Электромагнитный расходомер

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сюез СоветскикСщиваистинескихРеспублик н 1964453 фЛ(22) Заявлено 090480 (21) 2907356/18-10с присоединением заявки М 9(23) ПриоритетОпубликовано 071082, Бюллетень Йо 37Дата опубликования описания 071082 И) М. Кл. 6 01 Г 1/58 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(71) Заявитель Опытный завод Электрон"(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР Изобретение относится к средствам измерения расхода жидкости и может быть .использовано при по-, строении цифровых расходомеров.По основному авт . св. 9 773436 известен электромагнитный расходомер, содержащий последовательно соединенные источник переменного тока. и первичный преобразователь расхода с настроенной на частоту источника обмоткой возбуждения и двумя электродами, а фазосдвигающее устройство, вход которого соединенс источником переменного тока, генератор импульсов, дискретный делитель частоты, формирователь разности фаэ, два формирователя прямоугольных импульсов, вход первого иэ котоРых соединен с выходом первичного преобразователя расхода, вход второго - с выходом фазосдвигающего уст" ройства, а выходы формирователей прямоугольных импульсов соединены с входами формирователя разности фаз, а также двумя схемами совпадения,причем первый вход первого из них соединен с выходом генератора, второй ее вход - с выходом формирователя раэности фаэ, первый вход второй схемы совпадения через дискретный делитель частоты также соединен с выходом генератора, второй . ее вход соединен с выходом первого фоРмиРователя прямоугольных импульсов, а выходы обеих схем совпадения соединены с входами цифрового делителя импульсных сигналов. На показания известного расходомера влияет частота питающего тока. Действительно, алгоритм определения расхода в известном расходомере получен иэ совместного решения следующих выражений 15для полезной ЭДС Е= )сЭЯ (1)или Е= О з 1 пЧ, (г)для квадратурной Е 1= )с 31 (3) 20.или Е= ц совЧ (4) Откуда Е/Е 1 можно записать Щ,О Б 1 аЧ25 Мй 0 совЧ или Я = )с;дЧ,. (б) где Я - расход измеряемой среды 3 - ток возбуждения- конструктивный параметр преобразователя;Г - частота питающего тока)с - масштабный коэффициентЧ - угол между вектором сумматорной ЭДС 0 первичного преобразователя расхода и квадратурной ЭДС Е . 5Из совместного анализа выражений (5) и (б) следует, что масштабный коэффициент преобразования расхода )с в известном расходомере включает в себя частоту Г питающего тока,0 нестабильность которой оказывает ощутимые измерения показаний приборами)Цель изобретения - повышение точ-. ности измерения расхода путем исключения влияния нестабильности частоты 15 питающего тока.Укаэанная цель достигается тем, что известный расходомер дополни" тельно снабжен вычислителем Сд Ч и делителем, причем первый вход делителя р 0через вычислитель Сд Ч подключен к выходу цифрового делителя импульсных сигналов, а второй вход делителя подсоединен к выходу первого Формирова" теля прямоугольных импульсов.На чертеже представлена блок-схема электромагнитного расходомера.Расходомер содержит источник 1 переменного тока, первичный электромагнитный преобразователь 2, содержащий подстроенный конденсатор 2-1, обмотку,2-2 розбуждения, электроды 2-3 и 2-4, фазосдвигающее устройство 3, формирователи 4 и 5 прямоугольных импульсов, формирователь б разности фаз, генератор 7 импульсов, схемы 8 и З 5 9 совпадения, дискретный делитель 10 частоты, цифровой делитель 11 импульс" ных сигналов, вычислитель 12 и делитель 13.40Устройство работает следующимобразом.По обмотке 2-2 первичного преобра-. зователя, настроенной конденсатором 2-1 в резонанс с частотой Г источника 1 тока, протекает переменный ток 3 , создакиций магнитное поле в зазо-. ре между электродами 2-3 и 2-4,При движении жидкости на этих электродах наводится ЭДС Е, пропорциональная расходу Я жидкости. Одновременно с ЭДС Е на электродах наводится квадратурная ЭДС Е 2, зависящая от часто" ты й питающего тока, откуда путем Математических преобразований величин Е и Е 2 может быть получен алворитм определения расхода, который сводится к измерению угла Ч , определения Сд Ч и делению последнего на . значение частоты Й. 60Практически определение расхода производится следующим образом.Напряжениеформируется в прямоугольные импульсы длительностью Т/2(Т - период колебаний источника 1 65тока) Формирователем 5 и подается на один вход .Формирователя б разности фаз, на второй вход. которого подают" ся прямоугольные импульсы с Формиро-. вателя 4, фаза которых совпадает (достигается при настройке) с Фазой квадратурной ЭДС. Эти импульсы Формируются формирователем 4, подключаемым к фазосдвигающему устройству 3, которое в свою очередь подключено к источнику 1 тока.формирователь б разности фаз Формирует на выходе импульс с длительностью, пропорциональной разности времени поступления на ее входы импульсов с Формирователей 4 и 5.При этом величина длительности импульса 1 определяется выражением Ча)сд 2где Ег - частота следования импульсов генератора 7)сд - коэффициент деления делителя 10.Импульсы Н 1 и Н 2 поступают на входы цифрового делителя 11 импульсных сигналов, который выполняет операцию .деления чисел 01 и Н- 2 - - )с = 2)ср - -. (9)И Й й СТИспользуя выражение (б) и учитывая, что Т " - ,можно числой представить2 У(фв виде2 Ч Ч Мдф 2)с -- фд 2)с =)с =-с -лвАсцТ.сфЛ А 2 У А 4Из выражения (10) определяется искомый угол Ч)сдДалее вычислитель 12 определяет Сд СР, а делитель 13 осуществляет процесс деления СЧ на величину 1/(10) где аф 2 У- угловая частота колебаний источника переменного тока.Импульсы с выходов формирователей 5 и б поступают на первые входы схем 8 и 9 совпадения соответствен" но импульсы с генератора 7 непосред" ственно поступают на второй вход схемы 8 совпадения, а на второй вход схесхемы 9 совпадения поступают импульсй с выхода дискретного делителя 10 частоты, подключенного к генерато" ру 7. При этом в течение каждого периода на выходах схем 8 и 9 зафиксированы соответственно следующие числа импульсов964453 1. Авторское свидетельство СССР15;по.заявке 9 2754408/18-10, кл. 6 01 Р" 1/58, 1979. ставитель С,Лебедев Техред И. Надь ктор В. Бутяг Редактор Ю. Середа 13/20 Тираж 673ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений13035, Москва, В, Р Подписноеомитета СССРткрытийская наб., д. 4/ Зака фПатентф, г, ужгород, ул ктная,илиа устраняя тем сЪмым,зависимость показаний расходомера от изменения частоты питающего тока.Зкономический эффект может быть получен в связи с тем, что предлагаемый расходомер не будет иметь индивидуального вторичного прибора, а будет являться составным элементом системы контроля параметров, что позволит получить около 140 тыс.руб. экономииформула изобретенияЭлектромагнитный расходомер по авт, св. 9 773436, о т л и ч а ю ц и й с я тем, что, с целью вавы веиия точности измерения, он дополнительно снабжен вычислителем СдЧ,где Ч - угол между векторами суммарной ЭДС первичного преобразова"теля и квадратурой ЭДС,и делителем,причем первый вход делителя черезвычислитель йд у подключен к выходу цифроиого делителя импульсныхсигналов, а второй вход делителя подсоединен к выходу первогоформирователя прямоугольных импульсовИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе