Дифманометр-расходомер газа

(1 тбиб "т: -" ОП И САН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 354274 Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ависимое от авт. свидетельства15 У 04 1497337/181. Кл. аявлено присоединением заявкиамитет по делам риорите аобретений и открытийпри Совете МинистровСССР УДК 681.121(088.8) Опубликовано 09,Х,1972, Бюллетень3 Дата опубликования описания 18.Х.1972 Авторыизобретеня В. Р анов, Н. А, Какорин и Н. И, Лукьянов Заявитель ДИфМАНОМЕТР-РАСХОДОМ ЕР ГАЗАВТОМАТИЧЕСКИМ УЧЕТОМ ИЗМЕНЕНИЕГО ДАВЛЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ телы лител Изобретение относится к измерительной технике, в частности к дифманомстрам-,расходомерам газа,В известных дифманометрах-расходомерах газа с автоматическим учетом его давления и температуры отсутствует автолатический учет коэффициента сжимаемости газа, что ограничивает область их применения относительно невысокими давлениями (до 3 - 5 кгс/см), так как прои более высоких давлениях погрешность измерения расхода возрастает.Цель изобретенияизмерения путелкоэффициента сжим- повышение точности автоматического учета аемости газа. Это,достигается тем, что,дифманометррасходомер снабжении термочувствительным измерительным мостом, образованным двумя резисторами и двумя термолетрами сопротивления, включенными в противоположные плечи моста, а также дополнительным потенциометрически,м датчиком давления, причем диффере 1 сциально-трансформаторный компенсирующий преобразователь содержит дополнителыную вторичную обмотку, подключенную к одной диагонали моста, другая диагональ которото подсоединена к дополнительному датчику давления с выходом, включенным в измеритольную цепь последовао с выходом термочувствительного дея напр,яжени,я,Н а чертеже пр изведан а принсипи альп а ясхема дифманометра-расходомера.5 Расходомер содержит датчик 1 перепададавления дифференциально-трансфорлаторного типа с выходной обмоткой, подключенной,к потенциометрическому датчику 2 давления, выходная цепь которого подсоединена 10 к входу автокомпенсационного вторичногоприбора с дифференциально-трансформаторным компенсирующим преобразователем 8 с двумя выходными обмоткаци, К одной из вьсходных обмоток подключен термочувстви тельный делитель напряжения, образованныйрезиствором 4 и термометром б сопротивления, а к другой обмотке одной диагональю - электрический мост, образованный резисторами 6 и 7 и двумя дополнительными 20 термометрами 8 и 9 сопротивления, включенныли в противоположные плечи моста. К другой диагоналки моста подсоединен дополнительно возведенный датчик 10 давлени,я, выходная цепь, которого включена последова тельно с выходной цепью термочувствительного делителя напряжения в,измерительную цепь автоматического компенсирующего прибора, содержащего нуль-усилитель 11, реверсииный двигатель 12, подключенный к вы ходной цепи нуль-усилителя и кинематичеокп(8) 3связанный через квадратичный кулачок 13 с плунжером компенсирующего дифференциально-трансформ аторного преобразователя 3 и указателем 14 расхода.Расходомер обеспечивает автоматическое непрерывное электроаналютовое решение уравнения расхода где Я - измеряемый расход газа в единицах объема, приведенных кусловиям при стандартных значениях давления Ро и, температуры То,С - посТсяцный коэффициент;ЬР - перепад давления на датчике,перепада давления;Р - абсолю пное давление в датчикахдавл еция;Т - абсодютная температура среды,окружающей термометры сопротивления;К - коэффициент сжимаемости газа.Коэффициент сжимаемости газа являетсясложной функцией его давления и температуры и обычно задается в,виде таблиц илиграфиков. Для,многих газов, в том числе длямет 1 ана, как основной составцой часТи природных углеводородных газов, зависимостькоэффициента ажимаемости от давления итемпературы в практически важных диапазонах их изменения может быть с большой точностью выражена аналитически формулой;К,ж= 1 ЭР, (2)Т(В+Т) где А, В и 0 - коэффициентыпостоявныедля данного состава газа.Так, например, для метана погрешность приведенной формулы не превьршает 1% в диапазоне изломененця давления от 0 до 60 кгс/слР и в днаназонах изменения температуры от - 25 до +50 С (А=390, В=700;0=5 7),Таким образом, уравнение расмода (1) с учетом соотношения (2) может быть,преобразовано к виду: Предложенный дифманометр-раслодомер автоматичсски рсшает уравнение (3) следующим образои.Датчик 1 петрепада давления преобразует приложенный к нему перепад давления ЛР на сужающем устройстве в псременное напряжение 11 лРпропорциональное перепадудавления:ЬдР - КР ЛР, (4) где КлР - коэффициент,преобразования датчика перенада давления.