Объемно-массовый расходомер

Объемно-массовый расходомер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистнческик

Реслублнк (11) 996868 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 09.11.78(21) 2685348/18-10

1 с присоединением заявки ¹ g К з

G 01 F 1/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150283.Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 15.02.83 (531УДК 531.7:

621 317 39 (088.8) П. И. Маненьков, Б. Г. Боцманов, .В. А. Фи атон и В. Б. Смоленский к.

Казахский государственный научно-исследоЕ4ателЪский и проектный ииститут нефтяной промьппленности (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) ОБЪЕМНО-МАССОВЫЙ РАСХОДОМЕР

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в области информационно-измерительной техники, в частности для создания систем автоматического контроля массового и объемного расхода жидкостей, газов и газожидкостных смесей.

Йзвестны расходомеры, принцип действия которых основан на создании в потоке дополнительных движений и измерении инерционных усилий потока (1 ).

Известно устройство, которое содержит датчик расхода, формирователь, триггер, генератор импульсов, вентили, вычислитель мгновенного значения массового расхода (2 1.

Недостатком известного устроиства является то, что предполагается, что массовый расход (выходная величина вычислителя) прямо пропорционален разности временных интервалов между сигналами с ведущей и ведомой крыльчаток датчика расхода, хотя функциональная зависимость массового расхода от разности временных интервалов является нелинейной даже в том случае, когда поток представляет собой однофаэную среду. В том слу тле, когда поток представляет собой гаэожидкостную смесь, функциональная зависимость массового расхода от разности временных интервалов становится существенно нелинейной, Недостатком известного устройства является также невозможность вычисления объемного расхода, так как данное устройство не позволяет однозначно определить плотность и скорость потока, которые являются по отношению друг к другу мультипликативными помехами, Цель изобретения — повышение точности и расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в расходомер введены два одновибратора, триггер, сравнивающее устройство, два интегратора, два управляемых ключа, два преобразователя напряжения в частоту, делительное. устройство и .счетчик импульсов, причем выход генератора импульсов через последовательно соединенные первый одновибратор, сравнивающее устройство, первый ключ, первый интегратор, первый преобразователь напряжения в частоту и вторую схему И подключен к первому счетчику импульсов, а через последовательно соединенныс вто996868 рой интегратор, делительное устройство, второй преобразователь напряжения в частоту и третью схему И к второму счетчику импульсов, вход первого преобразователя напряжения в частоту через второй ключ и датчик расхода соединен с первым триггером, первый выход которого через второй одновибратор подключен к второму входу третьей схемы И, а второй выход — к второму входу второй схемы И, второму входу второго интегратора и к входу второго триггера, выход которого соединен с управляющим входом второго ключа, а через первую схему И с управляющим входом первого ключа, при этом установочные входы триггеров и второй .вход первой схемя И подключены к выходу первого одновибратора.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2.— временные диаграммы, поясняющие его работу..

Объемно-массовый расходомер содержит генератор импульсов 1, первый одновибратор 2, первый и второй триг- 25 геры 3 и 4, сравнивающее устройство 5, первый интегратор б, первую схему И

7 и первый управляемый ключ 8, датчик расхода 9, второй управляемый ключ 10, первый преобразователь на- 30 пряжения в частоту следования импульсов (ПНЧ) 11, вторую схему И 12, первый счетчик 13 и второй интегратор

14, делительное устройство 15, второй преобразователь напряжения в 35 частоту следования импульсов 16, второй одновибратор 17, третью схему

И 18 и второй счетчик импульсов 19.

Устройство работает следующим образом. 40

Импульс с генератора 1 поступает на вход одновибратора 2 и запускает

его своим передним фронтом. Импульс одновибратора 2 дает разрешение на работу триггеров 3 и 4, так как поступает на их входы установки в "0".

