Дифманометр-расходомер газа с автоматическим учетом его давления и температуры

384 О Сова СоветскикоциалистическиРеспублик ретен ОР ЖОМУ СВ 4 ДЕТЕДЬС т ВУ влетельства33979о 1701283/18 10) вт, с ависимое М. Кл. 6 01115/04 Заявлено 30. Х.197 присоедипе м Приор ите Комитет по делам наобретений и открыти при Совете Министров СССР.121 (088,8 публи ковано 23 Х ата опубликовани д нов и Н, А. и аявител ОМЕТР-РАСХОДОМЕР ГАЗА С АВТОМАТИЧЕСКИМУЧЕТОМ ЕГО ДАВЛЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ:С К, - измеряемый расход газ ный к фактическим знг лсния и температуры;- коэффициент, загнсящ 1 состава газа и геомст щего устройства;- перепад давления на репада;- абсолютная темпсрату- коэффициент сжимаем- абсолютное давление20 г а, приведенченням давги только от рни сужшотчнке ана принципиал асходомера, ля 1 подсоедин трическим вет ра газа;ости газа;газа,дг 1м, ода 30 Авторыизобретения В. Р. Андрианов, А. А. Королев, Н. Изобретение относится к измерительной технике, в частности к дифманометрам-расходомерам газа.Известный дифманометр-расходомер не обеспечивает автоматического учета коэффициента сжимаемости газа, что ограничивает область его применения в случае измере;ия расхода газа при относительно невысоких давлениях (до 3 - 5 кгс/сл 1), так как при более высоких давлениях неучет коэффициента сжимаемости газа приводит к большим погрешностям измерения расхода.Цель изобретения - автоматический учет коэффициента сжимаемости,Это достигается тем, что дифманометр снабжен двумя резисторами и двумя дополнительными термометрами сопротивления, включенными по схеме электрического моста в его противоположные плечи, а дифференциально - трансформаторный преобразоьатель датчика перепада давления выполнен с дополнительной вторичной обмоткой, к которой подключена одна диагональ моста. Другая диагональ моста включена последовательно синфазно в ветвь с компенсирующим преобразователем.На чертеже показ ьная схема дифмапометра-рВход нуль-усилите енпараллельным элек вя из которых содержит включенные последовательно выходы первой обмотки датчика 2 перепада давлешгя и датчика 3 давления, а другая - включеннь 1 е последовательно выходы компенсирующе;о преобразователя 4, термометра сопротивления 5 н мостовой схемы, образованной резисторами б и 7, термометрами сопротивления 8 и 9.,1 ргая диагональ моста подключена к второй обмотке датчика перепада. Реверсивный двигатель 10 подсоединен к выходу нуль-усилителя 1, кннематнческн связан с указателем отсчетного устройства 11 и через квадратичный кулачок 12 - с плунжером компенсирующего преобразователя 1.Схема обеспечивает автоматическое электроаналоговое рсшенне уравнения расходаКоэффициент сжимаемости газа является сложной функцией его давления и температу. ры и обычно задается в виде таблиц или графиков. Для многих газов, в том числе для метана, являющегося основной составной частью природных углеводородных газов, зависимость коэффициента сжимаемости от давления и температуры в практически вакнлых диапазонах их изменения может быть с большой точностью выражена аналитической формулойК=1 ОР, (2)Т(В +Т)где А, В и б - коэффициенты, постоянныедля данного состава газа.Так, например, для метана погрешность приведенной формулы не превышает 1% в диапазоне изменения давления от 0 до 60 кгс/сл 2 и в диапазоне изменения температуры от - 25 до +50 С (А=:390 В=700; 0=5,7).С учетом соотношения (2) уравнение расхода (1) может быть преобразованоРР =(А - Т) 1:Р (3)в+тДифманометр - расходомер автоматически решает уравнение (3) следующим образомДатчик перепада давления преобразует приложенный к нему перепад давления АР, возникающий на сужающем устройстве при прохождении через него газа, в переменное напряжение Иьр, пропорциональное перепаду давления- Ьр - КЬРф (4) где Кьр - коэффициент преобразования датчика перепада.