Способ градуировки жидкостных расходомеров с аналоговым электрическим выходным сигналом

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 671 1) 4 С 01 Р 25/00 ЕТЕРИЯ ЬСТВ е ОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗ А ВТОРСНОМУ СВИ(56) Бирюков Б.В., Данилов М.А.,Кивилис С.С. Точные измерения расхода жидкостей. М.: Машиностроение,1977, с. 46, рис. 17.(54) СПОСОБ ГРАДУИРОВКИ ЖИДКОСТНЫХРАСХОДОМЕРОВ С АНАЛОГОВЬИ ЛЕКТРИЧЕСКИ 1" В 1 аХОДНЕр 1 М СИГНАЛОГ 1(57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет уменьшить погрешности задания расхода иувеличить производительность процессаградуировки. Уровень жидкости 3 вмерном резервуаре 1 контролируетсяЪпо показаниям измерителя 16 периода.В момент пуска установки в действиенасос 9 выключается, клапан 13 открывается и над жидкостью 3 в резервуаре 1 создается давление, близкое к исходному давлению в источнике 15.Это давление вынуждает жидкость 3 течь по трубопроводу 6 и через трубопроводы 10 и 11 и выключенный насос 9 в сливной резервуар 8, Так Формируют и пропускают через проверя - мый расходомер 7 и образцовый измеритель 2 количество жидкости в резервуаре, поток жидкости с монотонно убывающим расходом. Измерение производят в точках на границах интервалов измерения, для этого по переднему фронту частотно-модулированного сиг- дрЗ нала формируют прямоугольные импульсы и одновременно измеряют интервалы времени между ними. Средний массовый раояод в а-й ковент времени опредепя- С ется как взятое для -го и (+1)-го моментов времени отношение разности абсолютных значений масс жидкости к полусумме этих же интервалов. 3 ил.Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерению расходов жидкости, и может быть использовано для градуировки жидкостных расходомеров с аналоговыми электрическим выходным сигналом, например для электромагнитных индукционных расходомеров, в широком интервале значений расхода и температур жидкости,Целью изобретения является уменьшение погрешности задания расхода и увеличения производительности процесса градуировки.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для осуюествления предлагаемого способа градуировки жидкостных расходомеров с аналоговым электрическим выходным сигналом; на Фиг.2 и 3 - временные диаграммы работы иммерсионного измерителя массы с подключенным к нему измерителем периода и работы аналого-цифрового преобразователя. Устройство для осуществления способа содержит (фиг. 1) мерный резервуар 1 с измерителем 2 количества жидкости 3 в резервуаре, выполненном в виде иммерсионного измерителя массы жидкости с частотно-модулированным выходным сигнаЛом, получаемым от струнного датчика 4, преобразующего момент выталкивающей силы, действующей на погружаемый элемент 5, в частоту колебаний механического резонатора, технологический трубопровод 6, соединенный с мерным резервуаром 1 и используемый для размещения проверяемого расходомера 7, сливной резервуар 8, насос 9 с трубопроводами 10 и 11, первый из которых - напорный и соединен с другим концом технологического трубопровода б, а второй всасывающий и соединен со сливным резервуаром, электронный блок 12 Формирования команд, выполненный в виде формирователя прямоугольных импульсов по переднему фронту частотно- модулированного сигнала с датчика 4, клапан 13 с трубопроводом 14, соединенный с мерным резервуаром 1, источник 15 давления сжатого газа, выполненный в виде емкости, соединенный с трубопроводом 14 клапана 13, измеритель 16 периода следования импульсов, вход которого соединен с выходом блока 12, аналого-цифровой преобразователь 17, управляющий вход5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 которого также соединен с выходом блока 12, а измерительный вс выходом расходомера 7, и цифровой регистратор 18, входы которого соединены с выходами измерителя 16 периода и аналого-циФрового преобразователя 17. Кроме того, для удобства заполнения системы жидкостью и ускорения возврата ее в исходное положение устройство снабжено вентилями 19 и 20, установленными на мерном резервуаре 1 и сливном резервуаре 8, а также вентилем 21 с трубопроводом 22, соединенными с источником 15 давления сжатого газа и сливным резервуаром 8.