Электромагнитный расходомер с емкостным съемом сигнала

 

ЭЛЕКТГОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР С ЕМКОСТНЫМ СЪЕМОМ СИГНАЛА, содержащий преобразователь расхода с сигнальными и экранными электродами, отделенными от измеряемой среды диэлектрическим слоем, вьиитающее устройство, фазочувствительный детектор и. перемножитель, причем первый вход вьмитающего устройства подключен к выходу перемножителя, выход вычитающего устройства подключен к экранному электроду, дополнительный выход преобразователя расхода подключен к первому входу перемножителя и к опорному входу фазочувствительного детектора, выход которого соединен с вторым входом перемножителя, о т л и ч аю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности .измерения скгнальиьш электрод подсоединен к .второму входу вычитающего устройства, выход которого соединен также с входом фазочувствительного детектора. СП 4 сд 00 со

СОЮЗ С ЖЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(Sl) G 01 F I/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . К АВТ0РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3522884/24-10 (22) 17.12.82 (46) 07.05.85. Бюл. Р 17 (72) 10. П. Мальцев (71) Таллинское производственное объединение

"Промприбор" (53) 681.121(088.8) (56) 1. Патент США И 3274831, .кл. G 01. F. l/58, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР ..

Р 1010468, кл. 6 01 F 1/60, 1981. (54) (57) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР С ЕМКОСТНЫМ СЬЕМОМ СИГНАЛА, содержащий преобразователь расхода с сигнальными и экранными электродами, отделенными

„„Я0„„1154533 А от измеряемой среды диэлектрическим слоем, вычитающее устройство, фазочувствительный детектор и перемножитель, причем первый вход вычитающего устройства подключен к выходу перемножителя, выход вычитающего устройства подключен к экранному электроду, дополнительный выход нреобраэователя расхода подключен к первому входу перемножителя и к опорному входу фазочувствительного детектора, выход которого соединен с вторым входом перемножителя, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности, измерения сигнальный электрод подсоединен к второму входу вычитающего устройства, выход которого соединен также с входом фазочувствительного детектора.

1154533

Изобретение относится к области расходометрии, преимлцественно. к электромагнитным расхопомером, и может быть использовано в электромагнитных расходомерах малопровопящих и диэлектрических сред. S

Известны электромагнитные расходомеры с емкостным съемом сигнала, содержащие преобразователь расхода с электродами, отделенными от измеряемой среды диэлектрическим слоем, и измерительное устройство11). 1О

Недостатками электромагнитных расходомеров с емкостным съемом сигнала являются малая помехозащищенность н сложность конструкции вследствие проникновения в них в измерительный тракт совместно с полезным 1g сигналом трансформаторной помехи, и вследствие необходимости установки пля ее устранения перекрестного коррелятора.

Известен также электромагнитный расходомер с емкостным съемом сигнала, содержа- зО щий преобразователь расхода с электродами, отделенными от измеряемой среды диэлект, рическим слоем, повторитель напряжения, вычитающее устройство, фазочувствительный детектор и перемножитель, причем сигналь- эч ный электрод подключен ко входу повторителя напряжения, выход которого подключен к одному входу вычитающего устройства, ко второму входу которого подключен выход перемножителя, а выход вычитающсго

30 устройства подключен к экранному электроду, при этом выход повторителя напряжения подключен также к сигнальному входу фазочувствительного детектора, выход которого соединен с первым входом перемножителя, а опорньтй вход фазочувствительного детектора и второй вход перемножителя соединен с дополнительным выходом преобразователя расхода (2).

Недостатками известного устройства являются кевгясокая точность и сложность конструкции вследствие зависимости в нем степени подавления квадратурной помехи от коэффициента передачи вычитающего устройства, а также необходимости отделения цепи сигналыкэго электрода конвертора импеданса от нагрузки с помощью повторителя напряжения.

