Преобразователь расхода

 

Р,.Д., Пинхусович

t с

Г.М. Мурзин, Э.А. Орехова, Д.П. Под и А.К. Семчевскнй (72) Авторы изобретения (7 l ) 3 а я ыи тел ь (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАСХОДА

Изобретение относится к области приборостроения и может быть исполь. зовано для измерения расхода газов.

Известны устройства для измерения расхода газов, основанные на зависимости между скоростью газового потока и интенсивностью теплоотдачи нагретого тела, помещенного в поток (1 ).

Из известных устройств для измерения расхода газов наиболее близким является устройство, содержащее. твердоэлектролитную ячейку с электродами, нагреватель и измеритель ЭДС, характеризующей величину расхода контролируемого потока 2 ).

Известное устройство может быть использовано только для измерения расходов чистых инертных газов и их смесей, азота и углекислопо rasa, так как в контролируемом потоке rasa должна быть достаточно малое содержание кислорода или веществ, взаимодействующих с кислородом.

Это связано с тем, что присутствие кислорода ведет к неконтролируемому завышению концентрации кислорода, а присутствие горючих веществ ведет к неконтролируемому снижено концентрации кислорода, что в итоге приводит к снижению точности измерения расхода.

Цель изобретения - расширение области применения устройства.

Это достигается тем, что в преобразователе расхода, содержащем твердоэлектролитную ячейку с электродами, нагреватель и измеритель ЭДС, характеризующей величину расхода, 15 электроды твердоэлектролитной ячейки расположены последовательно по потоку, а нагреватель выполнен в виде двух секций, одна иэ которых с постоянным нагревом расположена

20 в области первого по потоку электрода, а другая секция с регулируемым нагревом — в области второго по потоку электрода.

870942 4 где СС вЂ” коэффициент термоэдс, завися" щий от материала электролита и электродов;

ЮП =k — - константа для конкретного устройства.

Температура первого по ходу потока электрода Т зависит от скорости контролируемой среды и конструктивных особенностей твердоэлектролитной ячейки Tg-- (®, где Q — - расход контролируемого потока, т.е. ЭДС твердоэлектролитной ячейки является функцией материалов электроФормула изобретения

З5 Преобразователь расхода, содержащий твердоэлектролитную ячейку с электродами, нагреватель и измеритель ЭДС, характеризующей величину расхода, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, электроды твердоэлектролитной ячейки расположены последовательно по потоку, а нагреватель выполнен в риде двух секций, одна из

45 которых, с постоянным нагревом, расположена в области первого по потоку электрода, а другая секция, с регулируемым нагревом, — в области второго по потоку электрода. о Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Коротков П.А. Тепловые расходомеры. N.,"Машиностроение",1969.

2. Авторское свидетельство СССР

9 488069, кл. G 01 F 1/64, 1972 (прототип).

На чертеже схематически изображен описываемый преобразователь расхода.

Преобразователь расхода содержит твердоэлектролитную ячейку 1, выполненную, например, в виде трубки, во внутренней полости которой нанесены, например, путем вжигания металлические электроды 2 и 3, расположенные последовательно по потоку. Твердоэлектролитная ячейка 4 снабжена нагревателем 5, состоящим из двух секций (спиралей). С помощью нагревателя создается температура твердого электролита 600-800 С, при о которой достигается подвижность ионов кислорода в твердом электролите..Секция нагревателя 6 подключена к регулируемому источнику стабилизированного напряжения 7. По показанию тер" мочувствительного элемента 8 с помощью источника стабилизированного нап-ряжения 7 устанавливается требуемая температура на электроде, например

760 С.

Нагревательная секция 5 и термочувствительный элемент 9, установленный у электрода 3, подключены к регулятору температуры 10, с помощью которого поддерживается постоянная темпе0 30 ратура на электроде 3, например 800 С.

Для измерения ЭДС, возникающей на электрбдах и характеризующей величину расхода потока, используется измеритель ЭДС 11.

Устройство работает следующим образом.

Поток контролируемого газа поступает к первому по ходу потока электроду 2 и охлаждает его до температуры

Т . Второй по ходу потока электрод

3 расположен на некотором расстоянии от электрода 2, причем известными способами в области электрода 3 поддерживается постоянная температура

Постоянство температуры в области второго по ходу потока электрода является необходимым условием работы описываемого устройства, т.е. этот электрод должен находиться при постоянной температуре и под постоянным потенциалом. При этом условии ЗДС твердоэлектролитной ячейки, контролируемая измерителем ЭДС 4, будет зависеть только ат изменения температуры первого по ходу потока электрода Е gT<- К, дов и электролита, конструктивных особенностей мвердоэлектролитной ячейки и расхода контролируемого потока газа.

Учитывая, что вклад конструктивных особенностей и материалов составных частей ячейки постоянен для конкретного устройства, ЭДС твердоэлектролитной ячейки будет функцией только расхода контролируемого потока газа.

Е = Ф (Q) +К, где К 1 — постоянный коэффициент.

Использование. описываемого преобразователя расхода позволит существенно расширить область применения, так как определяется расход практически любых газов и газовых смесей, 870942

Заказ 8417 10 Тираж 705

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Н. Андреева

Редактор О. Филиппова Техред Т.Маточка Корректор Ц, Стец