Датчик мгновенного расхода жидкости Советский патент 1984 года по МПК G01F1/00 

Изобретение относится к устройствам измерительной техники,, и предназначено для измерений мгновенного расхода жидкости в трубопроводах различных гидросистем со знакопеременным расходом.

По ocHOBHor-iy авт, св. 870933 известен датчик мгновенного расхода жидкости, содержащий установленное в корпусе седло с уплотнительным пояском, прижиь аемый к ceдлs пружиной клапан, второе подпружиненное седло, установленное с возможностью перемещения в осевом направлении и имеющее уплотнительный поясок со стороны клапана, и датчик перемещения клапана flj.

Недостатком известного датчика мгновенного расхода жидкости является наличие в выходном „сигнале, динамических составляЕощих, вызванных колебательными движeния 1и имеющихся в конструкции датчика подпружиненных движущихся масс клапана, дополнительнох о седла и сердечника датчика перемещения.

При достаточно высоких частотах пульсации расхода жидкости эти составляющие достигают значительной величины и существенно снижают точность измерения.

Цель изобретения повьдаение точности и расширение диапазона из1 1ерения знакопеременного расхода зкидкости.

Указанная цель достигается тем, что датчик мгновенного расхода жидкости снабжен двумя устройствами коррекции выходного сигнала, имеющими общий выход и разные масштабные коэффициенты, при этом каждое из этих устройств содержит первый и второй дифференцирующие, инвертирующий и суммирующие блоки, выход пер-. вого дифференцирующего блока подсоединен к входам второго дифференцирующего и инвертирующего блоков,. выходы которых и вход первого дифферен пирующего блока подсоединены к соответствующим входам суммирующего блока, причем входы устройств коррекции выходного сигнала соединены между собой двумя включенными последовательно и в одну сторону диодами г об-щая точка которых соединена с выходом датчика перемещения, а в.ыходы сум ирующих блоков первого и зторо-го устройств коррекции выходного сигнала соединены между собой и являются общим выходом обоих устройств коррекции выходного сигнала.

На чертеже изображена схема датчика мгновенного расхода жидкости.,

Датчик содержит корпус 1 с патрубками 2 и 3, разделенными неподвижным седлом 4, подвижные седлом 5 и клапаном 6, Между корпусом 1 и i клапаном 6 установлена пружина 7

сжатия,- а между корпусом 1 и подвижным седлом 5 - пружина 8 сжатия. На .корпусе 1 по его оси со стороны клапана 6 уптановлен датчик перемещени.я: 9, якорь которого соединен с клапаном б. С выходом датчика 9 пе ремеа ения через диоды 10 и 11, включенные в одну сторону, соединены первое 12 и второе 13 устройства коррекции выходного с.игна.ла.

.Каждое устройство коррекции выходного сигнала состоит из первого и второго дифференцирующих блоков 14 15 и 16, 17р инвертирующего блока 18 и 19 и суммирующего блока 20 и 21. Выход первого дифференцирующего блока 14 и 15 соединен с входами второго диффepeнциpyюL J;eгo 16 и 17 и инвертирующего 18 и 19 блоков. Выходы этих блоков 16 f 17. и 18, 19 и вход первого дифференцирующего блока 14 и 15 соединен с соответствующими входамисуммирунзщего блока 20 и 21. Выходы суммирующих блоков 20 и 21 первого и второго устройств 12 и 13 коррекции выходного сигнала объединены в общий выход. 22 устройств коррекции выходного сигнала.

Датчик мгновенного расхода жидкости работает следующим образом.

При пох1аче жидкости в патрубок 3 1давление жидкости отжимает клапан 6 сжимая пружину 7 и перемещая вверх якорь датчика 9 перемещения. Подвижное седло 5 при этом остается прижатым пружиной 8 и силой давления жидкости к неподБижному седлу 4. При подаче жидкости в патрубок 2 давление жидкости отжимает подвижное седло 5, сжимая пружину 8. Под. действием пружины 7 и давления жидкости клапан 6 двигается вместе с подвижным седлом 5 как одно целое.. Позтому якорь датчика 9 перемещения перемещается вниз и повторяет движение подвижного седла 5, При изменении направления течения жидкости через датчик мгновенного расхода меняется величина движуидихся масс, суммарные жесткости пружины, эффективные площади клапанов. Поэтому характеристики датчика мгновенного расхода жидкости для разных направлений течения жидкости через него будут разньз1ми и для каждого направ1 ения требуется свое устройство коррекции выходного сигнала с масштабным коэффициентом, соответствующим характеристике датчика мгновенного расхода жидкости.

Сигнал датчика 9 перемещения поступает на общую точку диодов 10 и 11 и в зависимости от того, в каком направлении течет через датчик жидкость, передается в первое 12 или второе 13 устройство коррекции вы- , ходного сигнала. В них вырабатываются динамические составляющие, пропорциональные первой и второй производным от поступившего сигнала, и складываются с самим сигналом с соответствующим знаком. При условии пропорциональности выходного сигнала датчика 9 перемещения перемешению клапана б возможно так подобрать регулировочные сопротивления и емкости блоков, входящих в устройства 12 и 13 коррекции выходного сигнала, что величина этих составляющих в сигнале на выходе 22 из устройств 12 и 13 коррекции выходного сигнала будет существенно умень шена.

Применение предлагаемого датчика мгновенного расхода жидкости позволяет повысить точность измерения мгновенного расхода жидкости при более широком диапазоне частот пульсации расхода.

ДАТЧИК МГНОВЕННОГО. РАСХОДА ЖИДКОСТИ по авт. св. № 870933, о т личающийся тем, что, с целью пов лшения точности и расширения диапазона измерения, он снабжен двумя устройствами коррекции выходного сигнала, имеющими общий выход и разные масштаГжые коэффициенты. при этом каждое из этих устройств содерхсит первый и второй дифференцирующие, инвертирующий и суммирулрщие блоки, выход первого дифференцирующего блока подсоединен к входам второго дифференцирующего и инвертирующего блоков, выходы которых и вход первого дифференцирующего блока подсоединены к соответствуквдим входам суммирующего блока, причем входы устройств ко55рекции выходного сигнала соединены между собой двумя включенными последовательно и в одну сторону диодами, общая точка которых соединена с выходом датчика перемещения, а выходы суммирующих i блоков первого и второго устройств коррекции выходного сигнала соедит нены между собой и являются общим выходом обоих устройств коррекции выходного сигнала. -4i