Вибрационный преобразователь расхода

Вибрационный преобразователь расхода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: измерение массового расхода жидкостной смеси в системах автоматического контроля. Сущность изобретения: преобразователь содержит: первичный преобразователь расхода 1. блок стабилизации амплитуды колебаний 5, формирователи импульсов 6 и 7, элемент неравнозначности 8, блок управления 9, генератор высокой частоты 10, делитель частоты 11, счетчики 12 и 13, триггер 14, блок гальванической развязки 15 и выходной преобразователь 16. 1-7-9-12-13-14-15-16, 10-11-13, 1-6-5-1, 7-8- 12,9-14, 10-12. 6-8. 2 ил.

союз советских социАлистических

РЕСПУБЛИК (54)5 6 01 F 1./84

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

yklls

М 964451, кл, G 01 F 1/00, 1982.

Micro-Motion Model 0 Mass Flowmeter

Instruction Manual, 1985.

„„. Ж „, 1742623 А1 (54) ВИБРАЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАСХОДА (57) Использование: измерение массового расхода жидкостной смеси в системах автоматического контроля. Сущность изобретения: преобразователь содержит: первичный преобразовательрасхода 1,блокстабилизации амйлитуды колебаний 5, формирователи импульсов 6 и 7, элемент неравнозначности

8, блок управления 9, генератор высокой частоты 10, делитель частоты 11, счетчики 12 и 13, триггер 14, блок гальванической развязки 15 и выходной преобразователь 16.

1-7-9-12-13-14-15-16,. 10-11-13, 1-6-5-1, 7-812, 9-14, 10-12, 6-8. 2 ил.

1742623

40

55

Изобретение относится к приборостроению.и может быть использовано в системах автоматического контроля и измерения массового расхода жидкостной смеси в нефтяной, химической, металлургической и других отраслях промышленности.

Известен вибрационный преобразователь расхода, содержащий консольно защемленный в корпусе упругий пэтрубок, сообщающийся в месте защемления с контролируемой средой, адаптер, соединенный через преобразователь частот с входом пре. образователя напряжение — частота, с входом блока АРУ, с первым входом логометрического преобразователя напряжения в частоту и с первым входом усилителя, соединенного с входом возбудителя и входом преобразователя ток — напряжение, блок АРУ, подключенный к выходу задатчика уставки и второму входу усилителя, и ,fl0ï0ëHèTåëüH0 делитель и блок вычитания, подключенный первым входом к выходу преобразователя ток — напря>кение, вторым входом — через делитель к выходу адаптера, а выходом — к логометрическому преобразователю напряжения в частоту, го недостатком является низкая точност..

Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности и достигаемому результату является измерительный вибрационный преобразователь расхода, содержащий первичный преобразователь, выполненный на закрепленных с возможность1о колебаний трубопроводах с раэмещенныMè на них узлом возбу>кдения колебаний и первым и вторым узлами съема сигнала, блок стабилизации амплитуды колебаний, выход которого соединен с узлом возбуждения колебаний, первый блок формирования сигнала, вход которого соединен с первым узлом съема сигнала, а первый выход — с входом блока стабилизации амплитуды колебаний, второй блок формирования сигнала, вход которого соединен с вторым узлом съема сигнала, временной инвертор, в состав которого входят блок управления, а также блок гальванического разделения, выход которого соединен с входом выходного преобразователя

Данный преобразователь содер>кит также преобразователь временного интервала в чапряжение и преобразователь напряжения в частоту, выход которого подключен к входу блока гальванического разделения.

Недостатками данного преобразователя являются пониженная надежность, обусловленная наличием промежуточных преобразователей интервала времени в напряжение и напряжения в частоту, и пониженная точность, обусловленная погрешностями этих преобразователей. Понижение точности особенно обусловлено малостью измерительного интервала времени (максимальная величина порядка 200 мкс), В то же время непосредственная подача интервала времени на блок гальванического разделения и использование выходного преобразователя интервала времени также не позволяют получить высокой точности ввиду малости измерительного интервала и неизбежных исках<ений фронтов лмпульсов в блоке гальванического разделения.

