Расходомер газа

Расходомер газа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

л, Ц4ф!

ОП И (,,724926

Союз Советскик

Социалистически к

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.+

l е (6I ) Дополнительное к авт. свттл-ву Ло5 14198 (22) Заявлено 05,04.78 (2 I ) 2600877/18-10 с !!рисоелинением заявки №

Ф (5I )lé. Кл.

G 01 " 1/OO (01 I= 1/86

Государственный комитет

СССР (23) Приоритет ио делам нэобретеиий в открытий

Опубликовано 30.03.80. Ьк!ллетень № 12

Дата опубликования описания 03.04.80 (5:)) УДК (81-1-" >. .84(088.8) (72) Авторы изобретения

В. A. Вровкин и H. И. Писарев (7!) Заявитель.Г (5 4) РАСХОДОМ ГР ГЛЗЛ

11„О,,„ и, =к вых. гю

Где

Изобретение относится к измеритс!ть- ной технике и служит для измерения массового расхода газа.

По основному авт. св. Л!е 514198 известен расходомер для измерения мас-

5 сового расхода газа, содержащий установленные в трубопроводе сужаюшее устройство, датчики давления, перепада давления, температуры, развязывающий, усилитель, операционный усилитель, суммирующий усилитель с T-образными диодно-резисторными делителями напряжения Щ .

Известно, что массовый расход газа

15 в трубопроводе с учетом температуры газа определяется как где 08„,„— выходное напряжение расходомера, пропорциональное массовому расходу газа;

11 — напряже!ши, пропорциональное давлению газа в трубопроводе;

0 - напряжение, пропорциональ— ное перепаду давления на сужающем устройстве;

R — сопротивление дат пп.а тс».!net ратуры, пропоршюцальцое тем пера тур е газа;

К вЂ” козффициент пропорциональности.

Выходное напряжение U»t„расходо— мера определяется как!! .Ц T-! R рар Вч

=К. R++ вых 14 \, 8 9 R (2)

=к г В;В;, ) Р— сопротивление датчика тем4 пе()а1 ур!-!, пр о! tojttttto lt !ттьное з 7249 температуре газа в трубопроводе;

 — сопротивление во входной цепи операционного усилителя;

Й, Я вЂ” сопротивления в цепи отри9 8 цательной обратной связи ойерационйого усйлйтеля, Из сравнения в ыражений (1) и (2) видно, что они отличаются коэффициентом to пропорционалтности, который не постоянен, так как зависит от температуры газа, что приводит к ошибке в измерении расхо да газа, Особенно большая ошибка возникает в начале и конце диапазона из- 5 менения температуры газа. Чтобы ошибка была минимальной, необходимо совмест"но выполнить следующие условия

9 8 а

R R/R=q (3) (4) где R — сопротивление датчика темс пературы;

К вЂ” коэффициент передачи инн,оу вертора 34 вместе с операционным усилителем 5; а 9 щ - pesHc ropbr в пепи входа, обратной связи и смещения операционного усилителя 5.

Напряжение с раэвяэываюшего усилителя 12 и с операционного усилителя

5 постуйает на соответствующие входы

Т-образных диодно-резисторных делителей напряжения, которые выполняют вместе с суммирующим усилителем 33 роль аппроксиматора, аппроксимирующего функ цию извлечения квадратного корня из произведения напряжений, поступающих с развяэываюшего усилителя и операционного усилителя.

Выходное напряжение расходомера равно (6) Но чем строже неравенство (3), тем больше величины резисторов R9, и

S тем еще больше В . При увеличении величин этих резисторов возрастает погрешвэсть самого операционяого усили теля за счет неидеальности его характеристик (конечнот о коэффициента усиленйя, конечного входного сопротивлении зо и т.д.), и, следовательно, ошибка при . измереййй массового расхода газа.

Бель изобретения — повышение точ— ности измеренйя массового расхода газа.

Указанная цель достигается тем, что в расходомер введен инвертор, вход ко торого соединен с дагчиком перапада давлении, во входную цепЬ операционного уСилитйля введен дополнительный резистор, причем выход инвертора через ре40 зисторы подключен к неинвертируюшему

" и ийвертирующему вжэдам операционного я:илителя.

На черт яке показана принципиальная схема устро йства.

Расходомер содержит трубопровод с сужаюшим устройством 1; датчик 2 дав.ления; датчик 3 перепада давления; датчик 4 температуры; операционный усилитель 5, во входные цепи которого вве- о дены резисторы 6 и 7, а в цепь обратной связи — резисторы 8 - 10 и в цепь смешения резистор 11; развязываюший усилитель 12; Т-образные диоднорезксторные делители напряжения, выпол- пенные на резисторах 13-26 и диодах

27-32; суммирующий усилитель 33; ин1 вертор 34.

26 4

В устройстве за счет подачи сигнала на оба входа операционного усилителя создается компенсирующее напряжение, устраняюшее влцяние постоянного члена .(R + Ae ) в выражении (2). Но в этом случае операционный усилитель становится неинвертируюшим. Для неизменности полярности напряжения, поступающего на суммирующий усилитель, перед операционным усилителем введен инвертор. Тогда выходное напряжение устройства совпадает с выражением (1) и не имеет методической погрешности., Устройство работает следующим образом.

Напряжение с датчика 2 давления, пропорциональное давлению газа в трубопроводе 1, поступает на вход раэвязываюшего усилителя 12, коэффициент передачи которого равен — 1. Напряжение, с датчика перепада давления поступает на входы операционного усилителя 5 через инвертор 34. Коэффициент передачи инвертора с операционным усилителем равен

Rz(P,R„ /A (q+P д ) д ) (5) 724926 в(б лО А 9 ) 9

Составитель О. Бирлин

Редактор C. ЛыжоваТехред Q.Андрейко Корректор Я. Веселовская

Заказ 816/10 Тираж 801 Подписное

ИНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент > г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Выраеженне (6) совпадает с (1), если вьпюлняются одновременно следуюшие условия

При выполнении условий (7) и (8) в . расходомере отсутствует методическая ошибка за счет изменения температуры

1 газа, что повышает точность измерения расхода, Выполнить условия (7) и (8) не представляет трудности, так как система из двух уравнений с пятью неизвестными имеет множество решений, Поэтому среди этих решений можно найти такие, которые не будут сказываться на параметрах операционного усилителя 5

Формула изобретения

Расходомер газа по авт. св. № 514198, о.тличающийся тем,что,с целью повышения точности измерения массового расхода газа, в него введен инвертор, вход которого соединен с датчиком перепада давления, во входную цепь операционного усилителя введен дополнительный резистор, причем выход инвертора через резисторы подключен к неинвертируюшему и инвертирующему входам операционного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 514198, кл 6 01 F .1/00, опублик. 1978.