Расходомер газа

Расходомер газа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()838352 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 2 1.09.79 (2! ) 2820878/18-10 с присоединением заявки РЙ (23) П риоритет

Опубликовано 15.06.81. Бюллетень Ле 22

Дата опубликования описания 18.06.81 (5i)M. Кл.

Q 01 I 1/00

Гееудерственнмй комитет

СССР ае делам изебретеннй н вткрмтнй (53) УДК 681. . 12 1.8(088.8) (72) Авторы изобретения

В. A. Бровкин и H. И. Писарев (7I ) Заявитель

6Иь. 1И6 "&и А (54) РАСХОДОМЕР ГАЗА для измерения расхода газа в системах кондиционирования воздуха подвижных объектов.

Известен расходомер газа, содержащий установленное в трубопроводе сужающее устройство, датчики давления, перепада давления и температуры, развязывающие усилители, Т-образные делителч напряже- 10 ния и масштабный усилитель flJ.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано

Недостатком расходомера является отсутствие в нем самоконтроля исправности электрических цепей.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является расходомер газа, содержащий установленное в трубопроводе сужающее ус,тройство, датчики давления, перепада давления и температуры, развязываюшие усилители, Т-о6разные делители напряжения, масштабный усилитель, на выходе которого установлен ограничитель 21.

Однако отсутствие в нем самоконтроля исправности электрических цепей понижает надежность контроля.

Цель изобретения — повышение надежности контроля, Поставленная цель достигается тем, что в расходомер газа, содержащий датчик давления потока газа, соединенный через первый развязываюший операционный усилитель и первый Т-образный делитель напряжения с входом масштабного усилителя, выход которого через ограничитель соединен с выходом расходомера, и установленное в трубопроводе сужаюшее устройство, своими измерительными зонами соединенное с датчиком перепада давления, выход которого подключен.через второй развязываюший операционный усилитель на вход масштабного усИлителя, и расположенный в потоке датчик темпертуры, включенный в цепь обратной связи второго развязывающего .операционного усилителя, дополнительно введены источник напряжения смешения, 2 а которых объединены и подключены к входу масштабного усилителя 7. С помощью делителя 10 напряжения производится извлечение:квадратного корня из произведения напряжений, поступающих с развязывающих усилителей 5 и 6, С выхода масштабного усилителя 7 напряжение, величина которого определяется выражением (1), поступает на повторитель 15, на котором собран ограничитель выходного напряжения снизу. При появлении напряжения на выходе масштабного усилителя 7 ниже уровня, задавемого резисторным делителем 17 и 18, диод 16 открывается и напряжение На эмиттере транзистора 15 устанавливается равным опорному напряжению, около нуля.

При обрыве электрической цепи дат-„ чихе давления или датчика перепада давления, выходное напряжение с развязывеюшего усилителя 5 или 6 становится равным напряжению смешения Ц но противоположного знака, так как развязываюшие усилители — инвертируюшие.

Напряжение смешения Q необходимо для компенсации напряжения холостого хода датчиков давления и перепада давле ния, величина которого равна, примерно

1 B. Дополнительный диод 8 или 9 открывается и напряжение поступает через истор 14 на вход масштабного усиеля 7. Сопротивление резистора 14 ирается достаточно малым, чтобы на

oge усилителя 7 появилось большое ицательное напряжение, диод 16 при м открывается и на выходе устройства енавливается нулевое непря жение, автоматически сигнализирует об оте расходомера.

При обрыве датчика температуры, ффициент передачи развязываюшего лителя ь изменяется и максимальное ошение коэййициента передачи усилия 6дообрыва и после обрыва датчи4 температуры равно

25 и =к —

Г Л алых, 1;т. где U — выходное напряжение расхорез

1 ЫХ. лит домера газа; выб

Р— давление газа в трубонрововых де, измеряемое датчиком 2;

gP — перепад давления газа на отр это сужеюшем устройстве 1; уст

Т вЂ” температура воздуха, измеряечто мая датчиком 4; каз — коэффициент размерности и масштаба. коэ

