СПОСОБ ПОВЕРКИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ РАСХОДОМЕРОВ БЕЗ СЪЕМА С ТРУБОПРОВОДА Российский патент 2017 года по МПК G01F25/00 

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к способам измерения расхода электропроводных жидкостей с помощью электромагнитных расходомеров и поверки электромагнитных расходомеров.

Известен способ градуировки и поверки электромагнитных расходомеров (RU, патент №2330246, G01F 25/00, 2006 г.), заключающийся в размещении в магнитном поле первичного преобразователя расхода индукционной катушки, интегрировании электрического напряжения на выходных клеммах катушки, наведенного магнитным полем первичного преобразователя, и подачи напряжения на вход измерительного устройства электромагнитного расходомера.

Недостатком известного способа является невозможность поверки расходомера, находящегося в эксплуатации, без демонтажа его с трубопровода.

Известен способ поверки электромагнитных расходомеров без съема с трубопровода (RU, патент №2432551, GO1F 25/00, 2010 г.). Способ поверки электромагнитных расходомеров предусматривает преобразование магнитного поля первичного преобразователя в электрическое напряжение с помощью индукционной катушки, расположенной в магнитном поле расходомера, интегрирование электрического напряжения, полученного на выходных клеммах индукционной катушки, и определение экспериментального коэффициента преобразования расходомера К_Р. До начала эксплуатации определяют коэффициент преобразования с помощью соответственно двух индукционных катушек, одна из которых в канале, а другая располагается за пределами канала расходомера, и вычисляют отношение коэффициентов преобразования электромагнитного расходомера К=К_Р/К_Р2, где K_P - коэффициент преобразования, определенный с помощью индукционной катушки, расположенной в канале расходомера, а К_Р2 - коэффициент преобразования, определенный с помощью индукционной катушки, расположенной за пределами канала расходомера, при этом при поверке расходомера без съема с трубопровода определяют коэффициент преобразования К_Р2 путем интегрирования электрического напряжения на выходных клеммах индукционной катушки, расположенной за пределами канала, вычисления коэффициента преобразования K_P2 и на основании его вычисляют расчетное значение коэффициента преобразования К_Р по формуле К_Р=К⋅К_Р2.

Недостатком известного способа является наличие дополнительной индукционной катушки, что увеличивает стоимость расходомера, сложность вычисления коэффициентов и при поверке не учитывается состояние электродов и электропроводимость измеряемой жидкости.

В известном способе поверки электромагнитных расходомеров (RU, патент №2270420, GO1F 25/00, 2004 г.), заключающемся в размещении в магнитном поле первичного преобразователя электромагнитного расходомера индукционной катушки, интегрировании электрического сигнала, а также подачи напряжения, выделяемого на сопротивлении, включенном последовательно в цепь питания обмоток возбуждения первичного преобразователя, на вход измерительного устройства через симметричный резисторный делитель напряжения и измерении полученного сигнала, производят сравнение с паспортными данными при выпуске из производства.

Недостатком известного способа является невозможность поверки расходомера, находящегося в эксплуатации, без демонтажа его с трубопровода, и при поверке не учитывается электропроводность измеряемой жидкости и электрохимические процессы на электродах первичного преобразователя.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ поверки электромагнитных расходомеров (RU, патент №2494354, GO1F 25/00, 2012 г.), заключающийся в подаче на вход измерительного устройства, входящего в состав расходомера, напряжения, сформированного симметричным резисторным делителем напряжения, подключенным к обмоткам возбуждения и электродам первичного преобразователя расхода, контактирующим с жидкостью, запитывают от измерительного устройства расходомера, формируют из тока запитки резисторным делителем напряжения эталонные сигналы и через электроды, контактирующие с измеряемой жидкостью, подают на вход измерительного устройства, усиливают, преобразуют в цифровую форму и индицируют на измерительном устройстве, считывают с индикатора значение контрольного объема жидкости за определенное время и сравнивают полученные данные со значением паспортных данных контрольного объема при первичной поверке при выпуске из производства, а при несоответствии производят подрегулировку подстроечным резистором.

Недостатком известного способа является необходимость подключения, при поверке в эксплуатации, резисторного делителя напряжения к первичному преобразователю расхода, обработка результатов поверки происходит вручную, в течение межповерочного интервала не проводится диагностика исправности расходомера.

Задачей предлагаемого изобретения является оптимизация процесса поверки и диагностики расходомера.

