Электромагнитный расходомер с частотным выходом Советский патент 1982 года по МПК G01V9/00 

(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР С ЧАСТОТНЫМ

ВЫХОДОМ

Изобретение относится к области измерения расхода и количества жидкостей электромагнитным методом. По основному авт. св. № 546781 известен электромагнитный расходомер с частотным выходом, содержащий датчик, усилитель сигнала датчика, основную и дополнительную схемы сравнения, генератор тока треугольной формы, схему управления и катушку формирователя магнитного поля, причем датчик через усилитель сигнала датчика и основную схему сравнения подсоединен ко входу схемы управления, выход которой подсоединен к генератору тока треугольной формы. К первому выходу генератора тока треугольной формы подсоединена катушка формирователя магнитного поля, ко второму его выходу - вход дополнительной схемы сравнения, выход, которой подсоединен ко входу схемы управленияС. Недостатком расходомера являются его ограниченные возможности, в частности, в отношении возможности измерения массового расхода, величины тепла, отдаваемого жидким теплоносителем, и других параметров, мультипликативно зависяш.их от расхода. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей расходомера за счет измерения параметров, мультипликативно зависящих от объемного расхода. Указанная цель достигается тем, что в электромагнитный расходомер с частотным выходом дополнительно введено множительное устройство, включенное между генератором тока треугольной формы и схемой управления, причем второй вход множительного устройства подсоединен к шине дополнительного входа расходомера. На чертеже представлена структурная схема расходомера. Расходомер состоит из датчика 1, к электродам которого подсоединен усилитель сигнала датчика 2. К его выходу подключена основная схема сравнения 3, соединенная своим выходом со схемой управления 4, подключенной к первому входу множительного устройства 5, второй вход последнего соединен с дополнительным входом расходомера, а выход - со входом генератора тока треугольной формы 6, к выходу которого подключена катушка формирователя магнитного поля 7. Между генератором тока треугольной формы 6 и входом схемы управления 4 включена дополнительная схема сравнения 8.

Работа устройства периодическая. Если сигнал на дополнительном входе расходомера равен Y, то в измерительном полупериоде на выходе схемы сравнения действует напряжение Uo, а на выходе множительного устройства - При этом ток на выходе генератора 6, протекающий по катушке формирователя 7 и являющийся током возбуждения датчика, по своей абсолютной величине растет. Линейно растут также индукция магнитного поля в активной зоне датчика 1, полезный сигнал на его электродах и пропорциональное ему напряжение Vz на выходе усилителя 2. В момент достижения напряжением Uz значения EQ срабатывает основная схема сравнения 3, воздействуя на схему управления и переводя устройство в обратный полупериод. При этом на выходе схемы сравнения появляется отрицательное напряжение UQ, а на выходе множительного устройства 5 - y-Uo- Под его воздействием ток возбуждения начинает линейно убывать по абсолютной величине. В момент равенства нулю тока возбуждения срабатывает дополнительная схема сравнения, вновь переключая схему управления.

Таким образом, в каждом полупериоде напряжение U2 на выходе усилителя 2 линейно меняется от нуля до Е о и обратно. Крутизна изменения напряжения УЗ пропорциональна скорости потока V и скорости изменения тока возбуждения IQ : U2 KiVJo-t, где KI const. В свою очередь, скорость изменения тока возбуждения пропорциональна сигналу на выходе множительного устройства o , гдеК2 const. Отсюда следует, что

Ua K.yVt, где Ко К,Кг-ио,

Так как сигнал Jz за половину периода t - меняется на величину EQ, то, подставляя вместо U2 ЕО для периода, получаем выражение

т

KOYV

а для выходной частоты

f J. CyV,

2Е,

где С -.

Функциональные возможности расходомера существенно расширены. Если на дополнительный вход расходомера подать постоянный сигнал у const, то расходомер будет работать в режиме измерения объемного расхода. Если же сигнал на дополнительном входе расходомера пропорционален, например, плотности протекающей жидкости, то выходной сигнал расходомера будет пропорционален массовому расходу и т. п.

Формула изобретения

Электромагнитный расходомер с частотным выходом по авт. св. № 546781, отличающийся- тем, что, с целью расширения

функциональных возможностей за счет измерения параметров, мультипликативно зависящих от объемного расхода, в него дополнительно введено множительное устройство, включенное между генератором тока треугольной формы и схемой управления, причем второй вход множительного устройства подсоединен к щине дополнительного входа расходомера.

Источники информации, ; принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 546781, кл. G 01 F 1/58, 1977.

-

J