CZ301974B6 - Meric množství tepla - Google Patents

Abstract

Meric množství tepla má dva v mericí trubici (1) umístené ultrazvukové menice (2) k merení rychlosti proudení a/nebo prutocného množství média a dve teplotní cidla k merení teploty média v prívodním vedení a zpetném vedení. Jedno z teplotních cidel je tvoreno teplotním senzorem (10), který je umísten uvnitr plášte (4) jednoho ultrazvukového menice (2) na jeho stene (11). Teplotní senzor (10) je pritom s výhodou umísten na ose (A) mericí trubice (

Description

Vynález se týká měřiče množství tepla se dvěma v měřicí trubici umístěnými ultrazvukovými měniči k měření rychlosti proudění a/nebo průtočného množství média a dvěma teplotními čidly k měření teploty média v přívodním vedení a zpětném vedení, přičemž měřené hodnoty jsou zpracovány v měřicí části. Měřiče množství tepla se například používají tehdy, když jde o správ10 né rozdělení nákladů na více uživatelů topného zařízení, jak je to také zčásti předepsáno zákony.

Dosavadní stav techniky

U měřičů množství tepla pracujících na principu měření průtoku pomocí ultrazvuku se množství tepla zjišťuje pomocí měření rychlosti proudění média ultrazvukem a pomocí logické vazby dat protékajícího množství a rozdílu teploty mezi přívodním vedením a zpětným vedením topného zařízení.

Měření teploty v přívodním vedení a ve zpětném vedení se provádí teplotními čidly, která jsou provedena jako ponorná čidla v ochranné trubce, nebo také jako kontaktní Čidla.

Z DE-A1-197 13 526 je známé umístění teplotního čidla přímo ve stejném plášti, ve kterém jsou umístěny také ultrazvukové měniče. Přitom ochranná trubka obsahující teplotní čidlo vyčnívá do měřicí dráhy.

Z DE-A 1-33 06 529 je známá výroba elektrody ultrazvukového měniče z materiálu, jehož odpor je závislý na teplotě, takže tato elektroda plní vedle své funkce elektrody měniče také ještě funkci jako teplotní čidlo. Aby se dosáhla dostatečně velká hodnota odporu, musí mít tato elektroda meandrovou strukturu. To ale ovlivňuje vyzařování ultrazvuku a má negativní vliv na přesnost snímání množství tepla. Kromě toho mají měřiče množství tepla zpravidla dva ultrazvukové měniče. Není účelné upravit oba ultrazvukové měniče tak, že budou sloužit jako teplotní snímače oba současně, poněvadž skutečně jako teplotní snímač by měl sloužit jen jeden. Jestliže jsou ale oba ultrazvukové měniče upraveny odlišně, má to nevýhodné účinky z hlediska vysílání a přijmu ultrazvukových signálů. U měřičů množství tepla jsou zpravidla potřeba dva teplotní senzory, s nimiž se snímá teplota v přívodním vedení a ve zpětném vedení topného zařízení. Jestliže je jeden teplotní senzor vytvořen jako elektroda měniče, tak druhý teplotní senzor by nebyl konstruován stejně. Aby se dosáhla dostatečná přesnost při měření teplotního množství, jsou však teplotní senzory zpravidla v páru, to znamená speciálně vyhledány a/nebo navzájem sladěny.

To je však podle DE-A1-33 06 529 jen stěží realizovatelné.

Podstata vynálezu

Vynález spočívá v úkolu vytvořit měřič množství tepla, jehož přesnost měření teploty média je zlepšena, aniž je negativně ovlivněna přesnost měření množství tepla.

Uvedený úkol se podle vynálezu vyřeší měřičem množství tepla, u něhož je jedno z teplotních čidel tvořeno teplotním senzorem, který je umístěn uvnitř pláště jednoho ultrazvukového měniče na jeho stěně.

Výhodná další vytvoření vyplývají z nezávislých nároků ve spojení s příkladem provedení a výkresy.

- I CZ 301974 B6

Přehled obrázků na výkresu

V následujícím je vynález blíže objasněn na příkladu provedení pomocí výkresu. Na výkrese znázorňuje:

obr. 1 schéma měřiče množství tepla a obr. 2 plášť měniče ve zvětšeném znázornění.

io

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněna měřicí trubice I, na jejichž obou koncích je umístěn ultrazvukový měnič 2. Pomocí těchto ultrazvukových měničů 2 a měřicí Části 3, ke které jsou připojeny ultrazvukové měniče 2, se provádí známým způsobem měření rychlosti proudění, respektive proudícího množství média. Ultrazvukové měniče 2 sestávají, jak je známo z pláště 4, ve kterém je umístěn piezokeramický kotouč 5. Piezokeramický kotouč 5 je například nalepen na membránu 6, kterou je plášť 4 těsně uzavřen. Z obou elektrod piezokeramíckého kotouče 5 vedou vývrtem 8 ve spojovacím můstku 9 pláště 4 k měřicí části 3 připojovací vodiče 7. Spojovací můstek 9, kterým je plášť 4 uchycen uvnitř měřicí trubice 1, stěží zabraňuje proudění média.