Способ осуюествляют следующим образомУстройство, с помощью которого осуществляют способ, подготавливают к работе, для чего жидкость 3 насосом 9 закачивают в мерный резервуар 1 из сливного резервуара 8. Клапан 13 при этом закрыт, а в источнике 15 имеется давление сжатого газа, достаточное для создания максимальной скорости потока жидкости в трубопроводе 6, Уровень жидкости 3 в мерном резервуаре 1 контролируется по показаниям измерителя 16 периода. В момент пуска установки в действие насос 9 выключается, клапан 13 открывается и над жидкостью 3 в ре-. зервуаре 1 создается давление, близкое к исходному давлению в источнике 15. Это давление вынуждает жидкость 1 течь по трубопроводу 6 и далее через трубопроводы 1 О и 11 и выключенный насос 9 в сливной резервуар. Таким образом, Формируют и пропускают через проверяемый расходомер и образцовый измеритель количества жидкости в резервуаре поток жидкости с монотонно убывающим расходом, На выходе расходомера 7 при этом появляется аналоговый электрический выходной сигнал, а на выходе иммерсионного измерителя 2 - частотно-модулированный сигнал с периодом, изменяющимся по зависимости кривой 23, приведенной на фиг, 2Показания образцового измерителя и расходомера можно регистрировать в. цифровой ФормеОбъемы мерного резервуара 1 и источника 15 давления сжатого газа подобраны так, что их отношение равно1267166 3отношению максимального расхода жидкости к минимальному, например 1 О:1, При этом давление газа по мере истечения жидкости 3 падает, скорость истечения жидкости, а, следовательно, и расход монотонно убывают.Одновременно убывает текущее значение периода Т частотно-модулированного сигнала. Поскольку измеритель 16 периода регистрирует среднее значение 0 периода за интервал измерения, тоцифровой код И; на его выходе изменяется в соответствии с кривой 24 цаФиг. 2. Этот код появляется толькопосле окончания интервала измерения, 15т.езапаздывает относительно момента, в который текущее значениепериода совпадает с полученным средним значением, на половину интервалаизмерения (принимая пренебрежимо малой погрешность такого приближенногопредставления, связанную целинейностью зависимости кривой 23 ца маломинтервале). Для получения це абсолютного значения массы жидкости 3 в резервуаре 1, а ее изменения за времяодного измерения необходимо вычестьдва соседних результата измерениямассы. Так как каждое из них относится к середине интервала измерения,30то среднее значение производной, вычисляемой по конечным разностям, относится к середине отрезка между.этими точками, т.е. к точке, являющейся границей двух соседних интервалов времени измерения. В то же время сигнал проверяемого расходомера (кривая 25 на Фиг. 3) отслеживает значение мгновенного расхода практически без задержки. По этому измерения необходимо производить в тех же точках, для которых вычисляется производная сигнала иммерсионного измерителя массы, т.е. в точках ца границах интервалов из мерения. Последнее достигается тем, что по переднему Фронту частотно- модулированного сигнала формируют прямоугольные импульсы и одновременно с того же датчика измеряют интер валы времени между ними. Средний массовый расход в д-ый момент времени определяется как взятое для -го и (+1)-го моментов времени отношение разности абсолютных значений масс 55 жидкости к полусумме. этих же интервалов. Сигнал с поверяемого рдсходомера измеряют в момент прохождения прямоугольных импульсов ца упрдвляющцй вход андлого-цифрового преобразователя, т.е. в .-ый момент времени, тем самым цроцзводят синхронизацию сигналов частотного датчика и расходоера цо передним Фронтам сигналов частотного датчика.После получения зндчеццй массовых расходов по мерному баку и расходомеру в синхронизированные моменты времени определяют градуированную характеристику расходомера.Таким образом, путем одновременного непрерывного измерения массы и интервалов времени одним датчиком с частотным выходным сцгналог достигается уменьшение погрешности задания расхода в сравниваемые с показателями градуируемого расходомера моменты времени. Формула из обретения Способ градуцровкц жидкостных рдсходомеров с аналоговым электрическим выходным си налом, заключающийся в том, что цз мерного резервуара с жидкостью и размещенным в цем погружаемым элементом сцлоизмерителя вытесняют жидкость через градуируемый расходомер, измеряют вытдлкцвающую силу цд погружаемом элементе и выходной сигнал расходомерд в синхронизированные моменты времени, а также длительность интервалов вреленц между этими моментами ц определяют средний массовый расход и градуировочную характеристику расходомера в .-й момент времени, о т л ц ч а ющ и й с я тем, что, с целью умецьшения погрешности задания расхода иувеличения производительности процесса градуцровки, прц вытеснениижидкости из мерного бака обеспечивают монотонно убывающий расход, величину выталкивающей силы измеряют датчиком с частотным выходным сигналом,а средний массовый расход в -й момент времени определяют как взятоедля -гои (+1)-го моментов времениотношение разности абсолютных значений масс жидкости к полусумме этихже интервалов времени, сравниваютэтот средпш массовый расход с показаниями градуируемого рдсходомера в-й момент времени, а синхронизациюсигналов с частотного датчика ц расходомера производят по передгпм фронтам сигналов.частотного датчика.Тираж 705Государственного комитета елам изобретений и открыт Москва, Ж, Раушская на ПодпиСССРй