Электромагнитный расходомер с частот-НыМ ВыХОдОМ Советский патент 1981 года по МПК G01F1/60 

(54) ЭЛЕКТРРМАГНИТНЫЙ .РАСХОДОМЕР С ЧАСТОТНЫМ

ВЫХОДОМ первый конец обмоткивозбуждения магнитного поля подсоединен к выходу генератора тока треугольной формы, второй ее конец подсоединён к первому концу резистора и входу вто рого сравнивающего устройства, втор конец резцстора подсоединен к общей точке расходомера, а выход обои сравнивающих устррйств чере.з устройство управления генератора подсоединены к управляющему входу гене ратора тока треугольной формы,допо нительно снабжен амплитудным детект ром и преобразователем напряжениепериод, причем преобразователь напряжение-период через амплитудный де тектор подсоединен ко второму концу обмотки возбуждения магнитного поля.. На чертеже приведена структурная схема расходомера. , Расходомер состоит из датчика 1, электроды которого через усилитель 2 подключены к входу первого сравн вающего устройства 3. Выход сравнивающего устройства подключен к одному из входов устройства 4 управле ния генератора,выход которого подкл чен к управл.яющему входу генератора тока треугольной формы.К генератору подключен один из концов обмотки б возбуждения магнитного поля,намотанной на магнитопровод 7, концентрирующий магнитное поле в активной зоне датчика 1. Второй конец обмотки б возбуждения через резистор 8 подключен к общей точке расходомера . К точке соединения обмотки 6 возбуждения и резистора 8 подключены входы второго сравнивающего устройства 9 и амплитудного детектора 1СГ. Выход второго сравнивающего устройства 9 подключен ко второму входу устройства 4 управления. Выход амплитудного детектора 10 подключен к преобразователю напряжение-период 11, с которого снимается выходной сигнал расходомера. Устройство работает следующим образом. В момент включения ток на выходе генератора 5 тока треугольной формы начинает линейно возрастать со скоростью lj)const. Линейно растет также индукция магнитного поля в активной зоне датчика 1, Скорость ее изменения В пропорциональна скорости изменения тока возбуждения BQ С IQ , где C const. На электродах датчика 1, а также на выходе усилителя 2 сигнал тоже растет линейно . Сигнал на выходе усилителя 2 можно выразить следующим образом: U,kdBi vt kcdl vt , где k - коэффициент усиления; усилителя 2 ; d - расстояние между электродами ; V - скорость потока жидкости. 8момент достижения сигналом Uзаданного опорного уровня Е срабатывает устройство сравнения 3 и воздействует на устройство 4 управления, которое переключает направление изменения тока в генераторе 5 тока треугольной формы. Ток на выходе генератора начинает убывать. Убывает также напряжение и„ на резисторе 8 до тех пор, пока оно становится равным нулю. В момент равенства срабатывает схема 9сравнения, воздействуя на устройство 4 управления, которое снова Переключает направление изменения тока в генераторе 5. Продолжительность полупериода при условии U- Е равна Напряжение на резисторе 8 в этот момент можно выразить следующим образом -о сопротивление резистора. Подставив значение t4 в это выражение, получаем , где Kg S t. Значение и является амплитудой треугольного колебания напряжения на резисторе 8, поэтому на выходе амлитудного детектора 10 будем иметь напряжение (,гдe A const коэффициент прсшорциональности, зависящий от выбранного типа детектора. На выходе преобразователя 11 напряжение-период, получаем периодическую последовательность импульсов , период которой пропорционален выходному сигналу UQ амплитудного детектора Tg, , где D const, крутизна преобразования преобразователя 1. Частота появления импульсов на выходе преобразователя 11 будет т.е. пропорциональна скорости потока жидкости, и следовательно расходу жидкости. Соответствующим образом выбирая крутизну преобразования D преобразователя напряжение-период 11,всегда Ш-(, °б можно получить частоту ходимое число раз превышающую частоту возбуждения -расходомера и, таким образом, обеспечить быстродействие устройства. При этом основные достоинства известного устройства - низкая частота возбуждения и отсутствие трансформаторной помехи - остаются в силе. Формула изобретения Электромагнитный расходомер с частотным выходом, содержащий датчик, усилитель сигнала датчика, обмотку возбуждения магнитного поля, генератор тока треугольной формы, два сравнивающих устройства, устройство управления генератором и резистор, причем датчик через усилитель сигнала датчика подключен ко входу первого сравнивающего устройства, первый конец обмотки возбуждения магнитного поля подсоединен к выходу генератора тока треугольной формы, второй ее конец подсоединен к первому концу резистора и входу второго сравнивающего устройства, второй конец резистора подсоединен к общей точке расходомера, а выходы обоих сравнивающих устройств через устройство управления генератором подсоединены к управляющему входу генератора тока треугольной формы, о т личающийся dreM, что, с целью увеличения быстродействия, он дополнительно снабжен амплитудным детектором и преобразователем напряжение-период, причем преобразователь напряжение-период через амплитудный детектор подсоединен ко второму концу обмотки возбуждения магнитного поля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США P 3260109, кл.73-194, ЕМ, 1966.

2.Авторское свидетельство СССР № 546781, кл. G 01 F 1/58, 1974 (прототип ). .