Цифровое измерительное устройство расходомера
Союз Советскик
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОУСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ
< 787898 (61) Дополнительное к авт. свид-ву ti 690298 (22) Заявлено 17.0675 (21) 214 4908/10 с присоедииеииеи заявки ¹вЂ” (23) Приоритет—
Опубликовано 151280. Бюллетень HP 46
Дата опубликования описания 20,1 280 (51)М. Кл 3
G 01 F 1/58
Госуяа рстеемммй. яоимтет
СССР яо яеяаи изобретеммй м откуытмм (53) УДК 681. 121:
:538.52(088.8) P2) Авторы изобретения
В. К. Корсен, М. H. Гаммерман, М. П. Росманн и Т. Л. Метс (71) Заяеитети
Таллинский политехнический институт (54) ЦИФРОВОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ YCTPOACTHO
РАСХОДОМЕРА
Изобретение относится к измерению расхода, и частности электромагнитными расходомерами.
По основному аэт. св. В 690298 известно цифровое измерительное устрой- 5 ство расходомера
Однако оно не обеспечивает достаточной точности индикации.
Цель изобретения — повышение точности индикации. . 10
Для этого в предлагаемом устройстве счетчик импульсов снабжен регистрое4 с двумя счетными входами и входом начальной установки, генератором импульсов с двумя входами управления H f5 счетчиком с индикаторным устройством, прйчем счетные входы регистра подключены соответственно к выходу логическс го вентиля, вход которого подключен к вйходу тактового генератора, дру.гой выход которого подключен к входу началвной установки регистра и одному иэ входов управления генератора импульсов, другой вход управления которого подключен к выходу регистра н к 25 выходу генератора импульсов, а также входу счетчика с индикаторным устройством.
На чертеже изображена схема устройства предлагаемого расходомера. 30
Тактовый генератор 1 задает цикл работы устройства. Перед началом цикла ключи 2 и 3 разомкнуты, интегратор
4 разряжен (имеет нулевое выходное напряжение), регистр находится в начальном состоянии (которое может быть и нулевым) и порог компаратора 5 равен нулю. В течение первой части цикла (времени измерения Т) ключ 2 замкнут и сигнал расхода от основного выхода б преобразователя 7 расхода проходит через ключ 2, суммирующий узел 8 и синхронный детектор 9 на интегратор 4. При отсутствии квадратурной помехи сигнал на выходе синхрон ного детектора 9 имеет форму синусоиды выпрямленной в двухполупериодном выпрямителе, а на выходе интегратора 4 наблюдается сигнал в виде наклонной волнистой линии. Во время измерения растет пороговое напряжение компаратора 5. В момент равенства выходного напряжения интегратора с пброговым напряжением на выходе компаратора 5 возникает скачок напряжения, который передается на вход триггера 10 компенсации. Триггер 10 принимает новое положение, соответствующее новому состоянию выхода компаратора 5, только после поступления на его тактовый
787898 вход импульса опроса от тактового генератора 1. Опросные импульсы поступают в моменты, когда индукция в зазоре преобразователя 7 расхода, следовательно, и сигнал расхода проходят через нуль.
Изменение положения триггера 10 5 вызывает з амыкание ключа 3 . В связ и с этим компенсирующее напряжение (пропорциональное магнитной индукции) от источника 11 компенсирующего напряжении (HHK) поступает на минусовый,10 вход суммирующего узла 8. амплитуда компенсирующего напряжения подобрана равной 100%-ному сигналу расхода (полной шкале). Следовательно, разностной сигнал на выходе синхронного детекто- t5 ра 9 имеет противоположную полярность по сравнению с сигналом расхода, действовавшим до переключения триггера
10 и ключа 3. В связи с этим, выходное напряжение интегратора 4 начинает.щ снова приближаться к пороговому напряжению. Новое состояние выхода компаратора 5, возникающее при равенстве измерительного. и порогового напряжения, изменяет положение триггера 10 только после поступления очередного импульса опроса. Переключение триггера 10 размыкает ключ 3, действие koMпенсируюшего напряжения прекращается и выходное напряжение интегратора 4 будет снова приближаться к пороговому Зо напряжению со стороны нуля.