Напряжения с датчиков 2 и 3, проуси порциональные соответственно давлению отн и перепаду давления, поступают не разтел вязываюшие усилители 5 и 6, причем в ка цепь отрицательной обратной связи развязываюшего усилителя 6 включен датчик 4 температуры, При изменении температуры коэффициент передачи усилителя 6 меняется обратно пропорционально температуре, т.е. происходит деление пере- где паде давления на температуру газа. С выходов развязывающих усилителей 5 и 6 напряжения, пропорциональные соответственно давлению и частному от

55 деления - перепада давления на температуру, поступают на аппроксиматор, выполненный на Т-образных диодно-резисторных делителях 10 напряжения, выходы кь . 7-2О %23 моор. (рО Ь) -„„„ два диода и резистор, при этом аноды первого и второго диодьв соединены соответственно. с выходами первого и второго резвязываюшего операционного усилителя, а катоды соединены вместе и подключены к выходу одного из Т-образных делителей напряжения и через резистор подключены к выходу источника смещения, соединенного с входом MBclIJтабного усилителя. 10

На чертеже представлена принципиальная схема расходомера газа.

Расходомер газа содержит установленные в трубопроводе сужаюшее устройст— во 1, датчик 2 давления, датчик 3 пе- 15 репада давления, датчик 4 температуры, развязывающие усилители 5 и 6; масштабный усилитель 7, дополнитель-.. ные диоды 8 и 9, Т-обрезные делители 10 напряжения с резисторами 11 и 20

12 и диодами 13, дополнительный резистор 14, ограничитель на транзисторе 15, диоде 16 и резисторах 17 и 18.

Ресходомер геза работает следующим образом.

Выходное напряжение расходомера

/ описывается выражением (— коэффициент передао чи усилителя 6, рав >><<> ÓЯ +Qz, + о

20 21! т / (9

К, — коэффициент передачи усилителя 6 при обрыве дат чика 4 температуры, равный R<@+

+Rg(! Кщ

838352 6 е- через первый развязываюший операционный усилитель и первый Т-образный де литель напряжения с входом масштабного усилителя, выход которого через ограничитель соединены с выходом расходомера, и установленное в трубопроводе .сужають щее устройство, своими измерительными зонами соединенное с датчиком перепада

), давления, выход которого подключен че10 раз второй .развязывающий операционный усилитель на вход масштабного уси6 лителя, и расположенный в потоке дата чик температуры, включенный в цепь обратной связи второго развязываюшего операционного усилителя, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью повышения надежности контроля, в него дополнительно введены источник напряжения смешения, два диода и резистор, при

20 этом аноды первого и второго диодов соединены соответственно с выходами первого и второго развязываюшего операционного .усилителя, а катоды соединены вместе и подключены к выходу одного из Т-образных деталей напряжения и через резистор подключены к выходу источника смещения, соединенного с входом масштабного усилителя.

%0 Р Я вЂ” резис-ры 19-21 в ц

19 20 > й( пях развязывающего усилителя 6; - сопротивление датчи«

T ка 4 температуры.

Как видно из выражения (2), если . второе слагаемое этого выражения сдела в пределах 1-2 (что вполне возможно путем выбора величин резисторов 19-21 не выходя за предельно допустимые значения параметров усилителя 6, то изменение коэффициента передачи усилителя не превышает 2-3 раз, И напряжение н выходе усилителя 6 при обрыве датчика 4 устанавливается равным не менее

Ц: /ЗО,ЗЗВ, что сравнимо с паде

CMЛ нием напряжения на германиевом диоде

Поэтому напряжение Ц подается немного больше холостого напряжения датчика 3, .чтобы напряжение .на выхо де усилителя 6 было хотя бы íà O„l В больше падения напряжения на диоде 9, что вполне достаточно для установления на выходе расходомера напряжения, рав ного нулю. Погрешность измерения расхода за счет изменения напряжения смещения U<> устраняется путем вве дения дополнительного источника cMeme на входе масштабного усилителя 7.

Экономический эффект по изобретению 30 обеспечивается за счет исключения по-. терь информации о расходе.

Формула изобретения

Расходомер газа, содержащий датчик давления потока газа, соединенный

Источники информации принятые во инимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

No. 514198, кл. Q 01 Р 1/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

l4 627327, кл. 5 Ol Р 1/OO, 1978.

838352

Составитель В. Клешевников

Редактор Н. Ромжа Техред Е.Гаврилешко Корректор М. Шароши

Заказ 4405/56 Тираж 702 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3935, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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