Электромагнитный расходомер Советский патент 1980 года по МПК G01F1/58 

1

Изобретение относится к технике , измерения раЬХода стационарных и нестационарных потоков электрьпро8одш % жидкостей и может быть ис;1тояьд(овано системе автсвватйчеекого регулирозвайия расходам в расходомерных устйновках, а тгькже в производстве в химической, тЪпливной, элйрретической, пищевой |0 и ряде другик отраслей).

Известен двухкавальйый электрЬ,магнитный расходомер для измерения расхода нестационарных потоков, содеркатий рабочий е располо- яенными на нем преобразоб телем рас хода с перемени магнитным йолеК я преобразователем расхода с йсхзтояйшл магнитным полем, соответствуняцие усилители к ним, демодулятор и канале с переменньм магйИтньм -полем, корректирующее множительное устройство, вычитакяцее устройство и выходной сумматор 1. Преобразователь расхода с переменным магнитным полем 25 совместно с злектронным блоком Образуют фильтр нижних частот сигнала расхода, а второй канал - фильтр верхних частот с взаимно дополняющими гииплитудно-частотными характеристиками, Уйрокий частотный диапазо.н Достигается путем суммирования сигналов с Обоих каналов.

Недостаток расходомера Заключается в том, что он решает задачу измерения расхода нестационарных потокозв с широким частотньвй -спектром лишь при условии равейс ва коэффициентов преобразования расхода в обоих каналах«

известен также двухканальный рас хсщомер, который дополнительно содаржит переключатель, подкж)чающий охотки возбуждения обоих преобра;ЗОвателей к одному источнику питания, сумматор и ряд других узлов 2. пользование этих блоков позволяет в фавниваТь коэффшщенты преобразователей обоих каналов, таким образом частично устраняются недостатки, присущие предыдущему расходом у,

CsmjecTBe Л1ЫМИ недостатками, пршгу щиМи обоим расходомерам, являются амплитудно-частотные и фазочастотнью искажения в области стыковхи частотных характеристик обоих каналов, которые невозмэжно полностью компенсирова, поскольку практически невозможно создать фильтры нижних и

верхних частот,точно дополняющие друг другаСВОИМИ характеристиками.

Кроме того, такой расходомер имеет большую статическую погрешность в связи с большой сложностью схемы преобразования.

Цель изобретения - улучшение метрологических характеристик электромагнитного расходомера при измерениях расхода стационарных и нестащюнаеных потоков жидкости за счет компенсации медленно изменяющейся электрохимической помехи преобразователя расхода с постоянным магнитным полем.

Поставленная цель достигается i тем, что расходомер,содержащий преобразователь расхода с постоянным магнитным полем и преобразователь расхода с переменным магнитным полем, подключенные через соответствующие усилители к сумматору, а первый из них - также к регистрирующему устройству и схеме вьгчитания, снабжен двумя аналоговыми запоминсьющими устройствами, блоком интегрирования и осреднения, перекл1счателями и блрком управления переключателями, причём выходы аналогдвьЬс запоминаюих устройств подключены к схеме вычитания, а входы через переключатель соединены с блоком интегрирования и осреднения, блок управления переключателями подключен к преобpStSBSTeftJu расхода с переменным Mafнйтным.полем.

На чЕертеже приведена блок-схема pacxoflONiepa.

; РаЬ Шбйёр содёрясит участок трубопровода с расположенным на нем преобразователем 1 расхода с постоянHfciM магнитным полем, подсоединенного через схему 2 вычитания и усилитель 3 к регистрирующему устройству 4 и сумматору 5, Также к сутиматору через переключатель б и усилитель 7 подключен преобразователь В расхода с 11ёЕ ёменным магнитным полем. Выход

суШ1атЪра ерез переключатель 9 нагружен на вход блока 10 интегрирования я о.среднейия, который через переключа тель 11 соединен с двумя аналоговыми запоминающими устройствами 12 и 13. Последние своими выходами подключены к схеме 2 вычитания, упргшление переключателями осуществляет блок 14 управления/ подключенный к преобразователю 8 расхода ,

Йрйнцип работы 1засходомврарснован на компенсации электрохими- , ческой помехи преобразователя расХода с постбянны1 , При п| ОтеканИи через 1«зме рйтель1нШ УЧЙСТОК жидкости на выходе преобразователей 1 и 8 расхода поЯвляются как ЭДС, пропорцйо11а льные с реднЪЙ с кордсти дёйжения жидкости, та:к й йех лённоизменяющиеся злектрохимические потенциалы. При отсутст- ВИИ компенсации выходной сигнал преобразователя 1 может быть определен как

и KQ (t) + и„, (1) где К - коэффициент передачи (с учетом коэффициента усиления усилителя 3); Q (t)- расход; t. - время;

и - величина электрохимическо го потенциала (с учетом

коэффициента усиления усилителя 3) ,

На выходе усилителя 7 присутствует усиленный выходной сигнал преобразователя 8

и-г, +KQ(t) + и„,, (2) где П}, величина электрохимического потенциала.Знак формулы (2) определяется направлением магнитной индукции преобразователя 8. Выходные сигналы преобразователей расхода подаются на сумматор 5, причем сигнал преобразователя 8 подается, на сумматор в моменты времени, соответствующие экстремальным его значениям и таким образом, что в том случае, когда сигнал 1 положителен, он с помощью переключателя б подаетс на вычитающий вход сумматора, а когда отрицателен - на суммирующий вход. В результате на выходе сумматора присутствуют только сигналы электрохимических помех, так как сигналы расхода взаимно сокращаются. Далее сигналы поступают в блок 10 интегрирования, послечегозапоми- наются в блоках 12 и 13, на выходе которых имеем

Ч -1

Ц их

(3) ч 2

2.

.

-..iin± иг.

(4)

Эти сигналы посредством блока 2 выч:йтания вводятся в измерительную цепь преобразователя 1 и при этом осуществляется компенсация электрохимической ЭДС

о, ка(4)и„,-(- -Нш

-) KQ(t).

unx

Unx 2.

Процесс компенсации протекает пбстЬянно и, как правило, после второго такта сигнал расхода устанавливается. При этом он прямопропорционален измеряемому расходу в каждый момен врейёнй, тгак как электромагнитный расходомер с постоянным . йагййтньм нолем имеет характеристик/ dtaTH ecKOro звена в широксм диапазоне частот.

ЗысОкая точность измерения достит аётся тбм, что введена цепь обратйой связи по помехе, в результате чего производится постоянная компенсация