Устройство для вычисления расходагаза

Союз Советских Социалистических РаспубпикОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯКАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ нц 80533 3(22) Заявлено 22. 01. 79(21 2716084/18-24 51)М, Кд,з с присоединением заявки Йо С, 06 Г 15/20 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(088,8), Дата опубликования описания 17,0281 72) Авторы изобретения Е. Н, Враго, АВЦарев и А., И, Ключников, ,Ч.: ъ",. Московский ордена Трудово нефтехимической и газовой Красно омышле(711 Заявител СТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ РАСХОДА ГАЗА) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при измерении расхода газа на объектах газовой промышленности.Известно устройство для вычисления расхода газа, содержащее делитель, формирователь временных интервалов, ключи, счетчики температуры, давления, результата, вычитания, схе- то му сравнения, элемент совпадения 1.Недостатком этого устройства является низкая точность вычисленияДля него требуется периодическая настройка и калибровка, что в производственных условиях весьма трудоемкая задача. Кроме того, устройство должно дополнительно содержать блоки для преобразования результатов вычисления с целью передачи в центр управления по каналам телеметрии и дальнейшей обработки на ЭВМ.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст" ройство, содержащее делитель, первый и второй счетчики, счетчик результата, формирователь временных интерва" лов, первый, второй и третий ключи, реверсивный счетчик, схему сравнения, схему совпадения. Исходные величины в указанном устройстве представлены в частотном виде, вычислительные операции осуществляются дис. кретными методами, а результат представлен в цифровой форме. Моделирование корнеизвлекающей зависимости осуществляется методом цифровой кусочно-линейной аппроксимации 2.Однако прфу высокой точности аппроксимации числом участков резко возрастает, даже при оптимальной длине аппроксимирующих отрезков. Возрастание числа участков а проксимации требует увеличения разрядности шифратора, функционально- состоящего из двух частей:.дешифратора состояния счетчика шагов аппроксимгции н шифратора углов наклона аппроксимирующих отрезковУвеличение разрядности шифратора и дешифратора обуславливает резкий рост объема электронного оборудования. Точность воспроизведения корнеизвлекающей зависимости (у = 0,1%) удается достичь при 16 участках аппроксимации. При неОбходимости увеличить точность преобразования хотя бы в два раза объем шифратора во много раз превосходит объем всей остальной сХеМЬ и его реализация становится нераци ональной. Таким образом,при практической реализации известного устройства не удается получить желаемую точность преобразования.Цель изобретения - повышение точности устройства.Поставленная. цель достигается темЧто в устройство для вычисления расхода газа, содержащее делитель,первый счетчик, счетчик результата,формирователь временных интервалов,первый выхоц которого соединен с перовым входом первого коммутатора, второй вход которого является первым входом устройства, выход первого коммутатора подключен к суммирующему входуреверсивного счетчнка, выход которогочерез элемент И подключен к первому 15входу второго коммутатора, выход которого соединен с входом второго счетчика, первый выход которого подключен к первому входу первой схемы срав. -нения, первый вход третьего коммутатора является вторым входом устройства, введены третий и четвертый счетчики, вторая схема сравнения, выход которой подключен к вычитающему входуреверсивного счетчика, первый входвторой схемы сравнения соединен с выходом третьего счетчика, вход которого подключен к выходу первой схемысравнения, второй вход которой соединен с выходом первого счетчика, вход .которого соединен с вторым выходом ЗОвторого счетчика, второй вход второйсхемы сравнения подключен к выходучетвертого счетчика, вход которого соединен с выходом третьего коммутатора, второй вход которого соединен с 35выходом делителя, первый вход делителя является третьим входом устройства, второй вход делителя подключенк первому выходу формирователя временных интервалов, второй выход которого подключен к второму входу второго коммутатора, выход которого соединен с входом счетчика результата.