Расходомер газа

Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУае делам изебретеннй н вткрмтнй(54) РАСХОДОМЕР ГАЗА Однако отсутствие в нем самоконтроля исправности электрических цепей понижает надежность контроля,Цель изобретения - повышение надежности контроля,Поставленная цель достигается тем,что в расходомер газа, содержаший датчик давления потока газа, соединенныйчерез первый развязываюший операционный усилитель и первый Т-образный делитель напряжения с входом масштабного усилителя, выход которого черезограничитель соединен с выходом расходомера, и установленное в трубопроводесужаюшее устройство, своими измерительными зонами соединенное с датчиком перепада давления, выход которого подключен.через второй развязываюший операционный усилитель на вход масштабногоусИлителя, и расположенный в потоке датчик темпертуры, включенный в цепь обратной связи второго развязываюшего.операционного усилителя, дополнительновведены источник напряжения смешения,Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расхода газа в системахкондиционирования воздуха подвижныхобъектов,5Известен расходомер газа, содержащийустановленное в трубопроводе сужаюшееустройство, датчики давления, перепададавления и температуры, развязываюшиеусилители, Т-образные делителч напряжения и масштабный усилитель 1.11,Недостатком расходомера является отсутствие в нем самоконтроля исправности электрических цепей.15Наиболее близким по технической сущности к изобретению является расходомер газа, содержаший установленное в трубопроводе сужаюшее устройство, датчики давления, перепада давления и температуры, развязываюшие усилители, Т-образные делители напряжения, масштабный усилитель, на выходе которого установлен ограничитель 21.(22) Заявлено 2 1,09,79 (2 ) 2820878/18-10с присоединением заявки РЙ2 акоторых объединены и подключены к входу масштабного усилителя 7. С помощью делителя 10 напряжения производится извлечение:квадратного корня из произведения напряжений, поступающих с развязывающих усилителей 5 и 6, С выхода масштабного усилителя 7 напряжение, величине которого определяется выражением (1), поступает на повторитель 15, на котором собран ограничитель выходного напряжения снизу. При появлении напряжения на выходе масштабного усилителя 7 ниже уровня, задавемого резисторным делителем 17 и 18, диод 16 открывается и напряжение На эмиттере транзистора 15 устанавливается равным опорному напряжению, около нуля.При обрыве электрической цепи дат- чика давления или датчика перепада давления, выходное напряжение с развязывеющего усилителя 5 или 6 становится равным напряжению смешения Ц но противоположного знака, так как развязываюшие усилители - инвертирующие. Напряжение смешения О необходимо для компенсации напряжения холостого хора датчиков давления и перепада давле ния, величина которого равна, примерно 1 В. Дополнительный диод 8 или 9 открывается и напряжение поступает черезистор 14 на вход масштабного усиеля 7, Сопротивление резистора 14 ирается достаточно малым, чтобы нв оде усилителя 7 появилось большое ицательное напряжение, диод 16 при м открывается и на выходе устройства енавливвется нулевое напряжение,автоматически сигнализирует об оте расходомерв.При обрыве датчика температуры, ффициент передачи развязываюшеголителя о изменяется и мвксимальное ошение коэййициента передачи усилия 6 дообрыва и после обрыва датчи температуры равно 25 где О - выходное напряжение расхорез 1 ЫХ.литдомера газа;выбР - давление газа в трубоцрововыхде, измеряемое датчиком 2;- перепад давления газа наЗ 5 отрэтосужвюшем устройстВе 1;устТ - температура воздуха, измеряечтомая датчиком 4;казК - коэффициент размерности имасштаба.коэНапряжения с датчиков 2 и 3, проусипорциональные соответственно давлениюотни перепаду давления, поступают не рвзтелвязываюшие усилители 5 и 6, причем вквцепь отрицательной обратной связи рвзвязываюшего усилителя 6 включен датчик 4 температуры, При изменении температуры коэффициент передачи усилителя 6меняется обратно пропорционально температуре, т.