Расходомер

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 01 F 1/74 1/68

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ 9.", ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, "- -, К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТЯУ (21) 4112398/31-,10 (22) 03.09.86 (46) 07.10.88. Бюл. У 37 (72) С.Е.Кириллов, М.Н.Ветров, Г.А.Соколов и И.А.Спильчевский (53) 681.121 (088.8) (56) Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества. — Л.:. Машиностроение, 1975, с. 450.

Авторское свидетельство СССР

У 497477, кл. С 01 F 1/68,,1974. (54) РАСХОДОМЕР (57) Изобретение относится к измерениям расхода сред в химической,энергетической и др. отраслях промышленности и позволяет измерять расход пневмотранспортируемого сыпучего материала при переменном расходе и объемном содержании транспортирующего газа. Устройство содержит два, тепловых преобразователя с постоянной и переменной мощностью нагрева, SU 1428923 А 1 последний из -которых установлен на вертикальном участке измерительного патрубка. Выходные сигналы с термочувствительных элементов 8, 9 и 1,2 сравниваются посредством дифференциального включения и разностный сигнал поступает на вход блока 10 регулирования мощности нагревателя

3 переменной мощности нагрева. Мощность нагревателя изменяется до тех пор, пока разность температур от термочувствительньм элементов 8, 9 не будет равна разности температур от термочувствительных элементов i, 2. Выходной сигнал с последних через делитель 5 и сигнал с выхода блока

10 регулирования мощности, соответствующие уравновешенному состоянию измерительной схемы, через нормирующие преобразователи 11, 12 подаются на вход вычислительного устройства.

13, где определяется массовый расход сыпучего материала. 4 ил.

1428923

Изобретение относится к области измерительной техники, предназначено для измерения расходов и может быть использовано в химической, энергетической, строительной и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей устройства. 10

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого расходомера; на фиг.2— график зависимости выходного сигнала Т дифференциально соединенных измерительного и компенсационного термочувствительных элементов от массового расхода С и скорости газа ,V„ при с = 1 и мощности нагревателя W, на фиг.3 — график зависимости разности мощностей нагревателей ЬУ от С „ и Ч„ для различных f при условии, что сигнал на входе блока регулирования мощности нагревателя равен нулю, на фиг.4 — график зависимости hT = Х(Ч,E) при мощности нагревателя W =W +dW.

IL

Расходомер содержит тепловой преобразователь с переменной мощностью нагрева с измерительным и компенсационным термочувствительными элементами 1 и 2, нагреватель 3 переменной мощности, установленный на вертикальном участке 4 измерительного патрубка, в котором транспортируется смесь гas — сыпучий материал. Выходы термопреобразователей 1 и 2 соединены ct входом делительного устройства 5. На наружной поверхности трубопровода до зоны подачи из бункера б сыпучего материала установлен тепловой преобразователь с постоянной мощностью

40 нагрева, содержащий дополнительные нагреватель 7, измерительный 8 и компенсационный 9 термочувствительные элементы. Причем, для повышения чув-. ствительности термочувствительные

45 элементы 1, 8 установлены непосред" ственно по ходу потока.

Кроме того, расходомер содержит блок 10 регулирования мощности нагре" вателя, нормирующие преобразователи

11 и 12, вычислительное устройство 13, функции которого выполняет микроЭВМ

"Электроника 60", прибор .14, регистрирующий расход сыпучего материала, и схему 15 сравнения.

Расходомер работает следующим образом.

При прохождении газа-носителя в зоне установки вспомогательного нагревателя 7 постоянной мощности W; с дополнительных измерительного и компенсационного термочувствительных элементов 8, 9 снимается выходной сигнал d Т,, пропорциональный массовому расходу газа-носителя (или его скорости) (фиг.2). Термочувствительные элементы 1, 2 и 8, 9 выбираются такой чувствительности, что при отсутствии в потоке частиц и при равной мощности нагревателей сигнал на входе блока 10 регулирования мощности равен нулю во всем диапазоне изменения расхода газа. Если первоначально мощность нагревателя 3 равна мощности вспомогательного нагревателя 7, тогда с выхода дифференциально включенных термочувствительных элементов 1 и 2 через делительное устройство 5 (первый выход) снимается сигнал йт, пропорциональный скорости газа V, причем g T Ьт, (фиг.2) . Выходные сигналы с термочувствительных элементов 8 и 9 ЬТ, и с термочувствительных элементов 1 и 2 (dТ ) сравниваются по средством дифференциального включения в схеме 15 сравнения и разностный сигнал dT = g Т, - Т поступает на вход блока 10 регулирования мощности нагревателя 3 переменной мощности. Мощность нагревателя увеличивается до тех пор, пока не установится равенство

