Массовый расходомер

Массовый расходомер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

it< - .., ч

„тратт „

".л .

О П И С А Н ФГЕ

Союз Советских

Социалистимаских

Республик

;с3

659114

ИЗОВРЕтИНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 19.05. 75 (21) 2139174/10 а (51) М. Кл, 5 01 7 1/78 с присоединением заявки №Государственный комитет

Сюавта Министров СССР ою делам изобретений и открытий (23) Приоритет(43) Опубликовано 25.05.77Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 28.07.77 (53) УДК 681.121..8(088.8) Г. И. Голод, A И. Жихорев, В. В. Коломнин и С. В. Призенко (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) МАССОВЫЙ PACXOllOMEP

Изобретение относится к приборостроению и предназначено для измерения расхода жидкости.

Известны массовые раСходомеры, содержащие датчик, выходным параметром которого является угол поворота вала чувствительного элемента от скорости закрутки потока жидкости.

Такие расходомеры имеют недостаточную точность и надежность устройств пре- !О образования угла поворота вала чувствителт ного элемента к виду, удобному для индтекации расхода и, кроме того, в них отсутствует возможность индикации мгновенного расхода иэ-эа отсутствия следяшей системы отработки угла поворота выходного вала чувствительного элемента в угол поворота указателя (1, (21 ., Из известных расходомеров наиболее близким по технической сушности к пред- 20 лагаемому является массовый расходомер, в котором используется принудительное закручивание крыльчатки, врашаемой с постоянной угловой скоростью для создания нерцнонного усилил жидкостью на другой 25

Ф заторможенной крыльчатке; угол поворота заторможенной крыльчатки пропорционален массовому расходу (31 .

Расходомер содержит сельсинно-следящую систему, поворотную лопасть с катушкой индуктивности, в плоскости которой распо- ложена другая катушка индуктивности и лопасть с постоянными магнитами, врашаемая синхронным электродвигателем, подключенным параллельно с электродвигате:лем ведущей крыльчатки датчика к источнику питания. Укрепленный на лопасти мапнит наводит в катушках индуктивности импульсы напряжения, сдвинутые относительно друг друга на время, пропорциональное расходу жидкости..

Такие расходомеры имеют недостаточную точность и надежность измерения.

11ель изобретения — повышение точности измерения массового расхода.

Эта цель достигается тем, что в уст ройство введены датчик нулевого угла, механически связанный с сельсин-приемником и шаговым двигателем, генератор им559114 пульсов, преобразователь код частота, схэ ма контроля питания, измерительные входы которой соединены с источником питающего найряжения, а управляющий вход» с выходом датчика нулевого угла, логическиь элементы И и ИЛИ и реверсивный счеч чик, причем выход сложения фазового импульсного дискриминатора соединен с входами сложения схемы управления шаговым двигателем и реверсивного счетчика ц» . через первый элемент И, а выход вычитания фазового импульсного дискриминатора соединен с входом вычитания реверсивного счетчика через второй логический элемент

И, а с входом вычитания схемы управле- р ния шаговым двигателем через последовательно соединенные второй логический эле мент И и ИЛИ, выход генератора импульсов соединен со вторым входом логического элемента HIIH, вторые входы логических 2О элементов И, вход сброса реверсивного счетчика и управляющий вход генератора импульсов соединены с выходом схемы конч роля питания, а выходы реверсивного счетчика соединены с входом индикатора интегра- льного расхода через преобразователь код1 частота

На чертеже представлена блок хема описываемого расходомера, Массовый расходомер содержит чувст- ЗО вительный .элемент 1, находящийся в потоке жидкости, сельсин-датчик 2, механически связанный с чувствительным элементом 1 и электрически связанный с сельсин-приемником 3, фазовый импульсный 85 дискриминатор 4 подключенный к сельсинприемнику 3, схему 5 управления шаговым двигателем, связанную по каналу сложения с фаэовым дискриминатором 4 через схему И 6, а по каналу вычитания - че- 4Î рез схему И 7 и схему ИЛИ 8, шаговый двигатель 9, подключенный к выходу схемы 5 управления шаговым двигателем и механически связанный с сельсин-приемником 3, датчиком нулевого угла 10 и иц- 4б дикатором мгновенного расхода 11. Элементы 2-9 образуют контур системы, дледящей эа угловым положением выходного вала элемента 1, чувствительного к изменению мгновенчого расхода жидкости. для 0 измерения суммарного расхода жидкости в устройство расходомера введены реверсивный счетчик импульсов 12, вход сложения которого подключен к выходу схемы И 6, а вход вычитания - к выходу схемы И7,,бб преобразователь код-частота 13, связанный с кодовыми выходами реверсивного счетчика 12, индикатор суммарного расхода 14, подключенный к выходу преобразователя код«частота 13.

fina повышения надежности работы расходомера при аварийных отключениях питания сети используется схема контроля на» пряжений питания 15, измерительные входц которой подключены к источнику питающих напряжений 16, а управляющий вход

- к датчику нулевого угла 10, генератор импульсов 17, вход которого подключен к выходу схемы 15, а выход соединен с axe дом схемы ИЛИ 8. К выходу схемы 15 подключены также вход реверсивного счет чика 12 и схемы И 6 и 7.

