專利名稱：熱平衡流量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種流體流量儀表，特別是利用熱平衡原理測量流體流量的熱平衡流量儀。
現(xiàn)有的流量儀表大都采用葉輪式，齒輪轉(zhuǎn)數(shù)記數(shù)方式。這種記數(shù)方式存在機械磨損、湍流及不同介質(zhì)的粘度對葉輪旋轉(zhuǎn)的機械性能的影響。這些因素均會造成測量結(jié)果的誤差。
為克服上述缺陷，本發(fā)明利用熱平衡原理將液體流速轉(zhuǎn)換為電量參數(shù)計算流量。利用此原理制成的流量儀能精確測量多種液體的流量。
由附

圖1可知，基準溫度鉑電阻(1)安裝在流體入口處管腔(2)內(nèi)壁，與其相距L的另端流體管腔(2)內(nèi)安裝組合式傳感器(5)，組合式傳感器(5)封閉腔內(nèi)安裝加熱器(3)和鉑電阻(4)。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的將熱平衡流量儀做成管型，在流體管入口處安裝一只鉑電阻(1)，與其相距L的另端安裝一只封閉殼體的組合式傳感器(5)，其內(nèi)裝有鉑電阻(4)和加熱器(3)。流體在入口處由鉑電阻(1)測得其溫度，再流經(jīng)組合式傳感器(5)，若組合式傳感器(5)內(nèi)的加熱器(3)不工作，則組合式傳感器(5)測得的溫度應(yīng)與入口處測得的溫度相等；若加熱器(3)工作，那么組合式傳感器(5)測得的溫度是加熱后而又被流體冷卻的溫度，假如組合式傳感器(5)外側(cè)沒有流體冷卻，則組合式傳感器(5)內(nèi)的鉑電阻(4)測得的是加熱溫度，而組合式傳感器(5)一但被其外側(cè)流體冷卻，所測得的溫度即是冷卻后的溫度。依據(jù)傳熱學(xué)公式，流速越大，傳熱效率越高，其測得的溫度就越低。以入口處所測得的溫度為基準，由二次儀表控制組合式傳感器(5)內(nèi)的加熱器(3)的工作狀態(tài)，使組合式傳感器(5)內(nèi)的鉑電阻(4)測的溫度與基準溫度的差值恒定。此時，為使這一差值恒定，加熱器(3)所做的功即為流體帶走的熱量。當(dāng)流體的流速越大，冷卻帶走的熱量就越多，組合式傳感器(5)內(nèi)的加熱器(3)工作電流就越大，這個電流值就是對流體流速的直接反映，再利用流速結(jié)合流量公式即可計算出流量的實際值。
二次儀表控制加熱器的工作狀態(tài)，使組合式傳感器(5)內(nèi)的鉑電阻(4)測得的溫度與鉑電阻(1)測得的溫度差值恒定，組合式傳感器(5)外側(cè)的流體流速越大，帶走的熱量就越多，為恒定兩只鉑電阻所測得的溫度差值，加熱器(3)的工作電流就越大，該電流值就是流體流速的對應(yīng)參數(shù)，再由流量公式即可計算出流量。
在附圖2中(A)為電壓比較電路，(B)為電加熱器的驅(qū)動電路，(C)為數(shù)據(jù)運算電路，(D)為數(shù)字顯示電路，(E)為恒壓電路，(1)為鉑電阻，(4)為鉑電阻。
二次儀表的工作原理由附圖2可知鉑電阻(1)與鉑電阻(4)連接電壓比較電路(A)，電壓比較電路(A)測得鉑電阻(1)與鉑電阻(4)的壓差信號，將此差值信號輸入加熱器(3)的驅(qū)動電路(B)，加熱器(3)的工作電流信號輸入至數(shù)據(jù)運算電路(C)，經(jīng)運算處理的信號由數(shù)字顯示電路(D)顯示，即可讀出流量。為使測量更精確，二次儀表的供電由恒壓電路(E)供電。
與現(xiàn)有流量儀相比，該熱平衡流量儀具有許多優(yōu)點1.結(jié)構(gòu)簡單；2.由于影響測量精度的只有鉑電阻和二次儀表電路，而鉑電阻和二次儀表電路的又可以分辨微伏電壓，所以該熱平衡流量儀的高精度易于保證；3.從原理上避免了機械式流量儀存在的諸如由機械磨損，湍流，介質(zhì)粘度不同帶來的誤差。
權(quán)利要求1.一個由管腔(2)，鉑電阻(1)、加熱器(3)與鉑電阻(4)組成的封閉式組合傳感器(5)和電壓比較電路、電加熱器驅(qū)動電路、數(shù)據(jù)運算電路、數(shù)字顯示電路、恒壓源電路組成的二次儀表所組成的熱平衡流量儀，其特征在于鉑電阻(1)和組合式傳感器(5)都安裝在管腔(2)內(nèi)。
專利摘要本實用新型公開了一種熱平衡流量儀,它是由鉑電阻、加熱器、管腔殼體和電壓比較電路、電加熱器驅(qū)動電路、數(shù)據(jù)運算電路、數(shù)字顯示電路、恒壓源電路組成的二次儀表組成。鉑電阻(1)和由加熱器(3)、鉑電阻(4)組成的組合式傳感器(5)安裝在流體流經(jīng)管腔(2)內(nèi),當(dāng)組合式傳感器(5)內(nèi)的加熱器(3)處于加熱狀態(tài)時,它同時還被其外的流體所冷卻。通過二次儀表設(shè)定鉑電阻(4)與鉑電阻(1)的差值為恒定值,那么流體流速越大,帶走的熱量就越多,而加熱器(3)的工作電流就越大,利用該工作電流值即可計算出液體流量。
文檔編號G01F1/56GK2370396SQ99204310
公開日2000年3月22日 申請日期1999年3月7日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月7日
發(fā)明者鄭宏志 申請人:鄭宏志