Расходомер газа Советский патент 1983 года по МПК G01F1/34 

(54) РАСХОДОМЕР ГАЗА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расхода газа на магистральных и распределительных газопроводах. Известны электромеханические устрой ства для измерения расхода газа, содержащие датчик перепада давления, давления и температуры, фазочувствительпый усилитель и реверсивный двигатель, кинем тически связанный с элем:,ч1ток) компенс рующего преобразователя Г 1 В таких устройствах точность измерения значительно зависит от точности исполнения кинематически связшшых механических элементов, а также от точности изготовления нрофилирова1шых подвиж ных элементов. Известно также устройство для измерения расхода газа, содержащее установЛбяное в трубопроводе сужающее устройICTBO, датчики давления, перепада давле1ния и температуры; операиионнън и развязывающий усилители, две группы диод- : но-резисторных Т-образных делителей напряжения и масщтабный усилитель, причем датчик температуры включен в цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя, вход которого соед шеИ с датчиком перепада давления, а выход датчика давления подключен к входу развязывающего усилителя L 2. Недостатком известного устройства является то, что операция извлечения квадратного корня осуществляется методом шпюйно-кусочной аппроксимации. Точность показания расходомера будет зависеть от стабильности коэффициента усиления пазвязывающего и масштабного усилителей. Целью изобретения является повышение точности измерения расхода газа, Цель достигается тем, что в устройство введены последовательно соединенные генератор опорной частоты и логическая схема управления, пять ключей. два Ш1тегратора, детектор нуля, три элемента И, реверсив1Ш1й счетчик, источник опорного напряжения, источник тока и образцовое сопротивление, причем сигнальный вход первого интегратора через первый, второй, третий и четвертый ключи соед1шен соответственно с выходами первотного преобразователя давления, перепада давления, источником опорного напряжения и выходом второго интегратора, на вход которого через пятый ключ подключе}1Ы цепочаса из последовательно соед1ше1и1ЫХ первичного преобразователя температуры и образцового сопротивлени и источник тока, управляющие входы все ключей подключены к соответствующим выходам схемы управления, а управляющие входы первого и третьего ключа сое динены соответственно с одним из входов второго и третьего элементов И, к BTOpb входам которых подключен выход генератора опорной частоты, выход второго элемента И соединен с вьгчитающим входом реверсивного счетчика, а выход третьего элемента И - с суммирующим входом последнего, выход которого под- к/поЧен к входу логической схемы управления, управляю111ие входы четвертого и пятого ключей соединены с одним из входов первого элемента И, выход перво го ifflTerparopa соединен с входом детектора 1гуля, выход которого подключен к входу логической схемы управления и к второму входу первого элемента И. На чертеже представлена блок-схема расходомера. Расходомер содержит первичные преобразователи давления 1 в напряжение и перепада давления 2 на сужающем устро стве в напряжение, источник 3 опорного напряжения, источник .4 тока, образцовое 5 и термозависимое 6 сопротивления, ключи 7-11, интеграторьг 12 и 13, детектор 14 нуля, схемы совпадения И 15 17, реверсивный счетчик 18, логическую схему 19 управления и генератор 20 опорной частоты. В исходном состоянии все ключи закр ты. Сигналом с логической схемы 19 управления на определенное время откры вается ключ 8, через который подается сигнал с первичного преобразователя 2 перепаца цавпенияна вхоаингеграгрра 1 2. По истечении этого времени ключ 8 закроется, а ключ 9 и схема И 17 откроются. Опорное напряжение через открытый ключ 9 .будет подаваться на чход интегратора 12. Момент, когда напряжение на выходе интегратора 12 равно нулю, зафиксируется детектором 14 нуля. В этот же период импульсы с генератора 20 поступают через схему 17 совпадения на суммирующий вход реверсивного счетчика 18. В момент окончания этого периода сигнал с детектора 14 нуля поступает на схему 19 управления, после чего ключ 9 и схема 17 совгг.цения закроются, а ключ 7 и схема 10 совпадения откроются. При птом сигнал с первичного преобразователя 1 давления через открытый ключ 7 поступает па вход ил|тегратора 12, а импульсы опорной частоты с генератора 20 через схему И 16 будут поступать на вычитающий вход реверсивного счетчика 18. Интегрирование сигнала происходит до тех пор, пока реверсивный счетчик не обнулится и не подаст сигнал на схему 19 управления. В момент прихода сигнала обнуления с реверсивного счетчика 18 на схему 19 управления, последняя выдает сигнал на закрытие ключа 7 и схемы 16 совпадения и на открытие ключей 10, 11 и схемы 15 совпадения. Напряжение, снимаемое с преобразователя температуры через ключ 10, поступает на вход интегратора 13, выход которого через ключ 11 подключен к. входу интегратора 12. Момент равенства нулю напряжения на выходе интегратора 12 вновь зафиксируется детектором 14 нуля, который подаст сигнал на схему 19 управления. После чего ключи 10 и 11, а также схема совпадения И 15 закроются. Таким образом, на выходе элемента И 15 будет стсгнал длительностью, соответствующей объемному расходу газа в нормальных условиях.. Формула изобретения Расходомер газа, содержащий установленное в трубопроводе сужающее устройство, первичные преобразователи давле,ния, перепада давления и температуры, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности измерения, в него введены последовательно соедиленные генератор опорной частоты и логическая схема управления, пять ключей, два интегратора, детектор нуля, три элемента И, реверсивный счетчик, источник опорного напряжения, источник тока и образ- 51О цовое сопротнвлс)1ие, причем сигнальный вход первого Ш1тегратора через первый, второй, третий и Четвертый ключи соединен соответственно с выходами первичного преобразователя давления, перепада давления, источником опорного напряжения и выходом второго интегратора, на вход которого через пятый ключ подключен цепочка из последовательно соединенных первичного преобразователя температуры и образцового сопротивления и источник тока, управляющие входы всех ключей подключены к соответствующим выходам схемы управления, а управляющие входы первого и третьего ключа соединены с из входов второго и третьего элементов И, к вторым входам которых подключен выход генератора опорной частоты, выход второго элемента И соеди38нен с вычитающим входом реверсивного счетчика, а выход третьего элемента И с суммирующим входом последнего, выход которого подключен к входу логической схемы управления, управляющие входы четвертого vi пятого ключей соединены с одним из входов первого элемента И, выход первого интегратора соединен с входом детектора нуля, выход которого подключен к входу логической схемы управления и к второму входу первого элемента И. Источники информации, принятые во внимание при экспертиве 1.Гафанович М. Д. Намерение расхода газа. М., 1975, с. 7-8. 2.Авторское свидетельство СХХЗР № 514198, кл. G01F 1/ОО, 1976 (прототип).