Вихревой расходомер

(19) 5 6 01 Р 1/32 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(54) ВИХРЕВ (57) Сущност ДОмЕР СОДЕР тель (1), 1 д фильтр С рЕ ментом (3), 1 управления еобьединени СССР78 1 Г 1/32,ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельстМ 1000762, кл. 0 01 Р 1/32Патент США М 15452581985,2ОЙ РАСХОДОМЕРь изобретения: вихревой расхожит 1 первичный преобразоваифференцирующую цепь (2), 1 гулирующим импедансным элеинтегрирующую цепь (4), 1 блок (5). 1 - 2 - 3 - 5 - 3, 1 - 4 - 5. 1 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для обработки сигналов вихревых расходомеров жидкости и газа,Известны вихревые расходомеры для измерения газа или жидкости, содержащие первичный преобразователь и перестраиваемый полосовой фильтр, который пропускает на измеритель частоты только узкую полосу частот, в которой расположена частота, соответствующая частоте срыва вихрей с поверхностй обтекаемого тела при данном расходе. Недостатком этого расходомера является ограйиченнаяобласть применения; либо на жидкость, либо на газ.Наиболее близким к предлагаемому является вихревой расходомер со схемой с регулируемой амплитудой и спадом частотной характеристики, содержащий первичный преобразователь и схему обработки сигналов вихревого расходомера, включающую усилитель с регулируемой амплитудной характеристикой в функции амплитуды входного сигнала, фильтр на выходе усилителя с регулируемым спадом полосы его пропускания в области верхних частот, регулируемый импедансный элемент для управления усилителем и фильтром, блок управления регулируемым импедансным элементом, содержащий выпрямитель выходного сигнала усилителя, устройство усреднения сигнала выпрямителя и преобразователь, обеспечивающий управляющий регулируемым импедансным элементом сигнал в функции выходного сигнала усилителя. Такое устройство обладает ограниченной областью применения вихревого расходомера, Это объясняется тем, что известное устройство рассчитано на работу в составе вихревых расходомеров, амплитудно-частотная характеристика которых однозначно связана с измеряемым расходом и не допускает изменения амплитуды сигналов вихревого.расходомера от плотности измеряемого потока.Цель изобретения - повышение точности измерения путем учета плотности потока.Это достигается тем, что в вихревой расходомер, содержащий первичный преобразователь и схему обработку сигналов, включающий фильтр с регулирующим импедансным элементом и блок управления, дополнительно введены дифференцирующая цепь на входе фильтра и интегрирующая цепь на входе блока управления, причем выход блока управления соединен с регулирующим импедансным элементом фильтра, управляющий вход - с выходом фильтра, а фильтр выполнен полосовым, причем блок30 35 40 45 50 55 5 101520 25 управления состоит из последовательно включенных выпрямителя и преобразователя, управляющего регулирующим импедансным элементом фильтра для настройки на среднюю частоту полосы его пропускания, а в качестве выпрямителя использован фазочувствительный детектор, управляющий вход которого подключен к выходу фильтра, Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что в схему обработку сигналовдополнительно введены дифференцирующая цепь на входе фильтра, интегрирующая цепь на входе блока управления, а фильтр выполнен полосовым. Это позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемоговихревого расходомера критерию изобретения новизна.На чертеже представлена блок- схема вихревого расходомера,Расходомер содержит первичный преобразователь 1, дифференцирующую цепь 2, полосовой фильтр (3), интегрирующая цепь (4): блок управления (5), фазочувствительный детектор (6), преобразователь (7) и регулирующий импедансный элемент (8).Расходомер работает следующим образом,Расход измеряемой жидкости или газа создает вихри за телом обтекания. Выходной сигнал первичного преобразователя 1 поступает в схему обработки сигналов: через дифференцирующую цепь 2 на вход полосового фильтра 3, а также через интегрирующую цепь 4 - на вход блока управления 5, состоящего из последовательно включенных фазо-чувствительного детектора 6, управляемого фильтром 3, и преобразователя 7, который управляет в свою очередь регулирующим импедансным элементом 8, задающим среднюю частоту 1 полосы пропускания фильтра 3,Принцип действия устройства основан на автоматической настройке совпадения фазвходного и выходного сигналов фильтра 3, благодаря которой фильтр автоматически настраивается на среднюю частоту полосы пропускания, соответствующую частоте срыва вихрей. С этой целью в устройстве применены дифференцирующая 2 и интегрирующая 4 цепи, выходные сигналы которых имеют фазовый сдвиг л/2 независимо от частоты и амплитуды входного сигнала. На выходе фазочувствительного детектора 6, управляемого выходным сигналом фильтра 3, имеющим фазовый сдвиг относител ьно входного сигнала фазочувствительного детектор л/2, выделяется сигнал, среднее значение которого стремится к нулю, Преобразователь 7, накапливает разницу выход1789862 Формула изобретения 1520 30 35Составитель В, ЯрычТехред М,Моргентал Корректор В. Петраш Редактор Т. Шагова Заказ 344 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ного сигнала фазочувствительного детектора от нуля, обусловленную отклонением фазы вход-выход фильтра от 0 с учетом знака этого отклонения, благодаря чему регулирующий импедансный элемент 8 изменяется и обеспечивает настройку фильтра 3 на нужную среднюю частоту полосы пропускания, Применение полосового фильтра с автоматической настройкой средней частоты поло 1, Вихревой расходомер, содержащий первичный преобразователь и блок управления, подключенный выходом к управляющему входу фильтра с регулирующим импедансным элементом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения путем учета плотности потока, в него введены дифференцирующая цепь, включенная между выходом первичного преобразователя и входом фильтра с регулирующим импедансным элементом, и интегрирующая цепь, включенная между выходом первичного преобразователя и сы пропускания на частоту, соответствующую частоте срыва вихрей независимо от амплитуды выходного сигнала вихревого расходомера, изменения которой в значи тельной степени связаны с плотностью измеряемой среды, существенно расширяет область применения расходомера и допускает его применение для измерения как жидкости, так и газа,10 первым входом блока управления, при этом выход фильтра с регулирующим импедансным элементом подключен к второму входу блока управления и является выходом расходомера, а сам фильтр выполнен полосовым.2. Расходомер по п. 1, отл и ч а ющ и й с я тем, что блок управления содержит последовательно соединенные выпрямитель и управляющий функциональный преобразователь, выход которого является выходом блока управления, первый и второй входы которого являются соответственно первым и вторым выходами выпрямителя.