SU901853A1 - Heat counter - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к приборостроению , а именно к устройствам дл  измерени  расхода тепла, вырабатываемого или потребл емого теплоэнергетическими установкё1ми.The invention relates to instrumentation engineering, in particular to devices for measuring the consumption of heat generated or consumed by heat and power installations.

Известен теплосчетчик, позвол ющий определить количество тепла, переносимого теплоносителем в течение определенного интервала времени, содержащий два термометра сопротивлени , включенных в схему дифференциального моста и установленных в пр мом и обратном трубопроводах. К питающей диагонали моста подключен выход расходомера, на выходе моста получают сигнал, ха Зактеризующий количество отдаваемого количества тепла в единицу времени 1.A heat meter is known that makes it possible to determine the amount of heat transferred by a coolant during a certain time interval, which contains two resistance thermometers included in the differential bridge circuit and installed in the forward and reverse pipelines. The output of the flow meter is connected to the supplying diagonal of the bridge, and a signal is received at the output of the bridge, which measures the amount of heat given per unit of time 1.

Недостатком такого теплосчетчика  вл етс  невысока  точность учета тепла, так как при использовании в качестве расходомера дифманометра с преобразователем не учитываетс  изменение плотности теплоносител  от его температуры в месте установки расхо-. домера,The disadvantage of such a heat meter is the low accuracy of heat metering, since when using a differential pressure gauge with a converter as a flow meter, the change in the density of the heat carrier from its temperature at the installation site is not taken into account. domera,

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  теплосчетчик, содержаилй объемный раозсодомер, выход которогоподключен к питающей диагонали моеThe closest to the proposed one is a heat meter, containing a volumetric flow meter, the output of which is connected to the supply diagonal

тойой схемы с двум  термометрами сопротивлени , измерительна  диагональ которой соединена со входом усилител  с отрицательной обратной св зью, дополнительный термометр сопротивлени  и регистратор, вход которого подк.гаочен к выходу усилител , а выход - к дополнительному термометру сопротивлени  (2.This circuit has two resistance thermometers, the measuring diagonal of which is connected to the amplifier input with negative feedback, an additional resistance thermometer and a recorder whose input is connected to the output of the amplifier, and the output to the additional resistance thermometer (2.

10ten

Недостатком известного устройства  вл етс  невысока  точность определени  количества тепла за счет невозможности учета погрешностей, вносимых изменением плотности и расхода 15 теплоносител .A disadvantage of the known device is the low accuracy of determining the amount of heat due to the impossibility of taking into account the errors introduced by the change in the density and the flow rate 15 of the coolant.

Цель изобретени  - повышение точт ности измерени  расхода тепла.The purpose of the invention is to increase the accuracy of heat consumption measurement.

Указанна  цель достигаетс  тем, что термометры сопротивлени  включе20 ны в одну ветвь моста; а дополнительный;термометр включен параллельно цепи отрицательной обратной св зи усилител .This goal is achieved by the fact that resistance thermometers are included in one branch of the bridge; and optional; the thermometer is connected in parallel with the negative feedback circuit of the amplifier.

5 На чертеже изображена функциональна  схема предлагаемого теплосчетчика .5 The drawing shows a functional diagram of the proposed heat meter.

