Устройство для измерения суммарного значения расхода жидкостей и газов

,(71) Львовский политехническийтут им, Ленинского комсомола иУправление магистральных нефтепводов "Дружба".(56) Авторское свггдетельство ССУ 678303, кл. С 01 Р 1/ОО, 1977Авторское свидетельство СССРУ 1157355, кл, С 01 Р 1/00, 198 и Изобретени 6 11, комм тир 13, элементы И цифровой индика коммутатор 21 и ующие элемен-17, элемент тор 19, инвер- одновибра триггер ты 12 и ИЛИ 18, тор 20 р тор 22,к приборо ст ойства тно астности расхода строению, в ч к у р мдля измерения жидкостей игазов,Цель изобретения - расширениеобласти применения устройства зустранения погрешности от нелинейности характеристики датчиков,На фиг.1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг,2 - зависимости импульс-фактора от расхода, имеющие характер спадающей (кривая 1) и растущей (кривая 11) кривых при росте производительности Ы;на фиг;3 - временные диаграммы,поясняющие работу устройства.Устройство содержит датчик 1,опорный генератор 2, счетчики 3-5,Выход ду тригг тора 2 и элемента а счет счетчик подключИ 17 иный вых рому вх рого под мента И к входу ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЩРПРИ ГКНТ Сса(57) Изобретение относится к устройствам измерения суммарного расходажидкостей и газов. Цель изобретения -повышение точности измерения, В уст-,ройстве производится измерение каждого периода сигнала датчика расхода,Разность между измеренным и заранееустановленным значениями периода накапливается в счетчике, При переполнении счетчика либо исключается по.ступление одного выходного импульсав счетчик результата, либо добавляетсся еще один импульс, Тем самым достигается устранение погрешности отнелинейности тахометрических датчиковрасхода, 3 ил,датчика 1 подключен к Р-вхоера 6, Выход опорного генераодключен к первому входу И 15, к С-входам триггеров 9 и 10 и к счетному входу3. Прямой выход триггера 6 н к первому входу элемента Э-входу триггера 7, обратд которого подключен ко втоду элемента И 17, выход котоключен к первому входу эле, входу инвертора 20, начальной установки счетчи131ка 3, к первому входу элемента ИЛИ 18к Б-входу триггера 11, обратныйв од которого подключен ко второмувходу элемента И 15, Коммутирующиеэлементы 12 подключены к информационным входам счетчика 3, выход старшего разряда которого подключен к Свходу триггера 11, 0-вход которогозаземлен. Коммутирующие элементы1,3 подключены к информационным входам счетчика 4, выход которого е 1 ез одновибратор 22 подключен к входу начальной установки счетчика 4 и8-входу триггера 8, 0-вход которого заземлен, К С-входу триггера 8подключен выход инвертора 20. Обратный выход триггера 8 подключенвторому входу элемента И 14 и квходу триггера 9, выход которогоодключен к первому входу элемента16 и к П-входу триггера 10, обратй выход которого подключен к второвходу элемента ИЛИ 18, выходкоторого подключен к первому входу 2коммутатора 21, выход которогог 1 одключен к счетному входу счетчика5, выходы которого подключены к входам цифрового индикатора 19. К второму входу коммутатора 21 подключен 30выход элемента И 14. Генератор 2 имейт прямой и инверсный выходы. Инверсный выход генератора 2 подключентретьему входу элемента И 14,Устройство работает следующимобразом.При работе с датчиком, характеристика которого имеет вид, показанныйЦа фиг,2 кривой 1, коммутатор 21устанавливается в положение, при котором он пропускает сигналы с выходаэлемента И 14 на вход счетчика 5. ИмПульсы датчика, частота которых гораздо ниже частоты опорного генератора,2, поступают на Э-вход триггера 6Ближайший после начала очередногоимпульса датчика 1 импульс опорногогенератора 2 своим положительнымфронтом устанавливает триггер 6в состояние "1". При этом на выходеэлемента И 17 появляется "1". Следую:щий положительный фронт импульса генератора 2 устанавливает в состояние"1" триггер 7, так как на его 0-входеВ это,время присутствует 1посту-" 55йающая с выхода триггера Ь. Йа выходе элемента И 17 появляется "О", Таким образом, каждый импульс датчика1 вызывает появление на выходе эле 15713 1 О ъО 5 99мента И 17 короткого импульса, длительность которого равна периодуследования импульсов опорного генератора 2. Начало и конец импульса навыходе элемента И 17 совпадает сфронтами импульсов опорного генератора 2.