Podle vynálezu je v jednom plášti 4 ještě navíc umístěn teplotní senzor JO.

Z hlediska lepší patrnosti jsou součásti v plášti 4 znázorněny ještě na obr. 2 ve zvětšeném měřítku. Teplotní senzor JO je upevněn uvnitř pláště 4 na stěně I a to tak, že se nachází na ose A měřicí trubice 1. Teplotní senzor JO je připojen, stejně jako i piezokeramický kotouč 5, pomocí dalších připojovacích vodičů 12 k měřicí části 3. Na obr. 1 a 2 je z důvodu větší přehlednosti zobrazen jen jeden z těchto dalších připojovacích vodičů 12.

Plášť 4 je zhotoven z kovového materiálu, přednostně ze stejného materiálu jako měřicí trubice 1, například z chromniklové oceli. Poněvadž je stěna 11 relativně tenká a teplotní senzor 10 je umístěn na ose A, reprezentuje teplotní senzor 10 velmi dobře skutečnou teplotu protékajícího média. Čím vyšší je teplota, tím více tepla se odvádí přes měřicí trubici 1 do okolí. Ve středu měřicí trubice 1, tedy na ose A měřicí trubice 1, je rychlost média největší. Skutečnou teplotu média tedy nejlépe reprezentuje, když se měří teplota v ose A měřicí trubice 1.

Teplotní senzor 10, kterým s výhodou je z platiny sestávající vrstvený odpor 100 nebo 500 ohmů, nanesený na keramický substrát, je na stěnu 11 například přilepen.

Jsou známé teplotní senzory 10, u nichž je na plochu keramického substrátu ležící proti vrstvenému odporu při pájena nebo při vařena kovová vrstva. Takovéto teplotní senzory JO mohou být na stěnu 11 pripájeny nebo privařeny. Tím se dále ve srovnání s připojením lepením dále zlepšuje přechod tepla z média na teplotní senzor 10, což výhodně dále zvyšuje přesnost měření.

Další připojovací vodiče J2 vedou od teplotního senzoru JO vývrtem 8 spojovacím můstkem 9 k měřicí části 3. Odvod tepla dalšími připojovacími vodiči 12 je bezvýznamný, takže kontakty dalších připojovacích vodičů J_2 nejsou teplotně zatíženy. Kromě toho teplotní napětí neovlivňují přesnost měření.

so Je možné zříci se použití teplovodivých past, jaké se používají u stávajících teplotních čidel ke zlepšení přesnosti měření.

-2 CZ 301974 B6

Řešení podle vynálezu není omezeno na vpředu popsanou konstrukci ultrazvukového měniče 2. Může se použít také tehdy, když je piezokeramický kotouč 5 umístěn v plášti 4 jiným způsobem. Podstatné je, aby kolem pláště 4 proudilo médium. U vpředu uvedeného příkladu provedení vyplývá z obr. 1, že se měřicí trubice I na svých obou koncích, v nichžjsou umístěny pláště 4, jak je to již známé, rozšiřuje. Vynález není omezen na toto provedení měřicí trubice I.

Řešení podle vynálezu má také značné cenové výhody, protože není potřebné měřiči množství tepla bezprostředně přiřazené separátní teplotní čidlo s ochrannou trubicí. Potom je potřebné ještě jako separátní součást pouze druhé teplotní čidlo.

Ve srovnání s DE-A 1-33 06 529 je také výhodné, že se zjednoduší výroba. Elektrody měniče 2 se mohou vyrábět jednodušeji a jako teplotní čidla se mohou používat obchodně obvyklé teplotní senzory 10.

Claims (3)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Měřič množství tepla se dvěma v měřicí trubici (1) umístěnými ultrazvukovými měniči (2) k měření rychlosti proudění a/nebo průtočného množství média a dvěma teplotními čidly k měření teploty média v přívodním vedení a zpětném vedení, přičemž měřené hodnoty jsou zpracovány v měřicí části (3), vyznačující se tím, že jedno z teplotních Čidel je tvo25 řeno teplotním senzorem (10), který je umístěn uvnitř pláště (4) jednoho ultrazvukového měniče (2) na jeho stěně (11).
2. 2. Měřič množství tepla podle nároku 1, vyznačující se tím, že teplotní senzor (10) je umístěn na ose (A) měřicí trubice (1).
3. 3. Měřič množství tepla podle nároku 2, vyznačující se tím, že teplotním senzorem (10) je vrstvený odpor umístěný na keramickém substrátu, který je přilepen na stěnu (11) pláště (4).

   35 4. Měřič množství tepla podle nároku 2, vyznačující se tím, že teplotním senzorem (10) je vrstvený odpor umístěný na keramickém substrátu, přičemž keramický substrát má na ploše protilehlé k vrstvenému odporu připájenou nebo navařenou vrstvu, která je připájena nebo navařena na stěnu (11) pláště (4).