FI74543B - Saett och anlaeggning vid elektrisk tryckmaetning. - Google Patents
Saett och anlaeggning vid elektrisk tryckmaetning. Download PDFInfo
- Publication number
- FI74543B FI74543B FI862486A FI862486A FI74543B FI 74543 B FI74543 B FI 74543B FI 862486 A FI862486 A FI 862486A FI 862486 A FI862486 A FI 862486A FI 74543 B FI74543 B FI 74543B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- signal
- electrical
- dynamic
- circuit
- transmitter
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Description
1 74543
Menetelmä ja laitteisto sähköisessä painemittauksessa - Sätt och anläggning vid elektrisk tryckmätning
Keksintö kohdistuu menetelmään sähköisessä paineenmittauksessa, jossa tuntoelimeltä tuleva prosessin painetta vastaava sähköinen signaali muokataan mittauslähettimessä prosessin toimilaitteille ja vastaaville sopivaksi sähköiseksi viestiksi.
5 Tunnetun tekniikan tason mukaiset tuntoelimet ja mittauslähettimet on suunniteltu siten, että ne soveltuvat ainoastaan joko staattisen paineen mittauksia ja viestinmuodostusta tai erityisesti dynaamisen paineen mittauksia ja viestinmuodostusta varten. Edellisessä, samoin kuin tekstissä jäljempänä staattisella 10 paineella tarkoitetaan prosessin ohjauksessa käytettävää, tuntoelimeltä saatavaa sähköistä viestiä ja dynaamisella paineella tarkoitetaan tähän staattiseen viestiin syntyvää häiriötä, joka aiheutuu prosessilaitteiden, kuten pumppujen ja putkistojen värähtelystä. Tyypillisesti staattinen paine on hitaasti muuttu-15 vaa verrattuna dynaamiseen paineeseen, joka on suurempitaajuis-ta. Mikäli tuntoelin ja mittauslaite on suunniteltu staattisen paineen mittauksia varten, on dynaaminen paine tarkkailtavan prosessin kannalta häiriö ja se usein suodatetaan pois vahvistuksen yhteydessä. Koska dynaamisille paineenvaihteluille on 20 ominaista suuri taajuus ja pieni signaalitaso, on niiden erottaminen vaikeaa tavanomaisen staattisen paineen mittaukseen tarkoitetun mittauslähettimen suodattamattomastakin viestistä. Erikseen dynaamisia paineen mittauksia varten onkin saatavissa tähän tarkoitukseen dynamiikaltaan sopivia tuntoelimiä ja mit-25 tauselimiä.
On sinänsä tunnettua, että dynaamisia painesignaaleja syntyy prosessin toimilaitteiden kuten pumppujen ja muiden osien kuten putkistojen värähtelystä. Näitä dynaamisia painesignaaleja voidaan käyttää prosessilaitteiden kunnon valvonnassa. Mikäli nämä 30 dynaamiset painesignaalit vahvistetaan sopivasti, voidaan niis sä ilmenevien vaihteluiden perusteella ennakoida prosessilaitteiden korjaustarpeet, kuten pumppujen siipipyörien vauriot ja putkistojen väsymisvauriot.
2 74543 Tämän keksinnön tarkoituksena on esittää sähköisessä paineen-mittauksesssa käytettävä menetelmä, jolla yhtä ja samaa tunto-elintä käyttäen voidaan ensinnäkin mittauslähettimessä muokata sekä toimilaitteiden ohjauksessa että prosessilaitteiden kunnon 5 valvonnassa tarvittavat sähköiset signaalit ja toiseksi erottaa nämä yhdistettynä vastaanottoelimelle viedyt signaalit toisistaan em. tarkoituksia varten käytettäviksi.
Tämän tarkoituksen saavuttamiseksi on keksinnön mukainen menetelmä pääasiassa tunnettu siitä, että 10 - mittauslähettimessä korostetaan tuntoelimeltä tulevan vahvistetun signaalin dynaamista osuutta, johdetaan signaali, joka käsittää staattisen osan ja korostetun dynaamisen suurtaajuisen osan muodostaman yhdistelmän vastaanottoelimeen ja 15 - erotetaan vastaanottoelimessä yhdistelmäsignaalista dynaaminen suurtaajuinen osuus, jolloin staattista osuutta käytetään sinänsä tunnetulla tavalla toimilaitteiden ohjauksessa ja jolloin dynaamista osuutta käytetään prosessilaitteiden kunnon valvonnassa.