На чертеже приведена блок-схемаустройства.Схема содержит Формирователь 1временных интервалов, делитель 2,коммутаторы 3-5, реверсивный счетчик б, счетчики 7-10, схемы 11 и 12сравнения, элемент И 13, счетчик.14результата, входы 15-17 устройства. 50Работа устройства осуществляетсяциклически. Импульс с первого выхода формирователя 1 временных интервалов через коммутатор 4 снимает сигнал блокировки с делителя 2 на время 55действия импульса с. За это времяимпульсы частоты Г, пропорциональной перепаду давления ЬР на диафрагме, будут поступать на суммирующийвход реверсивного счетчика б, и в него запишется число импульсовй= .дс. (1)Одновременно импульсы .частотыпропорциональной абсолютному давлению газа Р, поступают на делитель 2,делящий частоту в 6 -раз и выделяющийодин период Т поделенной частоты длительностьюТ = - 1.1Выходной сигнал делителя 2 через ком 2Мутатор 3 пропускает импульсы частойГ 9, пропорциональной температуре газа, на вход счетчика 8. За время Тв счетчик 8 запишется число импульсовй1(2)Сигнал с вйхода элемента И 13 равен нулю только в том случае, есликод в реверсивном счетчике б равеннулю. Следовательно, с приходом первого импульса частоты Г. в реверсивный счетчик б схема 13 сравнения откроет коммутатор 5. В момент окончания импульса Ь на втором выходе Формирователя 1 начинают генерироватьсяимпульсы частоты 1 , которые поступают через коммутатор 5 на входы счетчика 10 и счетчика 14 результата,при этом на выходе схемы 12 сравнения формируется число-импульсныйкод(3)где и - разрядность счетчика 9;й 4 - число импульсов на выходекоммутатора 5.Формирование квадратичной зависимости происходит следующим образом.Перед началом цикла счетчики 9 и 10находятся в нулевом состоянии. По мере поступления импульсов с выходакоммутатора 5 суммарный код в счетчиках 9 и 10 возрастает от нуля до максимального значения. Схема 12 сравнения осуществляет поразрядное сравнение кодов счетчиков 9 и 10. Причеммладщий разряд счетчика 9 сравнивается с предпоследним разрядом счетчика 10, число .разрядов которого равнои+1, а старший разряд счетчика 9 - смладшим счетчика 10. На и+1 разрядсхемы сравнения со стороны счетчика9 постоянно подается логическая единица. В моменты времени, когда наобоих входах любого разряда схемы 12сравнения присутствуют логическиеединицы, на ее выходе генерируетсяимпульс, За счет того, что с выходасчетчика 10 поступают короткие импульсы, сформированные в момент опрокидывания триггеров, импульсы на выходе схемы 12 сравнения не совпадаютво времени, Их число при изменениичисло-импульсного кода й 4 в пределах0й2 " равно41 и й +2" й+ 2"к Е е е.е-+ - +Епе ф ад2 ифТираж 6 Подписноударственного комитета СССР .ам изобретений и открытийа, ЖРаушская наб., д, 4 5тент", г. Ужгород, ул. Проектн"Па ая ал рой вход которого является первымвходом устройства, выход первого коммута 1 ора подключен к суммирующемувходу реверсивного счетчика, выходкоторого через элемент И подключенк первому входу второго коммутатора,выход которого соединен с входом второго счетчика, первый выход которогоподключен к первому входу. первойсхемы сравнения, первый вход третьего коммутатора является вторым входом устройства, о т л и ч а ю щ е - .е с я тем, что, с целью повышенияточности, в него введены третий ичетвертый счетчики, вторая схема сравнения, выход которой подключен к вычитающему входу реверсивного счетчи- Ъка, первый вход второй схемы сравнения соединен с выходом третьего .счетчика, вход которого подключен к выходу первой схемы сравнения, второйвход которой соединен с выходом первого счетчика, вход которого соединен с вторым выходом второго счетчика, второй вход второй схемы сравнения подключен к выходу четвертого счетчика, вход которого соединен с выходом третьего коммутатора, второй вход которого соединен с выходом делителя, первый вход делителя является третьим входом устройства, второй вход делителя подключен к первому выходу формирователя временных интервалов, второй выход которого подключен к второму входу второго коммутатора, выход которого соединен .с входом счетчика результата.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР У 460546, кл.06 Г 15/46, 1973.2. Авторское свидетельство СССР Ф 646338, кл. С 06 Р 15/20, 1977 (прототип).