Устройство для измерения расхода и количества газа несколькими измерительными трубопроводами Советский патент 1977 года по МПК G01F1/86 

Изобретение относится к области измере ния больших расходов и количества газа. Известные устройства для измерения рас хода и количества газа с несколью хте парар лельными измерительными трубопроводами снабжены кранамти, управляемыми реверсивными двигателями с концевыми выключателями, датчиками перепада давления, сумхгар юшим усилителем, дискриминатором, вычис-, пительным блоком и счетчиком импульсов На таких мнотх)ниточньгх измерительных пунктах измеряемый поток разветвляется по нескольким измерительным- трубопроводам, измеряется расход или количество газа, npo шедшетю через каждую трубу, и путем суммирования определяется общий расход или количество газа. Обычно у таких устройств велика относи тельная погрешность преобразования 6 которую можно определить через приведенную погрешность Орр из условия 8 -Ь А оПр др Для снижения относительной погрешности в данных устройствах предусматривают воз- можность замены датчиков с одним диапазон, ном измерения на датчик с другим диапазоном. Однако при значительном изменении расхода газа это не всегда возможно из-за изменения структ фы потока, ограниченности номенклатуры датчиков и, кроме того, из-за неизменности чувствительности вторичного устройства (например суммирующего усилителя) . На многониточных измерительных пунктах уменьшение относительной погрешности преобразования можно получить путем изменения количества измерительных таким образом, чтобы в каждой трубе расход газа Q удовлетворял следующему условию: - ; . Сх «(2) где „р - гфедельно допустимый расход газа в каждой трубе. А поскольку 2г(3) (|7р)() то диапазон преобразования перепада давле ния - для многч5ниточньгх измерительных пунктов меняется не по штейне му закону, что ведет к нелинейному увеличению относи тельной погрешности. При этом следу(гг иметь в виду, что диа пазон изменения расхода газа ( €4 7 также увеличится при неизменном количестве измерительных труб. Целью изобретения является повышение точности и расширение диапазона измерения Это достигается тем, что в устройство для измерения расхода и количества газа введены распределитель и два магазина сопротивлений, при этом входы распределител соединены с концевыми выкпючателям реверсивных двигателей, а выходы - с входами управления счетчика импульсов и входами управления магазинов сопротивлений, оди из которых включен в обратную связь суммирующего усилителя, а другой - в цепь опорного напрях ения дискриминатора. На чертеже представлена схема устройс ва. Оно состоит из датчиков перепада давления 1, суммирующего усилителя 2 с мага зином сопротивлений 3 в цепи обратной свя зи, вычислительного блока 4, счетчика импульсов 5, дискриминатора 6 с магазином сопротивлений 7 в цепи опорного напряжени и распределителя 8. Количество датчиков перепада давления 1 соответствует количеству измерительных трубопроводов 9. Измерительные трубопроводы оснащены кранами 10, управляемыми реверсивными двигателями 11 с концевыми выключателями 12. Принцип работы устройства заключается следующем. При протекании газа через диафрагму, ус тановленную в измерительном трубопроводе на ней образуется перепад давления ДР , корень квадратный из величины которого пропорционален расходу газа. Датчики перепада давления 1 преобразую измеряемый перепад давления ЛР в пропорциональное ему напряжение, т.е. () где К| - коэффициент преобразования дат. чика перепада давления. В суммирующем усилителе 2 эти напряжения суммируют и выходное напряжение благодаря наличию регулируемого магазина 3 обратно пропорционально количеству вклк ченных измерительных трубопроводов п. или среднему значению перепада давления . , (5)} гц.е К у - коэффициент преобразования сум шpy aщeтч усилителя. Выходное напряжение суммирующего усилителя поступает на вход вычислительного блока 4, на выходе которого формируют периодически повторяющиеся пачки импульсов tf , причем количество импульсов в каждой пачке связано с поданным на вход напряжением или средним значением расхода через одну измерительную трубу следующим аналитическим соотношением: КР где Kjj и Кр - соответственно коэффициенты преобразования вычислительного блока и устройства в целом. Импульсы поступают на вход счетчика импульсов 5 с коэффициентом пересчета, пропорциональным количеству включенных измерительных трубопроводов. Количество импуттьсов за период измерения Т пропорционально количеству газа Q , прошедшего через все измерительные трубопроводы измерительного пунзста: trfn ПЯ-|N (7) с г о где и К - соответственно коэффициенты преобразования счетчика импульсов и устройства в целом. Регулирование коэффициента передачи сум.мир тощего усилителя и счетчика импуттьсов в зависимости от количества включенных измерительных трубопроводов происходит следующим образом. Концевые выключатели 12 двигателей 11, с помощью которых открываются или закрываются краны 10 измерительных трубопроводов 9, включены во входные цепи распределителя 8, который определяет количество открытых измерительных трубопроводов и выдает сигнал управления в один из выходных каналов, строго соответствующий подсчитанному количеству включенных ниток. Этот сигнал поступает на один из входов счетчика импульсов 5, изменяя его коэффициент пересчета в соответствии с вьфажением 7, и на входы магазинов сопротивлений 3 и 7. Величина сопротивления магазина сопротивлений 3, установленного в цепи обратной . . ся в соответствии с уравнением 5, а магазин сопротивлений 7 изменяет величину опорного напряжения нижнего допустимого уров- ня перепада давления в соответствии с уравнением (3).