Электромагнитный расходомер с частотным выходным сигналом Советский патент 1978 года по МПК G01F1/00 

и интегрирующий преобразователь 15 напряжения в частоту.

Расходомер работает следующим образом.

По обмотке 4 первичного преобразователя, настроенной с помощью конденсатора 3 в резонанс на частоту источника 1, протекает ток возбуждения, наводящий в движущейся жидкости ЭДС между электродами 5 и 6, определяемую конструктивными параметрами датчика, скоростью течения жидкости и значением амплитуды возбуждающего тока. Наряду с полезной компонентной ЭДС, совпадающей по фазе с током в обмотке возбуждения, на электродах индуцируется сопутствующая ей квадратурная составляющая, которая зависит также от конструктивных параметров датчика, амплитуды и частоты возбуждающего поля, но не зависит от скорости течения жидкости, так как определяется сигналом, индуцированным электромагнитным полем в неподвижных частях конструкции датчика.

После усиления с помощью усилителя 8 и раздельного детектирования с помощью фазовых детекторов 10, И синфазной и квадратурной составляющих (с учетом коэффициентов передачи детекторов, управляемых формирователем 7 совместно с квадратурным фазосдвигающим устройством 9) на выходах детекторов 10 и 11 получают напряжения постоянного тока, пропорциональные синхронной и квадратурной составляющим.

Управляемый переключатель 12, накопитель 13 и фильтр 14 осуществляют автоматический заряд и разряд накопителя 13, благодаря чему напряжение на выходе фильтра 14 пропорционально синхронной составляющей (частоте коммутации и емкости накопителя).

Интегрирующий преобразователь 15 осуществляет преобразование отнощения входных напряжений в частоту, устраняя зависимость от внутреннего сопротивления датчика. Тем самым исключены наиболее существенные компоненты погрещности прямого преобразования при относительно простой аппаратурной реализации.

Устройство может быть использовано для измерения и контроля расхода жидкостей с низкой электропроводностью, если последние принудительно ионизированы, при этом степень ионизации некритична в связи с возможностью использования усилителя 8 с высоким входным сопротивлением и исключением влияния погрещности согласования преобразователя 2 и усилителя 8.

Настройка контура возбуждения, включающего конденсатор 3 и обмотку 4, в резонанс па основную частоту источника 1 позволяет, исключить влияние высших гармоник тока на

погрешности фазового детектирования, при этом в состав фазовых детекторов 10, 11 могут быть включены сглаживающие фильтры нижних частот.

Формула изобретения

Электромагнитный расходомер с частотным выходным сигналом, содержащий последовательно включенные источник переменного тока, первичный электромагнитный преобразователь с настроенной на частоту источника обмоткой возбуждения и двумя электродами, усилитель напряжения неременного тока, фазовый детектор, вход управления которого через формирователь соединен с выходом источника, и интегрирующий преобразователь напряжения в частоту, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измepeния он снабжен дополнительным фазовым детектором, фазосдвигающим устройством, управляемым двухполюсным переключателем, накопительным элементом и фильтром, причем выход формирователя соединен с входом управления двухполюсного переключателя и через фазосдвигающее устройство - со входом управления дополнительного фазового детектора, вход которого подключен к выходу усилителя, а выход - ко входу интегрирующего преобразователя напряжения в частоту, второй вход которого через фильтр и один из контактов переключателя соединен с накопительным элементом, который через второй контакт переключателя соединен с выходом основного фазового детектора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 470702, кл. G 01F 1/00, 05.02.73.