Электромагнитный расходомер

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii) 781582 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 0708.78 (23) 2655869/18-10 с присоединением заявки H9(23) Приоритет

Опубликовано 2 М 180. Гзюллетень Йо (51)М. Кл.з

6 01 Г 1/58

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 681.12 (088. 8) Датаопубликованияописання 23,1180

P2) Авторы изобретения

A.Ê, Кавнев, A.В. Павлов и В.И. Аксенов (73) Заявитель (5 4 ) ЭЛШТРОИАР НИТНЫЙ РАСКОДОИКР изобретение относится-к технике нэмерения расХода ста(цнонарйых и нес тационарных потоков электро . провод(жнс жидкостей и: можйт быть. использовано в . сист(ем(е а(втойатй» ческого регулирова йи((я р(а(схода( в раск одом6рных установках, а такхсе в производстве (в хиийческой,(топ(лйвной, энергетической, пищево(й и ряде другик" отраслей) . иэв(естен дзухкайальйый электро- ,магнитный расходомер для измерения расхода нестационар(них потоков, содермащйй рабо(чий"у юасМк с распоп женными на нем преобразоВателем рае хода с переменним магии(тным полем и преобразователем расход(а С постояннюе магнитным полем, соответст(вуйщие уси- лители к ним, демодулятор и канале:,@ с переменным магнит(нам;пол(ем, кор ректирующее множительное устройство, вычитаыщее устройство и выходной сумматор (1). Преобразователь расхода с переменным магнитным полем совместно с злектроннык блоком образуют фильтр нижних частот сигнала расхода, а второй канал - фильтр верхних частот с взаимно дополняющими амплитудно-частотны(еи характеристи2 кеми, Ыйрок(ий частотный диапазон достигается путе(м суммирования сигйа(лов с обоих канапов. недостаток расходомера заключается в том, что он реш(ает значу измерения расхода нестационарных потоков с широкйм частотййм.спектром лишь при условии равенства коэФфициентов преобРаз(@ванин Расхсда в обойх каналах, Известен также двухканальный расходомер, который дополнительно содержит перекличатель, подкжочающий обмотки возбуждения обоих преобра-. зователей к:одному источнику питания, сумматор и ряд других узлов (2).

Использование этих блоков позволяет выравнивать коэффициенты преобразователей обоих каналов, таким образом чаетично устраняются недостатки, присущие предыдущему. расходомеру.

Существе.;ными недостатками, приду щиыи обоим расходомерам, являются амплитудно-частотные и фазочастотные искажения в области стыковки частотных характеристйк обоих кама» лов, которые невозможно полностью компенснрова, поскольку практйЧески невозможно создать фильтры нижния и

781582 верхних частот,тбчно дополняющие друг друга своими характеристиками, Кроме того, такой расходомер имеет большую статическую погрешность s связи с большой сложностью схемы преобразования.

Цель изобретения . — Улучшение метрологических характеристик электромагнитного расходомера при измерениях расхода стационарных и нестационарных потоков жидкости за счет компенсации медленно изменяющейся электрохимической помехи преобразователя расхода с постоянным магнитным полем.

Поставленная цель достигается тем, что расходомер,содержащий преобразователь расхода с постоянным магнитным полем и преобразователь расхода с переменным магнитным полем, подключенные через соответствующие усилители к сумматору, а первый из них - также к регистрирующему устройству и схеме вычитания, снабжен двумя аналоговыми запоминающими устройствами, блоком интегрирования и осреднения, перекюпсчателями и блоком управления переключателями, причем выходы аналоговых запоминаю, щих устройств подключены к схеме вычитания, а входы через переключатель соединены с блоком иятегрирования и осреднения, блок управления переключателями подключен к преобраэбвателю-расхода с переменным маг% †нитн полем.

На чертеже приведена блок-схема расходомера. . Расходомер содержит участок трубопровода. с расположенным на нем преобразователем 1 расхода с постоянным магйитным полем, подсоединенного через схему 2 вычитания и усилитель

3 к регистрирующему устройству 4 и . сумматору 5. Также к сумматору че— рез переключатель 6 и усилитель 7 подключен преобразователь 8 расхОда

С переменным магнитным полем. Выход суВЫатора через переключатель 9 нагружен на вход блока 10 интегрирования "и осреднения, который через переключатель 11 соединен с двумя аналоговыми запоминающими устройствами 12 и 13, Последние своими выходами подключены к схеме 2 вычитания. управление переключателями осуществляет блок 14 управления,"под-ключенный к преобразователю 8 расхода.

