[实用新型]热平衡流量仪

说明书

本发明涉及一种流体流量仪表，特别是利用热平衡原理测量流体流量的热平衡流量仪。

现有的流量仪表大都采用叶轮式，齿轮转数记数方式。这种记数方式存在机械磨损、湍流及不同介质的粘度对叶轮旋转的机械性能的影响。这些因素均会造成测量结果的误差。

为克服上述缺陷，本发明利用热平衡原理将液体流速转换为电量参数计算流量。利用此原理制成的流量仪能精确测量多种液体的流量。

由附图1可知，基准温度铂电阻(1)安装在流体入口处管腔(2)内壁，与其相距L的另端流体管腔(2)内安装组合式传感器(5)，组合式传感器(5)封闭腔内安装加热器(3)和铂电阻(4)。

本发明是这样实现的：将热平衡流量仪做成管型，在流体管入口处安装一只铂电阻(1)，与其相距L的另端安装一只封闭壳体的组合式传感器(5)，其内装有铂电阻(4)和加热器(3)。流体在入口处由铂电阻(1)测得其温度，再流经组合式传感器(5)，若组合式传感器(5)内的加热器(3)不工作，则组合式传感器(5)测得的温度应与入口处测得的温度相等；若加热器(3)工作，那么组合式传感器(5)测得的温度是加热后而又被流体冷却的温度，假如组合式传感器(5)外侧没有流体冷却，则组合式传感器(5)内的铂电阻(4)测得的是加热温度，而组合式传感器(5)一但被其外侧流体冷却，所测得的温度即是冷却后的温度。依据传热学公式，流速越大，传热效率越高，其测得的温度就越低。以入口处所测得的温度为基准，由二次仪表控制组合式传感器(5)内的加热器(3)的工作状态，使组合式传感器(5)内的铂电阻(4)测的温度与基准温度的差值恒定。此时，为使这一差值恒定，加热器(3)所做的功即为流体带走的热量。当流体的流速越大，冷却带走的热量就越多，组合式传感器(5)内的加热器(3)工作电流就越大，这个电流值就是对流体流速的直接反映，再利用流速结合流量公式即可计算出流量的实际值。

二次仪表控制加热器的工作状态，使组合式传感器(5)内的铂电阻(4)测得的温度与铂电阻(1)测得的温度差值恒定，组合式传感器(5)外侧的流体流速越大，带走的热量就越多，为恒定两只铂电阻所测得的温度差值，加热器(3)的工作电流就越大，该电流值就是流体流速的对应参数，再由流量公式即可计算出流量。

在附图2中：(A)为电压比较电路，(B)为电加热器的驱动电路，(C)为数据运算电路，(D)为数字显示电路，(E)为恒压电路，(1)为铂电阻，(4)为铂电阻。

二次仪表的工作原理由附图2可知：铂电阻(1)与铂电阻(4)连接电压比较电路(A)，电压比较电路(A)测得铂电阻(1)与铂电阻(4)的压差信号，将此差值信号输入加热器(3)的驱动电路(B)，加热器(3)的工作电流信号输入至数据运算电路(C)，经运算处理的信号由数字显示电路(D)显示，即可读出流量。为使测量更精确，二次仪表的供电由恒压电路(E)供电。

与现有流量仪相比，该热平衡流量仪具有许多优点：

1.结构简单；

2.由于影响测量精度的只有铂电阻和二次仪表电路，而铂电阻和二次仪表电路的又可以分辨微伏电压，所以该热平衡流量仪的高精度易于保证；

3.从原理上避免了机械式流量仪存在的诸如由机械磨损，湍流，介质粘度不同带来的误差。