Целью изобретения является повышение точности измерения и упрощение конструкции электромагнитного расходомера с емкостным съемом сигнала, Указанная. цель достигается тем, что в элек.тромагнитном расходомере с емкостным съемом сигнала, содержащем преобразователь расхода с сигнальными и экранными электро- N дами, отделенными от измеряемой среды диэлектрическим слоем, вычитающее устройство, фазочувствительный детектор и перемно-. житель, причем первый вход вычитак)ще).о устройство подключен к выходу перемножителя, выход вычитаюшеРо устройства подключен к экранному электроду, дополнительный выхоп. преобразователя расхода подключен к первому входу псремножителя и к опорному влопу фазочувствительного детектора, выход которого соединен с вторым входом перемножнтеля, сигнальиыи электрол лопсоединен к второму входу вычитающего устройства, выход которого.сэединен также с входом фазочувствительного детектора.

На чертеже приведена блок-схема .электромагитного расхопомера с емкостным съемом сигнала. Предлагаем)»й расхопомер содержит электро магнитный преобразователь 1 расхода с электропрыми системами 2, отделенными от измеряемой среды диэлектрическим слоем, и конвертор, 3 Hvrre)Iarrca, содержащий вычитающее устройство 4,. фазочувствительный детектор 5 и персмножитель 6. Преобразователь 1 расхода представляет собой отрезок диэлектрической трубй с калиброванным каналом, помещенный. в перпендикулярное оси трубы магнитное поле. В толще стенок диэлектрической трубы преобразователя перпендикулярно направлению движения измеряемой среды в трубе и вектору индукции магнитного поля размещены )IBB r..rr: более электрода.

При приведенном на изображении симметричном Bblrro)lncHHH электродов, преобразователь

l расхода содержит две идентичные электродные системы 2, состоящие иэ диаметрально противолежащих сигнальных электродов, окруженных с внешней стороны каждый экранным электропрм и подключенных к опи. санным электродным системам двух селективных по отношению к фазе входного напряжения конверторов 3 импеданса соответственно. Сигнальные электроды соединены с входом, а экранные электроды — с выходами экранного напряжения укаэанных конверторов импеданса, выходы полезного сигнала которых соединены с выходом расходомера.

Вследствие идентичности конверторов импеданса далее рассмотрим лишь один из них.

Вход селективного конвертора 3 импеданса соединен с первым входом вычитающего устроиства 4, выход которого соединен с выходом полезного сигнала конвертора 3, с выходом экранного иацряжения конвертора 3, а также . с выходом. полезного сигнала фаэочувствительного детектора S, выход которого соединен с первым выходом перемножителя 6. Второй вход перемножитеяя 6 и вход опорного сигнала фазочувствительного детектора 5 соединены с источником квадратурного опорного

1154533 4 ного детектора 5 и на выход полезного сигнала устройства, а также на выход экранного напряжения, повторяющего, при отсутствии на втором входе вычитающего устройства 4 сигнала, выходное напряжение конвсртора.Последнее, вследствие эффекта эквнпо1енциального экранирования паразитных импедансов, обеспечивает высокий входной имнеданс конвертора 3 имледанса и соединенной с ним . электродной системы 2 для полезного сигнала.

Поступающее на вход конвертора 3 импеданса напряжение квадратурной помехи через вычитающее устройство 4 и фазочувстви- тельный детектор 5, опорный сигнал которого синфазен данной помехи, управляет прохождением квадратурного опорного сигнала через перемножитель 6 таким образом, что поступающее на второй вход вычитающего устройства 4 напряжение, синфазное с квадРа турной помехой, устраняет данную компоненту из выходного напряжения вычитающего устройства, что обеспечивает неэквипотенциальность экранного напряжения для квадратурйой помехи и тем самым снижает для нее нмпеданс конвертора настолько, что на входе конвертора импеданса присутствует лишь малое нацряжение помехи, обусловленное статической ошибкой данной системы регулирования, петдевой коэффициент передачи которой может быть выбран достаточно большим. Предлагаемое .. устройство можно рассматривать также как автоматический подавитель квадратурной помехи во входной цепи электронной схемы электромагнитного расходомера, использующий зависимость коэффициента емкостного съема сигнала от входного импеданса устройства такого съема.