Вторая половина импульса с выхода элемента И 17 через элемент И 14и коммутатор 21 проходит на вход счетчика 5 и подсчитывается им, так как только во время второй половины этого импульса на третьем входе элемента И 14 с инверсного выхода генератора 2 будет "1", Кроме того, задний фронт этого импульса через инвертор 20 устанавливает в "0" триг гер 8, что приводит к установлению или подтверждению "1" на втором входе элемента И 14. Кроме того, каждый импульс с выхода элемента И 17устанавливает в "1" триггер 11 и переносит в счетчик 3 число, набнное коммутирующими элементами 12, В паузах . между импульсами датчика 1 на вход счетчика 3 поступают импульсы опорного генератора 2 и подсчитывается счетчиком 3, Если период входных импульсов меньше, чем минимальный период измеряемого диапазона, то переполнение счетчика 3 не происходит. Когда же датчик 1 находится в диапазоне измерения расхода, то через время, равное минимальному входному периоду после входного импульса,счетчик 3 переполняется и устанав вает триггер 11 в "0". Время междимпульсом на выходе элемента И 17 и переполнением счетчика 3 задается числом, набранным коммутирующими элементами 12. После переполнения счетчика 3 импульсы опорного генератора начинают поступать в счетчик 4 через элемент И 15, Поступление этих импульсов длится до следующего, входного импульса, т.е, до конца очередного периода, При переполнении одним иэ импульсов опорного генератора 2 счетчика 4 происходит запуск одновибратора 22, импульс которого устанавливает в "1" триггер 8 и переносит в счетчик 4 число, набранное коммутирующими элементами 13. Следующий после этого импульс с выхода элемента И 17 не поступает на вход счетчи-ка 5, так как на втором входе элемента И 14 в это время будет "0", поступающий с инверсного выхода триггера8, И только задний фронт импульсас,выхода элемента И 17 через инвертор 20 поставит в "0" триггер 8 итем самым возобновит возможностьпрохождения импульсов с выхода ээлемента И 17 через элемент И 14.Таким образом, все импульсы с выходаэлемента И 17 поступают на вход счетчика 5 эа исключением тех случаев,когда во время паузы между двумяэтими импульсами происходит переполнение счетчика 4, Тогда следующийпосле переполнения импульс не поступит с выхода элемента И 17 на входсчетчика 5. Стробирование элементаИ 14 инверсным сигналом генератора2 по третьему входу позволяет избежать прохождение импульса через элемент И 14 в том случае, когда переполнение счетчика 4 происходит в момент возникновения импульса на выходе элемента И 17,При работе с датчиком, характеристика которого имеет вид, показанный на фиг,2 кривой 11, коммутатор21 устанавливается в положение, прикотором он пропускает сигналы с выхода элемента ИЛИ 18 на вход счетчика,5, В этом случае все без исключенияимпульсы с выхода элемента И 17будут поступать на вход счетчика5. В тех же случаях, когда послекакого-либо импульса на выходе элемента И 17 счетчик 4 переполняется итриггер 8 устанавливается в "1",триггер 9 следующим импульсом опорного генератора 2 устанавливаетсяв "0", после чего следующим импульсом опорного генератора 2 устанавливается в "0" триггер 10, На входахэлемента И 16 две "1" одновременноне появляются и, следовательно, наего выходе импульса не будет, Когдаже после этого задний фронт следующего импульса с выхода элемента И 17установит триггер 8 в "0" и следующийпосле этого импульс опорного генератора 2 установит в "1" триггер 9, тона двух входах элемента И 16 одновременно появятся )ве "1", что приведетк появлению "1" на его выходе, Следующим после этого импульсом опорногогенератора 2 триггер 10 .будет такжеустановлен в "1" и-на выходе элементаИ 16 появится "0". Импульс с выходаэлемента И 16 пройдет через элементИЛИ 18 на выход коммутатора 21 и поступит на вход счетчика 5,Таким образом, после переполнениясчетчика 4 следующий импульс на выходе элемента И 17 вызывает появление на входе счетчика 5 двух импульсов, чем обеспечивается коррекциянелинейности характеристики датчика,изображенной на Фиг.2 кривой 11. Прикоррекции нелинейности характеристикидатчика, импульс-фактор которого падает по мере роста производительности Ы (кривая 1 на Фиг.2). Устройство вырабатывает на входе счетчика5 сигналы, частота которых равна 15 2 о оЙ ох вх мю)ЬЫХ ВХ АФгде Г- частота сигнала датчика 1;- частота опорного генератора 2;10 - максимальная частота, приОХ МокСкотаррй осуществляетсякоррекция нелинейности ивыше которой коррекция нели нейности не производится;А - число, набираемое коммутирующими элементами 13.