Дифманометр-расходомер Советский патент 1976 года по МПК G01F15/04 

1

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовапо для измерения расходов жидкостей, паров п газов методом переменного перепада давления на сужающем устройстве.

Известны устройства для измерения расхода, содержащие датчик расхода и преобразователь, осуществляющий операцию извлечеиия квадратного корпя из величины перепада давления при измерении расхода методом перемеппого перепада 1.

Однако эти устройства ие обеспечивают необходимой точности измерения.

Известны также электромеханические устройства, содержащие датчик перепада давления, датчики давления и температуры, фазочувствительный усилитель и реверсивный двигатель, кинематически связанный с подвижным элементом компенсирующего преобразователя, в которых для обеспечения коррекции погрешностей измерения используются мостовые схемы, предполагающие линейное изменение погрещпости измерения расхода от температуры, давления и собственно величины расхода 2.

Эти погрешности носят нелинейный характер, зависящий от вида (сорта) измеряемой среды.

Цель изобретения - повыщение точности измерения.

Это достигается тем, что в предлагаемом дифманометре-расходомере цепь обратной связи снабжена двумя дополнительиыми компенсирующими преобразователями трансформаторного типа, подвижные элементы которых кинематически соединены с выходами датчиков давления и температуры соответственно, а выходные обмотки включены последовательно и согласно с основным компенсирующим преобразователем.

Схема дифманометра-расходомера представлена на чертеже.

Дифманометр-расходомер содержит датчик 1 перепада давления (например, типа ДМ), включенный на вход фазочувствительного усилителя 2, к выходу которого подсоединен реверсивный двигатель 3, а с валом последнего кинематически соединен подвижный элемент основного компенсационного функциоиального преобразователя 4 обратпой связи с регулируемой выходной характеристикой. В цепь обратной связи последовательно включены также измерительные обмотки дополнительных функциональных преобразователей 5 и 6 с регулируемой выходной характеристикой, воспроизводящих функции погрешностей измерения расхода от изменения давления и температуры. С выходами датчиков 7 и 8 давления и температуры кинематически соединены подвижные элементы преобразователей 5 и 6

соответственно. Обмотки возбуждения всех преобразователей питаются переменным напряжением частотой 50 гц.

Дифманометр-расходомер работает следующим образом.

Датчик 1 преобразует перепад давления АР на сужающем устройстве в электрический сигнал, пропорциональный расходу измеряемой среды. Однако наряду с полезным сигналом, прямо пропорциональным расходу, выходное напряжение датчика 1 содержит помехи, возникающие в сужающем устройстве, в соединительных трубках дифманометра и т. п. при изменении расхода по диапазону. Для коррекции погрешности основной компенсирующий преобразователь 4 выполнен функциональным, выходное напряжение преобразователя 4 функционально связано с координатой перемещения его подвижного элемента и представляет собой алгебраическую сумму линейной части, пропорциональной истинному значению расхода, и некоторой функции погрешности в зависимости от изменения расхода по диапазону измерения.

Коррекция погрешностей при изменении температуры и давления осуществляется двумя дополнительными функциональными преобразователями 5 и 6, выходные напряжения которых воспроизводят функции погрешности измерения расхода от давления и температуры соответственно. Разность выходного напряжения датчика 1 и суммарного сигнала обратной связи усиливается фазочувствительным усилителем 2 и поступает на реверсивный двигатель 3. Последний перемещает подвижный элемент основного преобразователя 4 до тех пор, пока разность напряжений Af/ не станет меньше порога чувствительности усилителя 2, для которого этот порог практически равен нулю.

В установившемся режиме наряду с уравновешиванием полезного сигнала - выходного напряжения датчика 1 сигналом обратной связи преобразователя 4, происходит полная компенсация погрешностей (помех) сигналами обратной связи преобразователей 4, 5 и 6.

В результате показания дифманометра-расходомера прямо пропорциональны истинному значению расхода. Так как все три компенсирующих преобразователя выполнены с регулируемыми функциональными характеристиками, то представляется возможным корректировать погрешности в широком диапазоне их изменения для различных типов первичных преобразователей и контролируемых сред.

Формула изобретения

Дифманометр-расходомер, содержащий датчики перепада давления, давления и температуры, фазочувствительный усилитель и реверсивный двигатель, кинематически соединенный с подвижным элементом компенсирующего преобразователя цепи обратной связи, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в нем цепь обратной связи снабжена двумя дополнительными компенсирующими преобразователями трансформаторного типа, подвил ные элементы которых кинематически соединены с в.ыходами датчиков давления и температуры соответственно, а выходные обмотки включены последовательно и согласно с основным компенсирующим

преобразователем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

40 1. Авт. св. № 268683, G 01F 1/04, 17.02.69. 2. Авт. св. № 339796, G 01F 15/04, 22.02.71.