленного потока поддерживается постоянной с помощью регулятора [104]. [c.120] Относительно высокая стабильность динамических свойств расходомера достигается за счет стабилизированного нагрева и стабилизируемого потока в байпасной линии. Постоянная времени описанного расходомера не превышает 10 с, а чистое запаздывание— 3—5 с при расходах 0,1—0,5 м /ч. [c.121] Одним из перспективных направлений развития тепловых расходомеров является разработка приборов динамического режима [3]. [c.121] Принцип действия таких приборов основан на зависимости температуры подогреваемого термоприемника или времени, за которое эта температура достигнет заданного значения при дискретной работе нагревателя, от скорости. Этот принцип позволяет создать малоинерционные приборы для больших трубопроводов, так как динамические свойства в данном случае определяются тепловыми свойствами малогабаритных нагревателей и термоприемников. [c.121] Основными вариантами реализации описанного принципа являются следующие. [c.121] В качестве примера дискретного расходомера динамического режима рассмотрим одну из схем второго варианта реализации. [c.122] Принципиальная схема расходомера приведена на рис. 75. [c.122] небаланса моста усиливается усилителем 2, после которого подается на переключающее устройство — триггер 3. Реле времени собрано на конденсаторе С1 и электромеханическом реле Р2. Указатель расхода 6 состоит из шагового искателя ШИ, кнопки вызова КВ и счетчика времени СВ. В качестве регистратора расхода 7 применен электромеханический счетчик импульсов СИ. Для линеаризации выходной частотной характеристики предназначен блок линеаризации 5, состоящий из накопительного реактивного конденсатора С2 и сопротивления / /. Целью такой линеаризации является введение дополнительной тепловой мощности в поток в зависимости от величины расхода. Разряд конденсатора С2 на нагреватель происходит в каждый цикл, что обеспечивает безынерционность действия блока линеаризации. Блок может быть настроен на линеаризацию либо частоты переключений, либо времени охлаждения ТП. [c.123] Цикл работы расходомера осуществляется в следующем порядке. При нулевом выходном сигнале моста, когда температура термистора равна 1,, триггер 3 переключается и обеспечивает питание обмотки реле Р1. При этом через конденсатор С/ включается реле Р2, а через сопротивление Я1 включается на заряд конденсатор С2. Реле Р2, включаясь на самоблокировку, подключает нагреватель Н к цепи питания и отключает его от реактивного накопителя конденсатора С2. При повышении температуры термистора на измерительной диагонали моста появляется напряжение небаланса, которое усиливается усилителем 2. При температуре термистора t происходят переключение триггера, отключение реле Р1 и прекращение зарядки конденсатора С2. [c.123] Продолжительность времени включения нагревателя определяется величинами сопротивления реле Р2 и емкости конденсатора С1. Мощность нагревателя подбирается такой, чтобы при максимальном расходе время переключения т было меньше времени включения нагревателя. [c.123] По окончании заряда конденсатора С/ реле Р2 обесточивается, отключает от цепи питания нагреватель и подключает его к конденсатору С2. В этот момент температура термистора равна По инерции температура термистора некоторое время будет повышаться, затем начинается его охлаждение до температуры 1,. При этом выходное напряжение измерительного моста уменьшается до нуля, триггер переключается и начинается новый цикл. [c.123] Частота выходного сигнала определяется только временем охлаждения термистора, так как время его нагрева постоянно. [c.124] Вернуться к основной статье