Устройство для измерения массового расхода жидких и сыпучих сред

Устройство для измерения массового расхода жидких и сыпучих сред

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

4Ьюз Советсник

Социалистические

Реслублин

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и896418 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 29.05.80 (21) 2933667/18-10 (5l )NL. Кл. с прнсоеднненне1в заявки М—

Я 01 F 1/66

9жударстеащый кещктет

СССР ао делам яаебретеяяя и етермтяй (23) Приоритет—

Опубликовано 07.01.82, Бюллетень Рй 1

Дата опубликования описания 07.01,82 (53) УДК681.121..8 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. A. Викторов и Г. Н. Ахобадзе (7I) Заявитель

Ордена Ленина институт проблем управле (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАССОВОГО РАСХОДА

ЖИДКИХ И СЫПУЧИХ СРЕД

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в системах автоматического контропя и измерения расхода жидкостей и сыпучих сред, в частности жидких криогенных продуктов.

Известно устройство дпя измерения расхода жидкостей,l содержащее СВЧ генератор, передаюшую и приемную антенны, смеситель и схему вторичной обработки измерительной информации 1.13.

Недостатком этого устройства sansc ется высокая погрешность измерения объемного и массового расхода жидкости.

Наиболее близким по текнической сущ15 ности к изобретению является устройство дпя измерения расхода жидкости, содержащее передающую и приемную антенны, распопоженные на измеритепьном участке трубопровода, СВЧ генератор, соединенный с передающей антенной и первым входом смесителя, связанного своим вторым входом с приемной антенной, а выходом — с фильтром t23.

Недостатком этого устройства sansется низкая точность измерения, обуспов1 пенная нестаби пьностью доплеровского сигнала и его зависимостью от физических свойств жидкости.

Uemü изобретения - повышение точности измерения.

Поставленная цепь достигается тем, что в устройство дпя измерения массовэго расхода жидких и сыпучих сред, содержащее передающую и приемную антенны расположенные на измерительном участке трубопровода, СВЧ генератор, соединенный с передающей антенной и первым входом смесителя, связанного своим вторым входом с приемной антенной, а выходом - с фильтром, введены два сумматора, модупятор частоты соединенный с СВЧ генератором, второй фильтр, соединенный с выходом смесителя и со вторыми входами сумматоров, I вычислитель плотности среды, депитепь и умножитель, причем выход первого фильтра соединен с первыми входами вто8964!

15

25

35

40 рого и первого сумматора; выход которого соединен с первым входом делителя и через вычислитель плотности, среды соединен с первым входом умножитепя, а выход второго сумматора соединен с вторым входом делитепя, подкпюченного ко второму входу умножителя.

На чертеже изображена функционапь ная схема устройства.

Устройство содержит модулятор 1, СВЧ генератор 2, передающую антенну

3, приемную антенну 4, смеситещь 5, первый фильтр 6, второй фильтр 7 ° первый сумматор 8, второй сумматор 9, де« питель 10, вычислитель 11 плотности среды, умножитепь 12, Устройство работает следующим образом.

Модупятор 1 производит симметрич ную частотную модуляцию колебаний СВЧ генератора, например, по пилообразному закону.

С выхода СВЧ генератора 2 частотномодулнрованные колебания поступают одновременно в передающую антенну 3 и на вход смесителя 5. СВЧ колебание, поступившее в антенну 3, распространяется по трубопроводу в потоке среды и поступает на вход приемной антенны 4, с выхода которой передается на второй вход смесите пя 5. На выходе смесителя 5 выделяется сигнал с частотой, равной разностной частоте р прямого и распространяющегося в среде сигналов.

При движении среды в трубопроводе частота распространяющегося в среде сиг» нала имеет доппперовскую составпяюшую,пропорциональную скорости потока.

Частоты модупированных СВЧ копебании для возврастающего и спадающего участков неодинаковы.

Разностная частота дпя возражающего участка зондирующего сигнала

18 4 где ь 9 девиация частоты; „„- частота модуляции;

С. - скорость света; ) — расстояние между антеннами;

- диэлектрическая постоянная.

Диэлектрическая постоянная пропорциональна плотности среды. С выхода вычислителя 11 плотности среды на вход умножитепя 12 поступает сигнал, пропорциональный плотности среды, движущийся по трубопроводу.

С выхода второго сумматора 9 на первый вход депителя 10 поступает сигнап,пропорционапьный

«0Eî "C

А с где <> — средняя частота модупированного зондирующего сигнала;

V — скорость потока среды.

Одновременно на второй вход делитепя 10 поступает сигнал, пропорциональный величине (3 ), где происходит деление поступивших на выход сигналов. На выходе делителя 10 получают сигнал, пропорциональный скорости потока среды, который поступает на второй вход умножитепя 12. В умножителе 12 в результате перемножения величин, пропорциоi нальных скорости потока и плотности среды, получают массовый расход.

Экономический эффект от испопьзования изобретения достигается за счет снижения потерь в результате более точного учета и нормирования расходуемой жидкости или сыпучих материалов в раз, личных технопогических процессах.

Формула изобретения

1р„= Кр-е, а дпя спадающего участка

45 р =8

Р (2)

С выхода смесителя 5 сигнац поступает на вход фигьтров 6 и 7, которые вы депяют частоты р и р, .Величины, про- 50 порциональные этим частотам, складываются и вычитаются в сумматорах 8 и 9 согласно выражениям (1) и (2). С выхода первого сумматора 8 на вход вычиспитепя 11 плотности среды поступает 55 сигнап, пропорционапьный величине

1аЕ„. Е„, и-Я (3) Устройство для измерения массового расхода жидких и сыпучих сред, содержаmee передающую и приемную антенны, расположенные на измеритепьном участке трубопровода, СВЧ генератор, соединенный с передающей антенной и первым входом смеситепя, связанного своим вторым входом с приемной антенной, а выходом - с фиш тром, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены два сумматора, модулятор частоты, соединенный с СВЧ генератором, второй фильтр, соединенный с выходом смеситепя и со вторыми входами сумматоров, вычислитель плотности среды, делитель и умно896418

5 житель, причем .выход первого фильтра соединен с первыми входайи второго и первого сумматора, выход которого соединен с первым входом делителя и через вычислитель плотности среды - с первым входом умножителя, а выход второго сумматора соединен с вторым входом делителя, подключенного ко второму входу умножителя.

Источники информапии, принятые во внимание при экспертизе

$3arn s 7. 3ntevrogcf ion

1970, Э, И 11. .. .(ИЕ hrvcb ЭЯ. Мв"офщче vit ols

koi 4" úoñ(8no 9сьоЦ аМ Иную ЖМ о-, еММ оп.- И Тгсаыио а о 3nsttvrne taeon мд Heasuretnent, 1970, 19, Ке 4 (прототип).

Составитель В., Клещевников

Редактор О. Поповка Техред И. Гайду Корректор А. Ференп

Заказ 1 1679/27 Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5

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