20 Keksintö tarjoaa siis huomattavan taloudellisen edun tilanteessa, jossa halutaan mitata samanaikaisesti sekä staattinen paine että dynaaminen paine, joka sisältää suurempitaajuisia, tasoltaan olennaisesti staattista painetta pienempiä muutoksia. Tällöin voidaan siis välttää erillisen dynaamisen paineen mittauk- 25 seen tarkoitetun tuntoelimen ja mittauslähettimen hankinta, asennus ja kaapelointi. Suurtaajuisen osan korostaminen mittauslähettimessä helpottaa dynaamisen paineen signaalin esiin-saantia vastaanottoelimessä, koska häiriöiden suhteellinen osuus vaimenee. Tästä on erityisesti hyötyä silloin, kun vies- 30 tien siirtomatkat ovat pitkät. Lisäksi menetelmän soveltamisessa käytettävän laitteiston asennus- ja kaapelointityö on yksinkertainen. Mittauslähettimen ja vastaanottoelimen välinen
II
3 7454 3 signaalisiirto voidaan toteuttaa kaksinapaista viestikaapelia käyttäen.
Keksinnön kohteena on myös laitteisto, jolla menetelmää voidaan soveltaa. Keksinnön mukaiseen laitteistoon kuuluu pääosina mit-5 tauslähetin ja vastaanottoelin, joita yhdistää viestikaapeli. Keksinnön mukaiselle laitteistolle on pääasiassa tunnusomaista se, että mittauslähettimessä on vahvistinpiiri, jonka avulla tuntoelimeltä mittauslähettimeen muodostuvan säh-10 köisen signaalin, joka sisältää staattisen ja dynaa misen, suurtaajuisen osuuden osan muodostaman yhdistelmän, dynaamista suurtaajuista osuutta korostetaan, että vastaanottoelin käsittää ensimmäisen virtapiirin, jo-15 ka on sähköisessä yhteydessä viestikaapelin välityk sellä mittauslähettimeen ja joka on tarkoitettu toimilaitteiden ohjauksessa käytettävien viestien aikaansaamiseen mittauslähettimeltä tulevien signaalien mukaisesti; ensimmäisestä virtapiiristä eristetyn 20 toisen virtapiirin, josta saatavia viestejä käytetään prosessilaitteiden kunnon valvonnassa, ja ensimmäisen ja toisen virtapiirin välille sovitetun elimen dynaamisen, suurtaajuisen signaalin erottamiseksi toiseen virtapiiriin ensimmäisestä virtapiiristä.
25 Keksinnön mukaisen laitteiston tuntoelin mitoitetaan staattisen paineenmittausalueen mukaan, joten sen dynaaminen painesignaa-liaste välttää ylikuormitusongelmat. Lisäksi laitteiston rakenne mahdollistaa sen, että dynaamisen painesignaalin herkkyyslu-ku on määriteltävissä staattisen signaalin käsittelyosan avul-30 la, mikä puolestaan voidaan kalibroida tavanomaisin menetelmin.
Se, että vastaanottoelimen virtapiirit on eristetty, mahdollistaa laitteiston käytön erityyppisten kunnonvalvontalaitteiden kanssa.
4 74543
Keksinnön mukaisen laitteiston edullisia toteutusmuotoja on esitetty oheisissa aiivaatimuksissa.
Seuraavassa selityksessä havainnollistetaan oheiseen piirustukseen viitaten keksinnön mukaista menetelmää sekä laitteistoa 5 erään kaaviollisesti esitetyn suoritusesimerkin avulla.