Теплосчетчик содержит объемный .расходомер 1, на выход которого включена мостова  схема 2, состо ща  из двух термометров 3 и 4 сопротивлени , установленных в пр мом и обрат ном трубопроводах соответственно, посто нного резистора 5, включенного последовательно с термометром 4 сопротивлени , посто нных резисторов 6 и 7, образующих вторую ветвь моста, Выход моста 2 подключен ко входу усилител  8, охваченного отридательной обратной св зью, подаваемой на второй вход усилител  8 с последовательно соединенных -дополнительного термометра 9 сопротивлени , включенного в тот же трубопровод, Ч1 и расходомер, и посто нного резистора 10.Вход регистратора 11 подключен к выходу усилит ел  8, а выход - к до полнительному термометру 9 сопротивлени . Теплосчетчик работает следующим образом. Унифицированный токовый сигнал I с выхода объемного расходомера 1, пропорциональный объемному расходу теплоносител  в пр мим трубопроводе, поступает на питающую диагональ мостовой схемы (точки соединени  термометра 3 сопротивлени  и резистора 6, резисторов 5 и 7) . Напр жение на измерительной диагонали моста (точки соединени  резисторов б и 7, термометров 2 и 3 сопротивлени ) опре- дел етс  -выражением V т .(g4-«5) . e. где I - входной ток расходомера; R - сопротивление термометра 3 О сопротивлени ; R. - сопротивление термометра 4 сопротивлени - сопротивление резистора 5; Rj, - сопротивление резистора б-; RT. - сопротивление резистбра 7; При использований резисторов 6 и 7, удовлетвор ющих-условию. ,RJ+Rц+R5, (2) ЧТО обеспечиваетс  включением тер мометров сопротивлений в одну ветвь моста, так как при использовании ре зисторов б и 7 с большим сопротивлением , эквивалентов сопротивление моста относительно точек подсоедине ни  к расходомеру, не превышает сум мы сопротивлений резисторов 3 - 5 и  вл етс  допустимым сопротивлени нагрузки дл  раходомера с унифици рованным токовым выходным сигналом, выражение (1) принимает вид V - Т-AilMblll 1n о Это напр жение приложено между общим проводом и инвертируютцим входом усилител  8, в качестве которого может быть использована, например , микросхема 140УД6. На второй ход усилител  8 подаетс  напр жеие отрицательной обратной св зи, нимаемое с последовательно соединеных термометра 4 сопротивлени  и реистора 5 Vot Ij (R,+R,o ), (4) де Ij, - выходной ток усилител ; Rg - сопротивление термометра 9 сопротивлени ; - сопротивление резистора 10. При достаточно большом коэффицинте усилени  усилител  8 с погрешостью статизма выполн етс  условие авенства напр жени  обратной св зи QJ и напр жени  V с выхода мостовой хемы 2, тогда I. ...;.... | Отсюда выражение выходной харакеристики теплосчетчика будет следуюдам:и .и -с (О 01 I -I t tii % , ) (б) I- fe. J э + Исходна  функци  преобразовани  теплосчетчика определ етс  как . Q G, -ioSp где GO - объемный расход теплоносител  ; . р - плотность теплоносител  ( жидкости); ioSf- энтальпии теплоносител  в пр мом и обратном трубопроводах . Аппроксимиру  разность энтальпий выражением ihp -ioSp a-Rt«p -(RoSf. +b) , (8) a плотность жидкости, при условии, что расходомер установлен в пр мом трубопроводе, выражением С получаем аппроксимирующее выражение дл  исходной функции теплосчетчика ., -( +b)3 где a,b,c,d - посто нные коэффициенты . Из сравнени  выражений (8), (9), (10) с (б) видно, что выражение Ij- R,-(R,-HR5) аппроксимирует разность энтальпий, а . (i2) аппроксимирует плотность жидкости, тогда при определенном выборе сопротивлений резисторов 5, б, 7 и 10, вход щих в устройство, выходной токThe heat meter contains a volumetric flow meter 1, the output of which includes bridge 2, consisting of two resistance thermometers 3 and 4, installed in the forward and reverse pipelines, respectively, a fixed resistor 5 connected in series with a resistance thermometer 4, and resistors 6 and 7, forming the second branch of the bridge, the output of bridge 2 is connected to the input of the amplifier 8, covered by negative feedback, fed to the second input of the amplifier 8 from series-connected additional thermometer 9 connected to the same pipeline, P1 and the flow meter, and the constant resistor 10. The input of the recorder 11 is connected to the output of the amplifier 8, and the output to the additional resistance thermometer 9. Heat meter works as follows. The unified current signal I from the output of the volumetric flow meter 1, proportional to the volumetric flow of the coolant in the direct pipeline, goes to the supply diagonal of the bridge circuit (connection points of the resistance thermometer 3 and resistor 6, resistors 5 and 7). The voltage on the measuring diagonal of the bridge (the connection points of resistors b and 7, thermometers 2 and 3 resistance) is determined by the expression V t. (G4 - 5). e. where I is the input current of the flow meter; R is the resistance of the thermometer 3 o resistance; R. - resistance of resistance thermometer 4 - resistance of resistor 5; Rj, is the resistance of the resistor b-; RT. - resistor 7; When using resistors 6 and 7 that satisfy the condition. , RJ + Rts + R5, (2) THAT is ensured by the inclusion of resistance thermometers in one branch of the bridge, since when using resistors b and 7 with high resistance, the equivalent of the bridge resistance relative to the points connected to the flow meter does not exceed the sum of the resistances of the resistors 3 - 5 and is a valid load resistance for a rahodomer with a unified current output signal, the expression (1) takes the form V - T-AilMblll 1n о This voltage is applied between the common wire and the inverting input of the amplifier 8, which can It can not be used, for example, 140UD6 chip. The second stroke of the amplifier 8 is supplied with the negative feedback voltage taken from the series-connected resistance thermometers 4 and the reistor 5 Vot Ij (R, + R, o), (4) de Ij, is the output current of the amplifier; Rg is the resistance of the resistance thermometer 9; - the resistance of the resistor 10. With a sufficiently large gain factor of the amplifier 8 with a statistical error, the condition of feedback voltage QJ and voltage V from the output of bridge 2 is satisfied, then I. ...; ... .... | Hence the expression of the output characteristic of the heat meter will be as follows: and. And -c (O 01 I -I t tii%,) (b) I-fe. J e + The original heat meter conversion function is defined as. Q G, -ioSp where GO is the volumetric flow rate of the coolant; . p is the density of the coolant (liquid); ioSf-enthalpies of coolant in the forward and reverse pipelines. Approximate the enthalpy difference by the expression ihp -ioSp a-Rt «p - (RoSf. + B), (8) a is the density of the liquid, provided that the flow meter is installed in the direct pipeline, by the expression C we obtain an approximating expression for the original function of the heat meter. (+ b) 3 where a, b, c, d are constant coefficients. From a comparison of expressions (8), (9), (10) with (b) it can be seen that the expression Ij - R, - (R, -HR5) approximates the difference in enthalpy, a. (i2) approximates the density of the fluid; then, with a certain choice of resistors 5, 7, and 10 resistances entering the device, the output current is

пропорционален количеству тепла, выработанному или потребленному теплоэнергетическими установками.proportional to the amount of heat produced or consumed by heat and power plants.

Таким образом, изобретение позвол ет устранить методическую погрешность , что ведет к повышению точности измерений. Кроме того, нова  схема содержит меньшее количество дорогосто щих пр.ецезионнь Х резисторов .Thus, the invention allows to eliminate the methodological error, which leads to an increase in the accuracy of measurements. In addition, the new circuit contains a smaller number of expensive current X resistors.

Claims (2)

1.Патент Франции 2157099, кл G 01 К , 1973.1. The patent of France 2157099, CL G 01 K, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР2. USSR author's certificate 498518,кл. G 01 К 17/08, 1973 (прототип ) ,  498518, cl. G 01 K 17/08, 1973 (prototype),