Устройство для поверки теплосчетчиков

 

Изобретение относится к области измерения тепловых величин и может быть использовано в метрологии для поверки теплосчетчиков. Устройство для поверки теплосчетчиков содержит основной и дополнительный замкнутые контуры, а также измерительно-вычислительное устройство. Основной контур состоит из участков нагрева и охлаждения теплоносителя, участков испытания поверяемых теплосчетчиков. Дополнительный контур связан с участками охлаждения и нагрева основного контура тепловым насосом. Поверхность теплообмена на участке охлаждения основного контура представляет собой датчик теплового потока. Датчик теплового потока связан с измерительно-вычислительным устройством. Такое выполнение устройства позволяет повысить точность за счет упрощения схемы измерения. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области измерения тепловых величин и может быть использовано в метрологии для поверки теплосчетчиков.

Известно устройство для поверки теплосчетчиков, содержащее замкнутую систему трубопроводов с насосом, нагревателем и охлаждающим устройством, с участками поверяемого и образцового теплосчетчика с двумя термопарами и расходомерным узлом, а также измерительно-вычислительный комплекс (например, а.с. СССР N 1700396, 1988 г.). Недостатком таких устройств является невысокая точность определения количества теплоты, поскольку для этого требуются три преобразователя измеряемых величин: два - температуры и один - расхода теплоносителя. Соответственно, требуются и три линии связи с устройством обработки сигналов. Все это и приводит к снижению точности установки в целом, так как каждая из этих частей вносит свою погрешность, особенно расходомер. Кроме того, в алгоритм вычислений необходимо вводить значения удельной теплоемкости теплоносителя, которая зависит от температуры и других факторов.

В предлагаемом техническом решении достигается повышение точности за счет более простой схемы измерения, не требующей определения температур и расхода теплоносителя. Для этого в устройстве для поверки, содержащем основной замкнутый контур из трубопроводов с насосом, состоящий из участков нагрева и охлаждения теплоносителя, участков испытания поверяемых теплосчетчиков, и измерительно-вычислительное устройство, наряду с основным контуром введен дополнительный замкнутый контур, связанный с участками охлаждения и нагрева основного контура тепловым насосом, а поверхность теплообмена на участке охлаждения представляет собой датчик теплового потока, связанный с измерительно-вычислительным устройством.

На чертеже дана структурная схема устройства, где изображен основной контур из трубопроводов, включающий в себя насос 1, теплообменник охлаждения жидкости 2, содержащий датчик теплового потока 3, теплообменник нагрева жидкости 4 и испытательный участок 5 для поверяемых теплосчетчиков. Вторые полости теплообменников 2 и 4 связаны трубопроводами с тепловым насосом 6, образуя второй, дополнительный контур. Сигнал датчика обрабатывается связанным с ним измерительно-вычислительным устройством 7.

Поверка теплосчетчиков производится путем сравнения их показаний с количеством теплоты, переданной в теплообменнике 2 и измеренной датчиком теплового потока 3. Насос 1 поддерживает циркуляцию жидкости в основном контуре, а тепловой насос 6 повышает ее температуру в теплообменнике 4 за счет понижения температуры во второй полости теплообменника 2. Поскольку температура жидкости в его первой полости оказывается выше, то возникает поток тепла через датчик 3. Выходной сигнал датчика E = kq, где q - количество теплоты, передаваемой в единицу времени, k - коэффициент преобразования датчика.

Следовательно, измеряя E, определяем q = E/k. Поскольку суммарное количество теплоты Q, переданное за время = 2-1, определяется выражением то, подставив значение q, получим . Этот простой алгоритм реализует измерительно-вычислительное устройство.

Таким образом датчик теплового потока измеряет полное количество теплоты, передаваемой объекту теплопотребления, роль которого выполняет вторая полость теплообменника 2, охлаждаемая тепловым насосом.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность определения метрологических характеристик поверяемых теплосчетчиков, поскольку погрешность измерения в данном случае зависит, в основном, от качества датчика теплового потока, которое при современной технологии их изготовления может быть весьма высоким. Кроме того, сигнал такого датчика не зависит от теплофизических свойств теплоносителей в обеих полостях теплообменника 2.

