Вибрационный преобразователь расхода

(5) 5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТОТКРЫТИЯМ ИЗОБРЕТЕН ПИСАН ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС)ф 1. ч 1/ 1"1 2НЫЙ ПРЕОБРАЗОВ 3 аучно-исследоваоэнергетического триев и С.А.Золоый т те Дм(21) 48 (22) 18 (46) 23 (71) Го тел ьск прибо (72) А.А таревс (53) 68 65370/1006,9006,92, Бюл сударствеий инститростроения .Шкурин,кий 1,121(088,8 детельство СССР1 Е 1/00, 1982.Моде О Мазз Ноет)етег, 1985,(54) ВИБРАЦИОН АТЕЛЬ РАСХОДА(57) Использование: измерение массового расхода жидкостной смеси в системах автоматического контроля, Сущность изобретения; преобразователь содержит: первичный преобразовательрасхода 1,блокстабилизации амйлитуды колебаний 5, формирователи импульсов 6 и 7, элемент неравнозначности 8, блок управления 9, генератор высокой частоты 10, делительчастоты 11,счетчики 12 и 13, триггер 14, блок гальванической развязки 15 и выходной преобразователь 16, 1-7-9-12-13-14-15-16, 10-11-13, 1-6-5-1, 7-8- 12, 9-14, 10-12, 6-8. 2 ил.20 25 ка уставки и второму входу усилителя, и дополнительно делитель и блок вычитания, подключенный первым входом к выходу преобразователя ток - напрякение, вторым входом - через делитель к выходу адаптера, а выходом - к логометрическому преобразователю напряжения в частоту,го недостатком является низкая точностНаиболее близким к данному изобретению по технической сущности и достигаемому результату является измерительный вибрационный преобразователь расхода, содержащий первичный преобразователь, выполненный на закрепленных с возможность 1 о колебаний трубопроводах с размещенными на них узлом возбукдения колебаний и первым и вторым узлами съема сигнала, блок стабилизации амплитуды колебаний, вгяход которого соединен с узлом 30 35 40 возбуждения колебаний, первый блок формирования сигнала, вход которого соединен с первым узлом съема сигнала, а первый выход - с входом блока стабилизации амплитуды колебаний, второй блок формирования сигнала, вход которого соединен с вторым узлом съема сигнала, временной инвертор, в состав которого входят блок управления, а также блок гальванического разделения, выход которого соединен с входом выходного преобразователя 50 Данный преобразователь содеркит также преобразователь временного интервала в чапряжение и преобразователь напряжения в частоту, выход которого подключен к 55 входу блока гальванического разделения.Недостатками данного преобразователя являются пониженная надежность, обусловленная наличием промежуточных преобразователей интервала времени в напряжение и напряжения в частоту, и пониИзобретение относится к приборостроению.и может быть использовано в системах автоматического контроля и измерения массового расхода жидкостной смеси в нефтяной, химической, металлургической и других отраслях промышленности.Известен вибрационный преобразователь расхода, содержащий консольно защемленный в корпусе упругий пэтрубок, сообщающийся в месте защемления с контролируемой средой, адаптер, соединенный через преобразователь частот с входом пре. образователя напряжение - частота, с входом блока АРУ, с первым входом логометрического преобразователя напряжения в частоту и с первым входом усилителя, соединенного с входом возбудителя и входом преобразователя ток - напряжение, блок АРУ, подключенный к выходу задатчиженная точность, обусловленная погрешностями этих преобразователей, Понижение точности особенно обусловлено малостью измерительного интервала времени (максимальная величина порядка 200 мкс), В то же время непосредственная подача интервала времени на блок гальванического разделения и использование выходного преобразователя интервала времени также не позволяют получить высокой точности ввиду малости измерительного интервала и неизбежных искажений фронтов лмпульсов в блоке гальванического разделения.Целью изобретения является повь 1 шение точности и надежности преобразователя расхода.