Устройство работает таким образом, что все время поддерживается равенство (1). Выходной сигнал термочувствительных элементов 1 и 2 через делительное устройство 5 (второй выход) и сигнал с выхода блока 10 регулирования мощности, с ютветствующие уравновешенному состОянию измерительной схемы, подаются через нор,мирующие преобразователи 11 и 12 на вход вычислительного устройства

13, где обрабатываются.

Вычислительное устройство реализует следующие операции. По получен- . ному сигналу 6Т (фиг.2) определяется массовый расход и скорость движения газа по трубопроводу до зоны подачи сыпучего материала.

Приращение мощности и И нагревателя 3 по сравнению с мощностью вспомо= гательного нагревателя 7, соответст1428923

Расходомер содержащий измерительный патрубок с последовательно расположенными на нем тепловыми преобразователями с постоянной и переменной мощностью нагрева, каждый иэ . которых содержит .измерительный и

25 компенсационный термочувствительные элементы, подключенные к схеме сравнения, соединенной через блок регулирования мощности с нагревателем теплового преобразователя с переменЗ0 ной мощностью нагрева,и регистратор, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей расходомера, измерительный патрубок выполнен изогнутым, 35 расходомер снабжен делительным устройством, двумя нормирующими преоб40

50 выражениям (Ь) q„= Ч (1-E) p .Р;

0„= Ч, Е p I ° вующее уравновешенному состоянию измерительной схемы, зависит от расхода газа и объемного содержания газа в потоке. Поэтому по найденному значению массового расхода газа-носителя и измеренному приращению мощности нагревателя, соответствующему уравновешенному состоянию измерительной схемы, находится значение объемного содержания газа Я в смеси газ — сыпучий материал. IIo измеренному выходному сигналу термочувствительных элементов 1 и 2 - AT, рассчитанному значению мощности нагревателя 3—

И (М =И,+6M) и найденному значению объемного содержания Я газа в смеси определяется скорость газа на вертикальном участке трубопровода V

2 (фиг.4). Затем определяется скорость переноса сыпучего материала Ч

Чм где V — скорость витания частиц пеВ реносимого материала.

Для расчета скорости витания частиц может быть использовано известное уравнение

R =А /(18+0,61 Ад), где R =V d/0 А вв здесь d — - диаметр частиц переносимого материала, — коэффициент кинематической вязкости газа-носителя;

g — - ускорение свободного падения.

На основании сохранения массового расхода газа-носителя и при условии постоянства внутреннего диаметра трубопровода на всем протяжении V,= PV,, где Я(1, I

Иассовый расход сыпучего материа.ла и газа-носителя определяется по

Таким образом, для определения мас сового расхода сыпучего материала достаточно измерить расход газа-но5

15 сителя и скорость его на вертикальном участке, разность мощностей нагрева до одинаковой температуры стенки трубопровода до и после зоны подачи сыпучего материала в поток.

Предлагаемый расходомер обладает повышенной точностью измерения при переменном расходе и объемном содержании газа-носителя в смеси гаэ — сыпучий материал, так как в процессе измерения определяется скорость переноса частиц сыпучего материала по трубопроводу и объемное содержание газа в смеси газ — сыпучий материал .

Формула изобретения разователями и вычислительным устройством, на горизонтальном участке измерительного патрубка расположен патрубок ввода сыпучего материала, а тепловой преобразователь с переменной мощностью нагрева размещен на вертикальном участке измерительного патрубка, при этом делительное устройство подключено между выходами термочувствительных элементов преобразователя с переменной. мощностью нагрева и входом схемы сравнения, второй выход делительного устройства и выход блока регулирования мощности подключены через соответствующие нормирующие преобразователи к вычислительному устройству, соединенному с регистратором.

1428923

1428923

Составитель Н.Андреева

Редактор А.Шандор Техред М.Ходанич Корректор Г.Решетник

1.

Заказ 5113/36 Тираж 717 Под писно е

ВНИИПИ Государственного .комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35,,Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4