Массовый расходомер Советский патент 1992 года по МПК G01F1/00 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения массового расхода жидкостей.

Цель изобретения - повышение точности измерения и надежности.

На чертеже представлена функциональная схема массового расходомера.

Расходомер содержит датчик 1 объемного расхода с импульсным вьГходным сигналом, который подключен к формирователю 2 импульсов, выход которого подключен к одному из выходов схемы 3 совпадения, выход которой через счетчик- делитель 4 подключен к накопителю 5.

В трубопроводе, где размещен датчик 1 объемного расхода, установлен датчик 7 температуры, подключенный через образцовый резистор 8 к источнику 6 стабилизированного постоянного напряжения. Точка соединения датчика 7 температуры и образцового резистора 8 подключена к одному из входов блока 9 вычитания, к второму .входу

которого подключен источник 10 опорного постоянного напряжения. Выход блока 9 вычитания подключен к входу преобразователя 11 напряжение-частота (ПНЧ), а выход ПНЧ 11 подключен к второму входу схемы 3 совпадения.

Расходомер работает следующим образом. ,

С датчика 1 объемного расхода воды поступает последовательность импульсов, каждый из которых соответствует определенному объемному весу (например 0,1 или 1 м в зависимости от выбранного диаметра трубопровода. Формирователь 2 импульсов, работающий в режиме ждущего одновибратора и запускающийся передним фронтом импульса от датчика 1 объемного расхода, формирует на выходе импульс (строб) калиброванной длительности в 1 с, т.е. Г2 1 с.

Эти стробы поступают на первый вход схемы 3 совпадения. Через датчик 7 темпесл

с

ЧЭ 00 Ю 00

ратуры и образцовый резистор 8 от источника б стабилизированного постоянного напряжения протекает ток датчика 7 температуры (I):

U6

Re 4- R 4- Re

(D

где Ue ЭДС источника 6 стабилизированного постоянного напряжения;

Re - внутреннее сопротивление источника 6 стабилизированного постоянного напряжения;

Ry - активное сопротивление датчика 7 температуры;

Re - активное сопротивление 8 резистора образцового.

Считают, что Re « R, Re « Re.

Тогда выражение (1) записывается в виде: .

Ue

17

R 4-Re

(2)

Напряжение (Us) на верхнем (см. фиг.) выходе вычитающего 9 блока равно: Ue или с учетом (2)

Ue - R7. R 4- Re

(3)

Напряжение (Ug) на выходе вычитающего 9 блока

Ug Uio - Ue,

где Uio- напряжение источника 10 опорного постоянного напряжения.

Считая, что коэффициент передачи Kg вычитающего 9 блока равен единице и с учетом (3)

Ue

Ry 4- R.s

R.

(4)

Считают, что ПНЧ 11 линеен и имеет крутизну преобразования Кц,на его выходе формируют последовательность импульсов с частотой следования Fn.

Fii UgRl-i, или с учетом выражения (4)

Fn (UioUe

R 4-Re

R)Kii. (5)

Таким образом, на второй вход схемы 3 совпадения поступает импульсный сигнал с частотой следования, определяемой выражением (5), а на нижний вход схемы 3 совпадения поступает строб калиброванной длительности ( TZ) с выхода формирователя 2 импульсов. На выходе схемы 3 совпадения формируют пачки, число импульсов (Np) в каждой из которых равно:

15 Np T2Fn r2 Kn(UioUe

R7). (6)

Эти пачки импульсов подают на вход нормирующего счетчика-делителя и, имеющего коэффициент деления «4, который вы20 бирают так, что на его выходе формируют импульсы, каждый из которых соответствует заданной единице массы (например 1 кг, 1 ц, 1 т и т.д.).

Выражение (6) представляет собой но25 минальную характеристику преобразования расходомера для измерения массового расхода воды.

Формула изобретения Массовый расходомер, содержащий

30 размещенный в трубопроводе датчик объемного расхода, подключенный через формирователь, импульсов к первому входу схемы совпадения, подключенной через счетчик-делитель к накопителю, датчик тем35 пературы, установленный в трубопроводе и подключенный первым выводом к первому выводу источника постоянного стабилизированного напряжения, о т л и ч а ю.щ и и - с я тем, что, с целью повышения точности

40 измерения и надежности, в него введен образцовый резистор, включенный между вторыми выводами, соответственно, датчика температуры и источника постоянного стабилизированного напряжения, последова45 тельно соединенные блок вычитания и преобразователь напряжение - частота, выходом подключенный к второму входу схемы совпадения, и источник опорного постоянного напряжения, подключенный

50 выходом к первому входу блока вычитания, соединенного вторым входом с вторым выводом датчика температуры.

Изобретение относится к расходомет- рий и позволяет повысить точность измерения массового расхода и надежность работы. С выхода датчика 1 объемного расхода воды поступает последовательность импульсов, каждый из которых с помощью формирователя 3 импульсов приобретает калиброванную длительность. Эти импульсы поступают на первый вход схемы 3 совпадения, на второй вход которой поступают импульсы с выхода преобразователя 11 напряжение-частота с частотой, пропорциональной температуре воды. На выходе схемы 3 совпадения образуются пачки импульсов, которые подсчитываются счетчиком-делителем 4, соединенным с накопителем 5. 1 ил.