190064. lajstromszámú szabadalom • Készülék hőteljesítmény mérésére
9 190064 10 A és B hőérzékélők az 1’ csatorna 3 és 4 csőcsatlakozói között a közeg áramlása közbeni hőmérsékletkülönbséghez vannak rendelve; a C és D hőérzékélők az 1 késziiléktesl anyagában, a két 1’ és 1 ' csatorna között lévő hőmérsékletkülönbséghez (illetve a hőmérséklet-gradienshez), az E és F hőérzékélők a mért MO objektum táp- és visszaáramló vezetéke közötti hómérsékletkülönbséghez vannak rendelve. A találmány szerinti készülék 1. ábrán látható 1 készüléktestének kivitele a 2. ábrán konkrétabban van bemutatva, azonban az 1 készüléktest közönséges, két, ellentétes oldali hárhuzamos furattal ellátott hasábkéntí kiviteli alakja is lehetséges. A hőérzékelők a következő módon vannak elrendezve: a 3 csőcsatlakozóban az A és E hóérzékelők, a 4 csőcsatlakozóban a B hőérzékélő, az 5 csőcsatlakozóban az F hőérzékelő van elrendezve, a 6 csőcsatlakozóban nincs hőérzékélő. Az A, B valamint az E, F hőérzékelők párokat képeznek, és hőmérsékletkülönbség mérésére szolgálnak (nincs szükség a hőmérséklet abszolút értékére), és ezért differenciál-kapcsolásban vannak és a (Ta-Tb) valamint a (Te-Tf) értékeket szolgáltatják. A hőérzékelők úgy vannak elhelyezve, hogy jó átlagértékeket mérjenek. Elképzelhető több érzékelő alkalmazása is. Mivel a mért MO objektum vagy hőteljesitmény forrás vagy fogyasztó, és mivel a közeg átáramlása véges nagyságú, ezért a két vezeték között hőmérsékletkülönbség van (kivéve, ha a mért MO objektum hóteljesitinénye nulla). Ezen hőmérsékletkülönbség hatására az 1 készüléktest hővezető anyagán át hőteljesitmény cserélődik ki, amelynek nagysága a készülék szerkezeti méreteitől, az anyag hővezető képességétől, a hőmérsékletkülönbségtől és a közeg áramlásától függ. Mivel azonban a mérési hőteljesitmény nem része a mért hőteljesitménynek, menynyisége a mérés szempontjából nem lényeges, mert a készülék az 1. ábra szerint van a rendszerbe iktatva. A hővezetés következtében az 1 készüléktest anyagában hőmérsékleti-gradiens alakul ki (vagyis hőmérsékleti különbség bizonyos távolságon belül), amelyet a párosított C és D hőérzékélők érzékelnek. Ezen hőérzékélők száma is lehet nagyobb, és egymástól Lc.d távolságra úgy vannak elrendezve, hogy a hőmérsékleti-gradienst a legjobban mérjék. Ennek a követelménynek a kielégítésére a készülék 1 készülékteste az érzékelők között a 2. ábrán látható módon el van vékonyítva. Ugyanez az eredmény érhető el, ha az 1 készüléktest több furattal vagy hasonlóval van ellátva, vagy ha é> vastagságú kisebb hővezető képességű réteg van közbeiktatva a 3. ábrán látható módon. Itt az 1 készüléktest két fémből való 1/a és 1/b részből van kialakítva, és közéjük például kötőanyagból kisebb vezetőképességű le) rész van elrendezve. Az Lc.d távolság a réteg & vastagságánál nagyobb, egyenlő vagy kisebb lehet a választott és beépített C, D hőérzékélőktől függően. A (Ta-Tb), (Tc-Td) és (Te-Tf) hőméi— sckletkülönbscgektöl függően a megfelelően táplált A-F hőérzékelők három elektromos mennyiségei szolgáltatnak, (a választott hőérzékélők fajtájától függően feszültséget, áramot, ellenállást, frekvenciát stb.), azaz olyan értékeket, amelyek közvetlenül mérésre kerülnek, avagy elektronikus egységre Vannak csatlakoztatva, amely azokból a mért hőteljesítményt a következő kifejezés alapján kiszámolja: (Tc-Td) • (Te-Tf) Q—k-----------------------------(kW) (Ta-Tb) ahol k a mérőkészülék anyagától és a kialakítástól függő konstans. A mérésre szolgáló készülék méreteinek kedvező kialakításához a belső felületek, amelyek mentén a közeg áramlik, bordákkal vannak ellátva a további példák szerint. Ez azonban nem feltétlenül szükséges, különösen hosszú és kis átmérőjű kiviteli alakoknál. A készülék 1 készüléktestének üregei, adott esetben az 1’, 1" csatornák, amelyeken a közeg átáramlik, elvileg tetszőleges formájúak lehetnek, és úgy vannak kialakítva, hogy a keresztmetszet-egységenkénti hőáram a C és D hőérzékélő között egyenletes. A 3-6 csőcsatlakozások az 1 készüléktest részei is lehetnek, azonban a készülék pontossága nagyobb, ha az 1 készüléktestre hőszigetelő 7 tömítéssel vannak felerősítve. A készüléket 2 hőszigetelés veszi körül a környezetnek leadott hőveszleség csökkentésére. Ezáltal növekszik a készülék pontossága. A szigetelés azonban nem feltétlenül szükséges. A készülék 1 készülékteste úgy is kialakítható, hogy a meleg ne csupán egyirányban, hanem két (ld. 4. ábra), vagy több irányba is áramolhasson. Szélső esetben például tengelyszimmetrikus, koncentrikus kivitel is lehetséges, amelynél a mérési hóteljesítmény radiálisán minden irányban áramlik (ld. a 9. ábrát). Gyakorlatilag nehezen kivitelezhető, elméletileg azonban gömbformájú kivitel is lehetséges. A 4. ábrán látható példakénti kiviteli alaknál az 1 készüléktest a 3-6 csőcsatlakozókkal együtt egyetlen darabból van kivitelezve, ezúttal öntvényként. A hőteljesítmény két oldalt van elvezetve. A felületek, amelyek mentén a közeg az egyik és a másik irányba áramlik, például az 5. ábrán világosan látható módon bordázva vannak. A készülék az 1. ábrán látható módon van csatlakoztatva. A mért MO objektum az A és E hőérzékélőket tartalmazó 3 csöcsatlakozóhoz és az F hőérzékélőt tartalmazó 6 csöcsatlakozóhoz kapcsolódik. A nem mért létesítmény a B hóérzékelőt tartalmazó 4 c.söesatlakozóval és a hőérzékélő nélküli 6 csöesatlukozóval vari összekötve. Az A és E, valömint n B hőérzékélők 5 10 15 20 25 3Û 35 40 45 50 55 60 65 6