Формула изобретения

Устройство для поверки теплосчетчиков, содержащее основной замкнутый контур из трубопроводов с насосом, состоящий из участков нагрева и охлаждения теплоносителя, участков испытания поверяемых теплосчетчиков и измерительно-вычислительное устройство, отличающееся тем, что наряду с основным контуром введен дополнительный замкнутый контур, связанный с участками охлаждения и нагрева основного контура тепловым насосом, а поверхность теплообмена на участке охлаждения основного контура представляет собой датчик теплового потока, связанный с измерительно-вычислительным устройством.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к противопожарной технике и позволяет расширить функциональные возможности стенда для испытаний тепловых полярных извещателей

Изобретение относится к теплофизическим измерениям и позволяет повысить точность поверки теплосчетчиков с большим диаметром трубопроводов

Изобретение относится к теплофизическим устройствам с цифровой автоматизированной схемой измерения температуры

Изобретение относится к области теплометрии и может быть использовано при калибровке датчиков теплового потока

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для целей энергетического аудита и энергосбережения. Заявлен способ калибровки и поверки системы измерения тепловой энергии и теплоносителя, основанный на калибровке температуры с помощью термостата, отключении объекта потребления от теплосетей и подключении образцовых средств измерения расхода к трубопроводам теплоносителя. Способ предполагает сличение показаний калибруемой системы и образцовых средств и учет разности показаний расхода, количества и температуры теплоносителя калибруемой системы измерения по подающему и возвратному трубопроводу. Рабочие термометры подключают к термостату через сбалансированные удлинительные провода и в каждой точке стабилизированной температуры производят калибровку каналов расхода с построением графика температур и расходов для нескольких значений температуры и нескольких значений расхода при каждом значении температуры. Технический результат - повышение достоверности измерений. 7 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области теплометрии и может быть использовано при калибровке датчиков теплового потока. Способ калибровки термоэлектрического датчика теплового потока заключается в том, что собственное электрическое сопротивление датчика теплового потока измеряют при пропускании переменного тока величины от 1 до 20 мА, а термоэлектрическую добротность измеряют при пропускании постоянного тока величины от 1 до 20 мА, после чего определяют чувствительность термоэлектрического датчика из следующего выражения: где Se - чувствительность термоэлектрического датчика; ACR - собственное сопротивление термоэлектрического датчика; Z - термоэлектрическая добротность датчика; s - площадь чувствительной поверхности термоэлектрического датчика; α - коэффициент Зеебека (термоЭДС) термоэлемента; 2N - количество термоэлементов или спаев в термоэлектрическом датчике. Технический результат - повышение точности получаемых данных. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 4 табл.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при калибровке и поверке трубопроводных систем измерения и учета тепловой энергии и счетчиков воды и жидкости. Предложенный способ калибровки измерительных систем учета тепловой энергии и поверки счетчиков жидкости непосредственно на объекте их эксплуатации основан на подключении с помощью кранов образцового средства измерения к трубопроводам теплоносителя, временной стабилизации параметров потока и сличении показаний калибруемой системы с образцовым средством. Поток теплоносителя с подающего трубопровода через образцовое средство на возвратный трубопровод дополнительно направляют через поверяемые счетчики жидкости. Счетчики жидкости поверяют одновременно с калибровкой счетчиков тепловой энергии и теплоносителя. Технический результат - повышение производительности метрологических работ по тепловой энергии и воде в эксплуатации. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для поверки счетчиков горячей воды преимущественно в системах теплоснабжения. Установка для поверки счетчиков горячей воды содержит испытательный участок трубопровода, на котором последовательно по потоку установлены эталонный и поверяемый счетчики воды и регулятор расхода, вычислительное устройство, подогреватель воды, датчики температуры и запорная арматура. Подогреватель воды размещен на испытательном участке трубопровода между эталонным и поверяемым счетчиками воды и выполнен в виде парового теплообменника, снабженного регулятором температуры горячей воды, проходящей через поверяемый счетчик, содержащим датчик температуры горячей воды, размещенный на испытательном участке трубопровода непосредственно за поверяемым счетчиком, и подключенный к датчику температуры горячей воды блок управления, выход которого соединен с приводом вентиля, установленного в линии подачи пара в паровой теплообменник. При этом на испытательном участке трубопровода непосредственно за эталонным счетчиком установлен датчик температуры холодной воды. Выходы эталонного и поверяемого счетчиков воды, а также датчики температуры холодной и горячей воды подключены к входам вычислительного устройства. Вход испытательного участка трубопровода через вентиль соединен с напорной магистралью холодной воды, а его выход через запорную задвижку присоединен к обратному коллектору сетевой воды источника тепла. Технический результат - повышение точности измерения действительных значений объема горячей воды, проходящей через поверяемые счетчики, в диапазоне температур, соответствующем рабочим условиям эксплуатации поверяемых счетчиков водяных систем теплоснабжения, верхний предел которого составляет 200°C. 1 ил.

Изобретение относится к области измерения тепловых величин и может быть использовано в метрологии для поверки теплосчетчиков

Наверх