Тепловой расходомер

 

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к тепловым устройствам для измерения расхода жидкости или газа. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет линеаризации характеристики расход - выходное напряжение для любых средо На трубопроводе 1 расположены термочувствительные элементы 2 и 3 и нагревающий. транзистор 4. Усилитель 7 разбаланса усиливает сигнал, поступающий с мостовой схемы, образованной термочувствительными элементами и резисторами 5о Усиленный сигнал сравнивается операционным усилителем 8 с опорным от.источника 6 опорного напряжения . Выходное напряжение операционного усилителя управляет источником тока на транзисторе 9 и резисторе 10, задающих ток через нагревающий транзистор 4. Напряжение коллектор - эмиттер нагревающего транзистора 4 постоянно и задано источниками напряжения подогрева 11 и опорного напряжения 6, Выходной сигнал снимается с резистора 10, 1 ил. Ш (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ду 4 G 01 F 1/68

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«Ю».1Ф

Ф-4

Ь.i<

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4092518/24-)0 (22) 13.05.86 (46) 07.02.89. Бюл. В 5 (72) М.В.Васильев, А.А.Тюнин и С.Г.Бацюра (53) 681.121(088.8) (56) Патент США 9. 3992940, кл. G 01 F 1/68, 1976.

Авторское свидетельство СССР

9 1029011, кл. G 01 F 1/68, 1981.

1 (54) ТЕПЛОВОЙ РАСХОДОМЕР (57) Изобретение относится к области приборостроения, а именно к тепловым устройствам для измерения расхода жидкости или газа. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей sa счет линеаризации характеристики расход — выходное напряжение для любых сред. На трубо„,SU„„1456789 A 1 проводе 1 расположены термочувстви}1 тельные элементы 2 и 3 и нагревающий, транзистор 4. Усилитель 7 разбаланса усиливает сигнал, поступающий с мостовой схемы, образованной термочувствительными элементами и резисторами 5. Усиленный сигнал сравнивается операционным усилителем 8 с опорным от.источника 6 опорного напряжения. Выходное напряжение операционного усилителя управляет источником тока на транзисторе 9 и резисторе 10, задающих ток через нагревающий транзистор 4. Напряжение коллектор — эмиттер нагревающего транзистора 4 постоянно и задано источниками напряжения подогрева 11 и опорного напряжения 6, Выходной сигнал снимается с резистора 10.

1 ил.

1456789

Изобретение относится к приборостроению, а именно к тепловым устройствам для измерения расхода жидкости или газа.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет линеаризации характеристики расход— выходное напряжение для любых сред.

На чертеже изображена блок-схема расходомера.

Расходомер состоит из трубопрово» да 1 ° термочувствительиых элементов

2 и 3, расположенных по обе стороны от нагревающего транзистора 4, припаянного теплоотводом к трубопрово ду, резисторов 5, соединенных в мостовую схему с термочувствительными элементами, источника б опорного напряжения, подсоединенного к базе нагревающего транзистора и одной из диагоналей местовой схемы, усилителя, 7 разбаланса, включенного в другую диагональ мостовой схемы, операцион ного усилителя 8, одним из входов подсоединенного к входу усилителя раэбаланса, а другим — к источнику

6 опорного напряжения, источника тока на транзисторе 9 и токозадающего резистора 10, включенного в эмиттерную цепь транзистора, причем база . транзистора подсоедииена к выходу операционного усилителя, а коллек.тор — к эмиттеру нагревающего тран зистора, коллектор которого подключен к источнику 11 напряжения подогрева.

Расходомер работает следующим образом.

Усилитель разбаланса усиливает сигнал, поступающий с мостовой схемы, образованной термочувствительными элементами 2 и 3, резисторами 5.

Усиленный сигнал сравнивается операционным усилителем 8 с опорным от источника б опорного напряжения. Полученное на выходе операционного усилителя напряжение управляет источником тока на транзисторе 9 и резисторе 10, задающих ток через нагревающий транзистор 4. Таким образом, путем изменения отдаваемой нагревающим транзистором 4 мощности разность температур на термочувствитель1 ных элементах 2 и 3 поддерживается постоянной. Мощность, отдаваемая нагревающим транзистором потоку, при этом пропорциональна расходу среды, проходящей через трубопровод

1. Поскольку напряжение между коллектором и эмиттером нагревающего транзистора задано источником опорного напряжения 6 и источником 11 напряжения подогрева, мощность, рассеиваемая нагревающим транзистором, является пропорциональной току через него, а благодаря этому реализуется линейная характеристика расход — ток — выходное напряжение.

Предлагаемый расходомер позволяет проводить анализ показаний с помощью ЭВМ без предварительного введения градуировочных характеристик.

Формула из обретения

Тепловой расходомер, содержащий установленные на трубопроводе нагреватель и два термочувствительных элемента, расположенные по обе стороны от нагревателя и включенные в мостовую схему, два других плеча которой образованы постоянными резисторами, усилитель разбаланса, включенный в одну из диагоналей мостовой схемы, источник тока и источник опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен операционным усилителем и источником напряжения подогрева, в качестве нагревателя использован нагревающий транзистор, а источник тока выполнен в виде транзистора, коллектор которого соединен с эмиттером нагревающего транзистора, эмиттер через токозадающий резистор подключен к общей шине, а база — к выходу операционного усилителя, первый вход которого подключен к выходу усилителя разбаланса, выход источни= ка опорного напряжения подключен к второму входу операционного усилителя, к второй диагонали мостовой схемы и к базе нагревающего транзистора, коллектор которого подключен к источнику напряжения подогрева.