Принцип работы расходомера основан на компенсации электрохимической помехи преобразователя рас" хода с постоянным магнитным цолем .

Прн"протеканни через измерительныМ участок жидкости на выходе пре обраэователей 1 и 8 расхода появ» ляются как ЭДС, пропорциональные средней скорости"движения жидкости, так и йецленноизменяющиеся электро5

10 0. дукции преобразователя 8. Выходные

u =KG(t>+u„, (50 Пфоцесс" компенсации протекает йбстоянно и, как правило, после второго такта сигнал расхода устанавливается, При этом он прямопропорционален измеряемому расходу в каждый момент" времени, так как электро.» магнитный расходомер с постоянным магнитным полем имеет характеристик "eтатического звена в широком диапазоне частот.

Высокая тоЧность измерения достигается тем, что введена цепь обратной связи по помехе, в результате чего производится постоянная компенсация

45 химические потенциалы, При отсутст- вии компенсации выходной сигнал преобразователя 1 может быть определен как

Ц =Zg (t) +U„ (1) где К - коэффициент передачи (c учетом коэффициента усиления усилителя 3); (} (t) - расход; время;

U - величина электрохнмическол., го потенциала (с учетом

1 коэффициента усиления усилителя 3).На выходе усилителя 7 присутствует усиленный выходной сигнал преобразователя 8

+К(.() + Пи i где U - величина электрохимического и р. потенциала. Знак формулы (2 ) определяется направлением магнитной иноиг налы преобра зов ат елей расхода подаются на сумматор 5, причем сигнал преобразователя 8 подается, на сумматор в моменты времени, соответствующие экстремальным его значейиям и таким образом, что в том случае, когда сигнал U положителен, он с помощью переключателя б подается на вычитающий вход сумматора, а когда отрицателен - на суммирующий вход. В результате на выходе сумматора присутствуют только сигналы электрохимических помех, так как сигналы расхода взаимно сокращаются, Далее сигналы поступают в блок 10 интегрирования, после чего запоминаются в блоках 12 и 13, на выходе которых имеем и«и»

Ч (3)

Un Опт (4)

Х

Эти сигналы посредством блока 2 вычйтания вводятся в измерительную цепь преобразователя 1 расхода и при этом осуществляется" компенсация электрохимической ЭДС

781582

Формула изобретения

Составитель С, Лебедев

Редактор л. Мотыль Техред М.Петко Корректор М. шароши

Заказ 8111/41 Тираж 801 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г, ужгород, ул. Проектная, 4 электрохимической помехи, Так как измерительным является только преобразователь расхода с постоянным магнитным полем, то отсутствует квадщ турная помеха, характерная цля расходомеров с переменным магнитным полем, что также приводит к повыаению точности измерения.

Так как выделение электрохимической помехи осуществляется в статическом осредняющем режиме, то это исключает фазовые искажения, что приводит к повышению динамической точности измерения.

Кроме того, цепь отрицательной обратной связи по помехе. реагирует и автоматичесКи компенсирует любые медленно изменяющиеся помехи, связанные не тольно с электродными процессами,ио и с дрейфом использованного электронного оборудования, и таким образом способствует повышению статической точности, Электромагнитный расходомер, содержащий участок трубопровода с последовательно расположенными на нем преобразователем расхода с постоянным магнитным полем и преобразователем расхода с переменным магнитным полем, подключенные через соответствующие усилители к сумматору, а первый из них — также к регистрирующему устройству и схеме вычитания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения путем компенсации электрохимической ЭДС, он снабжен двумя аналоговыми запоминающими устройствами, блоком интегрирования к осреднения, переключателями и блоком управления переключателями, 15 причем выходы аналоговых запоминающих устройств подключены к схеме вычитания, а входы через переключатель соединены с блоком интегрирования и осреднения,. блок управления переклюЩ чателями подключен к преобразователю расхода с переменньм магнитным полем.

Источники информации,, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 478189, кл. G 01 F 1/00, 1973, 2. Авторское свидетельство СССР М 545868, кл. G 01 F 1/58, 1975.