Кондукционный расходомер

 

патен «. . ь. 1.:-оная ото, ;а„ „ (,, (1 697823 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.05.?8 (21) 2613031i18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51},Ц К ч

В

F 1 56

ГесудвретвВинь1В юатВт ссср

ВО дВлаи ыэВ6рВтВиям м Втхрытмм (53} УДК 681.12:

:538.52 (088.8)

Опубликовано 15.11.79. Бюллетень ¹ 42

Дата опубликования описания 25.1i.?9 (72) Авторы изобретения

Г. Г. Гуревич, Г. Х. Кирштейн, А. С. Гинзбург, М. Н. Алькин, А. Б. Микоелов и Ю. Б. Ка и 11 из н11ко в

Специальное KoHcTp yKTopeKOe бюро MB " нитной гll rpo,"! IIH«з мики института физики AH Латвийской ССР (54) КОНДУКЦИОННЪ|И РАСХОДОМЕР

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к кондукционным расходомерам для измерения скорости среды с ионной проводимостью.

Известны кондукционные расходомеры с электродами, расположенными на трубопроводе, для снятия скоростного сигнала и калибровочным узлом, с которого снимается сигнал, пропорциональный току, протекающему через магнитную систему преобразователя расхода

Они выполнены по компенсационной схеме измерения с частотным выходом. Выходная частота, изменяющаяся от 0 до 10 кгц пропорционально скоростному сигналу, управляет величиной компенсирующего сигнала, снимаемого с калибровочного узла.

Недостатки такого расходомерг заключа1Втся в следующем: — использование в качестве компенсационного сигнала напряжения, пропорционального току через магнитную систему преобразователя расхода, не исключает зависимость градуировочной характеристики расходомера от изменений величины магнитного пол1 ., связанных с 1емпep31 vpI-,"!>Iми илн механическими д < I,Ap Iäï!-;Hì!I", — VllP2ÂËЕПИЕ ВЕ 111HI1НОИ КОМ11ЕН 1!Pl IOщего сигнала при помощи частотного сипила, изменяющегося от нуля герц, затрхдня ет контроль нулевого показания прибора при отсутствии расхода и измерение ма:lhlx расходов при снижении выходной частоты до величины, близкой к частоте возбуждения магнитного поля преобразователя расхода, без снижения быстродействия прибо10 ра до недопустимо больших времен (единиц или даже десятков секунд). Кроме того, неизбежное присутствие двухполярного шумового сигнала на входе расходомера приводит в указанном расходомере при отсут15

> ствии расхода к флуктуации частоты на его выходе только в одну сторону (относительно нулевой частоты), что равносильно детектированию шума на нулевом уровне. Последнее приводит к смегцению нулевого уровня на выходе расходомера.

26 Указанные причины приводят к увеличению погрешности измерения расхода.

Известны также расходомеры, содержащие магнитную систему переменного тока, 697823

16

29

ЗО

35 ао

55 участок трубопровода с диаметрально расположенными электродами для снятия скоростного сигнала и расположенными вдоль образующих, проходящих через указанные электроды, электродами для снятия вихревого сигнала и измерительную схему, содержащую усилители скоростного и вихревого сигналов, фазоврашатель, детекторы, выделяющие соответственно сигналы, пропорциональные скорости жидкости и вихревым токам в ней, и блок вычитания, на один вход которого поступает сигнал, пропорцио-, нальный скорости, а на другой — сигнал, пропорциональный вихревым токам (gJ.

Недостатком известных расходомеров является то. что в них производится сравнение вихревого и скоростного сигналов, преобразованных в постоянное напряжение.

В этом случае на сравниваемые величины накладываются дрейф и смещение нуля фазочувствительного детектора, что приводит к погрешности измерений. Кроме того, изменение величины магнитного поля, связанное, например, с нестабильностью усилителя мощности или параметров магнитной системы, вызывает необходимость дополнительной калибровки прибора.

Описываемый расходомср с целью повышения точности измерений снабжен преобразовательным блоком, расположенным меж ду предварительным усилителем, вихревых сигналов и блоком вычитания и состоящим из последовательно соединенных множителя, усилителя, фазового детектора и преобразователя напряжения в частоту, выход которого соединен с входом множителя, усилителями вихревых и скоростных сигналов, подключенных соответственно первь и между предварительным усилителем вихревых сигналов и усилителем преобразовательного блока и второй — через техпозиционный переключатель между фазовращатслем и усилителем преобразовательного блока, и генератором, подключенным к одному из входов блока вычитания.

На фиг. 1 показана магнитная система с трубопроводом; на фиг. 2 — функциональная схема описываемого pBcxoдомера.