Поставленная цель достигается тем, что в известный вибрацианный преобразователь расхода, содержащий первичный преобразователь, выполненный на двух закоепленных в корпусе с возможностью колебаний трубопроводах с размещенными на них узлами возбукдения колебаний и первым и вторым узлами съема сигнала, и электронный преобразователь, причем первый узел съема сигнала через последовательно соединенные первый формирователь импульса и блок стабилизации амплитуды колебаний подключен к узлу возбуждения колебаний, выход второго узла съема сигнала через второй формирователь импульсов подключен к блоку управления, а выход блока гальванического разделения подключен к входу выходного преобразователя, введены элемент неравноэначности, первый счетчик, последовательно соединенные генератор высокой частоты, делитель и второй счетчик и триггер, подключенный первым входом к первому выходу блока управления и входу предварительной установки второго счетчика, соединенного выходом переполнения с вторым входом 1 риггера, а входом броса - с инверсным выходом триггера, подключенного прямым выходом через блок гальванического разделения к преобразователю временного интервала в код, выходы первого и второго формирователей импульсов подключены к соответствующим входам элемента неравнозначности, соединенного с входом разрешения счета первого счетчика, подключенного счетным входом к выходу генератора высокой частоты, входом сброса - к второму выходу блока управления, а выходами - к входам предварительной установки второго счетчика.На Фиг,1 приведена Функциональная электрическая схема предлагаемого преобразователя; на фиг.2временные диаграммы, поясняювие работу преобразователя.. Преобразователь содержит первичный переписывается в счетчик 13 поддействием преобразователь 1 расхода, включающий импульса переписи.(диаграмма 22) с выхода узел 2 возбуждения колебаний и узлы 3 и 4 блока 9, Затем счетчик 12 через время засъема сигнала, блок 5 стабилизации амппи- держки, достаточное для того, чтобы успела туды колебаний, блоки 6 и 7 формирования 5 произойти перепись, сбрасывается в нуль импульсов, элемент 8 неравнозначности, . импульсом сброса с другого выхода блока 9 блок 9 управления, генератор 10 высокой (диаграмма 23), Одновременно этим же имчастоты, делитель 11 частоты, счетчики 12 и пульсом триггер 14 приводится в единичное 13, триггер 14, блок 15альванического раз- состояние, На инверсном выходе триггера деления, выходной преобразователь 16, в 10 14 устанавливаетсясигнал. "0", врезультакачестве которого, например, может ис-,те чего счетчик 13 начинает считать импульпользоваться преобразователь интервала сы с выхода делителя 11 частоты, при этом времени в напряжение или цифровой код, счетчик 13 используется в режиме вычитаНа фиг,2 изображены следующие диаг- ния и записанный в нем код Й 1 снижается раммы; 17 и 18 - сигналы на выходе узлов 3 15 до нуля, По достижении нулевого состояния и 4 съема, 19 и 20 - сигналы на выходе счетчика 13 изменяется сигнал на его выхоблоковби 7,21-сигнал на выходеэлемента де переноса, в результате чего триггер 14 8, 22 и 23 - сигналы навтором и первом перебрасывается в нулевое состояние, Завыходах блока 8, 24 - сигнал на выходе тем после поступления очередного импультриггера 14. 20 са с блока 7 на блок 9 управления весьПреобразователь работает следующим процесс повторяется. На выходе триггера образом, 14 при этом образуется последовательностьУзел 2 возбуждения колебаний, узел 3 импульсовдлительностью 1(диаграмма 24), съема сигнала и блоки 5 и 6 образуют контур причемположительной обратной связи, возбужда К 1 иющий колебания трубопроводов первичного преобразователя 1. При этом блок 5 где и - коэффициентделения частоты дели- стабилизирует амплитуду колебаний, Вы- теля 11,ходные сигналы узлов 3 и 4 (соответственно т,е,диаграммы 17 и 18 на фиг.2) поступают на 30 т=. т,гщ п.