Расходомер

,Измако тельство СССР г 7/00, 1983. льство СССР 7/00, 1968,Ь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ по изОБРетениям и отнРытияпРи Гннт сссР(71) Московское агреторское бюро нтемп"(57) Изобретение относится к расходометрии и позволяет повысить точность измерения и расширить диапазон измерений расхода. При изменении расхода среды на диафрагме 1изменяется перепад давлений, которыйрегистрируется датчиком 3, Выходнойсигнал датчика 3 поступает в суммирующий усилитель оптимизатора 1, навыходе которого возникает сигнал рассогласования. Под воздействием этогосигнала исполнительный механизм 6 изменяет проходное сечение диафрагмы 1, Счетно-решающий блок 5 ведетобработку сигналов и выдает резуль"тат измерения, 1 з.п.ф-лы, 2 ил.3 17321Изобретение относится к измерению,расхода:нидкости и газа,Известна система измерения расхода жидкости, содержащая делительпотока в каждом обводном трубопроводе расположен расходомер соответствующего предела измерения, а такжесравнивающее избирательное переключающее устройство и измерительное 10устройство., Система измерения расхода жидкости работает следующим образом,Расход жидкости регистрируетсядатчиком расхода и результат обрабатывается в сра внивающем избирательном переклюцающем устройстве и придостижении расхода максимальногорасхода через данный датчик устройство переключает поток жидкости на Одругой датчик с другим диапазоном,Дальнейшее увеличение расхода приведет к переключению потока на следующий датчик и т,д.Недостатком известной системы являются большие габариты из-за наличия переключающих устройств, трубопроводов и датчиков расхода, а такжеотсутствие информации в момент переключения с одного датчика на другой,Наиболее близким к предлагаемомуизобретению по технической сущностиявляется расходомер, содержащий замерную линию с установленным в нейдатчиком наличия потока и диафрагмой,35параллельно которой включен дифференциальный датчик,Расхюдомер работает следующимобразом. Поток жидкости или газа,проходя через диафрагму, создает перепад давления, который регистрирутся дифференциальным манометром насамописце, Пьезоэлектрический датчик, установленный эа диафрагмойфиксирует наличие потока. Электрический сигнал с пьезоэлектрическогодатчика поступает через триггернуюсистему на механизм привода дополни"тельного пера на самописце.Таким образом по диаграмме самописца можно раздельно определить количество жидкости и газа, протекающее по магистрали.Недостатком является узкий диапазон измерения расхода жидкости, а55такие низкая тоцность замера на малыхрасходах та к ка к ра сход жидкостипропорционален произведению площадипроходного сецения диафрагмы и корня 3квадратного из перепада давления наней, Площадь проходного сечения диаФрагмы постоянная, цто ограничиваетдиапазон измеряемых расходов. Крометого, датцик перепада давления имеетнаименьшую относительную погрешностьпри максимальном перепаде, значит,при минимальном расходе замер произведен с наибольшей погрешностью,Цель изобретения - повышение точности измерения расхода жидкости игаза и расширение диапазона измерений.Поставленная цель достигается тем,цто в него дополнительно введеныдатчик площади диафрагмы, соединенный с диафрагмой, датчики давления итемпературы, установленные на замерной линии, оптимизатор перепададавления, исполнительный механизм исчетно-решающий блок, соединенныйвходами с выходами дифференциального датчика, датциков давления, температуры, наличия потока и площадидиафрагмы, выход дифференциального датчика через оптимизатор перепада давления подключен к исполнительномумеханизму, связанному с диафрагмой.На Фиг. 1 изображена блок-схемарасходомера жидкости и газа нафиг.2 - блок-схема оптимизатора перепада давления,Расходомер содержит диафрагму 1,установленную в камерную магистраль 2,дифференциальный датчик 3, оптимизатор Ч перепада давления, счетно-решающий блок 5, исполнительный механизмб, датчик 7 площади диафрагмы, датчик8 давления, датчик 9 наличия потокаи датчик 10 температуры среды.Диафрагма 1, исполнительный механизм б и датчик 7 площади диафрагмысоставляют регулятор 11 проходногосецения,Оптимизатор 1 перепада давлениясостоит иэ суммирующего усилителя 12и блока 15 нелинейности типа зонанечувствительностиРасходомер работает следующим образом.