Kuvaan viitaten prosessiin ja prosessiaine'eseen 1 yhteydessä oleva tuntoelin 2 muuntaa paineen, sekä staattisen että dynaamisen sähköiseksi signaaliksi, joka esivahvistetaan esivahvis-timella 3. Vahvistettu signaali johdetaan varsinaiseen vahvis-tinpiiriin 4, jonka toiminta selostetaan myöhemmin. Vahvistin-piirin jälkeen on mittauslähettimessä ohjauspiiri 5. Edelleen vahvistinpiiristä 4 johdetaan sähköinen viesti kaksinapaista kaapelia K2 pitkin vastaanottoelimelle 6, jossa tapahtuu dynaamiselta osuudeltaan korostetun yhdistelmäsignaalin erottaminen. 15 Ensimmäinen virtapiiri 7 on sähköisessä yhteydessä kaapelin K2 välityksellä mittauslänettimeen 2, 3, 4. Toinen virtapiiri 8 on eristetty ensimmäisestä virtapiiristä. Ensimmäisen virtapiirin 7 ja toisen virtapiirin 8 välillä on muuntaja 9, jolloin ensimmäisessä virtapiirissä kulkevasta signaalista erotetaan toiseen 20 virtapiiriin 8 prosessilaitteiden kunnon valvonnassa käytettävä viesti (KV). Ensimmäinen virtapiiri 7 toimii toimilaitteiden ohjaukseen saatavien viestien (TO) aikaansaamisessa.
Vahvistinpiiriin 4 kuuluu invertoiva operaatiovahvistin AI. Sen tuloimpedanssin muodostaa vastus ja sarjaan kytketyt konden-25 saattori C ja vastus R2. Vastus R^ muodostaa takaisinkytkentä- vastuksen, joka on kytketty tuloimpedanssipiirin ja operaatio-vahvistimen AI lähtöimpedanssin välille.
Vahvistinpiirin 4 sähköinen toiminta voidaan piirustuksessa esitetyn kytkennän osalta selittää seuraavasti. Vahvistinpiiri 30 4 korostaa yhdistelmäsignaalin suuria taajuuksia. Ajan funktioina vaihtelevat signaalijännitteet ja U2 voidaan myös esittää Fourierin muunnoksina U^(w) ja U2(w), jotka kuvaavat
II
74543 5 jännitteiden amplitudin jakaantumista kulmataajuudeltaan w erilaisiin komponentteihin. Esitetyn vahvistinpiirin 4 operaatio-vahvistimen AI on vahvistuskerroin on hyvin suuri, esim. 10^ ja tuloimpedanssi suuri verrattuna vahvistinpiirin vastuksiin R.^ 5 r2 ja , jolloin sen tulonapojen kautta kulkeva virta on merkityksetön. Silloin jännitteiden Fourierin muutosten välinen yhteys on: A R3\ U 2 (w) = f- + -K (w) \R1 z2/ 2 missä Z2 = R2 + ^wC = (1+iWCR2^^^wC^' 3 = -1
Pienillä taajuuksilla (w<< l/£(Rn + R0) CQ ) on vahvistimen vah- J. c.
10 vistuskerroin K=R-./R.. . Suurilla taajuuksilla (w >> 1/(R~C)) on J 1 i i Δ vahvistuskerroin K=R2*( /R^+ /R2)· Kun R2< saadaan vahvis- tinkytkennällä selvästi suuria taajuuksia korostava vaikutus.
Vahvistinpiirin 4 jälkeen mittauslähettimessä olevan ohjauspiirin operaatiovahvistin A2 ohjaa päätetransistorin Tl avulla 15 virranmittausvastuksen 10 kautta kulkevan viestivirran verrannolliseksi jännitteeseen U2· Jänniteregulaattori 11 (vakiopii-ri) pitää mittauselektroniikan syöttöjännitteen vakiona.
Vastaavasti signaalin erottaminen galvaanisella periaatteella vastaanottoelimessä voidaan selittää seuraavalla tavalla.
20 Paineen vaihteluun verrannollinen signaali saadaan muuntajan 9 avulla edullisesti siirretyksi lähettimen ensimmäisestä virtapiiristä 7 eristettyyn toiseen virtapiiriin 8. Muuntajan, kaavio A, toimintaa on paras kuvata vastinkytkennän, kaavio B, avulla.