е. происходит деление пере- гдепвда давления на температуру газа, Свыходов развязывающих усилителей 5и 6 напряжения, пропорциональные соотФветственно давлению и частному от55деленияперепада давления на температуру, поступают на аппроксиматор, выполненный на Т-образных диодно-резисторных делителях 10 напряжения, выходы два диода и резистор, при этом аноды первого и второго диодьв соединены соответственно. с выходами первого и второго резвязываюшего операционного усилителя, а катоды соединены вместе и подключены к выходу одного из Т-образных делителей напряжения и через ре-. зистор подключены к выходу источника смещения, соединенного с входом масштабного усилителя. 10Иа чертеже представлена принципиальная схема расходомера газа.Расходомер газа содержит установленные в трубопроводе сужаюшее устройст - во 1, датчик 2 давления, датчик 3 пе репада давления, датчик 4 температуры, развязыввюшие усилители 5 и 6; масштабный усилитель 7, дополнитель- ные диоды 8 и 9, Т-обрезные делители 10 напряжения с резисторами 11 и 20 12 и диодами 13, дополнительный резистор 14, ограничитель на транзисторе 15, диоде 16 и резисторах 17 и 18.Ресходомер геза работает следующим образом.Выходное напряжение расходомера/ описывается выражением К - коэффициент передаочи усилителя 6, равный Ч +, +ЙО+22,Р /Я, К,- коэффициейт передачиусилителя 6 при обрыве датчика 4 температуры, равный %о+838352 6е- через первый развязывающий операционный усилитель и первый Т-образный делитель напряжения с входом масштабногоусилителя, выход которого через ограничитель соединены с выходом расходомера,и установленное в трубопроводе .сужають щее устройство, своими измерительнымизонами соединенное с датчиком перепада), давления, выход которого подключен че 10 раз второй .развязывающий операционный усилитель на вход масштабного уси 6 лителя, и расположенный в потоке дата чик температуры, включенный в цепь обратной связи второго развязываюшего1 операционного усилителя, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности контроля, в него дополнительно введены источник напряжениясмещения, два диода и резистор, при20 этом аноды первого и второго диодовсоединены соответственно с выходамипервого и второго развязывающего операционного усилителя, а катоды соединенывместе и подключены к выходу одногоф из Т-образных деталей напряжения ичерез резистор подключены к выходу источника смещения, соединенного с входомнии масштабного усилителя,5- сопротивление датчика 4 температуры.Как видно из выражения (2), если . второе слагаемое этого выражения сдела в пределах 1-2 (что вполне возможно путем выбора величин резисторов 19-21 не выходя за предельно допустимые значения параметров усилителя 6, то изменение коэффициента передачи усилителя не превышает 2-3 раз, И напряжение н выходе усилителя 6 при обрыве датчика 4 устанавливается равным не менее Ц /ЗдО,ЗЗВ, что сравнимо с паде6 М.3нием напряжения на германиевом диоде Поэтому напряжение Цподается немного больше холостого напряжения датчика 3, .чтобы напряжение .на выхо де усилителя 6 было хотя бы на 0,1 В .больше падения напряжения на диоде 9, что вполне достаточно для установления на выходе расходомера напряжения, рав ного нулю. Погрешность измерения расхода за счет изменения напряжения смещения Цустраняется путем ввеФдения дополнительного источника смеще на входе масштабного усилителя 7.Экономический эффект по изобретению ЗО обеспечивается за счет исключения по-. терь информации о расходе. формула изобретения Расходомер газа, содержащий датчикдавления потока газа, соединенный Источники информацщ,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР2, Авторское свидетельство СССРМ 627327, кл. Ь 01 Р 1/00, 1978.Заказ 4405/56 ПодписноВНИИПИ Г тета СССРпо делам й113935, Мона Тираж 702осударственного коми изобретений и открыти сква Ж, Раушская б, д 4/5 Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,Составитель В, Клещевниковедактор Н. Ромжа Техред Е.Гаврилешко Корректор М, Ш