Способ градуировки жидкостных расходомеров с аналоговым электрическим выходным сигналом

Способ градуировки жидкостных расходомеров с аналоговым электрическим выходным сигналом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G О) Р 25/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3772501/24-10 (22) 13.07.84 (46) 30.10.86. Бюл. 1Ф 40 (72) М.Н. Ленин, В.П. Ефимов, Г.Н. Миронов, A.1 . Пергамент, Д.П. Прунов и H.Н. Тимошенко (53) 681.121.8(088.8) (56) Бирюков Б.В., Данилов М.А., Кивилис С.С. Точные измерения расхода жидкостей. М.: Машиностроение, 1977, с. 46, рис. 17. (54) СПОСОБ ГРАДУИРОВКИ ЖИДКОСТНЫХ

РАСХОДОМЕРОВ С АНАЛОГОВЫМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ВЫХОДНЫМ СИГНАЛОМ (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет уменьшить погрешности задания расхода и увеличить производительность процесса градуировки. Уровень жидкости 3 в мерном резервуаре 1 контролируется

Ъ по показаниям измерителя 16 периода.

В момент пуска установки в действие насос 9 выключается, клапан 13 откры79

„„SU 1267166 А I м вается и над жидкостью 3 в резервуаре 1 создается давление, близкое к исходному давлению в источнике 15.

Это давление вынуждает жидкость 3 течь по трубопроводу 6 и через трубопроводы 10 и 11 и выключенный насос 9 в сливной резервуар 8. Так формируют и пропускают через проверяемый расходомер 7 и образцовый измеритель 2 количество жидкости в резервуаре, поток жидкости с монотонно убывающим расходом. Измерение производят в точках на границах интервалов измерения, для этого по переднему фронту частотно-модулированного сиг(Я нала формируют прямоугольные импульсы и одновременно измеряют интервалы времени между ними. Средний массовый рвсяад в l.— é юмент времени переделе- С ется как взятое для i-ro и (i+I)-ro моментов времени отношение разности абсолютных значений масс жидкости .к полусумме этих же интервалов. 3 ил.

1267166

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерению расходов жидкости, и может быть использовано для градуировки жидкостных расходомеров с аналоговыми электрическим выходным сигналом, например для электромагнитных индукционных расходомеров, в широком интервале значений расхода и температур жидкости.

Целью изобретения является уменьшение погрешности задания расхода и увеличения производительности процесса градуировки.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для осуществления предлагаемого способа градуировки жидкостных расходомеров с аналоговым электрическим выходным сигналом; на фиг.2 и 3 — временные диаграммы работы иммерсионного измерителя массы с подключенным к нему измерителем периода и работы аналого-цифрового преобразователя.

Устройство для осуществления способа содержит (фиг. 1) мерный резервуар 1 с измерителем 2 количества жидкости 3 в резервуаре, выполненном в виде иммерсионного измерителя массы жидкости с частотно-модулированным выходным сигнаЛом, получаемым от струнного датчика 4, преобразующего момент выталкивающей силы, действующей на погружаемый элемент 5, в частоту колебаний механического резонатора, технологический трубопровод 6, соединенный с мерным резервуаром 1 и используемый для размещения проверяемого расходомера 7, сливной резервуар 8, насос 9 с трубопроводами 10 и ll, первый из которых — напорный и соединен с другим концом технологического трубопровода б, а второй всасывающий и соединен со сливным резервуаром, электронный блок 12 формирования команд, вь)полненный в виде формирователя прямоугольных импульсов по переднему фронту частотномодулированного сигнала с датчика

4, клапан 13 с трубопроводом 14,, соединенный с мерным резервуаром 1, источник 15 давления сжатого газа, выполненный в виде емкости, соединенный с трубопроводом 14 клапана

13, измеритель 16 периода следования импульсов, вход которого соединен с выходом блока 12, аналого-цифровой преобразователь 17, управляющий вход

l5

55 которого также соединен с выходом блока 12, а измерительный †с выходом расходомера 7, и цифровой регистратор 18, входы которого соединены с выходами измерителя 16 периода и аналого-цифрового преобразователя

17. Кроме того, для удобства заполнения системы жидкостью и ускорения возврата ее в исходное положение устройство снабжено вентилями 19 и

20, установленными на мерном резервуаре 1 и сливном резервуаре 8, а также вентилем 21 с трубопроводом

22, соединенными с источником 15 давления сжатого газа и сливным резервуаром 8.

Способ осуществляют следующим образом.

Устройство, с помощью которого осуществляют способ, подготавливают к работе, для чего жидкость 3 насосом 9 закачивают в мерный резервуар

1 из сливного резервуара 8. Клапан

l3 при этом закрыт, а в источнике

15 имеется давление сжатого газа, достаточное для создания максимальной скорости потока жидкости в трубопроводе 6. Уровень жидкости 3 в мерном резервуаре 1 контролируется по показаниям измерителя 16 периода.