6 1 τ 74543 nl Lh2r | R -TR©—p TW' -y—
Jl) N1 p l N2 y \ U2m ^ I Lp U RLr | U2r
KAAVIO A KAAVIO B
Näissä kaavioissa on käytetty seuraavia merkintöjä = ensiökäämin johdinkierrosmäärää N2 = toisiokäämin johdinkierrosmäärää
Lp = ensiökäämin pääinduktanssi ^ L^ = ensiökäämin hajainduktanssi L^2 = toisiokäämin hajainduktanssi
Rl = toision kuormitusresistanssi
Vastinkytkennässä toisiopuolen suureet on redusoitu ensiöön:
Lh2r - <VN2)2'Lh2 10 RLr = tNl/N2>2-RL
U2r *
Muuntajan taajuusvaste on
(jw) = ]w Lp_. R
xl(jw) RLr+^w Lh2r+-'wLp ^ = jwLp 2 1+DW (L. , +Lp) ; j = -1 (j = imag. yks.) /RLr
Suhde (L^2r + Lp^RLr = T on kytkennän aikavakio ja määrää muuntajan alarajataajuuden w = 1/T, jota pienemmillä kulmataa- 15'*· ^ juuksilla signaalin siirtyminen toisioon heikkenee kulmataajuu- den pienentyessä, siis kun w<< w , niin 3 74543 7 U2r (jw) a* jwLp*I1(jw)
Tasavirta (w=0) ei siirry muuntajan kautta. Alarajataajuutta selvästi suuremmilla taajuuksilla signaalin siirtyminen on taajuudesta riippumaton: U2r<j“> ~ -L, , -^Lp - · <jw) = h2r = w iLp*I, (jw) ; w >>w d 1 a
Eräs sopiva muuntaja on valmiina komponenttina saatava pulssi-5 muuntaja Schaffner IT332, jonka pääinduktanssi Lp on 200 mH ja kierrosmääräsuhde N^/N2 = ^^oko 25x25x25 mm1.
Kokeissa on alarajataajuudeksi saatu n. 6 Hz, kun ulkopuolinen kuormitusresistanssi oli 0,47 ohmia. (Toisiokäämin oma resistanssi on 0,5 ohmia, R = 0,97 ohmia).
L· 10 Vastaanottoelin 6 käsittää ensimmäisessä piirissä 7 olevat vir-ranmittausvastuksen 12, kondensaattorin 13 ja tasavirtalähteen 14. Kondensaattorilla 13 suoritetaan ensimmäisen virtapiirin 7 yhdistelmäsignaalin suurtaajuisen osan esisuodatus.
Claims (4)
- 74543 8
- 1. Menetelmä sähköisessä painemittauksessa, jossa tuntoelimeltä (2) tuleva prosessin painetta vastaava sähköinen signaali muokataan mittauslähettimessä (2, 3, 4, 5) prosessin toimilaitteelle tai vastaaville sopivaksi sähköiseksi viestiksi, t u n- 5. e t t u siitä, että mittauslähettimessä (2, 3, 4, 5) korostetaan tunto- elimeltä (2) tulevan vahvistetun (3) signaalin dynaamista osuutta, johdetaan signaali, joka käsittää staattisen osan ja 10 korostetun dynaamisen suurtaajuisen osan muodostaman yhdistelmän vastaanottoelimeen (6) ja erotetaan vastaanottoelimessä (6) yhdistelmäsignaa-lista dynaaminen suurtaajuinen osuus, jolloin staattista osuutta käytetään sinänsä tunnetulla tavalla 15 toimilaitteiden ohjauksessa ja jolloin dynaamista osuutta käytetään prosessilaitteiden kunnon valvonnassa. 1 2 Laitteisto sähköisessä painemittauksessa, johon laitteistoon kuuluu mittauslähetin (2, 3, 4) ja vastaanottoelin (6), 20 joita yhdistää viestikaapeli (Kj), tunnettu siitä, että mittauslähettimessä (2, 3, 4, 5) on vahvistinpiiri (4), jonka avulla tuntoelimeltä (2) mittauslähettimeen muodostuvan sähköisen signaalin, joka sisältää staattisen ja dynaamisen, suurtaajuisen osuuden muodostaman yhdistelmän, dynaamista suur-25 taajuista osuutta korostetaan ja että vastaanottoelin (6) käsittää ensimmäisen virtapiirin (7), joka on sähköisessä yhteydessä viestikaapelin (I^) välityksellä mittauslähettimeen (2, 2 4, 5) ja joka on tarkoitettu toimilaitteiden ohjauksessa käytettävien viestien aikaansaamiseen mittauslähettimeltä tule- 30 vien signaalien mukaisesti; ensimmäisestä virtapiiristä (7) 74543 9 eristetyn toisen virtapiirin (8), josta saatuja viestejä käytetään prosessilaitteiden kunnon valvonnassa ja ensimmäisen ja toisen virtapiirin välille sovitetun elimen (9) dynaamisen, suurtaajuisen signaalin erottamiseksi toiseen virtapiiriin (8) 5 ensimmäisestä virtapiiristä (7).
