Расходомер

 

О П И С А Н И Е <ц 870938

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Cores Советских

Социалистических

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свкд-ву (22) Заявлено 06.09.79,(21) 2830375/18-10 (51) М. Кл. з с присоединением заявки J4

G 01 F 1/32

Этвударстванвй кем«тат

CCCF ао дмаи «м«рвт««к«

« втхрыт«й (23) Приоритет

Опубликовано 07.10,81. Бюллетень № 37

Дата опубликования описания 10,10.81 . (53) УДК681. . 12 1.83 (088.8) i

А. Ш. Киясбейли и М. Е. Перельштейн,"

«4

Специальное конструкторское бюро по пр ктироияЦию. приборов и средств автоматизации для нефтяио . и химической промышленности "Нефтехимприбор (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) РАСХОДОМЕР

Изобретение относится к области изме- рительной техники, а именно к приборам . вихревого типа для измерения расходов жидкостей или газов.

Известны вихревые расходомерьт, кото1 5

:рые защищены or шумов, помех, распространяющихся по потоку и поступающих извне. Так в вихревом расходомере размещают два приемника-преобразователя вихревых колебаний в эсхте вихреобразования тО симметрична относительно генератора

:вихревых колебаний. Приемники воспринимают вихревые колебания поочередно со о сдвит ом на 180, а шумовые помехи непрерывно, синфазно. Соединяя приемники- преобразователи по дифференциал ной схеме, компенсируют шумовые помехи и выделяют сигнал, несущий полезную информацию (1,)

Зашита вихревого расходомера оТ виб= рационных помех осуществляется штфференциальным включением двух приемниковпреобразователей, иэ которых один вынесен из области вихреобразования и воспри2 нимает только шумовой фон, а другой воспринимает полезный сигнал и шум 2)и(3)

Для осуществления точной компенсации шумовых помех, а также помех, создаваемых вибрацией технологического трубопровода, в котором установлен прибор, необходимо обеспечить равенство амплитуд сигналов, поступающих к приемникам. Оля этого регулируют величину сигнала с помощью двух вентилей, установлэнных в каналах, по которым отбираются колебания от места вихреобраэования (4-).

Наиболее близким к предлагаемому является расходомер, который содержит

-генератор вихревых колебаний и цва приемника-преобразователя, оптимат«но располо.женных в зоне вихреобраэования. Сигналы каждого дрие ьйика независимо поступают на раздельные входы компаратора, на выходе которого наблюдается периодическая последовательность П-образных импульсов с частотой основного сигнала P5).

Описанные устройства позволяют существенно подавить шумовые помехи и з 8 улучшить соотношение полазного сигнала к шуму. Однако, регулировка уровня вихревых колебаний с помощью двух вентилей в каналах связи (аналоги) может быть осуществлена только при наличии движения измеряемой среды в каналах. ЕЬли каналы между собой не сообщаются, то в них нет движения и метод регулировки не может быть осуществлен. Момпаратор, применяемый для сравнения двух сигналов приемников-преобразователей выделяет полезный сигнал и компенсирует шумы, но при этом искажает, форму выходного напр жения, что снижает информативную емкост сигнала, позволяя использовать только частоту, пропорциональную значениям обьемного расхода, тогда как амплитуда сигнала, несущая информацию о массовом расходе и плотности исследуемой среды, не может быть использована.

Йелью изобретения является повышение помехоэащищенности и точности и расширение диапазона измерения.

Это достигается тем, что сигнал каждого приемника-преобразователя одинаковой полярности прикладывается раздельно к двум усилителям. Коэффициенты.их регулируются плавно и в широких пределах, но так, чтобы выхощтой сигнал во всем диапазоне ожидаемых амплитуд не попадал в ограничение. Выходы обоих усилителей подключены соответственно к инвертирующему и неинвертирующему входам усилителя-вычитателя, осуществляющего сравнение сигналов и компенсацию шумов.

Причем коэффициент усиления последнего выбирается таким, чтобы выходной сит

Hall во всем диапазоне не попадал в ограничение. С помощью предложенной системы можно с высокой степенью точности компенсировать шумовые помехи и без искажений выделять полезный сигнал.

На чертеже показан прецложенный расходомер.

Расходомер содержит корпус 1, генератор вихревых колебаний 2, приемникипреобразователи 3, усилители 4 и 5 с регулирующими элементами 6 и 7, усилитель-вычитатель 8.

Измеряемый поток поступает в корпус

1. Генератор вихревых колебаний 2 создает колебания, параметры которых пропорциональны тем или иным свойствам потока. Колебания преобразуются приемниками 3 в последовательность электрических импульсов одной полярности, так

Формула изобретения

РасхоаоМер, содержащий генератор вихревых колебаний, цва приемника-преобразователя вихревых колебаний и схему сравнения сигналов с приемников-преобразователей, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения помехоэвщищенности и точности и расширения диапазона измерения, схема сравнения выполнена

35 в виде двух усилителей с регу яруемым коэффициентом усиления, каждый иэ которых подключен к соответствующему приемнику-преобразователю, и усилителя-вычитателя, причем выходы первых усилителей

40 подключены соответственно к инвертирующему и неинвертирующему входам усилите- " ля-в ычитателя.. Источники информации, 45 принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США N 3279251, кл. 73-194, 1966.

2, Авторское свидетельство СССР

М 181321, кл. G 01 F 1/32,1965.

3. Патент США N. 4019384, кл. 73-194, 1977.

4. Патент Японии 50-36776, кл. 108 D 2, 1975.

5. Патент США N. 3948098, кл. 73-194, 1976 (прототип).

70938 4 как чувствительные элементы преобразователей соединены по одинаковой схеме.

Выходной сигнал приемников-преобразователей поступает на усилители 4 и 5.С помощью регулировочных резисторов 6 и

7 добиваются равенства амплитуд сигналов на выходе усилителей. Затем сигналы от усилителей 4 и 5 раздельно подаются на входы усилителя 8, работающего в режиме вычитателя. Последний усилитель сравнивает сигналы, компенсирует синфвзные шумовые помехи и выделяет полезный сигнал, причем все усилиь тели работают на линейных участках характеристик без ограничений, поэтому выделенный полезный сигнал не искажается по форме.

Описываемый расходомер имеет хорошую помехозащищеиность, лучшие инфор мационные характеристики, широкий циапв20 зон измеряемых pacxolloB и легко настраиваются при изготовлении и эксплуатации.