Расходомер

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51)5 6 01 Р 1/3 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 775621, кл. О 01 Е 1/34, 1979.(57) Использование: при измерении микрорасходов. Сущность изобретения: перепаддавления, образованный при прохожденииизмеряемой среды через сужающее устрой.Ж 1768984 А 1 ство 1, вызывает изменение уровня жидкости в 0-образном дифманометре 3. Возникающий при этом сигнал рассогласования с датчиков уровня 4 подается в усилительно- преобразовательную схему 5. вырабатываемый при этом ток, пропорциональный сигналу датчика, идет на МГД-насос 6, создавая усилие компенсирующее образованный перепад давления, Регистрирующий прибор 7, измеряющий ток в цепи МГД-насоса, калибруется непосредственно в единицах расхода с помощью калиброванного источника 10 тока и уровнемера 9 при соответствующем положении переключателя 11, 1 ил,Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения расхода жидкости и газов,Известны устройства для измерения малых расходов (микрорасходов) жидкости и газов, основанные на зависимости от расхода вещества перепада давления, создаваемого неподвижным устройством,Эти расходомеры обладают рядом достоинств: они просты в изготовлении, надежны в эксплуатации, могут использоваться в комбинации с различными вторичными преобразователями, имеют широкий диапазон измерений. Однако порог чувствительности разработанных к настоящему времени промышленных образцов расходомеров переменного перепада давления составляет величину не лучше 0,2 г/с, что находится вне диапазона массовых расходов многих газовых и жидкостных потоков,Наиболее близким к изобретению техническим решением является расходомер, содержащий сужающее устройство, трубки отбора давления, подключенные к дифманометру, датчики уровня и следящую систему компенсации перепада давления,Недостатком указанного расходомера является сильфонный механизм компенсации перепада давления с управляющей схемой пневматического типа, а также измерение расхода по уровню жидкости в плюсовой полости дифманометра фотоэлектрическим датчиком,Наличие сульфона ограничивает применение данного устройства при измерении малых расходов за счет конечной жесткости, пневмосистема уменьшает быстродействие измерителя, а непосредственый отсчет уровня дает относительно большую погрешность измерений.Цель изобретения - повышение точности при измерении ми крорасходов.Поставленная цель достигается заменой в известном расходомере сильфонопневматического органа следящей систмы компенсации перепада давления МГД-насосом, являющимся преобразователем выходного тока следящей системы в давление. То обстоятельство, что МГД-насос следящей системы представляет собой преобразователь тока в давление, использовано дляизмерения давления над поверхностьюжидкости по показаниям амперметра в цепи насоса, При этом обеспечивается высокая точность измерений, так как амперметрлегко калибруется в единицах давления(расхода) с помощью уровнемера и источника калибрующего тока,На чертеже представлена функциональная схема расходомера, На чертеже приня 5 10 20 25 30 35 40 50 ты следующие обозначения; 1 - сужающее устройство, 2 - трубки отбора давления, 3 - дифференциальный манометр, 4 - датчик уровня, 5 - усилительно-преобразовательная схема, б - МГД-насос, 7 - регистрирующий прибор, 8 - источник ЭДС переменного тока, 9 - уровнемер, 10 - источник калибрующего тока, 11 - переключатель.Работает расходомер следующим образом. Источник ЭДС 8, питающий кондукционный датчик уровня 4, обеспечивает протекание по металлической трубке минусовой полости дифманометра продольного переменного тока 1, который создает падение напряжений 01, 02 между точками 1-2 и 2-3, фиксируемые датчиком 4, Конструкция датчика такова, что при отсутствии жидкости в полости дифманометра 0201, Входная цепь усилительнопреобразовательной схемы 5 представляет собой устройство вычитания напряжений 01 и 02 (трансформатор Тр со встречно включенными первичными обмотками), При определенном положении уровня проводящей жидкости между точками 2 и 3 полости дифманометра происходит выравнивание напряжений 01 и 02, и напряжение вторичной обмотки трансформатора Тр становится равным нулю. Таким образом, источник ЭДС 8, датчик уровня 4 и входная цепь усилительно-преобразовательной схемы 5 представляют собой в со- ВОКУП НОСТИ НУЛЬ-ИНДИКдТОР,При прохождении измеряемой среды через сужающее устройство 1 образованный перепад давления вызывает измерение уровня жидкости в дифференциальном манометре 3. Возникающий при этом сигнал рассогласования нуль-индикатора усидивается и преобразуется схемой 5 в постоянный ток МГД-насоса, компенсирующий образованный перепад давления. Регистрирующий прибор 7, измеряющий ток в цепи М ГД-насоса, калибруется непосредственно в единицах расхода с помощью источника калибрующего тока 10 и уровнемера 9, Трубки 2 являются соединительными и служат для отбора давления.Для дзнной измерительной системы может быть записано уравнение баланса перепадоь давленийЬ Р - Р 9 Н 1 +Р ЯН 2 = 1 ноткуда при условии Н 1 = Н 2 перепад давления на сужающем устройстве Ь Р может быть определен такЛ Р = у н, а искомый асхода= бР=где Р - плотность манометрической жидкости;1768984 40 45 50 Составитель Л. ДубовикРедактор В, Трубченко Техред М,Моргентал Корректор О. Густи Заказ 3639 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 лд - ускорение свободного падения; Н 1, Нг - уровень жидкости, соответственно, в плюсовой и минусовой полостях дифманометра;1 - ток через МГД-насос;у - удельный напор МГД-насоса;К - постоянная, определяемая видом первичного преобразователя,Так как величина у заранее не определена и является функцией многих возмущающих факторов (смачиваемости канала М ГД-насоса, удел ьной электро про водности манометрической жидкости, величины магнитного поля в канале и т,д.), то калибровка регистрирующего прибора является принципиально необходимым элементом устройства.При подключении к МГД-насосу источника калибрующего тока 10 (верхнее положение переключателя 11 функциональной схемы) изменением величины этого тока можно изменять уровень столба жидкости в плюсовой полости дифманометра. Если это изменение производить между фиксированными уровнями (верхняя и нижняя точки кондукционного измерителя уровня 9, разница между которыми равна Н), то удельный напор насоса можно определить из уравнениярн=уЬ,откуда где Ь 1 - абсолютное значение разности токов насоса в верхнем и нижнем положении 5 уровня Н. Формула изобретения Расходомер, содержащий установленное в трубопроводе сужающее устройство, 10 трубки отбора давления, подключенные кдифманометру, датчик уровня и следящую систему, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности при измерении микрорасходов, дифманомер выполнен О образным, датчик уровня установлен в егоминусовой полости, а расходомер снабжен регистрирующим прибором, дополнительным уровнемером и переключателем, следящая компенсационная система выполнена в 20 виде источника переменного тока, усилительно-преобразовательной схемы, источника калибрующего тока и МГД-насоса, включенного между полостями дифманометра, причем выход усилительно-преобра зовательной схемы связан с датчикомуровня, а выход через переключатель и регистрирующий прибор - с МГД-насосом, при этом дополнительный уровнемер подключен к плюсовой полости дифманометра, 30 а выход источника калибрующего тока связан с вторым входом переключателя,