Электромагнитный расходомер Советский патент 1981 года по МПК G01F1/58 

(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР

ттв , ,.гт

Изобретение относится к измерению расхопа жидкостей.

В известных расходомерах наиболее существенным фактором, ограничивающим точность измерения расхода диэлектрических жидкостей, является дрейф нуля. Для борьбы с дрейфом нуля известно несколько способов, сущность которых сводится к минимизации приводящих к сдвигу фазы магнитной индукции тепловых потерь и к раздельной компенсации отдельных гене раторов трансформаторной помехи IJ

и 2.

Известны также расходомеры,содержащие преобразователь расхода, повторитель напряжения, блок компенсации квадратурной помехи и фазочувствитэльную измерительную схему, включенную на выход повторителя.Для компенсации остаточного напряжения преобразователя расхода измеряется дважды остаточное напряжение на его выходе, первый раз. при заполненном рабочей жидкостью и второй раз при пустом трубопроводе, когда можно считать, что относительная диэлектрическая проницаемость равняется единице. Знание величин остаточного

напряжения в этих двух случаях позволяет математически определить условия компенсации остаточного напряжения так, чтобы после компенсации оно не менялось при изменении параметров измеряемой жидкости. Для компенсации остаточного напряжения используются два независимых и регулируемых генератора напряже0ния, сформированных с помощью витка, помещенного в магнитное поле первичного преобразователя. Одно напряжение вводится в цепь низкоимпедансного измерительного электрода,дру5гое напряжение в цепь защитного электрода.

В расходомере для раздельной компенсации источников трансформаторных помех Б цепи измерительных элек0тродов и в цепи защитного электрода используется зависимость остаточного напряжения от параметров измеряемой среды з .

Однако в практическом применении

5 это неудобно - нужно сделать два замера, один при заполненном, другой при незаполненном трубопроводе, вычислять нужные значения компенсирующих напряжений, отрегулировать эти величины в блоке компенсации остаточного напряжения. Точность полученного результата зависит от точности всех замеров и точности вычислений. Экспериментальная проверка точности полученного результата,т.е дрейф нуля, требует относительно большой затраты времени. Цель изобретения - повышение точности измерений электромагнитного расходомера диэлектрических жидкостей. Поставленная цель достигается тем что расходомер снабжен настроечными сопротивлениями с параллельно подключенными к каждому коммутирующими ключами, включенными соответственно между защитным электродом и фазочувствительным вольтметром, между низкоимпедансным электродом и блоком компенсации остаточного напряжения, а также суммирующими сопротивлениями включенными соответственно между по торителем напряжения и фазочувствительным вольтметром, между блоком компенсации остаточного напряжения и точкой с нулевым потенциалом. Для определения величины компенс ционного напряжения вместо зависимо ти остаточного напряжения от свойст измеряемой жидкости используется признак отсутствия тока в цепи, что соответствует условию полной компен сации источника трансформаторной по мехи. С этой целью последовательно цепь вводится еще одно сопротивление с параллельным с ним коммутируе мым ключем. При условии полной компенсации замыкание и размыкание клю ча на выходе повторителя не вызывае изменения остаточного напряжения. Этот признак можно использовать для установления величины и фазы напряжения на выходе блока компенсации. При этом,блоку компенсации предъявляется требование отдельной и независимой регулировки амплитуды и фазы на каждом выходе. На чертеже представлена блок-схе ма расходомера. Расходомер содержит преобразователь 1 расхода, высокоимпедансный повторитель 2 напряжения, усилитель напряжения, сопротивление 4 положительной обратной связи, фазочувстви тельный вольтметр 5 с показывакяцим прибором б на выходе, блок 7 компен сации остаточного напряжения, индук тивно связанный с обмоткой питания электромагнита и обладающий токовыми выходами, суммирующие сопротивления 8 и 9, включенные последовательно в цепи защитного электрода и низкоимпедансного электрода преобра зователя расхода соответственно, сопротивления 10 и 11 с коммутируемыми ключами 12 и 13. В исходном состоянии ключи 12 и .замкнуты, фаза регулируемых выходны напряжений блока компенсации должна быть в противофазе с фазой остаточного напряжения на выходе высокомпедансного повторителя 2, а амплитуда близка к нулю. При размыкании ключа 12 остаточное напряжение на ВЕлходе высокоимпедансного повторитея 2 уменьшается, поскольку введенное последовательно в цепь сопротивение уменьшает ток, генерируемый источник трансформаторной помехи в этой цепи. Если теперь при замкнутом ключе 12 увеличить напряжение на соответствующем выходе блока 7 компенсации так, чтобы величина остаточного напряжения на выходе повторителя была бы равна величине напряжения при разомкнутом ключе 12, то мы на 1 шаг приблизимся к положению точной компенсации. Фазу компенсирующего напряжения регулируют так, чтобы остаточное напряжение на выходе повторителя при фиксированной амплитуде компенсирующего напряжения минимальным. При вторичном размыкании ключа 12 степень уменьшения остаточного напряжения на выходе повторителя уже меньше, чем в первом цикле. После измерения напряжения на выходе повторителя при разомкнутом ключе, опять при замкнутом ключе 12 устанавливают остаточное напряжение на выходе повторителя равным измеренному напряжению при разомкнутом ключе. Таким образом, путем последовательных приближений через несколько циклов коммутация ключа не вызывает уменьшения остаточного напряжения на выходе повторителя 2 и это положение соответствует условию точной компенсации. Для измерения остаточного напряжения в процессе настройки целесообразно использовать фазочувствительный вольтметр 5. При перекомпенсации направление тока в цепи изменяется и размыкание ключа приводит уже не к уменьшению, а к увеличению остаточного напряжения на выходе повторителя 2.В этом случае алгоритм настройки блока компенсации остается таким же - напряжение на выходе повторителя 2 должно стать таким же, что и при разомкнутом ключе, т.е. наступит полная компенсация. Формула изобретения Электромагнитный расходомер, содержащий преобразователь расхода, повторитель напряжения, фазочувствительный вольтметр с показывающим прибором на выходе и блок компенсации остаточного напряжения,индуктивно связанный с преобразователем расхода,о тличающийся

тем, что, с целью повышения точности он снабжен настроечными сопротивлениями с параллельно подключенными . к каждому коммутирующиги ключами, включенными соответственно между защитным электродом и фазочувствительным вольтметром, между низкоимпедансным электродом и блоком компенсации остаточного напряжения, а также суммирующими сопротивлениями, включенными соответственно между повторителем напряжения и фазочув//П «ухз .Ьствительным вольтметром, между блоком компенсации остаточного напряжения и то.чкой с нулевым потенциалом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 5 1. Патент США I 3411355, кл. 73-194, 19.11.68.

3.Патент США № 3479871, o кл. 73-194, 25.11.69. 1