Вибрационный расходомер Советский патент 1981 года по МПК G01F1/00 G01L1/10 

1

Изобретение относится к средства измерения массового расхода вибрациг онным методом и может быть использовано для измерения расхода газожидкостных потоков.

. Известны вибрационные расходоме хл« содержащие консольно защемленный патрубок, сообщающийся в месте защемления с контролируемой средой, в которых для повышения точности проточшлй участок патрубка выполиен с переменной плсицадыо проходного сечения (в виде сочетания расширякяцегося и сужающегося проходных сечений), в ре-зультате чего газожидкостяая смесь об1разует пробку, синхронизирующую кoлet5aния газожийкостной смеси с колебаниями патрубка (резонатора) flj

Однако таким решением не устраняется влияние на точность расходомера внешних дестабилизирующих фактороэ, например температуры. .

Наиболее близким к предлах-аеьюкс является вибрационш Л расходомер, содержащий консолько защемленный в корпусе подводящий упругий патрубок, сообЩакядийся в месте згицемления с контролируемой средой, возбудитель и приемник (адаптер) колебаний патрубка, включен№ е в цепь положи- ,

тельной обратной связи усилителя, преобразователь частоты колебаний, вход которого связан с ащаптёром, а выход - с преобразователем напряжени|| в частоту, блок АРУ, связанный своим|| входами с адаптером и задатчиком уставки, а выходе - с усилителем, а также второй преобразователь напряжения в частоту 2 ,

Недостатком известного расходомера является нестабильность характеристики при старении элементов цепи возбуждения колебаний и при изменении внешних условий, что приводит к снижению точности.

Цель изобретения - повьшение точности измерений.

Поставленная цель дсх;тигаетс1Я тем, что а вибрационный расходомер, содвр0 жшций консольно защемленный в корпусе ПОДВОДЯ1ФИЙ патрубок, сообщгиои йся в месте защемления с контролируемой средой, возбудитель и прнемник (адаптер) колебаний патрубка, включенные в цель положительной обратной связи усилителя, преобразователь частоты колебаний, вход которо го связан с адаптером, а выход - с пре 0бразователем напряжения в частоту, блок АРУ, связанный своими входа МИ с адаптером и эадатчиком-уставки а выходом с усилителем, а также второй преобразователь напряжения в частоту/, дополнительно введен преобразователь ток-напряжение, причем второй преобразователь напряжения в частоту выполнен логометрическим, и одним своим входом через преобразовтель Tojc-напряжение подключен к выхду усилителя, а другим входом - к в

ходу адап.тера.

Блок-схема расходомера представлена на чертеже.

Расходомер с.одержит корпус 1, внри которого установлен резонатор 2, выполненный в виде консольно защемленного патрубка с упругим подвесом сообщающегося с контролируемой средой в месте защемления. В корпус 1 вмонтированы преемник колебаний (адаптер) 3 и возбудитель 4, включенные в цепь положительной обратно связи усилителя 5 с регулируемым .коэффициентом усиления. К усилителю подключен блок б автоматической реглировки усиления (АРУ), входы которого соединены с адаптером и задатчиком уставки (последний на чертеже не показан). Адаптер через преобразватель 7 частоты колебаний патрубка связан с преобразователем 8 напряжения в частоту, оснащенным корректорами нуля и крутизны преобразования .(QJ и Ug) . К усилителю 5 через преобразователь 9 тока в напряжение пoдклюLчeн одним своим .входом лого.метрический преобразователь 10 напряжения в частоту, второй вход котрого соединен с а.цаптером. Преобразователь 10 также имеет корректоры нуля и крутизны преобразования.

Работа расходомера происходит следующим образом.

Положительная электромагнитная связь между адаптером 3 и возбудителем 4 осуществляется через резонатор 2. Благодаря этому при достаточно большом коэфициенте усиления усилителя 5 система резонатор - адатер - усилитель - возбудитель - резонатор начинает генерировать с резонансной частотой последнего.

Напряжение адаптера Уд подается на вход блока АРУ, .в котором оно вьтрямляется и сравнивается с напряжением уставки и. Разность этих напряжений Up управляет коэффициентом усиления усилителя 5. Пока выпрямляемое напряжение адаптера UQ меньше напряжения уставки U , коэффициент усиления усилителя 5 максимален, и упомянутая система начинает генерировать со все возрастающей амплитудой колебаний. При. этом напряжение Цд и ток возбуждения i непрерывно растут.

Когда напряжение и достигает напряжения уставки J , начинает действовать АРУ, и .коэффициент усиления усилителя начинает уменьшаться. Уменьшается и скорость нарастания напряжения U и тока ij возбудителя 4 . Когда энергия, подводимая через возбудитель к резонатору 2, сравнивается с энергией рассеиваемой последним, рост напряжения Uq прекращается. При этом а усилителе 5 устанавливается определенный коэффициент усиления и генератор переходит в реQ жим установившихся колебаний. В этом режиме ток возбудителя i пропорционален массовому расходу G газожидкостной смеси, протекающей через патрубок, и зависит, как и напряжение адаптера, от коэффициента усиления

5 усилителя 5, а следовательно, и от коэффициента преобразования блока АРУ и напряжения уставки (Su.

Напряжение Ug, пропорциональное току возбуждения ig, получаемое с

0 выхода преобразователя 9 ток-напряжение, подается на один вход логометрического преобразователя 10 напряжения в частоту, а напряжение адаптера его другой вход.

5 Корректорами нуля и крутизны при отсутствии расхода для любого вибратора устанавливается ноль и такая крутизна преобразования, что на вы ходе преобразователя 10 получается

частота- следоВания импульсов с определенным весом, соответствующим единице массы измеряемой газожидкостной смеси, причем эта частота не э.ависит от коэффициентов преобразования усилителя 5, блока АРУ и напряжения уставки U, благодаря чему повышается точность измерения массового расхода газожидкостной смеси.

Напряжение адаптера 3 поступает также на вход преобразователя 7 час0 тота-напряжение и дгшее - на вход

преобразователя 8 напряжение-частота. Корректорами нуля и крутизны устанавливают частоту на выходе преобразователя 8, пропорциональную средней

5 плотности газожвдкостной смеси.

Формула изобретения

CQ Вибрационный расходомер, содержащий консольно защемленный в корпусе подводящий упругий патрубок, сообщающийся в месте защемления с контролируемой средой, возбудитель и приемник (адаптер) колебаний патрубка, включенные в цепь положительной обратной связи усилитгеля, преобразователь частоты колебаний, вход которого связан с адаптером, а выход - с преобразователем напряжения в частоту, блок АРУ , связанный своими входами с адаптером и задатчиком уставки, а выходом - с усилителем,- а также второй преобразователь напряжения в частоту, отличающийся

65 тем, что, с целью повышения точности

измерений, в него дополнительно вэеден преобразователь ток-напряжение, причем второй преобразователь напряжения в частоту вьшолнен логометрическим, и одним своим входом через преобразователь ток-напряжение подключен к выходу усилителя, а другим входом - к выходу адаптера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиз

1.Авторское свидетельство СССР 515943, кл. fi 01 F 1/00, 1974.

2.Авторское ивйдетельство СССР 587764, кл. G 01 F 1/00, 1973 (прототип).