Расходомер газа Советский патент 1976 года по МПК G01F1/34 

1

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения расхода газа в системах кондиционирования воздуха.

Известные устройства для измерения весового расхода газа (1), основанные на измерении его плотности и давления и введении коррекции по температуре газа, недостаточно точны, так как результат измерения представляется в виде квадрата измеряемой величины.

Введение блоков, производящих операцию извлечения квадратного корня из аналогового сигнала, что позволяет решить задачу измерения расхода газа в полной мере, суниственио усложняет расходомер.

Для повышения точности измерения весового расхода газа и упрощения схемы предлагаемый расходомер спабжеп онерацпонным и развязьгваюгцим усилителями, двумя группами диодно-резисторных Т-образных делителей напряжения и масштабшлм усилителем, npiiчем датчик температуры включен в цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя, вход которого соединен с датчиком перепада давления, а выход подключен к входам первой группы параллельно соединенных диодно-резисторных Т-образных делителей напряжения, общая точка соединения диодов которых соединена через развязывающий усилитель с датчиком давления и с входом второй

группы параллельно соединенных делителей напряжения с общей точкой соединения диодов, соединенной с выходом операционного усилителя, причем все выходы делителей напряжений соединены вместе и нодключены к входу масщтабного усилителя.

Расход газа, измеряемый расходомером переменного иеренада давления, пропорционален }/Р-ДР, где Р и ДР - перепад давления и абсолютиое давление.

На фиг. 1 представлена схема описываемого расходомера; па фиг. 2 - характерисгики для двух постоянных значений функции У.ЛР-Р нлн

Расходомер содержнт сужаю цое устройство 1, например трубу Вептурп, установленную в трубопроводе, но которому подается газ; датчики 2, 3 и 4 соотвегственно давления, пе0 ренада дав.:1ен1151 и температуры; операцноиный уснлитель 5 с резисторами 6, 7, 8, в neiii) отрицательной обратной связи которого включеи датчик темнературы 4 (R f ), развязывающий усилитель 9; параллельно соединенные

диодпо-резисторные Т-образные делители напряжения на резисторах 10-23 и диодах 24- 29; масщтабный усилитель 30 с цепью смещения, вынолненпой на резисторах.

Сигнал Удр с датчика перепада давлепия

0 3 в виде иапряження постоянного тока подлется на вход операционного усилителя 5. фициент передачи усилителя 5 опреде величинал1и резисторов из соотношения Rs-Rf(j , RB-Rt Rt -яА Rs+R(J Если выбрать 8. 7 / / . Выходной сигнал операционного уси 5 определяется соотношением .Rs-R7

Как видно из формулы (1), производится деление сигнала /д/ на температуру Т. Причем от соотношения величин Rs, Rt , Кл зависит точность деления. Сигнал усилителя 5 и сигнал Up через развязывающий з снлитель подаются на соответствующие входы диоднорезисторных делителей напряжения, которые выполняют роль аппроксиматора, аппроксимирующего заданную функцию 1/ ХУ.

С помощью апнроксиматора требуемая функция заменяется набором отрезков нрямых линий, причем точность аппроксимации определяется количество.м отрезков и может быть достаточно высокой.

Па фиг. 2 представлены кривые I, II для двух постоянных значений функции )/ ХУ, где липни а, б, в, г, д, е, ж, з являются местом точек включения диодов апнроксиматора при изменении величины функции |/ ХУ. Сопротивление датчика температуры 4 постоянно для кривых I и II.

Как видно из фиг. 2, точки включения диодов аппроксиматора расположены на пучке расходящихся прямых, фокус которых находится в начале координат, что обеспечивает необходимую точность аппроксимации чрн различных значениях функции .

Масштабный усилитель 30 необходим для того, чтобы на сопротивленпн нагрузки не надало напряжение, ivOTopoe смепцыо бы точки срабатывания диодов пнпрокснматора. При

Формула изобретения

Расходомер газа, содержащий установленные в трубопроводе сужаюш,ее устройство, например трубу Вентури, датчики давления, перепада давления и температуры, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения весового расхода газа и зпрош,ения схемы, оп снабжен операционным и развязываюш,нм усилителями, двумя группами диоднорезисторных Т-образных делителей напряжения и масштабным усилителем, причем датчик температуры включен в цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя, вход

которого соединен с датчиком перепада давления, а выход подключен к входам первой группы параллельно соединенных диодно-резнсторных Т-образных делителей напряжения, общая точка соединения диодов которых соединена

через развязывающий усилитель с датчиком давления и с входом второй группы параллельно соединенных делителей напряжения с общей точкой соединения диодов, соединенной с выходом операцнонного усилителя, причем

все выходы делителей напряжения соединены вместе и подключены к входу масштабного усилителя.

Источник информации, принятый во внимапне при экспертизе.

1. Патент США № 3729995, кл. 73-194 В, 1973. подаче на вход аппроксиматора сигналов от датчика давления Ulp и сигнала от датчика перепада давления, деленного на температуру согласно формуле (1), иа выходе расходомера формируется сигнал и р . Rt , 6 /с - коэффициент пропорциональности; /Cj, - коэффициент передач масштабного усилителя. Напряжения смеш,еиия t/cMi , смг необходимы для выбора заданного наклона прямых а, б, в, г, д, е, ж, з (фиг. 2).

Точки 6к/1Ючс:;ця диодов

5 Фиг. 2