входы блоков 6 и 7, где происходит их срав-, Таким образом, осуществляется цифронениесопорнымнапряжением Ооп, и в ре- . вое умножение длительности импульса зультате сравнения формируются тобщ на коэффициент и, который может быть прямоугольные сигналы(диаграммы 19 и 20 выбран достаточно большим (порядка 40 и соответственно), пРичем вРеменной сдвиг 35 более)между сигналами на диаграммах 19 и 20Далее импульсы с выхода триггера 14 представляет собой временной сдвиг между проходят через блок 15 гальванического колебаниями трубопроводов, пропорцио- разделения и преобразуются в выходной напьный измеряемому расходу. Сигналы с сигнал (ток или код) с помощью выходного выходов блоков 6 и 7 поступают на входы 40 преобразователя 16,элемента 8 неравноэнэчности, на выходе таким образом, в предлагаемом преобкоторого формируются в каждом цикле вре- . разова геле осуществляется цифровое умномени импульсные сигналы г и тг (диаграм- жение измерительного интервала времени, ма 21), причем т 1 +т =тобщ . Величина благодаря чему он передается без погревтобщ пропорциональна временному сдвигу 45 ности через блок гальванического разделе- между входными сигналами и расходусре- ния, а его преобразование с помощью ды через трубопроводы, зависит от матери- выходного преобразователя осуществляетала и конструктивных размеров датчика и ся с большой точностью ввиду большей весоставпяет примЕрно 200 мкс при макси- личины измерительного интервала. мальном расходе через трубопроводы. С вы Исключение двух промежуточных аналого- хода элемента 8 неравнозначности сигналы вых преобразователей до блока гальваничет 1 и тг подаются на вход разрешения рабо- . ского разделения позволяет повысить ты счетчика 12, который осуществляет под- надежность, Дополнительно повышение счет импульсов с генератора 10 высокой точности достигается тем, что за период одчастоты за время т 1 + т = горищ . Окончание 55 ного колебания трубопровода происходят цикла фиксируется блоком 9, на вход кото- два замера измерительного интервала( х 1 и рого поступает сигнал с блока 7, Послеокон),чания цикла код счетчика 12, Равный Предлагаемое техническое решение по- Н = тобщ 1 оп, где акоп -са еераора 9;1 зволяет овсть очность в 2 раза за счетЗаказ 227 б Тираж ПодписноеВНИИПИ ГоИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина 101Ф снижения погрешности электронных преобразователей сигнала.Формула изобретения Вибрационный преобразователь расхода, содержащий первичный преобразователь, выполненный на двух закрепленных в корпусе с возможностью колебаний трубопроводах с разущенными на них узлом возбуждену кфйбаний и первым и вторым узлами сьема сигнала, и выходной преобразователь, причем первый узел съема сигнала через последовательно соединенные первый формирователь импульсов и блок стабилизации амплитуды колебаний подключен к узлу возбуждения колебаний, выход второго узла съема сигнала через второй формирователь импульсов подключен к блоку управления, а выход блока гальванического разделения подключен к входу выходного преобразователя, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и надежности в работе, в него введены элемент неравнозначности, первый счетчик, последовательно соединенные ге.нератор высокой частоты, делитель и второй 5 счетчик и триггер, подключенный первымвходом к первому выходу блока управления и входу предварительной установки второго счетчика, соединенного выходом переполнения с вторым входом триггера, а входом 10 сброса - с инверсным выходом триггера,подключенного прямым выходом к входу блока гальванического разделения, выходы первого и второго формирователей импульсов подключены к соответствующим входам 15 элемента неравнозначности, соединенногос входом разрешения счета первого счетчика, подключенного счетным входом к выходу генератора высокой частоты, входом сброса - к второму выходу блока управления,. а вы ходами - к входам предварительной установки второго счетчика,