Массовый расходомер работает слецум щим образом.

При включении источника питания 16 и при условии нормальной его работы срабатывает схема контроля питания .15 -На ее выходе формируется сигнал, который запирает схемы И 6 и 7, что приводит к размыканию контура следящей системы (эле- менты 2-9), выставляет реверсивный сче чик 12 на нуль, что приводит к прекраще нию поступления импульсов на индикатор суммарного расхода 14, запускает генерэтор импульсов 17, импульсы которого через схему ИЛИ 8 поступают на вычитающий вход схемы 5 управления шаговым двигателем; при этом связанный с ней шаговый двигатель начинает вращаться в направлении, при котором жестко связанные с ним сельсин-приемник 3 и датчик нулевого угла 10 поворачиваются в сторону нулевого положения.

В момент прохождения ими нулевого положения срабатывает датчик нулевого угла 10. При этом на его выходе формируется импульс напряжения, воздействие которого на управляющий вход схемы контроля питания 15 приводит к появлению на выходе последней сигнала, который снимает потенциал с реверсивного счетчика 12, отпирает схемы И 6 и 7, и выключает генератор импульсов 17.

Состояние массового расходомера, при котором сельсин-приемник 3, датчик нулевого угла 10 и индикатор мгновенного расхода 11 находятся в нулевом положении, следящая система замкнута и реверсивный счетчик 12 выставлен на нуль, является исходным.

При наличии положительного углового разбаланса сельсин-датчика 2 и сельсинприемника 3 с выхода сложения фазового импульсного дискриминатора 4 импульсы напряжения поступают на вход сложения схемы 5 управления шаговым двигателем и на вход сложения реверсивного счетчика 12 до тех пор, пока следящая система не отработает угол разбаланса сельсин559114 о датчика 2 и сельсин-приемника 3. При этам

ga выходе реверсивного счетчика 12 устанавливается код, соответствующий мгновенному расходу. Этот код является управляккцим для преобразователя код-частота

13 и определяет частоту следования импульсов с выхода преобразователя 13 на вход индикатора суммарного расхода 14, показания которого зависят от общего колйчес ва импульсов, поступивших на его вход за время работы расходомера.

При отрицательном угловом разбалансе между сельсин-датчиком и сельсин-при емником с выхода вычитания фазового дискриминатора 4 импульсы напряжения поступа« ют на входы вычитания схемы 5 управления шаговым двигателем и реверсивного счетчика 1 2 до тех пор, пока сле дяшая система не отработает отрицательный угловой разбаланс сельсин-датчика 2 и сельсин- рр приемника 3. При этом на выходе реверсивного счетчика 1 2 устанавливается код, соответствующий новому значению мгновенного расхода, а íà выходе преобразователя код-частота 13 устанавливается новая час- р тота следования импульсов, поступающих на индикатор суммарного расхода 14.

Формула изобретения

Массовый расходомер, содержащий чув-ствительный элемент, находящийся в потоке жидкости, сельсинно-следящую систему, включающую сельсин-датчик, сел син-приемник и последовательно соединенные фазовый импульсный дискриминатор, схему управления шаговым двигателем, жестко связанный с сельсин-приемником шаговый двигатель, соединенный с шаго-, вым двигателем индикатор мгновенного расхода, индикатор интегрального расхода источник питаккдего напряжения о т и ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в sего введены датчик нулевого угла, механически связанный с сельсин-приемником и шаговым двигателем, генератор импульсов, преобразователь код астота, схема контроля питания, измерительные входы которой соединены с источником питающего напряжения, а управпяющий вход- с выходом датчика нулевого угла, логические элементы И и ИЛИ и реверсивный счетчик, причем выход сложения фазового импульсного дискрнминатора соединен с входами сложения схемы управления шаговым двигателем и реверсивного счетчика через первый элемент

И, a arirxog вычитания фазового импульсного дискриминатора соединен с входом вычитания реверсивного счетчика через второй логический элемент И, а с входом вычитания схемы управления шаговым дви» гателем через последовательно соединенные второй логический элемент И и ИЛИ выход генератора импульсов соединен Со вторым входом логического элемента ИЛИ, вторые входы логических элементов И, вход сброса реверсивного счетчика и управляющий вход генератора импульсов соединены с выходом схемы контроля питания, а выходы реверсивного счетчика соединены с входом индикатора интегрального расхода через преобразователь код-частота.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 337649, N. Кл Cq 01 г 1/76, 70.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 416569, М. Кл. 01 7 1/12, 71.

3. Авторское свидетельство СССР № 372451, М, Кл. G 01 Т 1/0 9, 71. (прототип ) .

559114

Составитель Н. Андреева

Редактор Т. Иванова Техред И. Асталош Корректор П. Макаревич

Заказ 1484/94 Тираж 907 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4