Способ измерения расхода

(22) 29,05.86 Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам к авторскому свидетельству(71) Таллинский политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССР Х462085, кл. 6 01 Г 1/00, 1973.(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА(57) Изобретение относится к областиизмерения расхода жидкости электромагнитным методом. 1 елью изобретения являетсяувеличение точности измерения расхода засчет исключения составляющих погрешности,вызванных составляющими остаточного сигнала нулевой и первой степени частотыпитания преобразователя расхода. Расход(19) Я 3 (и) 182 б 707 измеряется на трех различных частотах и ии, питания преобразователя, причем коэффициенты отношений частот п=ю /и, а=в,/и, при ти1 фиксированы, Управление частотой питания осуществляет вычислительное устройство, при этом сигнал на выходе аналого-цифрового преобразователя отношений принимает значения АА, А Серия измерений с циклическим изменением трех частот позволяет с помощью программы вычислительным устройством определять действительные значения расхода.2 ил.Изобретение относится к области измерения расхода жидкости электромагнитным методом, Целью изобретения является увеличение точности измерения расхода жидкости электромагнитным методом,Цель изобретения - увеличение точности измерения расхода за счет исключения составляющих погрешности, вызванных составляющими остаточного сигнача нулевой и первой степени частоты питания преобразователя расхода.На фиг.1 показана структурная схема расходомера; на фиг.2 - структурная схема программы,Ра сходом ер содержит последовательно соединенные управляемый по частоте генератор 1, усилитель 2, преобразователь 3 расхода, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 4 отношения и вычислительное устройство 5, общая шина которого соединена с управляющим входом управляемого по частоте генератора 1.Расходомер работает следующим образом.Сигнал с выхода управляемого по частоте генератора 1 через усилитель 2 поступает на обмотку возбуждения преобразователя 3 расхода, который вырабатывает сигнач, пропорциональный скорости движения жидкэсти, и сигнал, пропорциональный индукции магнитного поля преобразователя. Эти сигналы поступают на вход АЦП 4 оношения, выходной сигнал которого имеет следующую структуру:ОА = - = 0+ао+а и (1)г1)ггОгде- средневыпрямленное значение основного сигнала, (1) - (Я (1) /в+а,+а,в) зпв 1, т.е. сигнача, снимаемого с электродов преобразователя расхода;О- средневыпрямленное значение основ (1)- -я 1 пю 11ного сигнала , снимаемого либо пропорционально току питания преобразователя расхода, либо пропорционально напряжению питания с последующим интегрированием при помоши интегратора;Я - составляющая, пропорциональная скорости движения жидкости;а, - коэффициент, учитывающий влияние составляющей остаточного сигнала, не зависящей от частоты питания преобразователя расхода (наличие этой составляюшей наиболее характерно для трансформаторной помехи); а, - коэффициент, учитывающий влияние составляющей остаточного сигнала, пропорциональной частоте питания преобразователя расхода (начичие этой составляюшей наиболее характерно для емкостной помехи);в - частота питания преобразователярасхода,Для исключения частотнозависимых членов вызывающий аддитивную погрешность расход измеряется на трех различных частотах питания преобразователя расхода вв, и впричем коэффициенты отношения частотзп=и Го и в = - (вп 1)г (дфиксированы, Управление частотой питания осуществляет вычислительное устройство 5 путем вывода соответствующего кода в управляемый по частоте генератор 1, Смена частоты осуществляется по программе вычислительного устройства 5, при этом сигнач на выходе АЦП 4 отношения последовательно в соответствии с изменением частоты принимает значениягА =0 +а ц +а ц3 1 1 1 г 1г 2А =0 +а пц +а и цг 2 1 1 г 1г гА =0 +а ви +а в ц (2)з з1 гЭти значения вводятся в вычислительное устройство 5. Выражения (2) представляют собой неопределенную систему уравнений, так как в нее кроме неизвестных а, и а, входят значения расхода ЯЯЯкоторые в общем случае в связи с тем, что они соответствуют различным интервалам времени измерения, между собой не равны. Количество неизвестных в системе уменьшается путем определения усредненных разностей результатов соседних циклов измерения, При некоррелированности расхода с законом изменения частоты усредненные разности от расхода не зависят и определяются выражениямиВ =А -А =ю (и)а +а ю (и+1);ь г гВ =А -А =и (в-п)а +а ц (в+г). (3) г 3 г гОпределение усредненных разностей осуществляется вычислительным устройством 5, например, путем фильтрации последовательности разностей соответствующих значений при помощи программных фильтров нижних частот. Система (3) относительно неизвестных а, и а, имеет единственное решение. Подстановка этого решения в выражения (2) позволяет найти действительные значения расхода в соответствии с выражением- вектор усредненных разностей,Действительные значения расхода, т,е. значения расхода без составляющих погрешности, вызванных составляющими остаточного сигнала нулевой и первой степени частоты, определяются программно вычислительным устройством 5.Расходомер, реализующий описанный способ измерения расхода, корректирует аддитивную погрешность, возникающую при движущейся жидкости, причем коррекция осуществляется постоянно и автоматически без выключения расхода, Точность коррекции зависит только от точности отношения частот питания, а не от значения самих частот,Е = А - К В, (4) О,г з- элементы матрицы отношения частот;(й (д коэффициенты отношения частот, причем шп1;В,стен;В = А -А 1 2 1 ус татов измерени В=А-А 2 ость резуль 2 Ф дненная раз на частотах г З 2 -устатов измерени А = вектор действительных значений расхода на частотах в в и,соответственно;- вектор результатов измерения на частотах вьи, соответственно; К Кг К К г К К матрица отношенияСпособ измерения расхода, включающий изменение частоты питания электромагнитного преобразователя расхода и измерение синфазной составляющей сигнала электродов, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности за счет исключения составляющих погрешности, вызванных составляющими остаточного сигнала нулевой и первой степени частоты, осуществляют циклическую смену трех значений частоты с фиксированным значением их отношения, а действительные значения расхода определяют по формулеЯ=А- К где з - вектор деиствительных значений расхода, измеренных на частотах м,и 2,мз соответственно,з - вектор результатов измерения, измеренных на частотах щвв, соответственно; вектор усредненных разноедненная разность резульна частотах в,в,