Расходомер газа

 

РАСХОДОМЕР ГАЗА ПО авт.1 св. 838352, отличающийс я тем, что, с целью расширения диапазона измерения и повышения точности измерения, в него дополнительно введены нуль-орган и резистивный делитель, включенный между , выходом развязывающего операционного усилителя перепада давления и плюсовой шиной источни1 а питания, причем средняя точка делителя подключена к входу нуль-органа и через резистор к источнику опорного напряжения , при этом выход нуль-органа через резистор и анод диода подключен к входу развязывающего операционного усилителя сигнала давления .

СООЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

a9) (11) 3(51) а 01 F 1 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCXOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 838352 (21) 3481207/18-10 (22) 12.08.82 (46) 07.12.83. Бюл. Р 45 (72) B.A.Hðîâêèí и Н.И.Писарев (53) 681.121 ° 8 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 838352, кл. G Ol F 1/00, 1981. (54)(57) РАСХОДОИЕР ГАЗА по авт. св. 9 838352, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью расширения диапазона измерения и повышения точности измерения, в него дополнительно введены нуль-орган и резис- тивный делитель, включенный между выходом развязывающего операционного усилителя перепада давления и плюсовой шиной источника питания, причем средняя точка делителя подключена к входу нуль-органа и через резистор к источнику опорного напряжения, при этом выход. нуль-ор- гана через резистор и анод диода подключен к входу раэвяэывакицего операционного усилителя сигнала давления.

1059429

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения расхода газа в системах кондиционирования воздуха.

По основному авт.св. 9 838352, известен расходомер, используемый преимущественно на подвижных объектах в системах кондиционирования воздуха, содержащий датчик давления потока газа, соединенный через первый развязывающий операционный уси- 10 литель и первый Т-образный делитель напряжения с входом масштабного усилителя, выход которого через ограничитель соединен с выходом расходомера, и установленное в трубопрово- 15 де сужающее устройство, соединенное с датчиком перепада давления, выход которого подключен через второй развязывающнй операционный усилитель на вход масштабного усилителя, и расположенный в потоке датчик температуры, включенный в цепь обратной связи второго развязывающего операционного усилителя, и йсточник напряжения смещения, два диода и резистор, при этом аноды первого и второго диодов соединены соответственно с выходами первого и второго раэвязывающего операционного усилителя, а катоды соединены вместе и подключены к выходу источника смещения, соединенного с входом масштабного усилителя (1) .

Однако цепи контроля исправности датчика температуры сужают в устройстве рабочий диапазон, тем самым 35 понижая точность измерения расхода в требуемом диапазоне расходов газа.

Цель изобретения — расширение диапазона измерения расходомера.и 4р повышение точности измерения с возможностью контроля целостности измерительной цепи всех датчиков (давления, перепада давлений и температуры).

Эта цель достигается тем, что в расходомер дополнительно введены нуль-орган и резистивный делитель, включенный между выходом развязываю щего операционного усилителя перепада давления и плюсовой шиной источника питания, причем среднял точка делителя подключена к входу нуль-органа и через резистор к источнику опорного напряжения, при этом выход нуль-органа через резис- . 55 тор и анод диода подключен к входу раэвязывающего операционного усилителя сигнала давления.

На чертеже представлена принципиальная схема расходомера газа. 60 . Расходомер газа содержит установленные в трубопроводе сужающее устройство 1, датчики давления -2, перепада давления 3, температуры 4, раэвязывающие операционные усилители 5 и 6, масштабный усилитель 7, диоды 8 и 9, T-образные делители 10 напряжения с резисторами 11 и 12 и днодами 13, резистор 14, ограничитель на транзисторе 15, диоде 16 и резисторах 17 и 18, реэистивный делитель 39, резистор 20, нуль-орган

21, диод 22.

Устройство работает следующим образом.

Расход газа, пропорциональный напряжению, измеряемому расходомером, определяется выражением

Гр,-u»>g»-U,„ < > т где ИЗц» — выходное напряжение, пропорциональное расходу газа;

Up — напряжение, пропорциональное давлению газа; ()6p — напряжение, пропорциональное перепаду давления газа;.

Цц — напряжение смещения, равное напряжению холостого хода датчиков давления и перепада давления;

l3q- напряжение, пропорциональное температуре газа;

К . — коэффициент. масштаба и размерности.

Напряжения с датчиков 2 и 3, пропорциональные давлению и перепаду давления, поступают на вход усилителей 5 и б. Причем в обратную отрицательную связь усилителя б включен датчик 4 температуры. В результате этого на выходе усилителя б напряжение обратно пропорционально температуре газа, протекающего по трубопроводу. С выходов -усилителей

5 и б напряжение поступает на соответствующие входы аппроксиматора, выполнениого на Т-образных диодно резисторных делителях 10 напряжения, а на его выходе устанавливается напряжение, пропорциональное корню квадратному из произведения входных напряжений, т.е. требуемая функция (1) заменяется набором отрезков прямых линий. С выхода усилителя 7 сигнал поступает на ограничитель напряжения, состоящий из транзИстора 15, резисторов 17 и 18 и диода 16. При появлении напряжения на выходе усилителя 7 ниже опорного уровня, задаваемого реэистивным делителем 19, диод

16 открйвается и напряжение на эмиттере транзистора 15 становится равным опорному напряжению.

При обрыве датчика 2 давления или датчика 3 перепада давления, выходное напряжение с усилителя 5 или б становится равным напряжению смещения, но противоположного знака, поэтому диод 8 или 9 открывается и напря1059429

Составитель Г.Тимофеев

Редактор О.Черниченко Техред V..Kîñòèê

Корректор С.Шекмар

Заказ -9818/46 Тираж 643

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП ., Патент, r. ужгород, ул. Проектная, 4 жение через резистор 14 поступает на вход усилителя 7, при этом на выходе усилителя 7 появляется большое отрицательное напряжение. Диод 16 при этом открывается и на выходе расходомера устанавливается напряжение, сиг- 5 нализирующее об аварийной ситуации, т.е. обрыв датчика 2 давления или датчика 3 перепада давления ° При обрыве датчика 4 температуры коэффициент усиления усилителя 6 становит- 10 ся много меньше единицы и на его выходе устанавливается нулевое напряжение, а на средней точке реэистивного делителя 19 напряжение становится больше опорного напряжения, кото- 15 рое поступает на вход нуль-органа 21.

При этом его выходное напряжение становится отрицательным и сигнал поступает на вход усилителя 5, на выходе которого в этом случае устанавливается положительное напряжение. Диод 8 открывается, при этом на выходе усилителя 7 устанавливается отрицательное напряжение. Диод.lá открывается и на выходе расходомера устанавливается нулевое напряжение, сигналиэирующее об обрыве датчика температуры.

При исправных цепях в датчиках напряжение на средней точке делителя 19 всегда меньше опорного напряжения и на выходе нуль-органа 21 напряжение будет положительным. При этом контрольные цепи открываются и не окаэывают влияния на характеристики расходомера - его рабочий диапазон и точность измерения.

Предлагаемый расходомер позволяет повысить точность измерения и расширить диапазон измерения расхода с возможностью одновременного определения обрыва измерительной цепи всех датчиков.