Измеряемая среда жидкость ийигаз), проходя по замерной магистрали2 создает на диафрагме 1 перепад давлений, который регистрируется дифФеренциальным датциком 3. Напряжение,пропорциональное этому давлению сдатчика 3, поступает в счетно-решающий блок 5 и на первый вход сумми517321 рующего усилителя 12 оптимизатора перепада давления, На второй вход суммирующего усилителя 12 подается напряжение задания, равное напряжению, получаемому с дифференциальногс датчика 3 при максимальном перепаде давлений на диафрагме, но с противоположным знаком. На выходе суммирующего усилителя 12 получается напряжение рассогласования, так если Б. будет положительным сигналом, а Г дотрицательным, а по абсолютной величине они равны, то на выходе СУ 12 будет ноль.15Изменение в большую или меньшую сторону от этого значения приведет к изменению суммы, которая будет положительной или отрицательной.Сигнал рассогласования поступает 20 в блок 13 нелинейности,. на выходе которого получается сигнал разного знака в зависимости от знака рассогласования и с учетом нечувствительности, 25Блок 13 нелинейности типа "зона, нечувствительности" введен для предотвращения обработки исполнительным механизмом б в определенном .иапазоне перепада давлений на диаФрагме,Исполнительный механизм б изменяет проходное сечение диафрагмы 1 до такого уровня, при котором .на диафрагме 1 будет максимальный перепад давлений.Изменение проходного сечения диафрагмы 1 регистрируется датчиком 7 плсщади диафрагмы, электрический сигнал с которого поступает в счетно-решающий блок 5 для определения расхода измеряемой среды. При получении сигнала40 с датчика 9 измеряемая среда - жидкость, счетно-решающий блок 5 ведет обработку результатов с дифференциального датчика 3, датчика 7 площади диафрагмы и датчика 10 температуры сре ды, а если измеряемая среда - газ, блок 5 обрабатывает и электрический сигнал с датчика 8 давления.Рассмотрим работу расходомера при увеличении расхода среды. При увеличении расхода среды на диафрагме увеличится перепад давлений ( а.Р), который регистрируется датчиком 3, на выходе О, ) которого пропорционально увелицйвается напряжение, Это напряжение поступает в суммирующий усилитель 12 оптимизатора 4 на выходе из которого получаем сигнал рас 63бсогласования Ь Б. Если этот сигнал находится в зоне Ь Б блока 12 нелинейности, то регулятор 11 не изменяет свое проходное сечение, Если Ь 1 с усилителя 12 больше АБ блока13, то исполнительный механизм 6 увеличивает проходное сечение диафрагмыУвеличение проходного сечения уменьшает перепад на диафрагме, и, соответственно, уменьшается напряжение с датчика 3.Проходное сечение диафрагмы увеличивается до тех пор, пока с усилителя 12 сигнал Ь будет в зоне 13 Ь ц нелинейности.Аналогично рассмотрим работу схемы при уменьшении расхода среды.При уменьшении расхода среды уменьшится перепад на диафрагме 1 и, соответственно, уменьшится Б, которое приведет к уменьшению Ь 0 усилителя 12, Если Ь усилителя 12 меньше И блока 13, то исполнительный механизм 6 уменьшает проходное сечение диафрагмы 1, Уменьшение сечения вызывает увеличение Ь Р и увеличение Б 12. Уменьшение проходного сечения происходит до тех пор, пока с усилителя 12 сигнал Ьпопадает в зону Ь 0 нелинейности 13.Счетно-решающий блок 5 во всех случаях ведет обработку электрических сигналов э, Ъ 7, 1 р 8, ур), Ъ,о с соответствующих датчиков.Выполнение системы замера расхода измеряемой среды с изменяемой площадью сечения позволяет увеличить диапазон замера расхода среды в несколько раз, а создавая максимальный пере-. пад давлений на диафрагме увеличивает точность замера расхода.Формула изобретенияРасходомер, содержащий замерную линию с установленными в ней датчиком наличия потока и диафрагмой, параллельно которой включен дифференциальный датчик, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения диапазона измерений, в него введены датчик площади диафрагмы, соединенный с диафрагмой, датчики давления и температуры, установленные на замерной линии, оптимизатор перепада давления, исполнительный механизм и счетно-решающий блок, соединенныйта витель Б. БуханТехред и.дидык р П.Пилипенк акто Ко трушева каз 1574. ИИПИ Государ Пизобретениям и ГКНТ ССС 5, Раушская наб Тира венного комитета и 113035 Москва, Жодписное открытиям при, д. 45 В оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 17321 входами с выходами дифференциального датчика, датчиков давления, температуры, наличия потока и площади диафрагмы, выход диФФеренциального датчи-, ка через оптимизатор перепада давления подключен к исполнительному механизму, связанному с диафрагмой,2. Расходомер по п.1, о т л и " ч а ю щ и й с я тем, что оптимиза 6 з 8тор перепада давления содержит последовательно соединенные суммирующий 1усилитель и блок нелинейности, выходкоторого является выходом оптимизатора перепада давления, вход которого соединен с первым входом суммирующего усилителя, подключенного вторым входом к источнику задающего напряжения.