Устройство для воспроизведения расхода жидкости Советский патент 1981 года по МПК G01F25/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ РАСХОДА ЖИДКОСТИ

I

Настоящее изобретение относится iT области метрологии и может быть -ис- пользовано для точного воспроизведения расхода вещества, например, жидкости или газа, в технологических процессах различных производств и для градуировки и проверки образцовых расходомеров.

Известно устройство для воспроизведения расхода вещества ,i ., содержащее камеру, поршень, вытесняющий вещество из камеры, шаговый двигатель, входящий в привод поршня, устройство . управления шаговым двигателем и задатчик частоты. На двигатель подаются импульсы, частота следования которых равна частоте задатчика. и выбирается из

Г Q

-- -

соотношения

где Q - воспроизводимый расход; К - градуировочный коэффициент.

К-У1

ллакс

гдеП - число импульсов, соответствутолло ко

I шее перемещению поршня из начального рабочего положения в конечное;

V - объем вещества, вытесняемого при подаче на двигатель импупъгсов.

Недостатком .известного устройства . является наличие погрешности воспроизведения, обусло вленной неточностью изготовления механических устройств, передающих движение от шагового двигателя к поршню, и неточность изготовления камеры. В результате этих неточностей значение объема вещества, вытесняемого при подаче на двигатель одного импульса, при перемещении поршня не остаётся постоянным и равным значению градуировочного коэффициента К, а иэ- . меняется относительно этого значения, вызьгаая погрешность воспроизведения расхода, которая для конкретного экземпляра устройства является систематической. Во многих случаях эта погрешность превышает допустимую, а ее уменъшеВие за счет более точного изготовления устройства при данном уровне развития техники невозможно. Целью изобретения является повышение точнсюти воспроизведения расхода жидкости. Цель достигается тем, что в известное устройство введены сигнализатор начального положения поршня, вьпслючатель и преобразователь числа импульсов в код причем задатчик выполнен с кодовым управлением по частоте, выход задатчика подключен к входу устройства управления через выключатель, к управляющему входу которого подключен сигнализатор, а выходу - вход преобразователя, выход ко торого подключен к управляющему входу задатчика. На чертеже схематически изображено устройство. Устройство содержит камеру 1, к которой трубопроводами подключен доверяем мый или градуируемый расходомер 2, пор шень 3, механическое устройство 4, передающее движение от шагового двигателя 5 к поршню 3, устройство управления 6 шаговым двигателем 5, вьжлючатель 7 сигнализатор 8 начального положения пор шня 3, задатчик 9 с кодовым управление по частоте и преобразователь 10 числа импульсов в код. Устройство работает следукицим образом. Устанавливают поршень 3 в начальное положение. При этом на выходе сигнализатора 8 появляется сигнал, разрешающи включение выключателя 7. Устанавливают преобразователь 1О в начальное состояние и включают выключатель 7. После этого импульсы с выхода задатчика 9 через выключатель 7 начинают поступать в устройство 6, в результате чего начинает перемешаться поршень 3, вытесняя вещество из камеры 1. Код на выходе преобразователя 1О определяет частоту следования импульсов задатчика 9, а, . сл1едовательно, значение расхода, воспроизводимого через расходомер 2 Если бы код на выходе преобразовате ля 1О был постоянным в течение всего времени воспроизведения расхода, то пре лагаемое устройство воспроизводило бы расход с той же предельной погрешностью что и известное. В действительности по мере перемешения поршня 3 и поступпе .иии импульсов с выхода выключателя 7 иа преобразователь 10 код на его выходе изменяется и вызывает такое измеиение частоты импульсов задатчика 9, что меньшается погрешность, обусловленная изменением при перемещении поршня объема вещества, вытесняемого при подаче . на шаговый двигатель одного управляющего импульса. Это объясняется следующим: предварительно Bofcb путь перемещения поршня 3 из начального положения в конечное разбцвают на участки и для каждого i -го участка экспериментально определяют градуировочный коэффициент К;, численно равный объему вытесняемого вещества, приходящегося в среднем на один импульс при прохождении поршнем 3 i -го участка ( коэффициенты определяют для каждого экземпляра устройства); границы участков определяют числом импульсов, поданных на устройство 6, а при поступлении на вход преобразователя 10 числа импульсов, соответствующего началу i -го участка, на его выходе устанав- лйвается код, при котором с задатчика 9поступают импульсы с частотой i Q 1 -1 где Q - заданное значение воспроизводимого расхода. Если устройство предназначено для воспроизведения расхода в диапазоне значений, то весь диапазон разбивают на поддиапазоны, для каждого производят свое разбиение на участки и для каждого участка экспериментально определяют значение градуировочного коэффициента. Разбиение на поддиапазоны и на участки производят из соображений обеспечения заданной точности воспроизведения расхода, Задатчик 9 может быть выполнен различным образом. Один из его вариантов содержит генератор импульсов, управляемый по частоте аналоговым сигналом, и подключенный к его управляющему входу преобразователь кода в аналоговый сигнал, вход которого подключен к преобразователю 1О. Другой вариант содержит делитель частоты с кодовым управлением коэффициентом деления и генератор импульсов, импульсы которого подаются на выход задатчика через этот делитель, при этом выход преобразователя 10подктпочен к управляющему входу делителя. , Использование описываемого устройства поболит повысить точность воспро.изведения расхода при снижении требоваиий к точности изготовления элемеитов и узлов генератора расхода. op. мупа изобретения Устройство для воспроизведения расхода жидкости, содержащее камеру, поршень, вытесняющий вещество из камеры, шаговый двигатель,, входящий в привод поршня, устройство управления шаговым двигателем и задатчик частоты, отличающееся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения в него вве дены сигнализатор начального положения по ня, выключатель и преобразователь числа импульсов в код, причем задатчик частот 8 66 ты вьшолнен с кодовым управлением по частоте, выход задатчика подключен к входу устройства управления через выклю чатель, к управляющему Bxoixy которого подключен сигнализатор, а к выходу - вход преобразователя числа импульсов в код, выход которого подключен к управляющему входу задатчика. Источники информации, принятые во внимание при экспертвэе , 1. Авторское свидетельство СССР № 446762, кл. G 01 F 25/00, 1972 ( прототип).