В момент появления импульса на выхо. де одновибратора 2 срабатывает сравнивающее устройство 5 и выходное напряжение интегратора б начинает уменьшаться до тех пор, пока управляемый ключ 8 замкнут. Когда заканчивается импульс на выходе схемы

И 7, а это свидетельствует о появлении информационного импульса на выходе датчика расхода 9, ключ 8 размыкается, т.е. пластина датчика 9 чуть сдвигается с места в направлении движения потока среды. Этот момент характеризуется равенством электромагнитной силы, удерживающей 60 пластину, силе гидродинамического напора потока. Выходное напряжение интегратора б, которое все время поступает на вход ключа 10 и вход

ПНЧ 11, запоминается, ток в катушке 65 электромагнита датчика 9 падает до нуля (так как ключ 10 размыкается), и пластина продолжает свое движение по направлению потока при отключенной тяге (которая включится только ° после окончания работы одновибратора 2 ), На вход триггера 3 поступает информационный импульс, характеризующий время прохода пластиной зоны. действия чувствительного элемента, например геркона, при своем движении под действием только силы гидродинамического напора по направлению потока среды. Так как выходная частота

ПНЧ 11 пропорциональна запомненному значению напряжения интегратора б, которое в свою очередь пропорционально силе гидродинамического напора потока среди yv 2(pv — соответственно, плотность и скорость среды), а время движения пластины в зоне действия чувствительного элемента пропорциональ

1 но — то на выходе схемы И 12 колиv чество импульсов, поступившее на счетчик 13, будет пропорционально массовому расходу ° Так как выходное напряжение интегратора 14 пропорционально длительности информационного импульса и запоминается после окончания этого импульса, то после дели1 тельного устройства 15 типа — выходv ная частота ПНЧ 16 пропорциональная скорости среды, а значит, и объемному расходу, т,е, количеству импульсов, поступившему со схемы И 18 на счетчик 19. Импульсом генератора 1

"обнуляется" интегратор 14, После окончания работы одновибратора 2 ключ

10 замыкается и ток в катушке электромагнита датчика расхода 9 постепенно возрастает до максимального значения, При этом пластина возвращается обратно против потока среды, проходя зону действия чувствительного элемента. При этом с датчика расхода 9 поступает информационный. импульс, но устройство на него не реагирует, так как на входах установки в "0" триггеров 3 и 4 — уровень напряжения, за-. прещающий им переключаться. Так как возможна регулировка длительности импульса одновибратора 17, постоянных времени интеграторов б и 14, а также частотных диапазонов ПНЧ 11 и 16, то следовательно возможно тарирование устройства (в широких пределах) как по объемному, так и по массовому расходу.

Формула изобретения

Объемно-массовый расходомер, содержащий датчик расхода, триггер, генератор импульсов, три схемы И и счет996868 чик, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей, в него введены два одновибратора, триггер, сравнивающее устройство, два интегратора, два управляемых ключа, два преобразователя напряжения в частоту, делительное устройство и счетчик импульсов, причем выход генератора импульсов через последовательно соединенные первый одновибратор, сравнивающее устройство, первый ключ, первый преобразователь напряжения в частоту и вторую схему И подключен к первому счетчику импульсов, а че- . рез последовательно соединенные второй интегратор, делительное устройство, второй преобразователь напряжения в частоту и третью схему И к второму счетчику импульсов, вход первого преобразователя напряжения в частоту через второй клюя и датчик расхода соединен с первым триггером, первый выход которого через второй одновибратор подключен к второму входу третьей схемы И, а второй выход— к второму входу второй схемы И, второму входу второго интегратора и к входу второго триггера, выход которого соединен с управляющим входом второго ключа, а,через первую схему

H с управляющим входом первого ключа, при этом установочные входы триггеров и второй вход первой схемы И под- ключены к выходу гервого одновибратора.

15. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

9 459674, кл. G 01 F 1/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 481772, кл. G 01 F 1/00, 1975 (прототип).

996868

:!акаа 9:1.8/58 Тираж 641

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, .Ж-35, Рау!нская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал !IIII! "11 ç åíò ", r . Ужгород, ул. Проект и ая, 4

Составитель М. Хаустов

Редактор Л, Веселовская Техред С.Мигунова . Корректор B. Прохненко