Устройство для измерения массового расхода жидких и сыпучих сред

4 Ьюз СоветсникСоциалистическиеРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл. с присоединением заявки М -Я 01 Р 1/66 Ркудерстеоеьй кеепет СССР ео делам яеебретеяяя и етерцтяй(72) Авторы нзобретенн В. А. Викторов и Г, Н, Ахобадз 71) Заявитель дена Ленина институт проблем управл(54 РОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАССОВОГО РАСХО ЖИДКИХ И СЫПУЧИХ СРЕДов Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в системах автоматического контропя и измерения расхода жидкостей и сыпучих сред, в частности жидких криогенных продуктов.Известно устройство дпя измерения расхода жидкостей, содержащее СВЧ генератор, передающую и приемную антенны, смеситель и схему вторичной обработки измерительной информации 13.Недостатком этоГо устройства является высокая погрешность измерения объемного и массового расхода жидкости,Наиболее близким по текнической сущности к изобретению является устройство дпя измерения расхода жидкости, содержащее передающую и приемную антенны, распопоженные на измеритепьном участке трубопровода, СВЧ генератор, соединенный с передающей антенной и первым входом смесителя, связанного своим вторым входом с приемной антенной, а выходом - с фильтром 23. Недостатком этого устройства явпяется низкая точность измерения, обусппенная нестабипьностью поплеровскогосигнала и его зависимостью от физических свойств жидкости,Бель изобретения - повышение точности измерения.Поставленная цепь достигается тем,что в устройство дпя измерения массово.го расхода жидких и сыпучих сред, со 10держащее передающую и приемную антеннырасположенные на измерительномучастке трубопровода, СВЧ генератор,соединенный с передающей антенной ипервым входом смесителя, связанного1своим вторым входом с приемной антенной, а выходом - с фильтром, введеныдва сумматора, модупятор частоты соединенный с СВЧ генератором, второйфильтр, соединенный с выходом смесителя и со вторыми входами сумматоров,вычислитель плотности среды, депитепьи умножитель, причем выход первогофильтра соединен с первыми входами втоО 15 20 25 30 35 40 рого и первого сумматора; выход которого соединен с первым входом делителя и через вычислитель плотности. средысоединен с первым входом умножитепя,в выход второго сумматора соединен свторым входом делитепя, подкпюченногоко второму входу умнохсителя.На чертеже изображена функционвпьная схема устройства,Устройство содержит модулятор 1,СВЧ генератор 2, передвюшую антенну3, приемную антенну 4, смеситеуь 5,первый фильтр 6, второй фильтр 7, первый сумматор 8, второй сумматор 9, депитель 10, вычислитель 11 плотностисреды, умножитепь 12,Устройство работает спедуюшим обрвзом,Модупятор 1 производит симметричную частотную модуляцию колебаний СВЧгенератора, например, по пилообразномузакону,С выхода СВЧ генератора 2 частотномодулнроввнные колебания поступаютодновременно в нередвюшую антенну 3и нв вход смесителя 5. СВЧ копебвние,поступившее в антенну 3, распространяется по трубопроводу в потоке среды ипоступает нв вход приемной антенны 4,с выхода которой передается нв второйвход смесите пя 5. Нв выходе смесителя 5 выделяется сигнал с частотой,равной рвзностной частоте р прямого ираспространяющегося в среде сигналов.При движении среды в трубопроводе частота распрострвняюшегося в среде сигнала имеет доппперовскую состввпяюшую ,пропорциональную скорости потока.Частоты модупироввнных СВЧ колебании для возврвствюшего и спвдвюшегоучастков неодинаковы,Рвзностнвя чвстотв дпя возрвжвюшего участка зондируюшего сигнала 18 4гдеь - девиация частоты;- диэлектрическая постоянная.Диэпектрическвя постоянная пропорциональна плотности среды. С выхода вычислителя 11 плотности среды нв вход умнохситепя 12 поступает сигнал, пропорциональный плотности среды, движушийся по трубопроводу. С выхода второго сумматора 9 нв первый вход депителя 10 поступает сигнвп,пропорциональныйя,ч%А с где КО - средняя частота модупироввнного зондирующего сигнала;М - скорость потока среды. Одновременно нв второй вход делителя 10 поступает сигнал, пропорционвльный величине (3), где происходит деление поступивших на выход сигналов. Нв выходе делителя 10 получают сигнал, пропорциональный скорости потока среды, который поступвет на второй вход умнохситепя 12, В умножителе 12 в результате перемножения величин, пропорционвпьных скорости потока и плотности Среды, получают массовый расход. Экономический эффект от испопьзоввния изобретения достигается за счет сни. жения потерь в результате более точного учета и нормирования расходуемой жидкости или сыпучих материалов в раз,личных технопогических процессах,Формула изобретенияв дпя спадающего участка 45 р =1р(2)С выхода смесителя 5 сигнвц поступает нв вход фигьтров 6 и 7, которые вы, депяют частоты р и р, .Величины, про порционвльные этим частотам, скпвдыввются и вычитаются в сумматорах 8 и 9 соглвсно выражениям (1) и (2), С выхода первого сумматора 8 нв вход вычиспитепя 11 плотности среды поступает 55 сигнвп, пропорционвпьный величинев Ем фм м Устройство для измерения массового расходв жидких и сыпучих сред, содержашее передвюшую и приемную антенны, расположенные нв измеритепьном учвстке трубопровода, СВЧ генератор, соединенный с передвюшей антенной и первым входом смеситепя, связанного своим вторым входом с приемной антенной, в выходом - с фиш тром, о т л и ч в ю ш ее с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены двв сумматора, модулятор частоты, соединенный с СВЧ генератором, второй фильтр, соединенный с выходом смеситепя и со вторыми входами сумматоров, вычислитель плотности среды, делитель и умно896418 Составитель В., КпещевниРедактор О, Поповка Техред И. Гайду тор А. Ференц 1679/27 Тираж 670 Подпис ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд.ка Филиал ППП Патентфг, Ужгород, ул. Проектная,5житель, причем, выход первого фильтра соединен с первыми входайи второго и первого сумматора, выход которого соединен с первым входом делителя и через вычислитель плотности среды - с первым входом умножитепя, а выход второго сумматора соединен с вторым входом делителя, подключенного ко второму входу умножителя. 4Источники информации,принятые во внимание при экспертизе:Ъв г 1 в Ю.Элегч оссЮо Иоа 1 еВЭв 1 тЬ маваг Йд 6 дягеоцгвев.- Меа+Вц 1 ВВЖ сед СоМго 1,"1910, Ь,Кать.3 1970, Э, И 11.%,ййегЬгжЬ Э.А. Вв"отче юейобваког, срзосСВл 1 о Рсьоц аМ ейную ЖвМц-,3 чеММ иа,-1 ЕЕЕ Тгсц 1 ас 1 сЬ 1 опа ол Элей.ввйаыо мд йеови ееепм,1970, 19, Ке 4 (прототип).