В момент пуска установки в действие насос 9 выключается, клапан 13 открывается и над жидкостью 3 в ре-. зервуаре I создается давление, близкое к исходному давлению в источнике 15. Это давление вынуждает жидкость 1 течь по трубопроводу 6 и далее через трубопроводы 10 и 11 и выключенный насос 9 в сливной резервуар. Таким образом, формируют и пропускают через проверяемый расходомер и образцовый измеритель количества жидкости в резервуаре поток жидкости с монотонно убывающим расходом. На выходе расходомера 7 при этом появляется аналоговый электрический выходной сигнал, а на выходе иммерсионного измерителя 2 — частотно-модулированный сигнал с периодом, изменяющимся по зависимости кривой 23, приведенной на фиг. 2 ° Показания образцового измерителя и расходомера можно регистрировать в цифровой форме °

Объемы мерного резервуара 1 и источника 15 давления сжатого газа подобраны так, что их отношение равно

1267166

3 отно1:ению максимального расхода жидкости к минимальному, например 10:1, При этом давление газа по мере истечения жидкости 3 падает, скорость истечения жидкости, а, следовательно, и расход монотонно убывают.

Одновременно убывает текущее значение периода Т частотно-модулированного сигнала. Поскольку измеритель 16 периода регистрирует среднее значение10 периода за интервал измерения, то цифровой код И; на его выходе изменяется в соответствии с кривой 24 на фиг. 2. Этот код появляется только после окончания интервала измерения, 15 т.е ° запаздывает относительно момента, н который текущее значение периода совпадает с полученным средним значением, на половину интервала измерения (принимая пренебрежимо ма- 20 лой погрешность такого приближенного представления, связанную нелинейностью зависимости кривой 23 на малом интервале). Для получения не абсолютного значения массы жидкости 3 н резервуаре 1, а ее изменения за время одного измерения необходимо вычесть два соседних результата измерения массы. Так как каждое из них относится к середине интервала измерения,ЗО то среднее значение производной, выС числяемой по конечным разностям, относится к середине отрезка между .этими точками, т.е. к точке, являющейся границей двух соседних интервалов времени измерения.

В то же время сигнал проверяемого расходомера (кривая 25 на фиг. 3) отслеживает значение мгновенного расхода практически без задержки. По- 4О этому измерения необходимо производить в тех же точках, для которых вычисляется производная сигнала иммерсионного измерителя массы, т.е. в точках на rpaHH ax интервалов из- 45 мерения. Последнее достигается тем, что по переднему фронту частотномодулированного сигнала формируют прямоугольные импульсы и одновременно с того же датчика измеряют интер- 5О валы времени между ними. Средний массовый расход в i-ый момент времени определяется как взятое для i-го и (+1)-го моментов времени отношение. разности абсолютных значений масс жидкости к полусумме. этих же интервалов. Сигнал с поверяемого расходомера измеряют в момент прохождения

ttpHMo ÃÎëüíûõ пмпульсон tta управляющий вход аналого-цифрового преобразователя, т.е. н i-ый момент времени, тем самым производят синхронизацию сигналон частотного датчика и расходомера по передним фронтам сигналов частотного датчика.

После получения значений массоных расходов по мерному баку и расходомеру н синхронизированные моменты времени определяют градуированную характеристику расходомера.

Таким образом, путем одновременного непрерывного измерения массы и ннтерналон времени одним датчиком с частотным выходным сигналом достигается уменьшение погрешности задания расхода в сравниваемые с показателями градуируемого расходомера моменты времени.

Формула изобретения

Способ градупронкп жидкостных расходомерон с аналоговым электрическим выходным clttналом, заключающийся в том, что из мерного резервуара с жидкостью и размещенным в нем погружаемым элементом сплоизмерителя вытесняют жидкость через градуируемый расходомер, измеряют выталкивающую силу па погружаемом элементе и выходной сигнал расходомера н синхронизированные моменты времени, а также длительность интервалов времени между этими моментами и определяют средний массовый расход и градуировочную характеристику расходомера в х-й момент времени, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешности задания расхода и увеличения производительности процесса градуировки, при вытеснении жидкости из мерного бака обеспечивают монотонно убывающий расход, величину выталкивающей силы измеряют датчиком с частотным выходным сигналом, а средний массовый расход в i-й момент времени определяют как взятое для i-ro и (i+1)-го моментон времени отношение разности абсолютных значений масс жидкости к полусумме этих же интервалов времени, сравнивают этот средний массовый расход с показаниями градуируемого расходомера в -й момент нремени, а синхронизацию сигналов с частотного датчика и расходомера производят по передним фронтам сигналон.частотного датчика.

1267 1 66

Составитель Б. Кузнецов

Редактор 10. Середа Техред А.Кравчук Корректор С. Шекмар

Заказ 5752/35 Тираж 705 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1)3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, yrr. Проектная, 4