Электромагнитный расходомер

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сеаоз Советскик

С щиваистинеских

Республик

<о964453 фс

Л (61) Дополнительное к авт. саид-ву 9 77343в (22) Заявлено 090480 (21) 2907356/18-10 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 0710.82. Бюллетень ¹ 37

Дата опубликования описания 0710.82

Р М g> з

G 01 F 1/58

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (Щ УДК6 81.12 г 538. .52(088.8) (72) Авторы изобретения (чазим

1 «ТЕНТ))вт хиицдц,„13

ЙЫБЛИОТЕ, A.K ° Ãóáaðåâ, Г.С.Абрамов и A..Â.Áàðè÷ås (71) Заявитель

Опытный завод "Электрон" (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР

Изобретение относится к средствам измерения расхода жидкости и может быть .использовано при по-, строении цифровых расходомеров.

По основному авт . св. 9 773436 известен электромагнитный расходомер, содержащий последовательно соединенные источник переменного то" ка. и первичный преобразователь расхода с настроенной на частоту источника обмоткой возбуждения и двумя электродами, а фазосдвигающее устройство, вход которого соединен с источником переменного тока, генератор импульсов, дискретный делитель частоты, формирователь разности фаэ, два формирователя прямоугольных импульсов, вход первого иэ которых соединен с выходом первичного преобразователя расхода, вход второго - с выходом фазосдвигающего-уст-. ройства, а выходы формирователей прямоугольных импульсов соединены с входами формирователя разности фаз, а также двумя схемами совпадения, причем первый вход первого из них соединен с выходом генератора, второй ее вход — с выходом формирователя раэности фаэ, первый вход второй схемы совпадения через дискретный делитель частоты также соединен с выходом генератора, второй . ее вход соединен с выходом первого

Формирователя прямоугольных импульсов, а выходы обеих схем совпадения соединены с входами цифрового делителя импульсных сигналов.

На показания известного расходомера влияет частота питающего тока. Действительно, алгоритм определения расхода .в известном расходомере получен иэ совместного решения следующих выражений

15 для полезной ЭДС Е = king (1) или Е.= U 81nP . (2) для квадратурной Ео klan (3)

20 .или Е = V совЧ (4) Откуда Е /Е1можно записать Щ U ainV

25 k3f U cosЧ или Q = )ст; дЧ,. (6) где 0 — расход измеряемой среды

3 - ток возбуждениями — конструктивный параметр преобразователя;

964453

f - частота питающего тока! масштабный коэффициент

М вЂ” угол между вектором сумматорной ЭДС U первичного преобразователя расхода и квадратурной ЭДС Е

Из совместного анализа выражений (5) и (6) следует, что масштабный коэффициент преобразования расхода k в известном расходомере включает в себя частоту f питающего тока,!0 нестабильность которой оказывает ощутимые измерения показаний приборами), Цель изобретения — повышение точ-. ности измерения расхода путем исключения влияния нестабильности частоты 15 питающего тока.

Укаэанная цель достигается тем, что известный расходомер дополнительно снабжен вычислителем 1д Ч и делителем, причем первый вход делителя 20 через вычислитель tg V подключен к выходу цифрового делителя импульсных сигналов, а второй вход делителя подсоединен к выходу первого формирова" теля прямоугольных импульсов.

На чертеже представлена блок-схема электромагнитного расходомера.

Расходомер содержит источник 1 переменного тока, первичный электромагнитный преобразователь 2, содержащий подстроенный конденсатор 2-1, обмотку,2-2 розбуждения, электроды

2-3 и 2-4, фазосдвигающее устройство

3, формирователи 4 и 5 прямоугольных импульсов, формирователь б разности фаз, генератор 7 импульсов, схемы 8 и З5

9 совпадения, дискретный делитель 10 частоты, цифровой делитель 11 импульс« ных сигналов, вычислитель 12 и делитель 13. ! 40

Устройство работает следующим образом.

