МНОГОКАНАЛЬНЫЙ СУММИРУЮЩИЙ РАСХОДОМЕР Советский патент 1994 года по МПК G01F1/00 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к системам измерения расхода в разветвленных трубопроводах.

Целью изобретения является обеспечение надежности работы при колебаниях напряжения питания.

На чертеже представлена функциональная схема расходомера.

Расходомер содержит три измерительных канала 1,2,3, источник опорного сигнала 4, устройство суммирования 5, устройство вычитания 6, первую и вторую группы устройств масштабирования 7,8,9 и 10,11,12, три сигнализатора 13,14,15 состояния объекта, шесть устройств сравнения 16,17,18,19,20,21, три логических элемента ИЛИ 22,23,24, три инвертора 25,26,27, формирователь сигнала "Запрет" 28, одновибратор 29, логический элемент И 30, шесть управляемых ключей 31,32,33,34,35,36 третью группу устройств масштабирования 37,38,39 и устройство суммирования и масштабирования 40.

Расходомер работает следующим образом.

Сигналы, пропорциональные расходам, с каждого канала 1,2,3 поступают через замкнутые ключи 31,32,33 на входы устройства суммирования и масштабирования 40, на выходе которого формируется выходной сигнал расходомера, пропорциональный величине суммарного расхода. Одновременно, сигнал с каждого канала 1,2,3 поступает на второй вход каждой пары устройств сравнения 16,17,18,19,20,21 на третьи входы которых поступают сигналы с выхода устройства масштабирования 7,8,9,10,11,12. На входы устройств масштабирования 7,8,9 поступает выходной сигнал устройства суммирования 5, а на входы устройств масштабирования 10,11,12 поступает выходной сигнал устройства вычитания 6. На входы устройств 5,6 поступают выходные сигналы источника 4 и устройства 40.

При этом, на выходах устройств масштабирования 7,8,9 формируется сигнал, равный U_G1 + K_iU_оп, а на выходах устройств масштабирования 10,11,12 - U_Gi - K_iU_оп, где U_Gi - выходной сигнал i-го измерительного канала; U_оп - выходной сигнал источника 4, пропорциональный максимально допустимому значению погрешности; K_i - коэффициент передачи устройств масштабирования, соответствующих i-му измерительному каналу.

Если погрешность каждого измерительного канала не превышает величины K_i, U_оп, то на выходе каждой пары устройств сравнения, выходы которых соединены с входами одного элемента ИЛИ, формируется сигнал низкого уровня. На выходах логических элементов 22,23,24 формируется сигнал, открывающий ключи 31,32,33, соединяющие выход измерительных каналов 1,2,3 с входами устройства 40. Сигналы элементов 22,23,24 поступают также на входы инверторов 25,26,27, выходные сигналы которых закрывают ключи 34,35,36, при этом выходные сигналы устройств масштабирования 37,38,39 не поступают на входы устройства 40.

При превышении погрешности любого измерительного канала, например, величины K₁,U_оп (К₁ - коэффициент передачи устройств 7,10) на выходе одного из устройств 16,17 в зависимости от того, уменьшился или увеличился выходной сигнал, формируется сигнал высокого уровня, а на выходах устройств 18...21 сохраняется сигнал низкого уровня. При этом, на выходе логического элемента 22 формируется сигнал, запирающий ключ 31, а на выходе инвертора 25 формируется сигнал, открывающий ключ 34. При этом, первый вход устройства 40 отключается от измерительного канала 1 и подключается к выходу устройства масштабирования 37, на выходе которого формируется сигнал, равный сигналу исправного канала 1, так как U_GΣ K₁ = U_G1.

Аналогичным образом расходомер работает при увеличении погрешности второго и третьего каналов.

При бросках напряжения питания произойдет одновременное изменение выходных сигналов каналов 1,2,3. В этом случае, если выходные сигналы измерительных каналов 1,2,3 отличаются от выходных сигналов устройств 7...12 на величину, большую К на выходе одного из устройств в каждой паре 16,17,18,19,20,21 формируется сигнал высокого уровня. При этом, все входы устройства 40 отключаются от выходов измерительных каналов 1,2,3 и подключаются через устройства 37,38,39 к выходу устройства 40, что приводит к отказу расходомера. Чтобы исключить возможность появления такого отказа на выходе логического элемента 30 в этом случае формируется сигнал, запускающий одновибратор 29, выходной сигнал которого с помощью устройства 28 формирует сигналы, кратковременно запрещающие формирование сигнала высокого уровня на выходах устройств 16. . .21, что обеспечивает кратковременное подключение к входам устройства 40 выходов каналов 1,2,3 и отключение от его входов устройств 37...39.

Кратковременное подключение к входам устройства 40 выходов каналов производится до тех пор, пока разброс выходных сигналов каналов не будет меньше значения K_i, U_оп, т. е. до конца переходного режима после броска напряжения питания. Это позволяет сформировать на выходе устройства 40 выходной сигнал, пропорциональный суммарному значению выходных сигналов измерительных каналов 1,2,3 при любых бросках напряжения питания и обеспечить восстановление информации при прекращении воздействия бросков напряжения.

При отсутствии расхода в трубопроводе по одному измерительному каналу на выходе соответствующего устройства 13,14,15 формируется сигнал, запрещающий появление сигналов высокого уровня на выходе соответствующей пары устройств 16,17,18,19,20,21.

Таким образом, на выходе расходомера формируется достоверная информация при любых видах отказов каналов, в т.ч. после колебаний напряжения питания. (56) Авторское свидетельство СССР N 1461136, кл. G 01 F 25/00, 1986.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к системам измерения расхода в разветвленных трубопроводах. Целью изобретения является обеспечение надежности работы при колебаниях напряжения питания. При колебаниях напряжения питания выходные сигналы измерительных каналов 1, 2, 3 отличаются от выходных сигналов устройств масштабирования 7, 8, 9, 10, 11, 12 на величину, большую допустимой погрешности, вследствие чего выходы каналов отключаются от устройства суммирования 40. Элемент И, 30 введенный в схему, устройства позволяет выявить одновременное увеличение погрешности измерительных каналов 1, 2, 3, а схема формирования сигнала "Запрет" 28 обеспечивает кратковременное подключение каналов к входу устройства 40. Это позволяет сформировать выходной сигнал, пропорциональный суммарному расходу, и обеспечивает восстановление информации после прекращения "бросков" напряжения питания. 1 ил.

МНОГОКАНАЛЬНЫЙ СУММИРУЮЩИЙ РАСХОДОМЕР по авт. св. N 1461136, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены последовательно соединенные логический элемент И, одновибратор и формирователь сигнала "Запрет", причем выход каждого элемента ИЛИ соединен с входами элемента И, а выход формирователя сигнала "Запрет" - с четвертыми входами всех устройств сравнения.