Целью изобретения является повышение точности и надежности преобразователя расхода.

Поставленная цель достигается тем, что в известный вибрационный преобразователь расхода, содержащий первичный преобразователь, выполненный на двух закрепленных в корпусе с возможностью колебаний трубопроводах с размещенными на них узлами возбу>кдения колебаний и первым v, вторым узлами съема сигнала, и электронный преобразователь, причем первый узел съема сигнала через последовательно соединенные первый формирователь импульса и блок стабилизацил амплитуды колебаний г1одключен к узлу возбуждения колебаний, выход второго узла съема сигнала через второй формирователь импульсов подключен к блоку управления, а выход блока гальванического разделения подключен к входу выходного преобразователя, введень: элемент неравноэначности, первый счетчик, последоваTcã üHD соединенные генератор высокой частоты, делитель и второй счетчик и триггер, подключенный первым входом к первому выходу блока управления и входу предварительной установки второго счетчика, соединенного выходом переполнения с вторым входом 1риггера, а входом броса — с инверсным выходом триггера, подключенного прямым выходом через блок гальванического разделения к преобразователю временного интервала в код, выходы первого и второго формирователей импульсов подключены к соответствующим входам элемента неравнозначности, соединенного с входом разрешения счета первого счетчика, подключенного счетным входом к выходу генератора высокой частоты, входом сброса — к второму выходу блока управления, а выходами — к входам предварительной установки второго счетчика.

На фиг,1 приведена функциональная электрическая схема предлагаемого преобразователя; на фиг.2 -- временные диаграммы, поясняющие работу преобразователя.

1742623. Преобразователь содержит первичный переписывается в счетчик 13 поддействием преобразователь 1 расхода, включающий импульса переписи-(диаграмма 22) с выхода узел 2 возбуждения колебаний и узлы 3 и 4 блока 9, Затем счетчик 12 через время засъема сигнала, блок 5 стабилизации ампли- держки, достаточное для того, чтобы успела туды колебаний, блоки 6 и 7 формирования 5 произойти перепись, сбрасывается в нуль импульсов, элемент 8 неравнозначности, . импульсом сброса с другого выхода блока 9 блок 9 управления, генератор 10 высокой (диаграмма 23), Одновременно этим we имчастоты, делитель 11 частоты, счетчики 12 и пульсом триггер 14 приводится в единичное

13, триггер 14, блок 15 гальванического раз- состояние, H=; инверсном выходе триггера деления, выходной преобразователь.16, в 10 14устанавливается сигнал. "0", в результакачестве которого, например, может ис-,те чего счетчик 13 начинает считать импульпользоваться преобразователь интервала сы с выхода делителя 11 частоты, при этом времени в напряжение или цифровой код. счетчик 13 используется в режиме вычитаНа фиг,2 изображены следующие диаг- ния и записанный в нем код N< снижается раммы; 17 и 18 — сигналы на выходе узлов 3 15 до нуля. По достижении нулевого состояния и 4 съема, 19 и 20 — сигналы на выходе счетчика 13 изменяется сигнал на его выхоблоков 6 и 7, 21 — сигнал на выходе элемента де переноса, в результате чего триггер 14

8, 22 и 23 — сигналы на втором и первом перебрасывается в нулевое- состояние, Завыходах блока 8, 24 — сигнал на выходе тем после поступления очередного импультриггера 14. 20 са с блока 7 на блок 9 управления весь

Преобразователь работает следующим процесс повторяется. На выходе триггера образом. 14 при этом образуется последовательность

Узел 2 возбуждения-колебаний, узел 3 импульсовдлительностьют (диаграмма 24), съема сигнала и блоки 5 и б образуют контур причем положительной обратной связи, возбужда- 25 M).п ющий колебания трубопроводов первичного преобразователя 1. При этом блок 5 где n — коэффициентделения частоты делистабилизирует амплитуду колебаний. Вы- теля 11, ходные сигналы узлов 3 и 4 (соответственно т.е, диаграммы 17 и 18 на фиг.2) поступают на 30 „=- т, щ и. входы блоков 6 и 7, где происходит их срав-, Таким образом, осуществляется цифронениесопорнымнапряжением Uon, и в ðe- вое умножение длительности импульса зультате сравнения формируются т;дщ на коэффициент и, который может быть прямоугольные сигналы (диаграммы 19 и 20 выбран достаточно большим (порядка 40 и соответственно), пРичем вРеменной сдвиг 35 более) между сигналами на диаграммах 19 и 20.. Далее импульсы с выхода триггера 14

