Способ коррекции сигнала электромагнитного преобразователя расхода и устройство для его осуществления Советский патент 1988 года по МПК G01F1/60 

оо

vj

:о

05

00

Изобретение относится к области измерения расхода электропроводных жидкостей.

Целью изобретения является увели- чение точности коррекции сигнала.

На чертеже представлена блок-схема устройства для осуществления предлагаемого способа коррекции сигнала электромагнитного преобразователя расхода.

Предлагаемый способ осуществляется умножением искаженного полезного сигнала на корректирующий коэффициент, представляющий собой обратную вели- чину коэффициента передачи полезного сигнала. Корректирующий коэффициент определяется при помощи индуцированного в магнитном поле преобразователя опорного сигнала, которьш подают син- фазно через калиброванные проводимости на измерительные электроды преобразователя. Разделение полезного и опорного сигналов, имеющих одну и ту Же частоту, осуществляется суммированием и вычитанием напряжений, снимаемых с измерительных электродов преобразователя расхода, так как на электродах полезный сигнал имеет противофазный, а опорный сигнал - синфазный xaj jaKTep. Далее выделяют синфазную с магнитным полем составляющую полезного сигнала и синфазную и квадратурную по отношению к фазе опорного сигнала составляющие. После перевода всех выделенных составляющих полезного и опорного сигналов в цифровую форму в микроэвм выполняется процедура коррекции синфазной составляющей полезного сигнала по алгоритму

и..и..-1-,

.,Uno(Unr-Unc+UnKe-UnkB) i At- к,---. - - - -

и,„ (u;,) +(u;,, )2

е и,, и и п„

и пе и и ПС и Uni, начальное и текущее значения величины опорного сигнала; начальное и текущее значения величины синфазной составляющей опорного сигнала;

начальное и текущее значения величины квадратурной составляющей опорного сигнала .

0

5 5 0

5

0

5

Устройство для осуществления способа содержит первичный преобразователь 1 расхода, повторители 2 и 3, калиброванные сопротивления 4 и 5, ди(1зференциальный 6 и суммирующий 7 усилители, синхронные детекторы 8 - 10, детектор 11 уровня опорного сигнала, фазовращатель 12, вычислительное устройство, содержащее аналого- цифровые преобразователи 13 - 16, микроэвм 17, преобразователь 18 кода и вьгходной индикатор 19. Первичный .преобразователь 1 расхода содержит источник 20 опорного сигнала.

Устройство работает следующим образом.

На измерительные электроды первичного преобразователя 1 расхода, на которых во время движения электропроводной жидкости возникает полезный сигнгш, подают синфазно опорньй сигнал через калиброванные сопротивления 4 и 5, подключенные к источнику 20 опорного сигнала. С выходов повторителей 2 и 3 напряжение поступает на входы дифференциального 6 и суммирующего 7 усилителей. На выходе дифференциального усилителя 6 выделяется напряжение полезного сигнала, в то время как синфазные составляющие пробного сигнала с выходов повторителей 2 и 3 взаимно друг друга компенсируют. На выходе суммирующего усилителя 7 вьоделяются синфазные относительно земли составляющие напряжения, т.е. опорный сигнал, в то время как противофазные составляющие подавляются. Таким образом осуществляется разделение полезного и опорного сигналов. С выхода дифференциального усилителя 6 напряжение полезного сигнала поступает на вход синхронного детектора 8, на выходе которого выделяется синфазная с вектором магнитной индукции преобразователя расхода составляющая полезного сигнала U, . ; ,алее напряжение полезного сигнала Uj. преобразуется в цифровой код, вводится в микроэвм 17 через щину данных и записывается в назначенную для него ячейку оперативного запоминающего устройства (ОЗУ). Аналогично записываются в соответствующие ячейки ОЗУ микроэвм цифровые коды выходных напряжений синхронных детекторов опорного 9 и 10 сигнал а, а также детектора 11 уровня, преобразованные АДП 14 - 16 соответственно, В постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) микроэвм записана программа, реализующая алгоритм коррекции и, Начальные значения синфазной и квадратурной составляющих опорного сигнала U,c и записаны в ПЗУ. Они получаются при опорожненном канале электромагнитного первичного преобразователя 1 расхода. Скорректированное значение полезного сигнала в виде цифрового кода выводится из микроэвм и поступает через преобразователь 18 кода на индикатор 19 расхода.

Формула изобретения

1. Способ коррекции сигнала электромагнитного преобразователя расхода включающий формирование опорного сигнала и суммирование его с полезным сигналом на электродах преобразователя, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности коррекции, суммирование полезного сигна- ла производят с синфазным опорным сигнал ом, вьщеля ют синфазные составляющие полезного и опорного сигналов и квадратурную составляющую опорного сигнала,а корректированное значение сигнала преобразователя получают умножением синфазной составляющей полезного сигнала на коэффициент А, определяемый по формуле

1-К

.- ) и„о(и ;;с)+(и;, )

где и,д и и„5 - начальное и текущее значения величины опорного сигнала;

и (. и - HЛ i lЛЬИОС И 14 K U;il

значения ис личииь с и нфа 3 I о и с о с 1 ,1 и I ч KI- щсй опорН1)1Ч) cii- iKi i. b nke nt- ntB начальное и теку;ч1 г значения неличины квадратур)(ой гостап- ляющей опорн(1го сиг-нала .

2. Устройство коррекции сигнала электромагнитного п ре ofi раз о вате л я расхода, содержащее первичиьпЧ преоО- разователь расхода, дифференциальны усилитель, источник опорного сигнала фазовращатель, первый синхронньп1 детектор, детектор уровня и индикатор расхода, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности коррекции, оно снабжено двумя повторителями, суммирующим усилителем, вторым к третьим синхронными детекторами и вычислительным устройством, причем электроды первичного преобразователя синфазно соединены с источником опорного сигнала и через повторители параллельно соединены с входами дифференциального и суммирующего усилителей, выход дифференциального усилителя соединен с входом первого синхронного детектора, выход суммирующего усилителя соединен с входами второго и третьего синхронных детекторов, источник опорного сигнала соединен непосредственно с опорным входом второго синхронного детектора и входом детектора уровня и через фазовращатель с опорными входами первого и третьего синхронных детекторов, при этом входы вычислительного устройства соединены с выходами нсех синхронных детекторов и детектора уровня, а его выход соединен с инди- iKaTopoM расхода.

Изобретение относится к области измерения расхода электропроводных жидкостей. Цель изобретения - увеличение точности коррекции сигнала. Способ осуществляется умножением искаженного полезного сигнала на корректирующий коэффициент, представляющий собой обратную величину коэффициента передачи полезного сигнала. Разделение полезного и опорного сигналов, имеющих одну и ту же ,астоту, осуществляется суммированием и вычитанием напряжений, снимаемых с измерительных электродов преобразователя расхода, т.к. на электродах полезный сигнал имеет противофазный, а опорный - синфазный характер. /1алее выделяют синфазную с магн. полем составляющую полезного сигнала и синфазную и квадратурную по отношению к фазе опорного сигнала составляющие. После перевода всех выделенных составляющих в цифровую форму в микроэвм выполняется процедура коррекции синфазной составляющей полезного сигнала по приведенному алгоритму. Дана работа устр-ва, реализующего способ. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. 1C (Л