Электромагнитный расходомер

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 19) (11) А 1 5 С 01 Р ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ. ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГННТ СССР Х 11 ЫА 1 . 1 ВЯЗ ОПИСАНИЕК АВГОРСКОМУ СОИД ЗОБРЕТЕТЕЛЬСТВУ ЧЪ 1.1ОЕгА н ры но Изобретение относится к приборо- строению, конкретно к электромагнитным расходомерам для измерения расхода сред с ионной проводимостью,Целью изобретения является повы шение точности измерения расхода,На чертеже приведена структурная схема расходомера.Расходомер состоит из датчика .1,: электроды которого подключены к предварительному усилителю 2 сигнала датчика, Опорное напряжение, синфаз-. ное индукции магнитного поля датчика, вырабатывается устройством формирования опорного. напряжения 3. Выход предварительного усилителя подключен. к компенсационной измерительной схеме, .включающей сумматор 4, схему выделе-ния полезного сигнала 5 и блок обратной связи 6. Схема выделения полезно- го сигнала содержит усилитель рассо- . гласования с большим коэффициентом2, (21):. 3743195/24-10а выход устройства формирования опор-. (22) 12.02.84ного сигнала соединен с входами опор- (46) 30;11.90. Бюл. У 44 ного сигнала схемы выделения полез- (72) В.М.Зверев В.В,Каравашки його сигнала и блока обратной связи, и М.М.Казаков .отличающийся тем, что, (53) 681.121 (088,8) : с целью повышения точности измерения, (56) Кремневский П.П. Расходоме блок обратной связи содержит два пои счетчики количества. Л.: Маши - левых транзистора, операционный усистроение, 1975,. литель, режекторный фильтр, регулиРасходомер электромагнитный ИР, руемый делитель напряжения и два реПаспорт; Таллиннское ПО "Промприбор", . . эистора, при этом затворы полевых Таллинн, 1981.,транзисторов через регулируемый де-. (54)(57) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОЮ ;литель подключены к выходу схемы высодержащий датчик, устройство форм.,деления полезного сигнала, истоки рования опорного напряжения, предва- полевых транзисторов соединены с об,рительный усилитель сигнала датчика ,щей точкой компенсационной измеритель-и компенсационную измерительную схему, ной схемы, стоки полевых транэисто:,содержащую сумматор, схему выделения ров соединены соответственно с. входа- полезного сигнала и блок обратной. : . ми операционного усилителя и через связи, причем выходы предварительно-. . резисторы - с входом опорного сигнаго усилителя сигнала датчика и ,блока ла блока обратной связи, инвертируюобратной связи подсоединены к входам. щий вход операционного усилителя сумматора, выход которого через схе-, соединен с его выходом через режек:му выделения полезного сигнала сое- : " торный фильтр, а выход операционного динен с входом блока обратной свяэн., , усилителя соединен с выходом блокаусиления, синхронный детектор и усилитель постоянного тока. Устройствоотрицательной обратной связи 6 состоит иэ операционного усилителя,в цепь отрицательной обратной связикоторого включен режекторный фильтр,и двух полевых транзисторов, стоки,которых подсоединены к входам усили-теля, а на затворы через регулируемый,10делитель напряжения (К 2, КЗ, К 4) по,дается выходное напряжение Пььрасходомера. С выхода устройстваформирования .3 опорное напряжение по-,дается на схему .выделения полезногосигнала 5 и через резисторы В,1, К 5 -на вход операционного усилителя вустройстве 6.Расходомер работает следующимобразом. . 20Сигнал с датчика, содержащий полезную составляющую и трансформаторную помеху, подается на вход предварительного усилителя, в котором осу- ,ществляется усиление и перевод сиг- ,25нала датчика в несимметричный сигнал.С выхода предварительного усилителясигнал поступает на вход сую 3 атора,на другой вход которого подается. сфор-мированное блоком обратной связи ком-",З 0пенсирующее напряжение, пропорцио-нальное полезной составляющей сигнала.Разностный сигнал усиливается усилителем рассогласования и поступаетна синхронный детектор. Ойорное напряжение поступает одновременно насинхронный детектор и блок обратнойсвязи. Синхронный детектор и усилитель постоянного тока осуществляютподавление трансформаторной помехисигнала датчика. Выходное напряжениеусилйтеля .постоянного тока 06 ы,пропорциональное полезной составляющей сигнала, являетея мерой расхода.Посредством устройства обратной связи это напряжение преобразуется в. компенсирующий сигнал.Блок обратной связи (модулятор)представляет собой умножитель напряжения с переменной крутизной. Резис-торы К 1, К 5 и сопротивления каналовполевых транзисторов образуют мосто вую схему, в одну диагональ которойлодается опорное напряжение, а в другую включен операционный усилитель,Сопротивление каналов транзисторов55изменяются под воздействием выходного напряжения Пцрасходомера, поступающего с .усилителя йостоянного тока. Таким образом, амплитуда и фаза переменного напряжения на выходе операционного усилителя зависят от соотношения сопротивлений каналов транзисторов.Полевые транзисторы входят в состав микросхемы-сборки, благодаря чему имеют близкие электрические параМетры. Подключение двух полевых транзисторов к входам операционного усилителя обеспечивает температурную стабильность устройства, благодаря свойству операционного усилителя ослаблять синфазное изменение сигнала на входах.При подключении электродов полевых транзисторов непосредственно к входам операционного усилителя напряжение иа них поддерживается .на уровне нскусственной земли, в результате чегонапряжение сток - исток полевых транзисторов мало и почти не меняется даже при значительном изменении входного сигнала, Тем самым обеспечивается условие, когда полевой транзистор имеет вольтамперную характеристику, достаточно .близкую к характеристике омического сопротивления. Подключение затворов полевых транзисторов через регулируемый. делитель. напряжения к выходу канала выделения полезного сигнала позволяет перераспределять управляющее напряжение на затворах транзисторов и тем самым получить линейную передаточную функцию устройства. Режекторный фильтр, включенный в цепьотрицательной обратной связи операционного усилителя, уменьшает коэффициентпередачи устройства на всех частотах,кроме частоты возбуждения магнитнойсистемы датчика. Поэтому на выходустройства проходит сигнал толькоосновной частоты, амплитуда которогострого пропорциональна выходному напряжению канала выделения полезногосигнала. Применение режекторногофильтра позволило существенно увеличить отношение сигнал 7 шум на выходе:устройства и использовать в качествеопорйого сигнала переменное напряже- .ние с большими нелинейными йскажениями,Устройство обеспечивает, такимобразом, повышение точности измерения расхода за счет обеспечения более высоких метрологических характеристик цепи обратной связи.1187549 Коррек лова Техред М.Дидык Редактор О Малец оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 Заказ 4341 Тираж 548ВНИИПИ Государственного комитетано113035, Москва, Ж Подписноезобретениям и открытиям при ГКНТ ССС Раушская наб., д. 4/5