Индукционный расходомер

 

Изобретение касается расходометрии и позволяет повысить точность из. мерения расхода электропроводящих сред путем проверки устройства без остановки движения среды. Индукционный расходомер содержит две идентич2 ные обмотки 1 и 2, охватывающие трубопро оды. К выводам обмотки 2 подключен коммутатор 4, при срабатывании которого меняются местами подключения начало и конец данной обмоткиt что приводит к изменению направления движения тока в ней на противоположное Выводы обмоток подключены к усилителю-вычитателю 7, разностный сигнал с которого подается на фазочувст - вительный выпрямитель 8, формирующий постоянную составляющую, пропорциональную скорости контролируемой среды . Входящую в этот сигнал постоянную составляющую, обусловленную неидентичностью обмоток, исключают при помощи синхронного детектора 10, управляемого тактовым генератором 6„ 2 ил. р (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И> (51)5 G 01 F 1/58

ВЖ6

МЕЙИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4668294/10 1 (22) 05.01.89 (46) 15.01.91. Бюп. Р 2 (71) Латвийский государственный университет им. П. Стучки (72) В. Э. Циркунов и С. И. Семенов (53) 681. 121(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 -. 1059431, кл. G 01 F 1/58, 1983.

Заявка ФРГ 9 3140843, кл. G 01 P 5/08, 1983. (54) ИНДУКЦИОННЫЙ РАСХОДОМЕР (57) Изобретение касается расходометрии и позволяет повысить точность измерения расхода электропроводящих сред путем проверки устройства без остановки движения среды. Индукционный расходомер содержит две идентич2 ные обмотки 1 и 2, охватывающие трубопроводы. К выводам обмотки 2 подключен коммутатор 4, при срабатывании которого меняются местами подключения начало и конец данной обмотки, что приводит к изменению направления движения тока в ней на противоположное. Выводы обмоток подключены к усилителю-вычитателю 7, разностный сигнал с которого подается на фазочувствительный выпрямитель 8, формирующий постоянную составляющую, пропорциональную скорости контролируемой среды. Входящую в этот сигнал постоянную составляющую, обусловленную неидентичностью обмоток, исключают при помощи синхронного детектора 10, управляемого тактовым генератором 6. 2 ил.

1620847

Изобретение относится к измерению расхода и может быть использовано для измерения расхода электропроводящих сред в химической, металлургической

5 и других отраслях промышленности, Целью изобретения является повышение точности измерения расхода путем проверки устройства без остановки дви« жения контролируемой среды. 10

На фиг. 1 представлена блок-схема индукционного расходомера; на фиг. 2— распределение индуцированных в обмотках магнитных полей при движении электропроводящей среды в переменном магнитном поле.

Индукционный расходомер содержит две идентичные обмотки 1 и 2, выполненные в виде многослойных коротких цилиндрических катушек, источник 3 тока возбуждения, коммутатор 4, резистор 5, тактовый генератор 6, усилитель-вычитатель 7, фазочувствительный выпрямитель 8, формирователь 9 опорного сигнала, детектор 10, интегра- 25 тор 11, индикатор 12 величины расхода.

Измерение расхода с помощью индукционногорасходомера осуществляют следующим образом. 30

При наличии расхода в обмотках наводится сигнал, пропорциональный скорости контролируемой среды и радиальной составляющей индукции магнитного поля возбуждения. На фиг. 2 показано распределение индуцированных магнитных полей.

На фиг. 2а показано направление индуцированных .магнитных полей при согласном включении обмоток 1 и 2, а на фиг. 2б — при встречном включении обмоток 1 и 2.

Величина индуцированных за счет движения контролируемой среды токов пропорциональных векторному произве- 45 дению скорости среды (V) на индукцию — 7 магнитного поля (В), (т. е. 1ьз VB j/j— плотность индуцированного тока). Эк= вивалентные индуцированные токи, создаваемые обмотками, обозначены соответственно 1", 2

Суммарное магнитное ноле в первом случае (фиг. 2а) уменьшается в обмотке 1 и увеличивается в обмотке 2; во втором случае (фиг. 2б) увеличивается в обмотке 1 и уменьшается в обмотке

2. Это приводит к увеличению или уменьшению падения напряжения на обмотках 1 и 2.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы с обмоток 1 и 2, подключенных согласно, поступают на вход усилителя-вычитателя 7, выходной сигнал которого пропорционален разности падений напряжения, обусловленной скоростью движения контролируемой среды. Усиленный разностной сигнал с выхода усилителя-вычитателя 7 поступает на вход фазочувствительного выпрямителя 8, на опорный вход кото= рого формирователем 9 опорного сигнала подается сигнал, синфазный скоростному сигналу с выхода усилителявычитателя 7. Сигнал на вход формирователя опорного сигнала 9 поступа= ет с резистора 5, преобразующего ток, протекающий через обмотки 1 и

2, в напряжение. Фазочувствительный выпрямитель 8 формирует постоянную составляющую, пропорциональную скорости контролируемой среды. Тактовый генератор 6 управляет переключением коммутатора 4, при этом изменяется направление тока в первой обмотке 1 и, следовательно, фаза скоростного сигнала меняется на и . В этом случае на выходе фазочувствительного выпрямителя 8 появляется постоянная со-, ставляющая U< противоположного знака.

Поскольку параметры реальных обмоток неидентичны (Rr, К, и g< .1 k<)> имеется разностный сигнал, зависящий от разброса параметров отмоток. Таким образом, на выходе фазочувствительного выпрямителя 8 имеется также постоянная составляющая U2 обусловленная неидентичностью обмоток, присутствующая и при неподвижной контролируемой среде. При переключении коммутатора

4 знак U не меняется. Следовательно, реальный выходной сигнал U складывается из П, + Б

Сигнал подается на вход синхронного детектора 10, управляемого тактовым генератором 6. При этом переменный сигнал преобразуется в сигнал по стоянного тока.

Постоянная составляющая с выхода синхронного детектора 10 поступает .. на вход интегратора 11 и затем на индикатор 12 величины расхода (преобра зователь напряжения в унифицированный выходной сигнал), при этом выходной сигнал пропорционален только расходу электропроводящей среды.

Формула изобретения сигнала подключен к опорному входу фаз очувствительного выпрямителя, а выход тактового генератора подключен к опорному входу синхронного детектора.

Составитель В. Ярыч

Техред М;Дидык Корректор Н. Король

Редактор Н.Горват

Заказ 4238 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

162084

Устройство обеспечивает повышение точности измерения расхода без остановки движения электропроводящей среды за счет исключения сигнала обус5 ловленного неидентичностью обмоток.

Индукционный расходомер, содержащий две идентичные обмотки, охватыва— ющие трубопровод и включенные через нормально замкнутые контакты коммутатора последовательно согласно, а через нормально разомкнутые контакты — 15 последовательно встречно, источник тока возбуждения, параллельно которому подключены обмотки, тактовый генератор, выходом подключенный к уп-, 7 б равляющему входу коммутатора, и инпикатор величины расхода, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены формирователь опорного сигнала, последовательно соединенные усилитель-вычитатель, фазочувствптельный выпрямитель, синхронный детектор и интегратор, выходом подключенный к индикатору величины расхода, выводы обмоток подключены к входам усилителя-вычитателя, источник тока возбуждения через формирователь опорного