Расходомер

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5П 4 С 01 Р 1/86

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПОДБЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

«>f

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4065054/24-10 (22) 05.05.86 (46) 07.10.88. Бюл. У 37 (71) Волго-Уральский научно-исследовательский и проектный институт по добыче-и переработке сероводородсо" держащих газов. (72) В.E.Щербина, В.А.Швец, Б.В.Сперанский, Н.Н.Галян, А.П.Илясов, О.С.Михайлов, Ю.А.Десяткин, А.С.Мохунов, В.В.Щугорев и Б.М.Постолов (53) 621.646 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 504088, кл. С 01 F 1/00, 1974.

Авторское свидетельство СССР

Р 336520, кл. G 01 F 1/86, 1969. (54) РАСХОДОМЕР (57) Изобретение относится к устройствам для измерения расхода газожидкостных потоков. С целью уменьшения погрешности измерений расхода газожидкостного потока при прохождении газовой пробки через, замерный узел средняя плотность при вычислении расхода берется равной плотности га„„SU„„1428924 А 1 за. Расходомер содержит датчик 1 объемного расхода, выход которого подключен к входу формирователя 2 импульсов, и датчик 3 плотности с частотно-импульсным преобразователем. На элементе И 5 осуществляется умножение объемного расхода на среднюю плотность потока. Импульсная последовательность, частота которой пропорциональна массовому расходу потока, с выхода элемента И через коммутатор 6, схему ИЛИ 8 и одновибратор 10 поступает на счетчик 11. При прохожцении газовой пробки через замерный узел расходомера на выходе с преобразователя 4 частота — напряже- в ние уровень напряжения ниже порога срабатывания триггера Шмитта 7. Триггер Шмитта 7 переключает коммутатор 6, и частота импульсной последовательности с выхода элемента И 5 Я делится делителем 9, коэффициент де- . ления которого равен отношению значения плотности, соответствующей ниж- >фью ней границе рабочего диапазона дат- Я чика 3, к плотности газа в рабочих условиях. 1 ил. с©

1428924

Qü (1) где Š— коэффициент передачи датчика расхода, имп/мэ .

Эта импульсная последовательность поступает в формирователь 2, в котором усиливается по амплитуде и преобразуется в последовательность прямо. угопьных импульсов той же частоты и одинаковой длительности о . Датчик 3 плотности установлен перед датчиком расхода по ходу потока и преобразует значение средней по сечению трубопровода плотности р в частоту импульсной последовательйости G (2) Pcp y где k — коэффициент передачи датчи2 ка средней плотности, Гц кг/м 50

Датчик 3 плотности измеряет величину в диапазоне от, до . Поэтому частота С лежит в пределах G,—

G . Частотный диапазон G выбран так, Z что минимальная его частота 4, на по-.55 рядок выше максимального значения частоты последовательности F с выхода формирователя 2. Каждым импульсом

Изобретение относится к устройствам для измерения расхода газожидкостных потоков и может использовать ся в информационно-измерительных системах в газовой и нефтяной про5 мышле н но сти.

Цель изобретения — уменьшение погрешности измерений расхода газожидкостного потока. ,10

На чертеже представлена структурная схема расходомера.

Расходомер содержит датчик 1 объемного расхода, формирователь..2.им-. пульсов, датчик 3 средней плотности, преобразователь 4 частота — напряжение, элемент И 5, комму "атор 6, триггер Шмитта У, элемент ИЛИ 8, делитель, 9 частоты с регулируемым коэффициентом деления, одновибратор 10 и счетчик 1 1 импульсов.

Расходомер работает следующим образом. Газожидкостный поток с переменной во времени плотностью йоступает по 25 трубопроводу в датчик 1 объемного расхода, который преобразует значение объемного расхода Я в импульсную последовательность F с частотой Йь равной последовательности F элемент И 5 открывается по первому входу на время и пропускает импульсы последова-! тельности G на свой выход. При этом за каждый период импульсной последовательности F на выход элемента И 5 пройдет в среднем по Ы импульсов последовательности G

Я с (° (3)

При этом средняя частота Н импульсной последовательности на выходе элемента И 5 равна

Н = с.G F = k, k c.p,)Q. (4)

Преобразователь 4 частота — напряжение преобразует частоту G в напряжение U, которое передается на вход триггера Шмитта 7. Триггер 7 настроен на срабатывание при напряжении соответствующем нижней границе G, диапазона частоты G. При этом, если средняя плотность потока не снижается ниже минимальной (p,) из ее рабочего диапазона, то на выходе триггера

Шмитта 7 имеется уровень логической единицы, который поступает на вто.— рой управляющий вход коммутатора 6.

Коммутатор б этим сигналом переключается, пропуская импульсную последовательность Н с первого информационного входа на свой второй выход, откуда она передается через элемент

ИЛИ 8 на вход одновибратора 10. Одновибратор 10 преобразует входную импульсную последовательность в импульсную последовательность с импульсами равной длительности, достаточной для срабатывания счетчика 11 импульсов, При.прохождении газовой пробки через замерный узел измеренное значение средней плотности потока снижается до нижней грйiицы (P,) ee рабочего диапазона. При этом напряжение на выходе преобразователя 4 частота — напряжение падает до напряжения срабатывания триггера Шмитта 7 и он формирует на своем выходе сигнал логического нуля. Этот сигнал передается на второй управляющий вход коммутатора 6 и переключает его. Коммутатор 6 начинает пропускать импульсную последовательность Н на свой первый выход, а на втором его выходе устанавливается уровень логического нуля. Импульсная последовательность с второго выхода комму24

Составитель Ю.Байков

Редактор А.Шандор Техред М.Ходанич Корректор В.Бутяга

Заказ 5113/36 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 14289 татора 6 делится делителем 9 частоты с регулируемым коэффициентом деления на коэффициент k . На выходе делителя 9 частоты получается импульсная

I .о последовательность с частотой Н равной

Н = — PiQ k К,р,Q (5) где, — средняя плотность газа при рабочих условиях, кг/м з,10

Величина k выбирается равной

P

Н имеет частоту, меньшую по сравнению с частотой Н, вычисленной по

15 формуле ° (4) при P p =P,. При этом счетчик 11 импульсов фиксирует величину средней массы газа в газовой пробке.

Формула и э обретения

Расходомер, содержащий датчик объ20 емного расхода, подключенный через формирователь импульсов к первому входу элемента И, датчик плотности с частотно-импульсным преобразователем, подключенный к второму входу элемента И, и счетчик импульсов, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешности измерений расхода газожидкостного потока в него введены последовательно соединенные преобразователь частота - напряжение, триггер Шмитта, коммутатор, делитель частоты, элемент ИЛИ и однощ братор, причем вход преобразова-; теля частота — напряжение подключен к выходу датчика плотности, информационный вход коммутатора подключен к выходу элемента И, второй выход коммутатора подключен к второму входу элемента ИЛИ, а выход одновибратора -. к счетчику импульсов.