Расходомер Советский патент 1981 года по МПК G01F1/32 

(54) РАСХОДОМЕР

Изобретение относится к области изме- рительной техники, а именно к приборам . вихревого типа аля измерения расходов жидкостей или газов. I Известны вихревые расходомеры, котррые защищены от шумов, помех, распространяющихся по потоку и поступающих извне. Так в вихревом расходомере размещают ова приемника-преобразователя вихревых колебаний в зоне вихреобразования симметричнсх относительно генератора :вихревых колебаний. Приемники воспринимают вихревые колебания поочередно со сдвигом на 180 , а шумсжые помехи непрерывно, син(. Соединяя приемниК№-преобразоватеш по Ш1фференциа1& нсЛ схеме, компенсируют шумсжые помехи и выделяют сигнал, несущий полезную инф мацию It. Защита вихревого расходомера от виб-рационных помех осуществляется диффер ишальным включением даух приемниковпреобразователей, из которых один вынесен нз области вихреобразования и воспри нимает только шумовой фсзн, а другой воспринимает полезный сигнал и Для осуществления точной компенсации шумсжых помех, а также помех, создаваемых вибрацией технологического трубопровода, в котором устансжлен прибор, необходимо обеспечить равенство амплитуд сигналов, поступающих к приемникам. Для этого регулируют величину сигнала с помощью двух вентилей, установленных в каналах, по которым отбираются колебания of места вихреобразования . Наиболее близким к предлагаемому является расходомер, который содержит генератор вихревых колебаний и два приемника-преобразователя, оптимально расположенных в зоне вихреобразования. Сигналы каждого прйем 1ика независимо поступают на раздельные входы компаратора, на выходе которого наблюдается периодическая последовательность П-образных импульсов с частотой основного сигнала 15. Описанные устройства позволяют существенно подавить шумовые помехи и

улучшить соотношение полезного сигнала к шуму. Однако, регулировка уровня вихревых колебаний с помощью двух вентилей в каналах связи (аналоги) может быть осуществлена только при наличии движения измеряемой среды в каналах. Ebiw каналы между собой не сообщаются, то в них нет движения и метод регулировки не может быть осуществлен. Компаратор, применяемый для сравнения двух сигналов приемников-преобразователей выделяет полезныйсигнал и компенсирует шумы, но при этом искажает форму выходного напряжения, что снижает информативную емкост сигнала, позволяя использовать только частоту, пропорцис«альную значениям объемного расхода, тогда как амплитуда сигнала, несущая информацию о масссжом расхрде и плотности исследуемой среды, не может быть использована.

Целью изобретения является повышение помехозащищенности и точности и расширение диапазона измерения.

Это достигается тем, что сигнал каждого приемника-преобразователя одинаковой полярности прикладывается раздельно к двум усилителям. Коэффициенты .их регулируются плавно и в широких пределах, но так, чтобы выходной сигнал во всем диапазоне ожидаемых амплитуд не попадал в ограничение. Выходы обоих усилителей подключены соответственно к инвертирующему и неинвертирующему входам усилителя-вычитателя, осуществляющего сравнение сигналов и компенсацию шумов. Причем коэф4яциент усиления последнего выбирается таким, чтобы выходной сич нал во всем диапазоне не попадал в ограничение. С помощью предложенной системы можно с высокой степенью точности компенсировать шумовые помехи и без искажений выделять полезный сигнал.

На чертеже показан предложенный расходомер.

Расходомер содержит корпус I, генератор вихревых колебаний 2, приемникипреобразователи 3, усилители 4 и 5 с регулирующими элементами 6 и 7, усилитель-вычитатель 8.

Измеряемый поток поступает в корпус 1. Генератф вихревых колебаний 2 создает колебания, параметры которых пропорциональны тем или иным свойствам потока. Колебания преобразуются приемниками 3 в последовательность электрических импульсов одной полярности, так

как чувствительные элементы преобраэ1 вателей соединены по одинаковой схеме. Выходной сигнал приемников-преобразователей поступает на усилителя 4 и 5.С помощью регулировочных резисторов 6 и 7 добиваются равенства амплитуд сигнале на выходе усилителей. Затем сигналы от усилителей 4 и 5 раздельно подаются на входы усилителя 8, работающего и режиме вычитателя. Последний усилитель сравнивает сигналы, компенсирует синфазные шумсжые помехи и выделяет полезный сигнал причем все усилители работают на /шнейных участках характеристик без ограничений, поэтому выделенный полезный сигнал не искажается по форме.

Описьшаемый расходомер имеет хорошую помехозащищенность, лучшие информапионные характеристики, широкий диапазон измеряемых расходов и легко настраиваются при изготовлении и эксплуатации.

Формула изобретения

Расходомер, содержащий генератор вихревых колебаний, два приемника-преобразователя вихревых колебаний и схему

сравнения сигналов с приемников-преобразователей, отличающийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности и точности и расширения диапазона измерения, схема сравнения выполнена

в виде двух усилителей с регулируемым коэффициентом усиления, каждый из которых подключен к соответствующему приемнику-преобразователю, и усилителя-вычитателя, причем выходы первых усилителей

подключены соответственно к инвертирующему и неинвертирующему входам усилителя-вычитателя.

Источники информации , принятые во внимание при экспертиз . 1. Патент США f. 3279251, кл. 73-194, 1966.

5.Патент США N 3948О98, кл. 73-194, 1976 (прототип).