专利名称:流体热量表的制作方法
技术领域:
本实用新型是一种热工计量仪表,用于工业、民用等方面计量流体〔液体、气体〕本身携带热量的仪表。
目前,通常用来计量热量方法是采用流量计和温度计分别计量流体的流量〔质量〕和温度,然后通过人工数字统计和换算来实现热量的计量,此种方法工作繁琐、不直观、误差大。
中国专利实用新型,专利号8520021《微机化通用热量计》,它是采用CPU微机处理器,实现热量的计量,此方法,效果虽好,但技术复杂,造价高,对使用现场环境要求也高,不利于广泛应用。
本实用新型的目的是设计出一种结构简单,使用方便,利用一个表就能计量出流体〔液体、气体〕的热量,来克服上述两种计量流体热量方法的不足之处。
本实用新型是这样实现的在一个表体内装有测量流体〔液体、气体〕流量〔质量〕机构、测量温度机构,机械转换机构,计数显示机构。当流体流过时产生的机械驱动力,使各机构进行运转,通过测量流量机构计量流体的流量〔质量〕、通过测温机构测出流体温度,把二者测出的数值通过机械转换机构变为热量值,最后由显示机构显示出流体的瞬时热量和累积热量。
其原理可通过热量计算公式分析得出流体热量计算公式Q=m·c〔t2-t1)Q—热量〔大卡〕、m—质量〔Kg〕、c—比热系数〔大卡/Kg〕、t1〔℃〕—基准温度、t2〔℃〕—流体温度当t1=0℃,则公式Q=m·c·t〔t2=t〕此时流体热量表测出的热量,就是流体本身的温度所携带的热量。
当t1≠0℃,则公式Q=m·c〔t2-t1〕此时流体热量表测出的热量就是对应Δt温度下,流体所携带的热量。
m值〔流体质量〕由测量流量机构测出,温度t2由测温机构测出,将这两个值通过机械转换机构进行转换为热量Q,最后通过计数显示机构,显示出流体瞬时热量和累积热量。
如用此表测量的流体为气体时,可在测温机构旁增设一压力补偿机构,提高测出热量值的准确性。
本实用新型流体热量表的优点是1、本表是几种功能机构合为一体,结构紧凑、体积小、便于使用。
2、本表各部机构运行的驱动力,靠流体本身产生的动能和热能,无须外加任何能量,造价低廉,不受环境条件限制。
3、本表能监测热量使用情况,便于合理收费,可利于热能商品化和节约能源。
附图
是本实用新型的一个实施例,结合附图对实施例的工作过程进行详细描述。
附图为流体热量表的各部结构装配的剖面示意图,图中各代号是1、叶轮、2、传动轴、3、减速轮、4、摩擦盘、5、摩擦轮、6、细长轴、7、双金属片、8、计数显示器、9、压力补偿机构由附图可看出,本表各部机构装配位置,上半部为机械转换和计数显示机构,下半部为测流量和测温度机构,为了便于说明机构运行情况下设几个代号N、为摩擦盘转速n、为叶轮转速n′、为摩擦轮转速r、摩擦轮到摩擦盘轴心线的距离R、摩擦轮的半径d、双金属片受热膨胀使摩擦轮在摩擦盘上的移动距离当流体〔液体〕通过管道时,由流体的冲击力,推动叶片〔1〕旋转,转速为n、n也表示单位时间内流体流过的质量m,叶轮的转动又通过转动轴〔2〕传到减速轮〔3〕,又使摩擦盘转动,转速为N,可知转速n,N与流体质量成线性关系。
摩擦盘〔4〕与摩擦轮〔5〕通过摩擦力进行运转,转速为n′,摩擦轮又固定细长轴〔6〕上,当热敏材料双金属片〔7〕由于受热膨胀弯曲推动摩擦轮在摩擦盘上进行径向移动,移动距离d,根据双金属片受热膨胀公式d=1.1K·L2〔t2-t1〕/a,试中L—金属片长度,a—为金属片的厚度,K为常数。
因此d距离与Δt的变化成线性关系。
摩擦轮转速n′与摩擦盘转速N之间的关系,在一般情况下摩擦轮所摩擦盘轴心线的距离为r,摩擦轮的半径为R,根据线速度相等的公式2πrN=2πRn′ n=′N·r/Rn′与N、r的乘积成线性关系当流体携带热量使双金属受热膨胀时,r的移动距离由d来决定,d又由温度Δt决定,设t1=0℃,当t2=100℃,这时r=d,可将公式d=1.1K.L2·100/a代入上述公式,n=′N·1.1K·L2100/a.R,由此看出,n′与N、d的乘积也成线性关系,通过常数的校正,n′可准确的表示出热量值。
根据前述公式Q=m·c〔t2-t1〕,可以看出热量Q与质量m,温度Δt之间的关系。又通过上述表内各机构的运行,进行一系列机械转换,最后由计数显示器〔8〕,显示流体的瞬时热量和累积热量值〔焦耳或大卡〕来实现本实用新型的目的。
权利要求1.一种测量流体热量表,由以下四部分组成a、测流体流量机构叶轮(1)、传动轴(2)、减速轮(3)。b、测温机构双金属片(7);c、机械转换机构摩擦盘(4)、摩擦轮(5)、细长轴(6);d、计数显示机构计数显示器(8)。其特性在于本实用新型是将四部分机构合为一体,按装在一个表体内,连接传动过程是叶轮(1)由流体驱动运转,经传动轴(2)、减速轮(3)传递给摩擦盘(4)),再由摩擦盘驱动受双金属片(7)控制的摩擦轮(5),通过细长(6)传给计数显示器(8),可直接显示出流体的热量。
2.根据权利要求1所述流体热量表,其特征在于测流量机构可采用叶轮、巽轮、涡轮、椭园齿轮,只要能使流量转换为转速即可。
3.根据权利要求1所述流体热量表,其特征在于测温机构的热敏变形材料,可用固体膨胀材料(双金属片、膨胀塑料)和液体膨胀材料。
4.根据权利要求1所述流体热量表,其特征在于,机械转换机构可采用摩擦盘、摩擦轮、缺齿机构、磁联机机构。
5.根据权利要求1~4所述流体热量表,其特征在于,表内各机构运行的驱动力,是由流体本身携带的动能与热能所提供,无须另外加任何能量。
6.根据权利要求1所述流体热量表,其特征在于如用本表测量流体为气体(蒸气)时,可增加一压力补偿机构(9)。
专利摘要本实用新型是一种计量流体热量的仪表,其特征是本表是由测流量(质量)机构、测温度机构、机械转换机构和计数显示机构四部分组成。可以直接计量流体(液体、气体)的热量。表内各机构运行的驱动力是由流体本身携带的动能和热能所提供,无须另加任何能量。优点是容易制造、结构简单、成本低、便于利用。可广泛用于工业、民用等采暖、供热系统,能直接准确的计量热能的消耗。
文档编号G01K17/00GK2078872SQ89206329
公开日1991年6月12日 申请日期1989年4月21日 优先权日1989年4月21日
发明者左民, 左杰, 乔春亮 申请人:左民, 左杰, 乔春亮