Ротаметр Советский патент 1987 года по МПК G01F1/22 G01F1/56 

Изобретение относится х измерител ной технике, может быть использовано для измерения расходов жидкостей, газов и мног офазкых потоков н Я1 ляется усовершенствованием изобретения по а в т. с в. Ye 595625 ..

Цепь изобретения - (расширение функ- циональных возможностей ротаметра.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого ycrpoiicTBa,

Ротаметр содержит конусную трубку 1 с помеи1;енным внутри нее поплавком 2, на верхней части которого нарезаны косые канавки 3, обеспечивающие непрерывное вращег1ие поплавка в вое ходяш.ем потоке контролируемой среды, постоянный магнит 4, размещенный в поплавке, выходную треугольную обмотку 5, усилитель-формирователь 6, бло 7 выделения временного интервала между разнополярными импульсами,, блок 8 вьщеления временного интервала между одног олярнь ми импульсами, блок 9 устапки коэффициента, квадратор 0, сумматор 11, умножитель 12., делитель 13 и регистратор 1ч,

Треугольная обмотка 5 подключена к входу усилителя-формирователя 6, выход которого подключен к входам блков 7 и 8. Выход блока 7 подключен к о,ному из входов блока умножителя 12, к второму входу которого - выход блока 8,

Кроме того, выход блока 8 пЬдклю- чен к одному из входов сумматора 11, к входу квадратора 10, а выход квал- ратора 10 и выход блока 9 уставкр коэффициента - к двум другим зxoдa .: сумматора 11, Выходь: блоков 12 и 11 подключены соответствер1но к входу делимого и входу делчителя блока 13, а выход последнего - к регистратору 14

Ротаметр работает следуюгцим образом.

При прохождении контролируемой среды через конусную трубку 1 поплавок 2 под действием восходящего потока приводится во вращение и перемещается вертикально BEtepx, Вертикальное перемещение поплавка 2 примерно пропорционально значению расхода контролируемой среды,, Во время враще ния поплавка 2 поле постоянного маг - нита 4 наводит в вьжодной обмотке: :; треугольной формы разнополярные импульсы ЭДС. При сцеплении поля магнита 4 с линейными проводниками одной стороны треугольной обмотки 092

наводится nNiiiyn f.c ЗЛС о. ;ной сти, при сцеплении ятого гюля с линейными проводниками другой стороны - импульс 3,nf прот илопо.пожной ноляр- 1-1ОСТи. Импулг.сы усиливаются и фс рМИ 1УЮТСЯ в у CJJJH-rTt: ле :Ьг:рМИ)1ОиатС jie 6, в блоке / вылеляется временной интерва: раянополяргиь ми импульсами, к в блоке 8 - мeжлv (I;IHOТ10ЛЯРНЬ№1И,

Сигнал на выходе блока 7 пропоркоэффициенть), й Г - временной интер- вал между ра; )лярН1 1м ;1 И:л:: -: ьсзми. г па выходе блока 8 - сигнал, ранный ЬТ, где Т - временной И: Т ; ряа.: мсж;:

ОДНОПОЛЯрК1.1МК у1МПуЛ,СЛМ;: .

)-ж поступленкк в умножитель 12 па

выходе последнего имеем duTT. При

гчоступлении сиг нала с блока 8 в квадратор 10 на выходе последнего имеем

1

сигнал, рав1-:ь и сТ , где с - коэфициент .

Учитывая, что с блока 9 уставки коэффициента в сум: 1атор 1 1 поступает сигнал, равный коэффициенту а, с блока 8 - ЬТ и с квадратора Ю сТ, по- с;ле суммирования на в;.1хс1де узла 1

с.уммирования имеем полином 2-й стеле ли

a-i-bTn .

После деле:ния с:игналов с выхол,оя ешоков 12 и 11 3 блоке 13 имеем на

его выходе сигнал, равный от;ю1лению

а-1-ЬТ+- Г

С),, отображаемый в регистраторе 14,

Динамическое давление (скоростной напор) потока, зосприпимаемое ротаметром, равно 45 у

г -PVa ,, ,

Ig - I n

где Lf - коэффициент сопротивления поПоТавка; - плотность жидкости (газа) ,

Массовый расход равен

Q,.po . S. |Т L

(3)

Нелинейную статическую характеристику турбинного датчика (т.е. поплавка 2 ротаметра с винтовой нарезкой 3) аппроксимируют полиномом не менее 2-й степени

Q N,+N,()+N,(;5;)

(4)

где N,, N и N3 - коэффициенты.

Подставляя (4) в (3), получим выражение для вычисления массового рас хода, т.е. формулу расхода, исключающую погрешность от действия такого существенного влияющего фактора, как плотность среды

KI .ЛТ.

к7 т

N,+N,()+N,(f

(5)

Формулу (5) можно представить в виде .

dATT

Qm

(6)

Т7

где , , ,, - граду- ,

ировочные коэффициенты.

В известном устройстве алгоритм работы соответствует формуле

О - К Ч - 1 гр S

где Q - объемный расход;

К - градуировочный коэффициент, т,е. осуществляется только операция

Редактор А. Козориз

Составитель Л. Черепанова

Техред.М.Ходанич КорректорЕ. Рошко

Заказ 2346/43Тираж 693

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4.

3158094

деления и не используются другие HF-T- формационные характеристики сигналов с обмотки 5.

W

)5

Экономический эффект от внедрения изобретения определяется простотой конструкции массового расходомера с дистанционной передачей информации о расходе, удобством монтажа и настройки, легкостью обеспечения взры- . возащиты, возможностью работы с агрессивными, взрывоопасными и газожидкостными потоками. Благодаря применению предлагаемого расходомера возможно обеспечить точный учет продуктов и экономию топливно-энергетических ресурсов.

Формула изобретения

Ротаметр по авт.св. № 595625, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, выход треугольной обмотки подключен к схеме обработки сигнала, выполненной в виде первого и второго блоков выделения временных интервалов соответственно между соседними импульсами одной и противоположных полярностей, соединенных с регистратором, первьм - через последовательно включенные умножитель и делитель, а второй - через квадратор, сумматор и второй вход делителя, и

блока уставки коэффициентов, подключенного к третьему входу сумматора, с вторым входом которого и вторым входом умножителя соединен вход квадратора.

Подписное

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возмож1Ю- стей При прохождении контролируемой среды через трубку 1 ПОПЛПРОК 2 пол дcйcтят e - осхоляшс о дится ло враще птс г: перемедлется . Переме пение протторшюнп.чьно значению рясхода KOHTpo4npvc o: спе - дьи Постояннь ; магнит 5 разнопслярные ттмп -;7ъгь ЭДС .. ИМДУЛЬСЫ уСИЛТ ГВаЮТСЯ и iiiOpN p biTCn я блоке 6, в блоке 7 гылелягтся г ременной 1нтерпал между разногтоляр {ь;м 1 имнульсами, а в блоке 8 - меж;1 - одно- полярными. После деления сигналов с выходов сумматора 11 и ллпюхито.чя 2 в делителе 13 V.-A выходе последнего будет выделен , xapaктepиз roщий массовый расход, отображаемый в регистраторе 1 i , 1 ил ,