Способ и устройство для определения расхода текучей среды - RU2005101619A

Реферат

1. Датчик для определения расхода потока текучей среды через емкость, включающий термистор, по меньшей мере, частично погруженный в емкость, и цепь датчика, выполненная с возможностью переключать термистор между режимом нулевого питания и режимом самостоятельного нагрева.

2. Датчик по п.1, у которого цепь датчика содержит перестраиваемый контроллер питания, выполненный с возможностью переключать термистор между режимом нулевого питания и режимом самостоятельного нагрева.

3. Датчик по п.2, у которого перестраиваемый контроллер питания содержит переменный резистор; переключатель, выполненные с возможностью переключать переменный резистор между первым значением и вторым значением, причем первое значение выбирается таким, чтобы термистор работал в режиме нулевого питания, а второе значение выбирается таким, чтобы термистор работал в режиме самостоятельного нагрева.

4. Датчик по п.3, у которого термистор подключен последовательно с переменным резистором между первой стороной источника питания и второй стороной источника питания.

5. Датчик по п.4, у которого термистор последовательно с переменным резистором подключен на высокой стороне источника питания.

6. Датчик по п.4, у которого термистор последовательно с переменным резистором подключен на низкой стороне источника питания.

7. Датчик по п.1, дополнительно включающий цепь преобразования для использования при измерении падения напряжения на термисторе.

8. Датчик по п.6, у которого цепь преобразования имеет первый канал для измерения падения напряжения на термисторе, когда термистор находится в режиме нулевого питания, и второй канал для измерения падения напряжения на термисторе, когда термистор находится в режиме самостоятельного нагрева.

9. Датчик по п.7, у которого каждый канал имеет развязывающий усилитель.

10. Датчик по п.7, у которого второй канал содержит делитель напряжения для понижения напряжения на термисторе.

11. Датчик по п.6, у которого цепь преобразования выполнена с возможностью преобразовывать падение напряжения на термисторе из логарифмической шкалы.

12. Датчик по п.6, у которого цепь преобразования содержит микроконтроллер, выполненный с возможностью преобразовывать падение напряжения на термисторе в режиме нулевого питания и падение напряжения на термисторе в режиме самостоятельного нагрева в расход потока текучей среды через емкость.

13. Датчик по п.3, у которого переменный резистор содержит первый постоянный резистор, соединенный последовательно со вторым постоянным резистором; и переключатель содержит транзистор, параллельный первому постоянному резистору, чтобы он мог шунтировать первый постоянный резистор.

14. Датчик по п.3, у которого переключаемый контроллер питания содержит переключаемый источник постоянного тока, выполненный с возможностью переключать термистор между режимом нулевого питания и режимом самостоятельного нагрева.

15. Датчик по п.3, у которого цепь датчика дополнительно содержит контрольную цепь, выполненную с возможностью сохранять напряжение при нулевом питании в качестве контрольного значения.

16. Датчик по п.15, у которого в режиме самостоятельного нагрева известный импульс теплоты вводится в термистор в течение заданного периода времени.

17. Датчик по п.16, у которого цепь датчика дополнительно содержит цепь сравнения, которая сравнивает сохраненное контрольное значение с изменяющимся напряжением нулевого питания, связанным с рассеянием введенного известного импульса теплоты в текающую среду.

18. Датчик по п.17, у которого цепь датчика дополнительно содержит цепь таймера, которая измеряет время, требующееся для того, чтобы сохраненное контрольное значение сравнялось с изменяющимся значением нулевого питания, связанным с рассеянием введенного импульса теплоты.

19. Датчик по п.18, у которого цепь датчика дополнительно содержит цепь смещения, которая добавляет значение напряжения смещения к сохраненному контрольному значению, учитывая таким образом изменения температуры текущей среды.

20. Датчик по п.18, который дополнительно содержит цепь преобразования, выполненную с возможностью преобразовывать сохраненное контрольное значение, время, требующееся для рассеяния известного введенного импульса теплоты в текущую среду, и термические свойства текучей среды в расход потока через емкость.

21. Датчик по п.2, в котором переключаемый контроллер питания содержит переключаемый источник постоянного напряжения, выполненный с возможностью переключать термистор между режимом нулевого питания и режимом самостоятельного нагрева.

22. Способ измерения расхода потока текучей среды, проходящей через емкость, который включает установку термистора на работу в режиме нулевого питания; определение температуры текучей среды; установку термистора на работу в режиме самостоятельного нагрева; введение известного количества энергии в текучую среду; определение количества теплоты, поглощенной текучей средой; и определение расхода потока текучей среды, используя значения температуры текучей среды, количества теплоты, поглощенной текучей средой, и термических свойств текучей среды.

23. Способ по п.22, в котором определение температуры текучей среды включает измерение напряжения на термисторе при нулевом питании; преобразование напряжения на термисторе при нулевом питании в значение сопротивления; преобразование значения сопротивления в значение температуры.

24. Способ по п.22, в котором определение температуры самостоятельного нагрева термистора включает измерение напряжения на термисторе при самостоятельном нагреве; преобразование значения напряжения на термисторе при самостоятельном нагреве в значение сопротивления; и преобразование значения сопротивления в значение температуры.

25. Способ измерения расхода потока текучей среды, проходящей через емкость, который включает установку термистора на работу в режиме самостоятельного нагрева; введение известного количества энергии в текучую среду; определение количества теплоты, поглощенной текучей средой; установку термистора на работу в режиме нулевого питания; определение температуры текучей среды; и определение расхода потока текучей среды, используя значения температуры текучей среды, количества теплоты, поглощенной текучей средой, и термических свойств текучей среды.

26. Способ по п.25, в котором определение температуры текучей среды включает измерение напряжения на термисторе при нулевом питании; преобразование напряжения на термисторе при нулевом питании в значение сопротивления; преобразование значения сопротивления в значение температуры.

27. Способ по п.25, в котором определение температуры самостоятельного нагрева термистора включает измерение напряжения на термисторе при самостоятельном нагреве; преобразование значения напряжения на термисторе при самостоятельном нагреве в значение сопротивления; и преобразование значения сопротивления в значение температуры.

28. Способ измерения расхода потока текучей среды, проходящей через емкость, который включает установку термистора на работу в режиме нулевого питания; сохранение полученного напряжения при нулевом питании в качестве контрольного значения; установку термистора на работу в режиме самостоятельного нагрева в заданный промежуток времени, вводя таким образом известный импульс теплоты в термистор; установку термистора на работу в режиме нулевого питания, давая возможность введенному известному импульсу теплоты рассеяться в текущей среде; сравнение хранящегося контрольного значения с изменяющимся напряжением при нулевом питании, связанным с рассеянием введенного импульса теплоты; определение температуры текучей среды, используя хранящееся контрольное значение; и определение расхода потока текучей среды, используя температуру текучей среды, время, требующееся для рассеяния введенного известного импульса теплоты введенного в текучую среду и термические свойства текучей среды.

29. Способ по п.28, дополнительно включающий добавление значения напряжения смещения к сохраненному контрольному значению, учитывая таким образом изменения температуры текущей среды.

30. Способ по п.28, в котором определение температуры текучей среды с использованием сохраненного контрольного значения включает измерение напряжения на термисторе при нулевом питании; преобразование напряжения на термисторе при нулевом питании в значение сопротивления; преобразование значения сопротивления в значение температуры.