По обмотке 2-2 первичного преобра-. зователя, настроенной конденсатором

2-1 в резонанс с частотой f источника 1 тока, протекает переменный ток

3, создакиций магнитное поле в зазо-. ре между электродами 2-3 и 2-4.При движении жидкости на этих электродах наиодится ЭДС E„, пропорциональная расходу Q жидкости. Одновременно с

ЭДС Е„ на электродах наводится квадратурная ЭДС Е, зависящая от частоты f питающего тока, откуда путем

Математических преобразований величин

Е„ и Е2 может быть получен алворитм определения расхода, который сводится к измерению угла, определения tg V и делению последнего на . значение частоты f. 60

Практически определение расхода производится следующим образом.

Напряжение U формируется s прямоугольные импульсы длительностью

Т/2 (Т - период колебаний источника 1 65 тока) формирователем 5 и подается на один вход .формирователя б разности фаз, на второй вход. которого подают ся прямоугольные импульсы с формирователя 4, фаза которых совпадает (достигается при настройке) с фазой квадратурной ЭДС. Эти импульсы формируются формирователем 4, подключаемым к фазосдвигающему устройству 3, которое в свою очередь подключено к источнику 1 тока. формирователь б разности фаз формирует на выходе импульс с длительностью, пропорциональной разности времени поступления на ее входы импульсов с формирователей 4 и 5.

При этом величина длительности импульса 1 определяется выражением V

1 -— с (ь) (7) 0.> Й .t

И2= - — (8)

+f T

)сд 2 где f - частота следования импульсов.генератора 7

kА — коэффициент деления делителя 10.

Импульсы 01 и N2 поступают на входы цифрового.!делителя 11 импульсных сигналов, который выполняет операцию .деления чисел 01 и Н й= — = 2 k = 2k .;. (9)

И f.f

fpT * *

Используя выражение (6) и учитывая, что Т " —, можно числой предст авить

2У (ф в виде

2Ч

N 2k 2k =k k -уА мТ А,„ Jf А2!! А (Из выражения (10) определяется искомый угол Ч

Ц (11)

)сд

Далее вычислитель 12 определяет

tg 9, а делитель 13 осуществляет процесс деления.tqV ea величину 1/f (10) где ш= 2У Е - угловая частота коле.баний источника переменного тока.

Импульсы с выходов формирователей 5 и б поступают на первые входы схем 8 и 9 совпадения соответственно импульсы с генератора 7 непосредственно поступают на второй вход схемы 8 совпадения, а на второй вход схесхемы 9 совпадения поступают импульсй с выхода дискретного делителя 10 частоты, подключенного к генератору 7. При этом в течение каждого периода на выходах схем 8 и 9 зафиксированы соответственно следующие числа импульсов

964453

Составитель С.Лебедев

Редактор Ю. Середа Техред И. Надь Корректор В. Бутяга

«» «»

Заказ 7613/20 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, E-35, Рауюская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. ужгород, ул. Проектная, 4 устраняя тем самым .зависимость показаний расходомера от изменения частоты питающего-тока.

Зкономический эффект может быть получен в связи с тем, что предлагаемый расходомер не будет иметь индивидуального вторичного прибора, а будет являться составным элементом системы контроля параметров, что позволит получить около 140 тыс.руб. экономии.

Формула изобретения Электромагнитный расходомер по авт. св. 9 773436, о т л и ч а ю ц и и с я тем, что, с целью павы» шеиия точности измерения, он дополнительно снабжен вычислителем СдР, где Ч - угол между векторами суммарной ЭДС первичного преобразователя и квадратурой ЭДС,и делителем, причем первый вход делителя через вычислитель tg Ч подключен к выходу цифроиого делителя импульсных сигналов, а второй вход делителя подсоединен к выходу первого формирователя прямоугольных импульсов °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

15,по.заявке В 2754408/18-10, кл. G 01 F" 1/58, 1979.