Расходомер содержит магнитную сис-. тему 1, охватываюшую трубопровод 2, диаметрально расположенные на трубопроводе 2 yëåêòðoäû 3 для снятия скоростного сигнала, расположенные на образующих трубопровода, проходящих через электроды 3, электроды 4 для снятия вихревого сигнала и измерительную схему. Измерительная схема содержит предварительный усилитель 5 скоростного сигнала и предварительный усилитель 6 вихревого сигнала. Скоростные электроды подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам усилителя 5, вихревые электроды подключены соответственно к двум суммируюшим и двум вычитающим входам усилителя 6. Выход усилителя 5 подключен ко входу фазоврашателя 7 на 90, выход которого через трехпозиционный переключатель 8 подсоединен ко входу калибровочного усилителя 9. Ко входам преобразовательного блока, состоящего из входного усилителя 10, фазового детектора 11, преобразователя 12 напряжения в частоту и множителя 13 выходной частоты на напряжение, подсоединены выход усилителя 6 (на аналоговый вход множителя 13) и выход калибровочного усилителя 9 (на суммирующий вход входного усилителя 10) . На второй суммирующий вход входного усилителя 10 подключен выход усилителя 14, вход которого соединен с выходом предварительного усилителя 6 вихревого сигнала. Выход усилителя 10 через фазовый детектор 1 подключен к входу преобразователя 12 напряжения в частоту, выход которого подк;почен к частотномх вхОдх множителя 13 H axo l) fi.IoKB 15 вычитания частот, на второй вхо l которого от генератора 16 поступает частота смещения нулевого уровня выходной частоты преобразовательного блока. Выхо,l блока вычитания соединен со входом блока индикации 7. Вход калибровочного усилителя 9 через переключатель 8 подключен,кроме того, к корпусу прибора и к выходу ъ силителя 6.

Расходомер работает в трех режимах, из которых два вспомогательные, а один— основной. Изменение режимов работы производится при помогци трехпозиционного переключателя 8. В положении 1 производится измерение расхода. в положении 11 —— контроль и установка нуля на выходе и а положении 111 — — калибровка.

В положении fl переключателя 8 вход калибровочного усилителя 9 соединен с корпусом прибора. При этом скоростной сигнал, поступающий HB axon входного х7сили1 О, C T B H o a H T C H p B a H hl II H ) . I IO. 1 B CT OT B также равна нулю. Изменяя коэффициент передачи усилителем 14, меняем частоту, пока частота на выходе не станет равной нулю, что будет видно по блоку индикации.

Этим достигается прохождение градуировочной характеристики расходомера через начало координат.

В режиме калибровки (положение .111 переключателя 8) на вход калибровочного усилителя 9 поступает сигнал с выхода усилителя 6.

Режим калибровки заключается в установке на цифровом выходе расходомера калибровочной частоты при помоши изменения коэффициента передачи калибровочного усилителя 9. При этом достигается контроль и корректировка градуировочной характеристики расходомера по крутизне.

В положении 1 переключателя 8 производится измерение рас.<ода (скорости) движения жидкости.

Таким образом выходной сигнал расходомера не зависит От изменений величины

697823

Формула изобретения

Составитель Ж. Теслер

Техред О. Дуговая Корректор Т. Скворцова

Тираж 844 Подписное

ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4)5

Филиал ПП П «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Н. Коган

Заказ 6915/29 магнитного поля; градуировочная характеристика легко контролируется как по кру тизне, так и по прохождению ее через начало координат, что в совокупности повышает точность измерения расхода (скорости) жидкости.

Кондукционный расходомер, содержащий магнитную систему, участок трубопровода с установленными на нем диаметрально основными электродами для снятия скоростного сигнала и по образующим, проходящим через основные электроды, дополнительными электродами для снятия вихревых сигналов, предварительные усилители скоростных и вихревых сигналов, фазовращатель, блок вычитания и индикаторный блок, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен преобразовательным блоком, расположенным между предварительным усилителем ви. ревых сигналов и блоком вычитания и состоящим из последовательно соединенны. множителя, усилителя, фазового детектора и преобразователя напряжения в частоту, выход которого соединен с входом множителя, усилителями вихревых и скоростных сигналов, подключенных соответственно; первый — между предварительным уc èëèòcëсм Hèхревыx сигналов и усилителем преобразовательного блока и второй — через трехпози.п;онный переключатель между фазовращателем и усилителем преобразовательного -î-|oêа, и генератором, подключенным к одному из входов блока вычитания.

Источники информации. принятые во внимание при экспертизе

1. Журнал «Zcitschrift 3 ertBhrenstechnik», 4, 1970, ¹ 12. с. 563-- 567.

2, Журнал «Магнитная гидподи,.:аi!Bê,», 1975, М 2, с. !30 (прототип).