При коррекции нелинейности харак- ЗО теристика,цатчика, импульс-Фактор которого растет по мере роста производительности ы (кривая 11 наФиг.2), устройство вырабатывает навходе счетчика 5 сигналы, частотакоторых равнаЙоЙог.ох ма4 О Предлагаемое устройство (по сравнениЮ с известными) имеет более широкую область применения, так какустраняет погрешности от нелинейности датчиков, импульс-фактор которыхс увеличением производительности падает, а также датчиков, импульс-Фактор которых с ростом производительностч растет. Кроме того, устройство позволяет работать на входных 50 частотах, выходящих за пределы диапазона настройки, При этом коррекцияне производится, одна и сбоев вработе устройства не происходит,что необходимо в тех случаях, когдаимпульс-фактор в части диапазона входных частот на больших расходах меняется незначительно и в этой частидиапазона его корректировать нецелесообразно.Устройство для измерения суммарно гр значения расхода жидкостей и газЬв, содержащее тахометрический датчик объемного расхода, первый, втор й и третий счетчики, первый, второй, т етий и четвертый триггеры, первый, в орой и третий элементы И опорный У1 О генератор, коммутирующие элементы, щвертор, одновибратор и цифровой индикатор, при этом выход датчика по ключен к 0-входу первого триггера, вь.од которого подключен к первому15 входу первого элемента И и к 0-входу вт рого триггера-, обратньй выход которо о подключен к второму входу перво-. го элемента И, выход которого подключе. к второму входу первого элемента И, выход которого подключен к перво у входу второго элемента И, вхоцу уп авления начальной установкой перво о счетчика,. к Е-входу четвертого триггера и через инвертор - к 2,Ф С- ходу третьего триггера, 0-вход которого заземлен, обратный выход третьего триггера подключен к второ. му вхоцу второго элемента И, выход опрриого генератора подключен к С-Входам. первого и второго триггеров счЕтному входу первого счетчика и первому входу третьего элемента И, к второму входу которого подключен обратньй вьход четвертого триггера, вьаод третьего элемента И подключен к счетному входу второго счетчика, выход которого через одновибратрр подключен к 8-входу третьего тригге 99 ра и к входу разрешения предварительной установки второго счетчика,выходы первой группы коммутирующжэлементов подключены к информационным входам предварительной установки первого счетчика, выходы второйгруппы коммутирующих элементов под-.ключены к информационным входам предварительной установки второго счетчика, выходы третьего счетчика под-ключены к входам цифрового индикатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введенычетвертьй элемент И, пятьй и шестой триггеры, элементы ИЛИ и коммутатор, причем к С-входам пятого и шестого триггеров подключен выход опорного генератора, к 0-входу пятоготриггера подключен обратный выходтретьего триггера, к 0-входу шестоготриггера и к первому входу четвертого элемента И подключен выход пятоготриггера, обратный выход шестоготриггера подключен к второму входучетвертого элемента И, выход которогоподключен к второму входу элемента717 ТТюИ к первому входу которого подключен выход первого элемента И, выходэлемента ИЛИ подключен к первомувходу коммутатора,. к второму входукоторого подключен выход третьегоэлемента И, выход коммутатора подключен к счетному входу третьегосчетчика,. а инверсный выход опорногогенератора подключен к третьему входу второго элемента И, 15713991571399 Составитель В.ЯрычРедактор А.Ревии Техред Сердюкова Корректор М,Кучерява Тирак 553 исное ГКНТ ССС гарина, 10 11 11водственно-издательский комбинат Патент , г. Ужгород П Заказ 1503ВНИИПИ Госуда енного комитета по изобретениям и открытиям13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5