- представляет собой временной сдвиг между проходят .через блок 15 гальванического колебаниями трубопроводов, пропорцио- разделения и преобразуются в выходной нальный измеряемому расходу. Сигналы с сигнал (ток или код) с помощью выходного выходов блоков 6 и 7 поступают на входы 40 преобразователя 16, элемента 8 неравноэначности, на выходе таким образом, в предлагаемом преобкоторого формируются в каждом цикле вре- . Разова геле осуществляется цифровое умномени импульсные сигналы г) и г2 (диаграм жение измерительного интервала времени, Ма 21), ПРИЧЕМ r1 +r2 =rooощ . ВЕЛИЧИНа бЛаГОДаРЯ ЧЕМУ ОН ПЕРЕДаЕтСЯ бЕЗ ПОГРЕШroy+ пропорциональна временному сдвигу 45 ности через блок гальванического разделемежду входными сигналами и расходу сре- ния, а его преобразование с помощью ды через трубопроводы, зависит от матери- выходного преобразователя осуществляетала и конструктивных размеров датчика и ся с большой точностью ввиду большей весоставляет примерно 200 мкс при макси- личины измерительного интервала. мальном расходе через трубопроводы. С вы- 50 Исключение двух промежуточных аналогохода элемента 8 неравнозначности сигналы вых преобразователей до блока гальваничет1 и т2 подаются на вход разрешения рабо- . ского разделения позволяет повысить ты счетчика 12, который осуществляет под- надежность, Дополнительно повышение счет импульсов с генератора 10 высокой точности достигается тем, что за период одчастоты за время r + t2 = r0oбщ . Окончание 55 ного колебания трубопровода происходят цикла фиксируется блоком 9, на вход кото- два замера измерительного интервала (х1 и рого поступает сигнал с блока 7. Послеокон- т2). чания цикла код счетчика 12, равный Предлагаемое техническое решение поН 3= общ1оп, где акоп -частота генератора 9; зволяет повысить точность В 2 раза за счет

174262.3

Ю»»

/7

lyno

27

2Э

7цг. 2

Составитель А,Шкурин

Техред M.Mîðråíòàë Корректор M Øàðoøè

Редактор И.Горная

Заказ 227б Тираж Подписное

ВНИИПИ Го

И Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина 101

Ф снижения погрешности электронных преобразователей сигнала.

Формула изобретения

Вибрационный преобразователь расхода, содержащий первичный преобразователь, выполненный на двух закрепленных в корпусе с возможностью колебаний трубопроводах с раз Ищенными на них узлом возбужден4д кфйбаний и первым и вторым узлами сьема сигнала, и выходной преобразователь, причем первый узел съема сигнала через последовательно соединенные первый формирователь импульсов и блок стабилизации амплитуды колебаний подключен к узлу возбуждения колебаний, выход второго узла съема сигнала через второй формирователь импульсов подключен к блоку управления, а выход блока гальванического разделения подключен к входу выходного преобразователя, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и надежности в работе, в него введены элемент неравноэначности, первый счетчик, последовательно соединенные ге.нератор высокой частоты, делитель и второй

5 счетчик и триггер, подключенный первым входом к первому выходу блока управления и входу предварительной установки второго счетчика, соединенного выходом переполнения с вторым входом триггера, а входом

10 сброса — с инверсным выходом триггера, подключенного прямым выходом к входу блока гальванического разделения, выходы первого и второго формирователей импульсов подключены к соответствующим входам

15 элемента неравнозначности, соединенного с входом разрешения счета первого счетчика, подключенного счетным входом к выходу генератора высокой частоты, входом сброса — к второму выходу блока управления, а Bbl20 ходами — к входам предварительной установки второго счетчика,