Этот технический результат достигается тем, что в способе поверки электромагнитных расходомеров резисторный делитель напряжения R₁, R₂, R₃, R₄, постоянно подключенный к обмоткам возбуждения ОВ первичного преобразователя, формирует из тока запитки I_зап сигналы, имитирующие расход жидкости, которые через измерительный аналого-цифровой преобразователь 5 и коммутатор 6 в виде цифрового кода по определенному алгоритму поступают в процессор 3. В процессоре происходит сравнение текущих значений сигналов, сформированных из тока запитки I_зап резисторным делителем напряжения, в цифровом виде с предустановленными в памяти процессора при выпуске из производства эталонными значениями.

В случае отклонения текущих значений кода от пороговых значений эталонного кода процессор 3 выдает команду программно-управляемому источнику тока 4 на коррекцию тока запитки I_зап обмоток возбуждения.

С процессора в режиме поверки выдается информация на индикатор о соответствии или несоответствии расходомера метрологическим требованиям.

Сущность изобретения поясняется чертежом фиг. 1, где:

1 - трубопровод первичного преобразователя расхода;

2 - измерительный АЦП;

3 - процессор;

4 - программно-управляемый источник тока;

5 - АЦП;

6 - коммутатор.

Первичный преобразователь расхода состоит из трубопровода 1, электрически изолированных от трубопровода электродов Э1, Э2 и двух обмоток возбуждения OB1, ОВ2.

Питание обмоток возбуждения производится от программно-управляемого источника тока 4. Резисторный делитель напряжения состоит из четырех прецизионных резисторов R₁, R₂, R₃, R₄, соединенных соответствующим образом и подключенных в соответствии с чертежом фиг. 1.

Способ осуществляется следующим образом.

Ток запитки I_зап, проходя через обмотки возбуждения OB1, ОВ2 и резисторный делитель напряжения R₁, R₂, R₃, R₄, формирует сигналы, имитирующие расход жидкости. Указанные сигналы преобразуются в цифровой код в АЦП 5 и по определенному алгоритму посредством коммутатора 6 подаются в процессор 3. В процессоре 3 происходит сравнение текущих значений цифрового кода с эталонными, предустановленными в памяти процессора при выпуске из производства. При превышении измеренных значений кодов пороговых значений эталонного значения процессор 3 выдает команду в программно-управляемый источник 4 на коррекцию тока запитки I_зап.

Технический результат заключается в приведении в соответствие текущих измеренных значений цифрового кода эталонным значениям.

Способ поверки предусматривает в режиме поверки вывод с процессора 3 на цифровой индикатор информации о соответствии или несоответствии метрологических характеристик расходомера эталонным.

Способ поверки электромагнитных расходомеров без съема с трубопровода относится к приборостроению, а именно к способам измерения расхода электропроводных жидкостей с помощью электромагнитных расходомеров и поверки электромагнитных расходомеров. Включает подачу на вход измерительного устройства напряжения, сформированного резисторным делителем напряжения, подключенным к обмоткам возбуждения первичного преобразователя расхода. Резисторный делитель напряжения, постоянно подключенный к обмоткам возбуждения первичного преобразователя, формирует из тока запитки сигналы, имитирующие расход жидкости, которые через измерительный аналого-цифровой преобразователь и коммутатор в виде цифрового кода по определенному алгоритму поступают в процессор. В процессоре происходит сравнение текущих значений сигналов, сформированных из тока запитки резисторным делителем напряжения, в цифровом виде с предустановленными в памяти процессора при выпуске из производства эталонными значениями. Технический результат – оптимизация процесса поверки и диагностики расходомера. 1 ил.

Способ поверки электромагнитных расходомеров без съема с трубопровода, включающий подачу на вход измерительного устройства напряжения, сформированного резисторным делителем напряжения, подключенным к обмоткам возбуждения первичного преобразователя расхода, отличающийся тем, что резисторный делитель напряжения, постоянно подключенный к обмоткам возбуждения первичного преобразователя, запитывается от программно-управляемого источника, формирует сигналы, имитирующие расход, в измерительном аналого-цифровом преобразователе преобразуется в цифровой код, посредством коммутатора по определенному алгоритму цифровой код поступает в процессор, происходит сравнение с эталонным значением цифрового кода, предустановленным в памяти процессора при выпуске из производства, при отклонении текущих значений цифрового кода от пороговых значений эталонного выдается команда на коррекцию тока запитки обмоток возбуждения программно-управляемым источником тока, процессор в режиме поверки выдает информацию в цифровом виде на индикатор о соответствии или несоответствии расходомера метрологическим характеристикам.