Способ измерения расхода и устройство для его осуществления

з) А кой Федерации варным знакам оссии Комитет о пате(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБ вторскому свидетельст 2) 21.09,8 В Мейсмер А, Интегриэлектромагнитные расхосимпозиума по морской ок. ГДР, 1983, Авторское СР М 1826707, кл, 6 01 Р измерениям тным мето тноси ектром Ф(54) СПОСОБ ИЗУСТРОЙСТВО ДНИЯ,А,политехнический инсти ЕРЕНИЯ РАСХОДА И Я ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕния - повышение точности(51) 6 О 01 Р 1/58 измерения за счет уменьшения погрешности, вызванной изменениями составляющих остаточного сигнала нулевой и первой степени частоты питания преобразователя расхода, Способ измерения заключается в том, что генерируют одновременно три гармонические составляющие магнитного поля и измеряют средневыпрямленное значение суммы составляющих сигнала, снимаемого с электродов. Это обеспечивает независимость оценки расхода от составляющих остаточного сигнала нулевой и первой степени частоты. Устройство для реализации способа содержит источник 1 питания, преобразователь 2 расхода, фазочувствительный измеритель отношения сигналов, интегратор 4 и двойной интегратор 5, 2 с.п. ф-лы, 1 ил.( Для исключения индукции магнитного 2 на результат измер ный измеритель 3 среди евыпрямленных сигнала к опорному ение расхода; да.ой суммы всех в аддитивной еспечивает ено Изобретение относится к измерениям расхода жидкостей электромагнитным методом.Целью изобретения является увеличение точности измерения за счет уменьшения погрешности, вызванной составляющими остаточного сигнала нулевой и первой степени частоты питания преобразователя расхода,На чертеже приведена структурная схема электромагнитного расходомера,Расходомер содержит источник 1 питания, преобразователь 2 расхода, обмотка возбуждения которого соединена с выходом источника питания, фазочувствительный измеритель 3 отношения сигналов, первый вход которого соединен с электродами преобразователя 2 расхода, интегратор 4, вход которого соединен с преобразователем индукции магнитного поля активной зоны преобразователя 2 расхода, а выход - с вторым входом фазочувствительного измерителя 3 отношения сигналов и двойной интегратор 5, вход которого соединен с выходом интегратора 4, а выход - с третьим входом фазочувствительного измерителя 3 отношения сигналов.Расходомер работает следующим образом, Источник 1 при помощи обмотки возбуждения преобразователя 2 генерирует в активной зоне преобразователя 2 периодическое магнитное поле, состоящее из гармонических составляющих кратных частот. Оценки расхода на этих частотах определяются выражениямиг й А (ц ) = Я+а ц +а и ++а ц1 1 гдаг й А (ц ) = Я+а ц +а и ++а и ,г гг г га г 1) (п = а+1),в - частота 1-й составляющей магнитного поля;Я - истинное значение расхода;а, - коэффициенты степенного аппроксимирующего частотную з мость аддитив ной погрешности оценок расхода,Фазочувствителъный измеритель 3 измеряет взвешенную сумму этих оценок в соответствии с выражениемлЯ=ЯА Х) где 0 - действительное знач Х, - вес 1-ой оценки расх Равенство нулю взвешен частот независимых член погрешности выражения (1) следующим выбором веса оцгде 1,= в,/в, - коэффициенты отношениячастот 0,1,),в, - частота низкочастотной составляющеймагнитного поля.Для получения взвешенной суммы оценокрасхода в соответствии с выражением (2), вактивной зоне преобразователя 2 генерируется взвешенная сумма составляющих индукции магнитного поляиВ(1) - . Х Г я 1 п(Г ц1),где 1, - целые нечетные числа.и измеряется средневыпрямленное значение основного, снимаемого с электродов преобразователя 2 сигнала, путем коммутации знака этого сигнала синфазно с низкочастотной составляющей индукции магнитного поля и последующего усреднения.Ограничение аппроксимирующего степенного ряда в выражении (1) значением ш=2 позволяет осуществить достаточно точное измерение, учитывающее типичные частотные зависимости составляющих аддитивной погрешности, вызванные трансформаторной, емкостной и резистив ной связью цепи возбуждения преобразователя 2 с измерительной цепью, Этому соответствуют три составляющие индукции магнитного поля, амплитуда которых в соответствии с выражением (4) определяются выражением (3) при п=3 Х -г3 (Г -1)(Г -Г )3 3 г (5)Постановка этих значений в выражение(4), после замены переменных Г, = 2 г + 1,1 = 2 г + 23 + 1 (з,г = 1,2 п) определяетследующую структуру индукции магнитногополя активной зоны преобразователя 2В(1 - я я 1 п(ц 1-(я+г)я(п 2 г+1)и С)++г я 1 п 2 г+2 я+1)и 1). влияния величины поля преобразователя ения фазочувствительизмеряет отношение значений основного сигналу б, структура1839542 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Заказ 18 п Подписное ВКИИПИ, Рег. ЛР Ио 040720 113834, ГСП, Москва, Раушская наб., 4/5которого совпадает со структурой индукции магнитного поля в соответствии с выражением (б). Сигнал б получается путем интегрирования интегратором 4 опорного сигнала 7, снимаемого с преобразователя индукции магнитного поля активной зоны преобразователя 2.Управление фазочувствительным детектором фазочувствительного измерителя 3 осуществляется сигналом 8, меняющим свой знак синфазно с низкочастотной составляю 1, Способ измерения расхода, включающий генерирование в контролируемой зоне периодического магнитного поля на трех различных частотах и измерение средневыпрямленного значения сигнала, снимаемого с электродов преобразователя расхода, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности, генерируют одновременно три гармонические составляющие магнитного поля и измеряют средневыпрямленное значение суммы составляющих сигнала, снимаемого с электродов, путем коммутации знака сигнала синфазно с низкочастотной составляющей магнитного поля, причем составляющие индукции генерируемого магнитного поля определяют из выраженияВ(С)-я я 1 п(оС)-(я+г)фя 1 п(ц(2 г+1)С)+ +гя 1 п(ы(1+2 г+2 я)С),где В(О - ицдукция магнитного поля преобразователя расхода;в- - частота низкочастотной составляющей индукции магнитного поля; щей индукции магнитного поля, полученным из сигнала б путем двухкратного интегрирования двойным интегратором 5.Описанный способ измерения расхода осуществляет коррекцию аддитивной погрешности преобразователя расхода при движущейся жидкости во время измерения расхода без специального цикла, требующего выключения расхода, причем коррекция осуществляется в самом преобразователе расхода. 1 - время;з и г - константы, произвольные натуральные числа,2, Устройство для измерения расхода, содержащее источник питания, соединенный с преобразователем расхода, и фазочувствительный измеритель отношения сигналов, первый вход которого соединен с выходом основного сигнала преобразователя расхода, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности, в него введены интегратор и двойной интегратор, а источник питания выполнен в виде генератора суммы трех гармонических составляющих, причем выход опорного сигнала преобразователя расхода через интегратор соединен с входом двойного интегратора и вторым входом фазочувствительного измерителя отношения сигналов, вход управления фазочувствительным детектором которого соединен с выходом двойного интегратора.