Электромагнитный расходомер

 

Союз Советскик

Социалистических

Рвслублик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИЕЛЬСЧВУ (щ798487 (61) Дополнительное к ввт. свид-ву— (22) Заявлено 20. 07. 76 (21) 2390450/18-1 с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Опубликовано 230181. Бюллетень Hо 3

Дата опубликования описания 23. 01. 81 (51)м KBBЗ

G 01 F 1/58

Государственный комитет

СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 681.12:

: 538.52 (088.8) (72) Авторы изобретения

H.Р. Вайн, В. А. Герасимчук, Ю,П. Мальцев, А.А. Мейстер и M.Ý. Тоомет (71) 3aявитель (54 ) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР

Изобретение относится к измерению расхода жидкостей.

В известных расходомерах наиболее существенным фактором, ограничивающим точность измерения расхода диэлектрических жидкостей, является дрейф нуля. Для борьбы с дрейфом нуля известно несколько способов, сущность которых сводится к минимизации приводящих к сдвигу фазы магнитной индукции тепловых потерь и к раздельной компенсации отдельных генераторов трансформаторной помехи (1 и (2ÄI .

Известны также расходомеры,содержащие преобразователь расхода, повторитель напряжения, блок компенсации квадратурной помехи и фазочувствительную измерительную схему, включенную на выход повторителя.Для компенсации остаточного напряжения преобразователя расхода измеряется дважды остаточное напряжение на его выходе, первый раз. лри заполненном рабочей жидкостью и второй раз при пустом трубопроводе, когда можно считать, что относительная диэлектрическая проницаемость равняется единице. Знание величин остаточного напряжения в этих двух случаях позволяет математически определить условия компенсации остаточного напряжения так, чтобы после компенсации оно не менялось при изменении параметров измеряемой жидкости.

Для компенсации остаточного напряжения используются два независимых и регулируемых генератора напряжения, сформированных с помощью витка, помещенного в магнитное поле первичного преобразователя. Одно напряжение вводится в цель низкоимпедансного измерительного электрода,другое напряжение в цепь защитного электрода.

В расходомере для раздельной компенсации источников трансформаторных помех в цепи измерительных электродов и в цепи защитного электрода используется зависимость остаточного напряжения от параметров измеряемой среды (3).

Однако в практическом применении это неудобно — нужно сделать два замера, один при заполненном, другой при незаполненном трубопроводе, вычислять нужные значения компенсирующих напряжений, отрегулировать

798487 эти величины в блоке компенсации остаточного напряжения. Точность полученного результата зависит от точности всех замеров и точности вычислений. Экспериментальная проверка точности полученного результата,т.е. дрейф нуля, требует относительно большой затраты времени.

Цель изобретения — повьыение точности измерений электромагнитного расходомера диэлектрических жидкостей.!

Поставленная цель достигается тем, что расходомер снабжен настроечными сопротивлениями с параллельно подключенными к каждому коммутирующими ключами, включенными соответственно между защитным электродом и фазочувствительным вольтметром, между низкоимпедансным электродом и блоком компенсации остаточного напряжения, а также суммирующими сопротивлениями, 20 включенными соответственно между повторителем напряжения и фазочувствительным вольтметром, между блоком компенсации остаточного напряжения и точкой с нулевым потенциалом. 25

Для определения величины компенсационного напряжения вместо зависимости остаточного напряжения от свойств измеряемой жидкости используется признак отсутствия тока в цепи, что соответствует условию полной компенсации источника трансформаторной помехи. С этой целью последовательно в цепь вводится еще одно сопротивление с паРаллельным с ним коммутируемым ключем. При условии полной компенсации замыкание и размыкание ключа на выходе повторителя не вызывает изменения остаточного напряжения.

Этот признак можно использовать для установления величины и фазы напря- 40 жения на выходе блока компенсации.

При этом, блоку компенсации предъявляется требование отдельной и независимой регулировки амплитуды и фазы на каждом выходе. 45

На чертеже представлена блок-схема расходомера.

Расходомер содержит преобразователь 1 расхода, высокоимпедансный повторитель 2 напряжения, усилитель 3 щ напряжения, сопротивление 4 положительной обратной связи, фазочувствительный вольтметр 5 с показывающим прибором б на выходе, блок 7 компенсации остаточного напряжения, индук1 тивно связанный с обмоткой питания электромагнита и обладающий токовыми выходами, суммирующие сопротивления 8 и 9, включенные последовательно в цепи защитного электрода и низкоимпедансного электрода преобра- 60 зователя расхода соответственно, сопротивления 10 и 11 с коммутируемыми ключами 12 и 13.

В исходном состоянии ключи 12 и 13 .замкнуты, фаза регулируемых выходных $5 напряжений блока компенсации должна быть в противофазе с фазой остаточного напряжения на выходе высокоимпедансного повторителя 2, а амплитуда близка к нулю. При размыкании ключа 12 остаточное напряжение на выходе высокоимпедансного повторителя 2 уменьшается, поскольку введенное последовательно в цепь сопротивление уменьшает ток, генерируемый источник трансформаторной помехи в этой цепи. Если теперь при замкнутом ключе 12 увеличить напряжение на соответствующем выходе блока 7 компенсации так, чтобы величина остаточного напряжения на выходе повторителя была бы равна величине напряжения при разомкнутом ключе 12, то мы на 1 шаг приблизимся к положению точной компенсации. Фазу компенсирующего напряжения регулируют так, чтобы остаточное напряжение на выходе повторителя при фиксированной амплитуде компенсирующего напряжения было минимальным. При вторичном размыкании ключа 12 степень уменьшения остаточного напряжения на выходе повторителя уже меньше, чем в первом цикле. После измерения напряжения на выходе повторителя при разомкнутом ключе, опять при замкнутом ключе 12 устанавливают остаточное напряжение на выходе повторителя равным измеренному напряжению при Разомкнутом ключе. Таким образом, путем последовательных приближений через несколько циклов коммутация ключа не вызывает уменьшения остаточного напряжения на выходе повторителя 2 и это положение соответствует условию точной компенсации. Для измерения остаточного напряжения в процессе настройки целесообразно использовать фазочувствительный вольтметр 5. При перекомпенсации направление тока в цепи изменяется .и размыкание ключа приводит уже не к уменьшению, а к увеличению остаточного напряжения на выходе повторителя ?.В этом случае алгоритм настройки блока компенсации остается таким же - напряжение на выходе повторителя 2 должно стать таким же, что и при разомкнутом ключе, т.е. наступит полная компенсация.

Формула изобретения

Электромагнитный расходомер, содержащий преобразователь расхода, повторитель напряжения, фазочувствительный вольтметр с показывающим прибором на выходе и блок компенсации остаточного напряжения,индуктивно связанный с преобразователем расхода,отличающийся

798487

Составитель Ж. Теслер

Техред И.Асталош Корректор Г. Решетник

Редактор С. Патрушева

Тираж 713 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 10005/48

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 тем, что, с целью повышения точности он снабжен настроечными сопротивлениями с параллельно подключенными к каждому коммутирующи и ключами, включенными соответственно между защитным электродом и фазочувствительным вольтметром, между низкоимпедансным электродом и блоком компенсации остаточного напряжения, а также суммирующими сопротивлениями, включенными соответственно между повторителем напряжения и фазочувствительным вольтметром, между блоком компенсации остаточного напряжения и точкой с нулевым потенциалом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США М 3411355, кл. 73-194, 19.11.68.

2. Патент США 9 3489007, кл. 73-194, 13.01.70.

3. Патент США Р 3479871, кл. 73-194, 25.11.69.