Патент ссср 342058

Патент ссср 342058

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

l !

ОПИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

342058

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое OJ а вт. свидетельства №

Заявлено 04.1.1971 (№ 1606718/18-10) с присоединением зая вк|и ¹

Приоритет

Опубликовано 14.Ч1.1972. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 21 VIII.1972

Ы. Кл. G Olf 1/00

Комитет оо делам изобретений и открытий ори Совете тлинистров

СССР

УДК 681 121(088 8) Авторы изобретения

Заявитель

В. С. Каханович, P. А. Калько и E. К. Залйвако белорусский филиал энергетического института им. Г. М. Кржижановского

РАСХОДОМЕР

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в част-ности для измерения расходов жидкостей, паров и газов, а также тепловой мощности потоков перечисленных сред методом переменного перепада давления на сужающем устройстве.

Известны электромехапические и электрические аналого-цифровые устройства, осуществляющие операцию извлечения квадратного корня при измерении расходов. Недостатком указанных расходомеров является, то, что в них ограничен рабочий диапазон в нижней части шкалы вследствие недостаточной точности. функциональных лекал и сравнительно большой погрешности измерения перепада давления.

Устройства с функциональными и линейными потенциометрами, кроме того, являются контактными, что снижает их эксплуатационную надежность, а устройства с электродипамическими преобразователями применяются только на постоянном токе.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков. Эта цель достигается тем, что в расходомере вал электродвигателя компенсирующего преобразователя жестко связан с подвижным элементом преобразователя цепи обратной связи повторителя электрических сипталов. Коэффициент передачи при этом пропорционален углу поворота выходного вала электродвигателя компенсирующего преобразователя.

На чертеже представлена схема расходомера.

Расходомер содержит преобразователь 1 дифманометра и преобразователь обратной связи 2, включенные на вход блока повторителя электрических сигналов 8, к выходу которого подключены преобразователь 4 мано10 метра и компенсирующий преобразователь 5, причем вторичные обмотки (выходы) ттреобразователей 4 и 5 подключены на вход электронного усилителя б, к выходу которого подсоединен реверсивный электродвигатель 7, а с

15 валом послсднего кинематически связаны преобразователи 2 и 5 таким образом, что углы поворота их рамок равны между собой и пропорциональны углу поворота вала двигателя 7. Первичные обмотки преобразователей 1

20 и 5 подключены к источнику нестабилизированного напряжения переменного тока (сети).

Расходомер работает следующим образом.

На вход повторителя 8 поступает разность выходных напряжений U " и У„преобразо25 вателей 1 и 2

U" = U " — У,К,л, (I) где U — напряжение на выходе повторите30 ля 8;

342058

U, =У,К,т, 10

= /КК ьр

КзК4

25.ГКК "Р

К4 f() (6) Зо

50

К4а — коэффициент передачи преобразователя; а — угол поворота его рамки (или вала двигателя 7).

U;"=U. Ê,.1i (2) где U;" — напряжение сети;

Кь К,- — соответственно коэффициенты передачи преобразователя 1 и усиления повторителя 8.

Из (1) и (2) получим — /сК! +ú 14 1 К4К ар откуда найдем зависимость для выходного напряжения повторителя:

UaÊ,К,й

1 + К4КУ

Коэффициент усиления повторителя должен быть такой величины, при которой можно пренебречь единицей в знаменателе (3). Если в относительных единицах climax 1 при 100% шкалы по расходу, то произведение К4 К,.определяет нижний предел измерения т. е. а .

Обычно для серийного повторителя допускается погрешность от нелинейности 1О/о. При этом можно положить К4. Ку) 100 (если а=1). Если принять это же соотношение для (3), то получим а .100оо (4)

К4

Выражение (4) показывает зависимость всличины нижнего предела измерения (в /о) от величины К4 и Ку. Из соотношения

1(К4 + можно определить необходимую величину

К;, задавшись желаемой величиной а. Если в качестве элемента обратной связи используется ферродинамический преобразователь

ПФ-3, и величина нижнего предела измерения расходомера равна, допустим, 10 /о от верхнего предела, то для этого необходимо иметь коэффициент усиления повторителя порядка (30 — 31) 10 и порядка 60.10З при нижнем пределе в 5 /о.

При соблюдении приведенных соотношений из (3) получим выражение

U = (5) из которого видно, что шкалу расходомера невозможно расширить на 100 /о, но при досгаточном коэффициенте усиления повторителя можно гарантировать погрешность прибора в диапазоне 5 — 100 шкалы.

Напряжение на выходе преобразователя 4 равно

Ц Uc

К4 где P — статическое давление измеряемой среды;

К вЂ” передаточный коэффициент преобразователя манометра 4.

Напряжение U сравнивается с напряжением U> и их разность поступает на вход усилителя б компенсатора 5.

Компенсирующее напряжение выражается формулой: где К вЂ” коэффициент передачи компенсирующего преобразователя 5; а — угол поворота его рамки.

Из равенства U> = U» найдем:

Учет температуры измеряемой среды можно осуществить либо изменением коэффициента К4 в функции температуры, либо коэффициента Кз. Это осуществляется путем включения параллельно вторичной обмотке соотгетствующего преобразователя 2 или 5 электрической цепи, содержащей датчик температуры.

Окончательно получим:

Формула (6) является типичной для расходомеров (или тепломеров) пара и газа.

Лвтоматическое извлечение квадратного корня и возможность расширения рабочей части шкалы достигается лишь наличием кинематической связи: двигатель 7, преобразователь 2, которая легко осуществляется в приборах серийного изготовления, таких, как дифманометры-расходомеры с коррекциями типа ДМКВ, вторичные приборы типа ВФС

Харьковского завода КИП. Отсутствие в приборе корнеизвлекающего лекала позволяет расширить рабочую часть шкалы, облегчает его настройку и уменьшает погрешность. В то же время повышаются требования к точности преобразователей (в частности, 5 и 2 на чертеже) и к величине коэффициента усиления повторителя, Предмет изобретения

Расходомер, содержащий датчик перепада давления на сужающем устройстве, включенный на вход повторителя электрических сигналов, датчики давления и температуры измеряемой среды, электронный усилитель, компенсирующии преобразователь и реверсивный электродвигатель, отличающийся тем, что, с целью автоматизации операции извлечения квадратного корня, повышения точности измерения, расширения рабочей части шкалы и упрощения настройки, в нем вал электродвигателя компенсирующего преобразователя жестко связан с подвижным элементом преобразователя цепи обратной связи повторителя электрических сигналов.

342058

Составитель Б, Розовская

Техред Л. Богданова

Корректор Е. Исакова

Редактор В. Левятов

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2408/8 Изд. № 1004 Тираж 406 Подписно=

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5