Устройство измерения расхода жидкостей Советский патент 1990 года по МПК G01F3/24 

Изобретение относится к измериельной технике, а именно к устройтвам измерения расхода жидкости с змерительными камерами, движущимися в процессе измерения, в частности к системам, использующим роторные пластинчатые насосы, а также может быть применено при создании автоматизированных систем управления технологическими процессами перекачки и учета жидкости в различных отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения - повышение точности измерения расхода.

На чертеже представлена блок-схема устройства измерения расхода жидкостей.

Устройство измерения расхода жидкостей состоит из пластинчатого насоса 1 с перепускным клапаном 2, датчика 3 частоты вращения насоса, датчика 4 давления в выходном патрубке, датчика 5 положения перепускного клапана, блока 6 аварийного режима работы, блока 7 синхронизации сигналов и регистратора 8.

Блок 6 аварийного режима работы состоит из источника 9 логической единицы и устройств 10 и 11 соответственно звуковой и световой сигнализации аварийных режимов работы насоса.

Блок 7 синхронизации сигналов выполнен в виде усилителя-формирователя 12 канала давления, преобразова теля 13 напряжение-частота, усилителя-формирователя 14 канала частоты вращения, устройства 15 вычитания частот, логического элемента НЕ 16 и логического элемента И 17.

Регистратор 8 включает указатель 18 расхода, преобразователь 19 часто та - код и указатель 20 количества перекачанной жидкости.

Устройство измерения расхода жидкостей работает следующим образом.

При перекачке жидкости насосом 1, когда давление Р на выходе из насоса ниже РцА , т.е. перепускной клапан 2 насоса закрыт, существует линейная зависимость между расходом Q и числом п оборотов наcoca. Измеренная датчиком 3 частота вращения ротора насоса в этом случае преобразуется в усилителе-формирователе 14 в пропорциональные этой частоте вращения электрические сигналы, которые поступают на второй вход устройства 15 вычитания частот. Для учета измере10

15

20

25

30

35

40

ния подачи насоса в зависимости от его давления в блоке 7 предусмотрен усилитель-формирователь 12, который усиливает напряжение, пропорциональное повышению давления в выходном патрубке и поступающее с выхода датчика 4 давления, таким образом, что величина усиленного напряжения пропорциональна величине уменьшения подачи насоса 1.

Напряжение с выхода усилителя- формирователя 12 поступает на вход преобразователя 13 напряжение - частота, после которого электрические частотные сигналы поступают на первый вход устройства 15 вычитания частот, где эти сигналы вычитаются из сигналов, поступающих от усилителя-формирователя 14 канала частоты вращения. Так как перепускной клапан 2 закрыт и его запорное устройство находится в крайнем положении, то с датчика 5 положения перепускного клапана сигнал на блок 6 аварийного режима работы не поступает, а следовательно, не поступает и сигнал, равный логической единице, от источника 9 к логическому элементу НЕ блока 7 синхронизации сигналов. Таким образом, сигнал с выхода устройства 15 вычитания частот проходит без изменения через логический элемент И 17 и подается на вход регистратора 8, где эти сигналы в указателе 18 расхода преобразуются в показания расхода. Параллельно эти же сигналы поступают на вход преобразователя 19 частота - код и после преобразования в нем в двоично-десятичный код они поступают на вход указателя 20, где суммируются в показания количества перекачиваемой насосом 1 жидкости.

Таким образом, за счет введения в блок 7 усилителей-формирователей 12 и 14, преобразователя 13 напряжение - частота, устройства 15 вычитания частот происходит повышение точности измерения расхода жидкостей, перекачиваемых насосом 1, в диапазоне, когда существует пропорциональность между частотой вращения ротора и подачей насоса.

Когда давление на выходе насоса повышается выше значения РКЛ , откры-, вается перепускной клапан 2 и насос начинает работать на себя, запорное устройство перепускного клапана перемещается и замыкает контакты датчика 5 положения перепускного клапана. В этом случае сигнал, равный по- величине логической единице, от источника 9 поступает на вход логического элемента НЕ, на его выходе напряжение становится равным по величине логическому нулю и подается на вход логического элемента И 17.1, Вследствие этого прохождения сигналов от устройства 15 вычитания частот к регистратору 8 не происходит и учет перекачиваемой насосом жидкости прекращается. Одновременно от датчика 5 положения перепускного клапана подаются команды на указатели 10 и 11 звуковой и световой сигнализации. Они включаются и сигнализируют об отклонении режима работы насоса от нормы для принятия решения оператором по восстановлению режима работы насоса или его отключению от напорной магистрали.

Устройство измерения расхода жидкостей, снабженное датчиком давления в выходном патрубке, датчиком положения перепускного клапана, блоком синхронизации сигналов и блоком аварийного режима работы, не только повышает точность измерения расхода, но и расширяет его функциональные возможности в широком диапазоне подач и давлений насоса.

53832

Формула

и

6

3 О

бретения

0

5

0

5

0

Устройство измерения расхода жидкостей, содержащее роторный пластинчатый насос с входным и выходным патрубками, в обводной линии которого установлен перепускной клапан, датчик частоты вращения насоса и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, устройство снабжено датчиком давления, установленным в выходном патрубке, датчиком положения перепускного клапана и блоком синхронизации сигналов, выполненным в виде усилителей- формирователей, первый из которых соединен с датчиком давления, а второй - с датчиком частоты вращения насоса, преобразователя напряжение - частота, вход которого соединен с выходом первого усилителя-формирователя, блока вычитания частот, соединенного входами с выходом преобразователя напряжение - частота и выходом второго усилителя-формирователя, логического элемента НЕ, к входу которого подключен датчик положения перепускного клапана, логического элемента И, выход которого соединен с регистратором, а входы - с выходом блока вычитания частот и выходом логического элемента НЕ.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к утсройствам измерения расхода жидкости, в которых используют роторные пластинчатые насосы. Цель изобретения - повышение точности. При перекачке жидкости насосом 1 в заданном режиме, когда давление P на выходе из насоса ниже P_кл, т.е. перепускной клапан 2 насоса закрыт, измеряют датчиком 3 частоту вращения ротора насоса и преобразуют в усилителе-формирователе 14 в пропорциональные этой частоте вращения электрические сигналы, которые поступают на второй вход устройства 15 вычитания частот. При изменении давления с датчика 4 давления поступает сигнал через усилитель - формирователь 12, преобразователь 13 на первый вход устройства 15 вычитания частот. Когда давление на входе насоса повышается выше значения P_кл, т.е. когда открывается перепускной клапан 2 и насос начинает работать на себя, запорное устройство перепускного клапана перемещается и замыкает контакты датчика 5 положения перепускного клапана. В этом случае сигнал, равный по величине логической "1", от источника 9, поступает на вход логического элемента НЕ 16 и на его выходе напряжение становится равным по величине логическому "0", которое подается на вход логического элемента И 17. Прохождение сигналов от устройства 15 вычитания частот к регистратору 8 прерывается, и учет перекачиваемой насосом жидкости прекращается. 1 ил.

Редактор А.Огар

Составитель В.Андреев Техред Л.Олийнык

Заказ А50

Тираж 535

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. V5

Корректор Н.Король

Подписное