Описанный процесс будет продолжаться до конца времени измерения, после чего начинается вспомогательное время. С окончанием времени измерения размыкается ключ 2 и пороговое напряжение компаратора принимает снова нулевое значение. В связи с этим, независимо от соотношения напряжений измерительного и порогового .в конце Щ времени измерения, в начале вспомогательного времени выходное напряжение интегратора превышает пороговое и ключ 3 замыкается. Сигнал расхода, подаваемый во время измерения, отклю- 4 чен и окончательная компенсация происходит интенсивнее, чем компенсация внутри времени измерения.
В течение вспомогательного времени сигнал опроса от тактового генератора выдается постоянно и компейсация прекращается сразу при падении выходного напряжения интегратора до нуля. Тем самым интегратор готов к новому циклу измерения. Результаты измерения среднего за SS время измерения расхода выражаются числом,полупериодов переменной магнитной индукции, в течение которых ключ 9 замкнут, т. е. в течение которых происходит. компенсация. Для умень-щ шения погрешности, вызванной дискретностью, полупериод может быть делен на более мелкие участки. Тогда измерение расхода сводится к счету импульсов, соответствующих участкам полупериодов, в течение которых ключ
3 замкнут.
Вывод числа этих импульсов на индикаторное табло ведется в два этапа.
Для этого во время измерения в регистре 12 записывается число импульсов, соответствующих разомкнутому состоянию ключа 3, т. е. число, дополняющее результат до некоторой постоянной (объема регистра). Накопленный таким образом в виде дополняющего числа результат измерения передается в счетчик 13 с индикацией. Для этого оставшийся объем регистра 12 заполняют импульсами от управляемого генератора
14, а число потребовавшихся для этого импульсов (которое и есть истинный результат измерения) считывается счетчиком 13 с индикацией. Вход 15 управления логического вентиля 16 соединен с триггером 10 компенсации, так что во время компенсации вентиль заперт, а во время отсутствия компенсации открыт. При этом вход 17 запрета, управляемый выходом 18 запрета счета тактового генератора 1, налагает дополнительное условие, так что во вре— мя переноса вентиль также заперт, хотя компенсация в это время отсутствует.
Таким образом, информация о расходе переносится с регистра 12 в счетчик с индикацией с помощью пакета на выходе управляемого генератора
14. Частота импульсов переноса выбирается, исходя из быстродействия применяемых логических элементов, максимальной, чтобы свести время переноса к минимуму. При необходимости время, в течение которого на логический вентиль 16 наложен запрет, можно увеличить на величину дополнительного времени запрета. Введение дополнительного времени запрета позволяет при необходимости уменьшить требуемый объем регистра 12. Время переноса может быть легко сокращено до нескольких миллисекунд, что составляет от общей длительности цикла в 10 с менее 0,1%, следовательно, немигающий результат измерения расхода индуцируется практически за весь цикл. формула изобретенИя
Цифровое измерительное устройство расходомера по авт. св. 9 690298, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности индикации, счетчик импульсов снабжен регистром с двумя счетными входами и входом начальной установки, генератором импульсов с двумя входами управления и счетчиком с индикаторным устройством, причем счетные входы регистра подключены соответственно к выходу логического вентиля, вход которого подключен к выходу тактового генератора, другой выход которого подключен к входу на-. чальной установки регистра и одному из входов управленин генератора импуль787898
Составитель Ж. Теслер
Редактор М. Келемеш Техред И. Асталоа 1 Корректор М. Вигула
Тираж 801 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 8335/46
Филиал ППП "Патент", r.-Ужгород, ул. Проектная, 4 сов, другой вход управления которого подключен к выходу регистра. и к выходу генератора импульсов, а также входу счетчика с индикаторным устройством.
Р
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2000687, 05.03.74 (прототип)
