Устройство для определения соотношения параметров двух потоков Советский патент 1993 года по МПК G01F5/00 

ловой датчик 21, рычаг 22, индукторы магнитного поля, охватывающие каналы 23- 28;. измерительный прибор 29, уравнительные каналы 30,31, индукторы магнитного поля, установленные вблизи двух входных камер и воздействующие на них 32,33.

Трубопроводы 1 и 2 отборными линиями 5 через переключатель 6 и непосредственно с входными камерами 11,12, 13,14, измерительного блока 7. Дифманометр образован камерами 16,17, разделенными упругой мембраной 19, которая механически через рычаг 22 связана с силовым датчиком 21, сигнал с которого усиливается усилителем 20. Возможны и другие варианты конструкции дифманометра. К выходу усилителя последовательно подключены блок вычислений 8, ШИМ 9 и коммутатор 1.0, усиливающий и размножающий сигналы ШИМ на индукторы 23-28, 32,33.

Устройство работает следующим образом.

В положении 1 переключателя 6 измеряется соотношение статических давлений в трубопроводах 1 и 2. На выходе ШИМ присутствует импульсный сигнал прямоугольной формы с длительностью полупериода Т1 и длительностью второго полупериода Т2. Этот сигнал через коммутатор 10 управляет индукторами в следующем порядке

Жидкость в каналах, охваченных включенными индукторами под действием маг4- нитного поля твердеет и изолирует соответствующую входную камеру от камеры дифманометра.

Таким образом, на дифманометр поочередно с разными знаками подается перепад, равный Р1 и Р2. Из-за инерционности механических узлов, заполняющей жидкости и из-за наличия в камерах дифманометра упругих элементов, в данном случае разделительной мембраны, на выходе дифманометра присутствует сглаженный сигнал, стремящийся к уровню Р1.Т2 - Р2.Т1.

Входные камеры соединяются между собой при отключении индукторов 27 и 28 науравнительных каналах30и 31 поочередно в те полупериоды, когда они изолированы от дифманометра. Индукторы 32 и 33, притягивая магнитную жидкость, возвращают мембраны входных камер в исходное состояние.

Сигнал с выхода дифманометра обрабатывается в регуляторе 8, например, по пропорционально-интегральному закону. Сигнал с выхода регулятора задает скважность Т1/Т2 импульсов ШИМ 9, управляю; щих через распределитель 10 индукторами

23-28, 32, 33. Измерительный блок 7 с бло- ками8,9,10образукякс)нт/рследящегоуравновешива- ния, автоматически поддерживающий нулевой сигнал на выходе усилителя дифманометра 20. Изменение статических давлений в трубопроводах вызывает появление сигнала на выходе дифманометра, что приводит к такому изменению скважности импульсов на выходе ШИМ, которое снижает

0 сигнал на выходе дифманометра до нуля и обеспечивает поддержание условия Р1.Т2 Р2.Т1. Следовательно, соотношение давлений однозначно связано с выходным сигналом блока вычислений 8, который

5 контролируется прибором 27,

При положении 11 переключателя 6 : измеряется отношение перепадов на сужающих устройствах 3 и 4, связанное с отношением расходов в трубопроводах 1 и 2.

0При реализации в качестве дифмано- метра можно использовать, например, тен- зометрические приборы для входных камер отдельные мембранные разделители. Дифманометр и входные камеры с индукторами

5 можно объединить в один конструктив. Индукторами могут служить электромагниты с соответствующей формой прлюсных нако: нечников.

Регулятором может служить микроЭВМ

0 или аналоговое устройство.

Формула изобретения 1. Устройство для определения соотношения параметров двух потоков, содержащее два сужающихэлемента,

5 установленных на трубопроводах подачи потоков, линии отбора давления до и после сужающих элементов, измерительный блок, состоящий из дифманометра, выход которого связан с регулятором, выходом подклю0 ченным к выходному каналу и к широтнр-импульсному модулятору, и переключатель с двумя выходами и четырьмя входами, два из которых сообщены с атмосферой, а два других - с линиями отбора

5 давления за сужающимися элементами, о т- л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно снабжено распределителем импульсов, а в измерительный блок введены четыре входные ка0 меры, в которых . установлены разделительные мембраны, за которыми расположены гидравлические полости, попарно связанные через соединительные каналы с плюсовой, и минусовой камерами

5 дифманометра, а гидравлические полости разноименных входных камер попарно соединены между собой уравнительными каналами, причем гидравлические полости входных камер и камеры дифманометра заполнены магнитной жидкостью, на уравнит( льных и соединительных каналах установлены первый, второй, третий, четвертый, пяTt

и и шестой индукторы магнитного поля, а

вблизи двух разноименных входных камер, п дравлические полости перед мембранами которых соединены с разными уравнитель- н лми каналами, установлены седьмой и восьмой индукторы магнитного поля для перемещения магнитной жесткости по уравнительным каналам, при этом полости п(фед мембранами этих камер соединены с линиями отбора давления до сужающих элементов, полости перед мембранами двух других входных камер соединены с выходами переключателя, все индукторы магнитного поля подключены к выходам распределителя импульсов, связанного своим входом с выходом широтно-импульсного модулятора,

2. Устройство по п.1. о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что дифманометр содержит упругие элементы, ограничивающие пределы обьемов камер.

Я °-т Q OH

ZL5Tl±bj7

Редактор

; ;-fc fAPi

Составитель Ю.Васильев

Техред М.МоргенталКорректор Т. Вашкович