Выходное напряжение Удифференциально-трансформаторного преобразователя компенсатора 4 связано с перемещением указателя расхода сс соотношениемЦ= 1. аа (5) где К, - коэффициент преобразования компепсатора.Выходное напряжение электрического моста, образованного резисторами 6 и 7 и термометрами сопротивления 8 и 9 и подключенного одной диагональю к дополнительной выходной обмотке датчика перепада давления, связано с 1 перепадом давления Р и температурой Т соотношением1 1, К, - Т 1,;, Р К, - ТК,+Т К 2+Т где Уьр = Кьр ЬР - выходное напряжениеВТОРой (ДОПОЛПИТЕЛЬ- пой) обмотки датчика перепада давления;Кьр - коэффициент преобразования датчика перепала давления по дополнительной обмотке;К и К 2 - постоянные величины,опре.1 еленные параметрами моста и выходной цепи датчика перепала давения.Параметры чувствительного элемента датчика давления выбраны так, что Обеспечивается пропорцио)алыОсть сопротивления латчнкс прилокенному к нем) аосолютОму дав лению газаУ =К Р, (7) 15где Кр - коэффициент преобразования датчика давления.Аналогично параметры чувствительного элемента термометра сопротивления О выбраны таким образом, что обеспечивается пропорциональность сопротивления термометра абсолютной температуре окружающей его среды1 т - Кт(8)25где К, - коэффициент преооразования термометра сопротивления,При синфазпом включении напряженийУьр, Уи lн величина тОка, протека 10 щегоЗОв контуре абсиде, выражается соотношениемИЬР+ У+ У,Ял + йтилиК - ТКЬР 1 ЬР + К аф + КЬР ЬРГ 9)К Р+КТТок 1, протекая по контуру, создает на преобразователе датчика давления падение напряжения Ур которое вычитается из напряжения 1 ьр. Разность этих напряжений ЛУ = Сьр - Ул, подается на вход нуль- усилителя 1 и после усиления приводит во вращение реверсивный двигатель 10.Двигатель 10 вращается в таком направлении, что кинематически связанный с ним через квадратичный кулачок 12 плунжер дифференциально-трансформаторного пребразователя 4 перемещается до тех пор пока в контуре абебе не установится такое значение тока, при котором разность напряжений ьЕ/ не станет меньше порога чувствительности прибора1=ьр - 1 Р 1 1 по рог0 (10)Из соотношений (4), (7), (9) и (10) следует, что при установившемся режиме 60ЛУ=Кьр ЛР -К - ТК.р ьР+ К +Кь лР К, Р=ОК,+Т65К Р+К,Т384016 Откуда Кзо К,а=КрКа Предмет изобретения Кьр К, Кр К(16) Составитеь Б. Розовскаядактор Т. Рыбалова Техред Л. Грачева 1 хорректор Л. Царько Изд.1564 Тираня 755 Подписноо делагя изобретений и открытий при Совете Министров ССС Москва, Ж, Раушская наб д. 4,5 каз 212611НИИПИ Кокните Типография, пр, Сапунова, 2 ЬРт К р К,К, - тг,КрК,К + тСтруктура соотношения (12) идентична структуре выражения (3), а, следователь о, показания расходомера пропорцио 1 альны измеряемому расходу при условии, если.параметры элементов расходомера выбраны таким образом, что Клр ККар КтТаким образом, предложенное изобретение позволяет повысить точность и расширить область применения дифманометров-расходомероц за счст автоматического учета зависимости коэффициента сжимаемости газа от давления и температуры,10 Дифманометр-расходомер газа с автоматическим учетом его давления и температуры по авт, св.339796, отличающийся тем, что, с целью автоматического учета коэффициента сжимаемости, он снабжен двумя резисторами 15 и двумя дополнительными термометрами сопротивления, включенными по схеме электрического моста в его противоположные плечи, а дифференциально-трансформаторный преобразователь датчика перепада давления вы полпен с дополнительной вторичной обмоткой,к которой подключена одна диагональ упомянутого моста, другая диагональ которого включена последовательно синфазно в ветвь с компенсирующим преобразователем.