- 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että vahvistinpiirin (4) muodostaa operaatiovahvistin (AI), jonka tuloimpedanssi muodostuu rinnankytketyistä toisaalta vastuksesta (R^) ja toisaalta sarjaan kytketyistä konden- 10 saattorista (C) ja vastuksesta (R2) ja jonka lähtöimpedanssi on kytketty vastuksen (R3) välityksellä tuloimpedanssipiiriin (R^ c, r2).
- 4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että elin (9) on muuntaja. 10 74543
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI862486A FI74543C (fi) | 1986-06-11 | 1986-06-11 | Saett och anlaeggning vid elektrisk tryckmaetning. |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI862486A FI74543C (fi) | 1986-06-11 | 1986-06-11 | Saett och anlaeggning vid elektrisk tryckmaetning. |
FI862486 | 1986-06-11 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI862486A0 FI862486A0 (fi) | 1986-06-11 |
FI74543B true FI74543B (fi) | 1987-10-30 |
FI74543C FI74543C (fi) | 1988-02-08 |
Family
ID=8522779
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI862486A FI74543C (fi) | 1986-06-11 | 1986-06-11 | Saett och anlaeggning vid elektrisk tryckmaetning. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI74543C (fi) |
-
1986
- 1986-06-11 FI FI862486A patent/FI74543C/fi not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI74543C (fi) | 1988-02-08 |
FI862486A0 (fi) | 1986-06-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100219020B1 (ko) | 3선저전력전송기 | |
CA1098965A (en) | Linear signal isolator and calibration circuit for electronic current transformer | |
JP2689339B2 (ja) | 遠隔超音波センサー制御方式 | |
US7421356B2 (en) | Method and apparatus for measurement of fuel cell high frequency resistance in the presence of large undesirable signals | |
KR101056003B1 (ko) | 확장 범위 rms-dc 변환기 | |
US20090284263A1 (en) | Full function test for in situ test of sensors and amplifiers | |
EP2048896B1 (en) | Method and circuit for testing an audio high-frequency loudspeaker being part of a loudspeaker system | |
US4637072A (en) | Method of measuring the dispersion of a transmitting optical fibre | |
KR0165892B1 (ko) | 외부잡음에 영향을 덜 받는 변위감지회로 | |
US4228684A (en) | Remote temperature measuring system with semiconductor junction sensor | |
FI74543B (fi) | Saett och anlaeggning vid elektrisk tryckmaetning. | |
JP2788339B2 (ja) | 電磁流量計 | |
US20240118069A1 (en) | Fluid lance stop position sensor detection method and system | |
GB2154834A (en) | A two wire DC power/signal transmission system | |
WO1992021982A1 (en) | A method and a system for testing capacitive acoustic transducers | |
FI71016B (fi) | Saett vid elektrisk tryckmaetning och en vid saettet anvaendbar maetsaendare | |
US3646537A (en) | Automatic gain control for an electromechanical transducer | |
US4240067A (en) | Device for the transmission by load variation of an alternating analog signal from a sensor | |
US5055828A (en) | Parasitic-ground current indicator for electrical system | |
CN111478673B (zh) | 一种机轮速度传感器的信号调理电路 | |
US6107881A (en) | Electronic interface circuit between a piezoelectric transducer and a circuit for processing a measuring signal provided by the transducer | |
US4814721A (en) | Signal converter | |
JP2928970B2 (ja) | 2線式通信装置 | |
GB2261286A (en) | Test device for a group of receivers | |
JP2555195B2 (ja) | 受信信号変換回路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Patent lapsed |
Owner name: VALMET OY |