Напряжение Ор приложено к,потенцси эметричеокому преобразователю датчика 2 давления. Параметры датчика, выбраны таким образом, что обеспечивается пропорциональность коэффициецта его передачи, абсолютцому давлевцно Р, приложенному к нему; где ОР - напряжение,на выходе датчика,;К в ,коэффициент преобразования датчика.Для обеопечения описываемой соотношением (5) характеристики ,преобразования датчик давления может содержать дополнителыные элементы, например резисторы (не показаны на чертеже),Из соотнсшений (5) и (4) следует: ИР - КР Р ИР - КР КР КР Р, (6) т, енапряжение на выходе датч 1 ика давле ния оказьивается прспорциоцальным,произведению перенада давления КР на давле,ние Р.Напряжение ЬР с выхода датчика давления подаетоя на вход автоматического ком пенсируюц 1 его прибора. При этом в измерительной:цепи,прибора оказываются последовательно-встречно вкл 1 оченпыми два напряжения - напряжение Ур и напряжение компевсации Ук. Разность их усиливается 40 нуль-усилителем 11 и,приводит во,вращениереверсивный двитатель 12 в таком направлении, что кинематически связанный с двигателем плунжер дифференциально-трацсформаторного преобразователя 3,перемещается 45 до тех пор, по 1 оа разность напряженийЛЕ/=Е/Р - Ук НЕ СтаНЕТ МЕНЬШЕ ПОрОГа ЧуВ- ствительности прибора;Ю ИР 1 к ( 1 порог 50или с учетом ТОГО, что Ь(Упорог 11 РмаксР 1 к - О. (7) Напряжение компенсации Ук в предлагающемая раскодомере форнируется как разность двух напряжений 60 Напряжение Ит снимается с термочув.ствительного делителя, подключенного к од 1 ной из;вторичных обмоток дифферецциально-трансформаторпого компенсирующего ,преобразователя 3, и связапо с абсолютной 65 температурой среды Т, окружающей термометр сопротивления, и переиещением сс указателя расхода, кинематически обязанного с перемещением плунжера преобразователя соотношениемИт -- Кт а. Т, (9) где К - ,коэффициент передачи термочувствнтелыного делителя напряжени,я,Напряжение Ун образуется электрическим мост)ом, подклвченным к второй вторичной обмотке дифференциалыно-траноформаторного компенсирующего преобразователя 3. Это напряжение свозано с перемещением указателя расхода а, абсолютной температурой Т, окружающей ьклгочепные в схему моста дополнительные термометры 8 и 9 сопротивления, и давлением Р в дополнительном датчике 10 давления сооаношением:- К,К,Р, (10)К.+т где Кп Кг и Кз - ,постоянные вели)чаны,определяемые,величинами резисторов Р 2, Йз и параметрами датчика давле)ния и,преобраювателя.Из соотношений (10), (9), (8), (7) и (6) следует, что при установившемся режимецР - КьР КРЬР Р: У : Ит - И=К а 7 1КР, (11) тКдР КР ЬР Р т, е.;показания расходомера находятся,в такой же зависимости от перепада давления ЬР, давления Р и температуры Т,газав 20 25 Зо 35 40 45 50 какой находятся от этих параметров расход газа по уравнению (3), если параметры элементов расходомера выбраны т)аким образом, что Такиси образом, реализация предложенного устройства обеспечивает повьгшение точности и .расширение обпасти применения дифманометров-расходомеров за счет автоматического учета зависимости коэффпциента сгжимаемости газа от давления и тсмпературы. Предмет изобретенияДифманометр-расходомер газа с автоматичеоким учетом изменения его давления и температурысодержащий датчик перепада давления дифференциально-трансформатор- но)го типа с выходной обмоткойподилгоченной к псте)нциометрическому датчику давления, выходная цепь которого подключена к входу автоматического,компенсационного вторичного прибора с дифференциалынотрансформаторным компенсирующим преобразователем с выходной обмоткои, ,подключенной к термочувствителыному делителю напряжения, образованному резистором и термометром сопротивления, отличающийся тем, что, с,целью повьгшения точности измерения путем автоматического учета коэффициен)та сжимаемости газа, он снабжен термочувствительным измерительным мостом, образованньгм двумя резисторами и двумя термометрами сопротивления, включенными в противоположные плечи моста, а также дополнителыным,потенциометрическим датчнком давления, причем дифференциально-трансформаторный компенсирующий преобразователь содержит дополнительную ,вторичную обмотку, подключенную к одной диагонали моста, другая диагональ, которого подключена к д)ополнителыному датчику давления с выходом, включенным в измерительную цепь псследователыно с выходом термочувствительното делителя напряженая,354274 озовск оставител ктор И. Грузова Л. Евдопов Корректоры: Л. Корогоди Е. Давыдкин Техред пография, пр, Сапунова,Заказ 3404/2 Изд.1366 Тираж 406 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раугнская наб., д. 4/5