Способ измерения расхода жидкостей ионной проводимости

Способ измерения расхода жидкостей ионной проводимости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскни

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, (61) Дополнительное н авт. свнд-ву % 489944 (22) Заявлено 04.01.81 (23) 3229774/18-10

i с присоединением заявки М (23) Приоритет (5l)M. Кл.

G 01 F 1/00

9зоударотекиный квинтет

СССР ао делам изобретений и открытий

Опубликовано 07.12.82. Бюллетень М 45 (53) УДК 681. 12 1. .8 (088.8) Дата опубликования описания 07. 12.82 (72) Авторы изобретения

Ю. А. Ярмола, Г. Х. Кирштейн и Г. Г. Гуреви

Специальное конструкторское бюро магнитно гидродинамики Института физики АН Латвийской CCP (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА

ЖИДКОСТЕЙ ИОННОЙ ПРОВОДИМОСТИ

Изобретение относится к приборостроению, в частности к способам измерения расход& потоков..

По основному авт. св. l4 489944 известен способ измерения расхода жидкостей ионной проводимости, основанный на снятии коррелированных сигналов с электр» родов датчика расхода, контактирукнцих с жидкостью и преобразования их в сигнал, пропорциональный расходу, в котором в качестве сигнала используют электродный шум (13 .

В известном способе взаимная корре ляционная функция сигналов с датчиков несимметрична относительно координаты, 15 ,соответствуюшей ее максимуму. Эта асимметричность возникает вследствие того, что из-оа неравномерного распределения скорости в поперечном сечении трубопровода различные слои жидкости проходят расстояние между двумя парами электродов эа различное время, так как взаимная корреляционная функция сигналов, снимаемых с двух пар алектродов, представляется суммой взаимных корреляцион1 ных функций, образуемых от отдельных слоев жидкости, максимумы которых приходятся на различное время транспортного запаздывания. В результате наблюдается размытие взаимной корреляционной функции по временной оси и ее асимметричность. Несимметрично размытая корреляционная функция затрудняет точный поиск ее максимума. и, как следствие этого, точность измерения расхода.

11елью изобретения является повышение точности измерения расхода.

Эта цель достигается тем, что в корреляционном способе измерения расхода формируют шумовой сигнал в двух дополнительных сечениях потока, задают уровень шумового сигнала от крайних источников шумового сигнала в 1,5 - 2 раза больше уровня шумового сигнала от средних источников шумового сигнала и формируют разности сигналов от крайнего и близлежашего к нему источников шумовых сигналов, при етом расстояние между исСпособ измерения расхода жидкостей ионной проводимости по авт. св.%489944, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, формируют шумовой. сигнал в двух дополнительных сечениях потока, задают уровень шумового сигнала от крайних источников шумового сигнала в 1,5 - 2 раза больше уровня шумового сигнала от средних источников шумового сигнала и формируют разности сигналов от крайнего и близлежащего к нему источников шумовых сигналов, при атом расстояние между источниками шумовых сигналов выбирают равным 1 2 диаметрам трубопровода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 489944, кл. 6 01 F 1/00, 1973.

3 97985 точниками шумовых сигналов выбирают равным 1-2 диаметрам трубопровода.

На фиг. 1 представлена схема корреляционного расходомера; на фиг, 2 - формирование результирующей корреляционной функции; на фиг. 3 — влияние асимметрии корреляционной функции на точность измерения расхода.

Устрэйство состоит из трубопровода 1, последовательно расположенных на нем . 16 датчиков 2 - 5, отстоящих друг от друга на 1-2 диаметра трубопровода. Такое расстояние выбирается для лучшего сим-! метрирования результирующей корреляцион-, ной функции и обеспечения ее меньшей Ц ширины, что способствует повъппению точ» ности измерения. Датчики соединены с усилителями соответственно 6 - 9. Уси-. лители 6 и 7 соединены со схемой 10 вычитания, а усилители 8 и 9 со схемой щ вычитания 11.Схемы вычитания 10 и 11 соединены с коррелятором 12. Коаффициент усиления усилителей 6 и 9 в 1,5-2 раза, выше коэффициента усиления усилителей

7 и 8. gN

Устройство работает следующим образом.

Датчики 2 - 5 воспринимают физические неоднородности потока и преобразуют их в электрические шумовые сигналы Х0 5й и ХЗ, Х,1 и Х . Сигналы с датчиков 2-5 усиливаются усилителями соответственно

6 - 9, при атом сигналы с крайних датчиков 2 и 5 усиливаются в о раз, а сигналы с датчиков 3 и 4 в р раз. Коэффициент усиления of â 1 5-2 раза больше в, С выходов усилителей 6 и 7 сигналы вычитаются схемой 10 вычитания, формируя разностный сигнал Х = с х - рх>. С выходов усилитЬлей 8 и 9 сигналы вычитаются схемой 11 вычитания, формируя разностный сигнал J = 5x4- Ых . Сигналы со схем 10 и ll вычитания обрабатываются коррелятором 12. Взаимная корре

Ii ляпионная функция на выходе коррелятора 1

12 будет

РМ "aLQRX>M„+cLy КХР -P RX Х—

-0L ЙХ Х . (1)

2.

Таким образом, результирующая .функция взаимной корреляции R xy яв50 ляется алгебраической суммой взаимных корреляционных функций отдельных шумовых сигналов с датчиков.

R х х = Я х х, так как поток В HB правлении движения статистически однороден, а расстояние между датчиками 2 и 4 равно расстоянию между датчиками 3 и 5. Функции взаимной коррелящ и Qx х

8 4 и ЙХ Х получаются в известных корреляционных способах измерения расхода и имеют большую ширину и асимметричность (фиг.. 2). Взаимные корреляционные функции Йх х4 и Мхзх5 входят в выражение (1) с отрицательным знаком. Взаимное расположение их на временной оси таково, что устанавливая необходимые значения коэффициентов усиления ot и р усилителей

° °

6 и 9 и 7 и 8 можно результирующую . щцфр Rxy сделать симметричной (фиг. 2). Кроме. того, ширина функции

Й П будет меньше, чем ширина Й» х, и Х х5- . Это приводит к тому, что координата максимума íà временной оси определяется точнее и, как следствие этого, точнее измеряется расход. Из всех известных способов регистрации максимума взаимной корреляционной функции наиболее употребительным и точным является метод сравнении двух ординат корреляционной функции на ее склонах. Принцип этого метода состоит в следующем. Когда значения функций в двух сравниваемых точках равны друг другу и, например, равны Р., (фиг. 3), то среднее значение абсцисс будет равно ь „, которое в случае несимметричной функции не совпадает с координатой максимума. ьо. Поэтому показания расходомера будут зависеть от уровня, на котором фиксируются точки на склонах несимметричной функции (фиг. 3), что вносит погрешность в измерение расхода. Симметрирование взаимной корреляционной функции устраняет погрешность этого рода.

Формула изобретения

97 858

v<$)

4 Юх х

Ôèã. Г

Z/3

4 феД

Составитель H. Андреева

Редактор Л. Гратилло Техред E.Õàðèòîí÷èê Корректор H. Король

Заказ 9341/27 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ 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