Расходомер для измерения расходаВОды B гидРОСООРужЕНияХ Советский патент 1981 года по МПК G01F1/52 

(54) РАСХОДОМЕР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ВОДЫ В ГИДРОСООРУЖЕНИЯХ

1

Изобретение относится к технике имерения расхода воды и может быть использовано для гидросооружений, преимущественно на открытых каналах.

Известны устройства для измерения расхода воды в гидросооружениях,содержащие датчики уровней в верхнем и нижнем бьефах и датчик положения затвора l.

Недостатком таких расходомеров является недостаточная надежность и точность работы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является расходомер для измерения расхода воды в гидросооружениях, содержащий датчики уровня в верхнем и нижнем бьефах и датчик положения затвора 2.

Недостатком такого расходомера является недостаточная точность измерения расхода в гидросооружениях

Цель изобретения - повышение точности измерения расхода.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введен второй канал измерения, содержащий дополнительные потенциометры точного отсчета датчиков верхнего и нижнего бъефов, второй блок вычисления перепада уровней, функциональный преобразователь, два масштабных усилителя, двухобмоточный логометр, нуль-орган, переключающее реле и третий блок вычисления перепада уровней, в первый канал измерения введен потенциометр грубого отсчета датчика уровня нижнего бьефа, функциональный преобразователь и двухобмоточный логометр,

0 причем одни обмотки логометров соединены через масштабные усилители с потенциометром датчика положения затвора, потенциометр грубого отсчета датчика уровня нижнего бьефа сое5динен с блоком ВЕЛЧисления перепада уровней первого канала, который через функциональный преобразователь и масштабный усилитель подсоединен ко второй обмотке логометра, потен0циометры точного отсчета соединены через последовательно включенные второй блок вычисления перепада уровней, функциональный преобразователь и масштабный усилитель со вто5рой обмоткой логометра точного отсчета, второй блок вычисления перепада уровней соединен также через переключающее реле с третьим блоком вычисления перепада уровней и нуль0органом.

На чертеже представлена принципи альная схема расходомера для измерения расхода воды в гидросооружениях,

Расходомер состоит из датчика 1 положения затвора и датчиков 2 и 3 уровней жидкости, потенциометров .4 и 5 грубого отсчета логического элемента б вычитания, потенциометров 7 и 8 точного отсчета, функционального преобразователя 9, масштабного усилителя 10, логометра 11, масштабных усилителей 12, 13, логометра 14, логического элемента 15 вычитания, релейного переключателя 16, функционального преобразователя 17, масштабного усилителя 18, нуль-органа 19, дискриминатора 20 полярности и логического элемента 21 вычитания.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение сигнала одновременно снимается с реохордов потенциометров датчиков 1,2 и 3. Напряжения с потенциометров 4 и 5.грубого отсчета поступают на вход логического элемента 6 вычитания, который пропускает напряжение сигнала только определенного заранее заданного уровня. Число ступенек с нарастающим напряжением определяется количеством полных оборотов реохордов потенциометров 7 и 8 точного отсчета.

Каждая ступенька напряжения соответствует разности уровней воды верхнего и нижнего бьефов в определенном диапазоне.

Полученное напряжение подается на функциональный преобразователь 9 который возводит это напряжение в степень 1/2, и через масштабный усилитель 10 поступает на одну из катушек логометрического прибора 11 грубого отсчета. Напряжение с потенциометра датчика 1 положения затвора подается на входы масштабных усилителей 12 и 13, которые одновременно производят умножение на постоянный коэффициент расхода и ширину проходного сечения гидросооружения. Полученные напряжения поступают на катушки логометрически приборов грубого отсчета 11 и точного отсчета 14, отключение стрелок которых соответствуют расходу воды при данном положении затвора.Одновременно напряжение с реохордов потенциометров 7 и 8 точного отсчет подаётся на входы логического элемета 15 вычитания. Разностное напряжение с выхода логического элемента 1 вычитания поступает через нормально замкнутые контакты релейного переключателя 16 на вход функциональног преобразователя 17, который возводит это напряжение в степень 1/2, и затем через масштабный усилитель 18 напряжение поступает на катушку

логометрического прибора 14 точного отсчета.

Если разность горизонтов воды в верхнем и- нижнем бьефах, увеличивало выйдет за границы зоны действия пос тенциометров 7 и 8 точного отсчета датчиков 2 и 3 уровней напряжение с потенциометров меняет полярность на противоположную, срабатывает нульорган 19 и включает через дискриминатор 20 полярности релейный переключатель 16..

При этом через контакты реле переключателя 16 напряжение поступает на логический элемент 21 вычитания и далее на функциональный преобразователь 17. Это обеспечивает отсчет расхода с начала шкалы логометрического прибора 14.

Расход воды определяется путем суммирования показаний логометров 11 и 14 и вычисляется по формуле

Q Д- а-Ь V2g(H-h) ,

где (}-расход воды;

.,/д-коэффициент расхода;

а-величина открытия затвора;

Ь-ширина проходного сечения;

g-ускорение силы тяжести;

Н-уровень воды в верхнем бьефе;

h-уровень воды в нижнем бьефе.

Формула изобретения

Расходомер для измерения расхода воды в гидросооружениях, содержащий датчик положения затвора в потенциометром, датчики уровней верхнего и

нижнего бьефов, блок вычисления перепада уровней с потенциометром грубого отсчета датчика уровня верхнего бьефа и масштабные усилители в выходном измерительном канале, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введен второй канал измерения, содержащий дополнительные потенциометры точного отсчета датчиков верхнего и нижнего бьефов, второй блок вычисления перепада уровней, функциональный преобразователь, два масштабных усилителя, двухобмоточный логометр, нульорган, переключающее реле и третий блок вычисления перепада уровней, в

первый канал измерения введен потенциометр грубого отсчета датчика уровня нижнего бьефа, функциональный преобразователь и двухобмоточный логометр, причем одни обмотки логометров соединены через масштабные усилители с потенциометром датчика положения затвора, .потенциометр грубого отсчета датчика уровня нижнего бьефа соединен с блоком вычисления ггерепада уровней первого канапа, который

через функциональный преобразовател : и масштабный усилитель подсоединен ко второй обмотке логометра,потенциометры точного отсчета соединены через последовательно включенные второй блок вычисления перепада уровней, функциональный преобразователь и масштабный усилитель со второй обмоткой логометра точного отсчета, второй блок вычисления перепада уровней соединен также через

переключающее реле с третьим блокоь вычисления перепада уровней и нульорганом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Вд№