Электромагнитный расходомер

 

O n И C A H И Е 00528450

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Оаюз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.12.74 (21) 2088259/10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.09.76. Бюллетень ¹ 34

Дата опубликования описания 27.08.76 (5I) М. Кл. - G 01F 1/58

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.121:538. ,52 (088.8) (72) Авторы изобретения А. А. Мейстер, М. Э. Тоомет, 1О. П. Мальцев и М. Я. Гаммерман (71) Заявитель

Таллинский политехнический институт (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР

Изобретение относится к области изме„ения жидкостей электромагнитными расходомерами.

Известны расходомерь1 для дпэлектр :ческих жидкостей (1), в которых устраняется нестабильность фазовых сдвигов с помощью электромагнита специальной конструкции.

Известны расходомеры (2), содержащие преобразователь расхода, блок питания электромагнита преобразователя расхода, входной усилитель, блок компенсации квадратурной помехи, полосовой фильтр, фазочувствптельный детектор, генератор сигнала коммутации с синхронным детектором на выходе, другой выход которого подключен к блоку компенсации квадратурной помехи, а вход и выход синхронного детектора подключены к фазочувствительному детектору и к входу автономного блока питания соответственно.

В этом расходомере влияние нестабильности фазовых сдвигов в измерительном тракте и влияние нестабильности частоты питающего электромагнит генератора устраняются уравлением частотой задающего генератора блока питания электромагнита. При использовании для питания источников энергии, которые не допускают управления пх частотой, нестабильность частоты приводит к большим погрешностям измерений. Кро»e того, если в преобразователе расхода, например, з преобразователях с большими диаметрами труб илп во входных цепях входного усилителя возникают относительно большие фазовые

5 сдвиги, то компенсация этих фазовых сдвигов за счет расстройки рабочей частоты относительно частоты настройки полосового фильтра приводит к существенному уменьшению коэффициента передачи полосового

10 фильтра и, следовательно, к большой погрешности измерений.

Цель изобретения — повышение точности расходомеров с автоматической фазовой настройкой и расширение области применения

15 их на случай, где для питания электромагнита применяются стандартные источники энергии, не допускающие управления частотой, а также на случай, когда в преобразователе расхода или во входном усилителе возника20 ют большие фазовые сдвиги.

Это достигается тем, что в предлагаемый расходомер введен управляемый фазовращатель, включенный последовательно в цепь опорного сигнала фазочувствительного дстек25 тора. Фазовращатель управляется выходнь.м сигналом синхронного детектора и компенсирует фазовый сдвиг, возникающий в прямом тракте измерения: преобразователь расхода, входной усилитель, фильтр-усилитель и фазо30 чувствительный детектор.

5?8450

На чертеже показан предложенный расходомер, содержащий преобразователь расхода

I, входной усилитель 2, блок 3 компенсации квадратурной помехи, фильтр-усилитель фазочувствительный детектор 5, окопе ный прибор 6, генератор сигнала коммутации 7, синхронный детектор 8, управляемый фазовращатель 9, формирователь 10 опорного сигнала для фазочувствительного детектора, источник 11 энергии переменного тока для питания электромагнита преобразователя расхода и блок выделения опорного сигнала, в качестве которого используется трансформатор 12 тока.

Для того чтобы ppI улярно проверять фазовую настройку устройства, с помощью генератора сигнала коммутации 7 изменяют периодически степень компенсации квадратурной помехи в блоке 3. В случае негочной настройки фазочувствительного детектора 5 на его выходе возникает составляющая напряжения с частотой генератора сигнала коммутации, амплитуда которой пропорциональна синусу угла фазового сдвига сигнала в измерительном тракте. Эта составляющая выделяется синхронным детектором 8, выход которого соединен с управляемым фазовращателем

9, включенным в цепь опорного сигнала фазочувствительного детектора 5. Опорный сигнал фазочувствительного детектора 5 формируется из синусоидального сигнала, получаемого на сопротивлении нагрузки токового трансформатора 12, с помощью формирователя

10, который преобразует син соидальное напряжение в прямоугольное. В исходном состоянии фазовращателем 9 компенсируется фазовый сдвиг. При условии точной компенсации сигнал на выходе синхронного детектора равен нулю. Для питания преобразователя р всхода используется стандартный lI c T0 . ник энергии переменного тока, к которому::е предъявляется никаких требований по 1правлен;по его параметрами.

В случае изменения фазового сдвига за счет дестабилизирующих факторов (изменение температуры, изменение параметров измеряемой среды и т. п.) на выходе синхронного детектора возникает сигнал ошибки, который изменяет фазовый сдвиг в фазовращателе на величину, включающую статическую ошибку. Статическую ошибку подстройки фазы при наличии достаточно большого уси5 ления в кольце автоподстройки можно свести до достаточно малой величины. Таким образом, изменение фазового сдвига в измерительном тракте расходомера при наличии системы автоматической подстройки фазы прак10 тически не увеличивает погрешности измерений, в то время, как без системы фазовой автоподстройки изменение фазового сдвига в измерительном тракте вызвало бы уменьшение коэффициента передачи для полезного

15 сигнала и, кроме того, на выходе фазочувствительного детектора появляется составляющая, обусловленная квадратурной помехой.

Формула изобретения

Электромагнитный расходомер, содержащий преобразователь расхода, соединенный с входным усилителем и с блоком компенсации квадратурной помехи, фильтр-усилитель, 25 вход которого соединен с входным усилителем, а выход — с фазочувствительным детектором, индикаторный прибор на выходе фазочувств.;тельного детектора, генератор сигнала коммутации с синхронным детектором на выЗО ходе, другой выход которого подключен к блоку компенсации квадратурной помехи, а вход синхронного детектора подключен к выходу фазочувствительного детектора, о т л и ч а ющи и ся тем, что, с целью повышения точно35 сти и расширения области применения, он содержит фазовращатель, управляемый вход которого подключен к выходу синхронного детектора, вход и выход фазовращателя подключены к источнику опорного сигнала и к

40 фазочувствительному детектору соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

45 1. Патент США М 3608375, кл. 73 — 194, 1971.

2. Авт. св. Ко 462085, М. кл. С 01 f 1/00, 1973.

5528450

Корректоры: А. Николаева

В. Лод

Редактор С. Хейфиц

Заказ 1961/!1 Изд. ¹ 1579 Тираж 844 Подписное

Ц!!ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская иаб., д. 4,. 5

Типография, пр. Сапунова, 2 и 1 г

1 1

1 1

Составитель Ж. Теслер

Текред А. Овчинникова