Способ измерения массового расхода двухфазной смеси и устройство для его осуществления Советский патент 1987 года по МПК G01F1/66 

13

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерению расходов двухфазных потоков.

Цель изобретения - повышение точ- ности измерения.

На фиг.1 показан чувствительный элемент в виде проточной трубки, общий вид; на фиг,2 - принципиальная схема устройства.

Сущность способа заключается в том, что измерение расхода производят, вращая один из концов проточной трубки, по которому про /екает измеряемая двухфазная смесь, при этом другой его конец неподвижен (фиг.1).

Устройство содержит (фиг.1 и 2) корпус , проточную трубку, чувствительный элемент 2 круглого сечения, электромагниты 3-6 измерения и 7-10 возбуждения колебаний, основные регулируемый усилитель 11, выпрямитель 12, сравнивающее устройство 13 и источник 14 опорного напряжения, дополнительные регулируемый усилитель 15, выпрямитель 16, сравнивающее устройство 17 и источник 18 опорного напряжения, регулятор 19 фазы, фазовращатель 20 и выходной преобразователь 21 напряжение - частота.

Устройство работает следующим . образом.

Напряжение с основных измерительных электромагнитов подается на входы усилителей 11 и 15. Для автоматического регулирования амплитулы колебаний по каналу Y напряжение с дополнительных измерительных электромагнитов 5 и 6 подается на вьшрями- тель 16, сравнивается в сравнивающем устройстве 17 с напряжением источника 1 8 и подается на регулирующий вход дополнительного регулируемого усилителя 15.

Таким образом, канал X образует опорную систему регулирования, при положитепьной обратной связи в .которой возникают автоколебания с амлиту дой, определяемой источником опорного напряжения 14 и частотой, равной собственной частоте колебаний чувствительного элемента 2.

Канал Y образует зависимую систему регулирования, в которой возникают вынужденные колебания с амплитудой, определяемой источником опорного напряжения 18 и частотой и.

Под действием взаимно перпендикулярных сил чувствительный элемент совершает пространственное движение. При равенстве амплитуд колебаний в каналах X и Y, определяемых источниками 14 и 18, чувствительный элемент 2 движется по образующей конуса, а его свободный конец описывает окружность, радиус которой определяется амплитудой колебаний. Этот режим колебаний поддерживается фазовращателем 20 и регулятором 19 фазы. Движение смеси по внутренней полости чувствительного элемента вызывает изменение потерь энергии за счет возникающих в нем сил Кориолиса, что влечет уменьшение амплитуды колебаний.

В усилителях П и 15 увеличивается ток возбуждения, являющийся мерой массового расхода, в выходном преобразователе 21 он преобразуется в частоту следования импульсов. Частота переменного напряжения в катушках электромагнитов 3, 4 служит мерой средней плотности измеряемой среды.

Таким образом, замена колебательного движения чувствительного элемента в одной плоскости вращательным позволяет повысить точность измерения расхода за счет сохранения однородности двухфазной смеси.

Формула изобретения

1.Способ измерения массового расхода двухфазной смеси, заключающийся

в том, что возбуждают вибрацию кон-сольной проточной трубки, измеряют ток и частоту возбуждения вибраций и. по их изменению судят о величине плотности и расхода смеси, о тлич ающ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения, вибрацию задают пространственным движением свободного конца проточной трубки по круговой траектории.

2.Устройство ДЛЯ измерения массового расхода двухфазной смеси, содержащее корпус, проточную трубку, основные электромагниты возбуждения и измерения вибрапий проточной трубки,

основные регулируемый усилитель, сравнивающее устройство и источник опорного напряжения и выходной преобразователь, при этом входы основного регулируемого усилителя соединены с измерительными электромагнитами и 8ЫХОДОМ сравнивающего устройства, а выход - с электромагнитом возбуждения, входы сравнивающего устройства соединены с измерительным электромагнитом и источником опорного напряжения, отличающееся тем, что, с целью повьпиения точности измерения, оно снабжено дополнительными электромагнитами возбуждения и измерения колебаний проточной трубки, расположенными в плоскости, перпендикулярной плоскости основных электромагнитов, дополнительными регулируемым усилителем, сравнивающим

устройством и источником опорного напряжения, фазовращателем и регулятором фазы, при этом вход дополнительного регулируемого усилителя соединен с входом основного, его выход соединен с первым входом фазовращателя, второй вход которого соединен с выходом регулятора фазы, входами соединенного с выходами основного и дополнительного регулируемых усилите- . лей, а входы выходного преобразователя соединены соответственно с выходами фазовращателя, основного ре- гулид)уемого усилителя и дополнитель- ньми электромагнитами возбуждения.

V//M

Редактор Н.Швыдкая

Составитель Ю.Репин

Техред Л.Олийнык Корректор М.Максимишинец

Заказ 4910/41Тираж 693. Подписное

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

..«- .-.« . . W «.

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

фие.1

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности измерения. Канал X образует опорную систему регулирования при положительной обратной связи, в которой возникают автоколебаг ния с амплитудой, определяемой источником 14 опорного напряжения, и частотой, равной собственной частоте колебаний чувствительного эелемента. Канал У образует зависимую систему регулирования, в которой возникают колебания с амплитудой, определяемой источником 18 опорного напряжения. При равенстве амплитуд колебаний в каналах X и Y чувствительный элемент движется по образующей конуса, а его свободный конец описывает окружность, радиус которой определяется амплитудой колебаний. Этот режим поддерживается фазовращателем 20 и регулятором фазы 19. В усилителях 11 и 15 увеличивается ток возбуждения, являющийся мерой массового расхода, а в преобразователе 21 он преобразуется в частоту следования импульсов. Замена колебательного движения чувствительного элемента в одной плоскости вращательным позволяет повысить точность измерения расхода за счет сохранения однородности двухфазной смеси.2 с.п.ф-лы, 2 ил. 2 zsc-A О)