Составитель С. Лебедев

Техред M.éîâæèé Корректор С. Черни

Редактор П. Коссей

Тираж 703 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l)3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 2701/35

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сигнала 7 преобразователя расхода 1, выполненным, например, 8 виде катушки, помещенной в магнитное поле преобразователя, а выход перемножителя 6 соединен с вторым входом вычитающего устройства 4, выход которого соединен с выходом экранного напряжения конвертора.

Электромагнитный расходомер работает . следующим образом.

Генерируемый в измерительной среде при 10 движении ее в электромагнитном преобразователе 1 расхода потенциал поступает иа каждый нэ сигнальных электродов электродных систем 2 через делитель напряжения, образованный импедансом диэлектрического слоя, отделяющего электроды от измеряемой среды и входным импедансом конвертора 3 импеданса, селективным по отношению к фазе входного напряжения конвертора.

При выполнении входного нмпеданса конвертора для квардатурной помехи существенно меньше, чем для полезного сигнала, коэффициент передачи указанного делителя для квадратурной помехи будет существенно ниже такового для полезного сигнала. Соответственно на вход конвертора 3 импеданса и через него на выход расходомера часть: выходного генерируемого в преобразователе расхода потенциала, содержащая полезный сигнал, поступает с незначительным ослаблением (при принятии условия согласования преобразователя расхода и конвертора импеданса по напряжению), в то время как часть генерируемого в преобразователе расхода потенциала, содержащая квадратурную помеху, поступает на вход конвертора импеданса существенно ослабленной. Это обеспечивает повышение отношения сигнала к помехе на входе конвертора импеданса по отношению к таковому, генерируемому в

46 измеряемой среде потенциале, что исклю- чает перегрузку коивектора импедаиса квадратурной помехой, могуи,ей быть весьма значительной, например, в случае малопроводя. щих и диэлектрических сред, и тем самым гювышает точность измерения.

В селективном конверторе 3 импеданса

r входное напряжение через вычитающее устройство 4 поступает на вход фазочувствительИзобретение обеспечивает повышение точности измерения и упрощение конструкции по сравнению с известными электромагнитными расходомерами с емкостным съемом сигнала и придает также электромагнитному расходомеру с емкостным съемом сигнала свойство нормального функционирования при генерации и измеряемой среде квадратурной помехи, большей максимально допустимого входного напряжения конвертора импеданса.

Электромагнитный расходомер с емкостным съемом сигнала Электромагнитный расходомер с емкостным съемом сигнала Электромагнитный расходомер с емкостным съемом сигнала 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерениям расхода проводящих жидкостей электромагнитным методом

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к технике измерения расхода с помощью электромагнитных расходомеров

Изобретение относится к устройствам выделения и преобразования сигнала датчика расхода электромагнитного типа

Изобретение относится к приборостроению, в частности к измерению расхода электропроводящих сред электромагнитными расходомерами, и может быть использовано при периодической метрологической поверке расходомеров, в промышленности и в научных исследованиях

Изобретение относится к способу работы устройства измерения процесса, с помощью которого подлежит измерению, по меньшей мере, одна физическая величина, в частности, расход, вязкость или т.п

Изобретение относится к способу контроля магнитно-индуктивного расходомера, содержащего измерительную трубку для пропускания измеряемой текучей среды и систему магнитного поля, содержащую, по меньшей мере, одну полевую катушку, через которую, по меньшей мере, периодически протекает ток возбуждения и которая служит для создания магнитного поля, по меньшей мере, частично пронизывающего текучую среду перпендикулярно направлению течения

Изобретение относится к магнитно-индукционному расходомеру, содержащему измерительную трубу, через которую протекает среда в основном по оси измерительной трубы, магнитное устройство, создающее переменное магнитное поле, проходящее через измерительную трубу в основном перпендикулярно оси измерительной трубы, первый измерительный электрод и второй измерительный электрод, причем измерительные электроды располагаются в измерительной трубе по соединительной линии, являющейся по существу перпендикулярной к оси измерительной трубы и магнитному полю, и блок обработки результатов и регулирования, который на основе снимаемого с измерительных электродов измерительного напряжения определяет объем или массу протекающей через измерительную трубу среды

Изобретение относится к способу и устройству для измерения объемного или массового потока среды, протекающей через магнитоиндуктивный расходомер с заданным номинальным внутренним диаметром
Наверх