Cтраница 1
![]() |
Характеристика тепловых расходомеров РКВТ с жидкостным теплоносителем. [1] |
Термоконвективные тепловые преобразователи расхода изготовляют обычно лишь для труб малого диаметра. [2]
Нестационарные тепловые преобразователи расхода изучены сравнительно слабо. Среди них можно выделить два практически интересных случая нестационарного режима работы нагревателя в тепловом преобразователе расхода: переходный процесс нагревания или охлаждения теплового преобразователя расхода при дискретном выделении тепла и при выделении тепла по периодическому закону. В первом случае имеет место регулярный режим 1-го рода, во втором - 3-го рода. [3]
В тепловом преобразователе расхода ( рис. 8.14) на расходомерной трубке намотаны нагреватель и термосопротивления. Термосопротивления включены в различные плечи измерительного моста. Термосопротивления и расположение их на измерительной трубке выбирают так, чтобы получить максимальную чувствительность преобразователя расхода и минимальную зависимость показаний прибора от изменения температуры окружающей среды и температуры продукта. [4]
В бесконтактных тепловых преобразователях расхода могут найти применение проволочные терморезисторы из меди и из платины, выпускаемые отечественной промышленностью для измерения температуры поверхности твердых тел. Преимуществами этих преобразователей являются надежность, лростота конструкции и стабильность характеристик во времени. Особенностью применения проволочных терморезисторов является то, что их выходная величина ( электрическое сопротивление) соответствует средней по площади термочувствительного элемента температуре и тем ближе, чем больше витков в намотке. Очевидно, что осреднение измеряемой температуры стенки в тепловом преобразователе расхода ведет к снижению его чувствительности. Поэтому использование проволочных терморезисторов может оказаться целесообразным только в преобразователях, где функции нагревателя и термочувствительного элемента совмещены в одном конструктивном элементе. [5]
Расчетные модели тепловых преобразователей расхода, использующие эмпирические и полуэмпирические зависимости конвективного теплообмена в каналах, справедливы в пределах применимости этих зависимостей. Поэтому в тепловых преобразователях расхода должен быть обеспечен соответствующий режим течения: ламинарный или турбулентный. В переходной области течения возникают значительные вариации показаний расходомера. [6]
Температурный режим теплового преобразователя расхода должен быть близок к изотермическому. Поэтому при разработке преобразователя необходимо стремиться к уменьшению разности температур между нагревателем и измеряемым потоком. Минимально допустимое значение этого параметра определяется совершенством техники его измерения и равно 1 С, в то время как максимальное значение не превосходит обычно 3 - 5 С. Для уменьшения погрешности от неизотермичности в широком диапазоне измерения можно также рекомендовать использование замкнутой схемы измерения, когда разность температур поддерживается постоянной. [7]
Существенным преимуществом нестационарных тепловых преобразователей расхода с дискретным выделением тепловой энергии по сравнению со стационарными является их меньшая инерционность, поскольку измерение происходит в течение переходного процесса. Дискретный характер работы нагревателя обусловливает также меньшее потребление мощности. [8]
Коррекция градуировочной характеристики теплового преобразователя расхода с помощью поправочного множителя дает удовлетворительные результаты лишь в сравнительно узком № ana - меоений При расширении диапазона измерении такая коррекция окаРзываетсяР недостаточной и погрешность приближения станови недопустимо высокой. Объясняется это тем, что нулевому значению функции гЬ ( иср) соответствует значение выходной величины, отлич ное от нуля. [9]
При нахождении передаточной функции теплового преобразователя расхода его конструктивные геометрические и теплофизиче-ские параметры полагают известными по результатам расчета статических характеристик. Это позволяет с помощью преобразования Лапласа найти передаточные функции, которые в силу их трансцендентности обычно аппроксимируются более простыми выражениями. [10]
Выделение теплоты в нагревателе теплового преобразователя расхода сопровождается ее потерями в окружающую среду, зависящими от температуры среды и особенно заметными у инфракрасных нагревателей. Это приводит к необходимости тепловой изоляции наружной поверхности преобразователя, либо к установке дополнительного нагревателя с терморегулятором, контролирующего потер. [11]
Однако его применение в тепловых преобразователях расхода заманчиво тем, что практически всегда можно подобрать подходящий по форме, размерам и мощности транзистор среди серийно выпускаемых отечественной промышленностью. [12]
![]() |
Основные схемы бесконтактных тепловых преобразователей. [13] |
Получившие наибольшее распространение на практике тепловые преобразователи расхода содержат обычно источник тепловой энергии - нагреватель, создающий в системе температурный градиент. Этот элемент обычно называют термочувствительным элементом. В составе теплового преобразователя расхода оба преобразовательных звена могут быть выполнены как раздельно, так и вместе, в одном конструктивном элементе. [14]
В зависимости от режима работы нагревателя тепловые преобразователи расхода можно разделить на две большие группы: стационарные и нестационарны, функции преобразования которых различаются. [15]