LT3483B - Electromagnetic device for measuring of yield - Google Patents
Electromagnetic device for measuring of yield Download PDFInfo
- Publication number
- LT3483B LT3483B LTIP566A LTIP566A LT3483B LT 3483 B LT3483 B LT 3483B LT IP566 A LTIP566 A LT IP566A LT IP566 A LTIP566 A LT IP566A LT 3483 B LT3483 B LT 3483B
- Authority
- LT
- Lithuania
- Prior art keywords
- output
- amplifier
- input
- key
- outlet
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Išradimas skirtas tekančių skysčių debito bei pratekėjusio kiekio matavimams. Jis gali būti naudojamas ir skysčių debito automatinio valdymo sistemose.The invention relates to the measurement of flow rate and flow rate of flowing liquids. It can also be used in automatic fluid flow control systems.
Žinomas elektromagnetinis debitomatis, kuris maitinamas žemo dažnio stačiakampiais impulsais. Jis turi daviklį, sudarytą iš nemagnetinės medžiagos vamzdžio atkarpos, kurios viduje įrengti elektrodai, o ant viršaus uždėtos dvi magnetinio lauko žadinimo ritės. Vamzdžiu teka skystis, kurio debitas matuojamas. Žadinimo ritės sujungtos nuosekliai ir prijungtos prie žadinimo srovės generatoriaus, kuris sudarytas iš įtampos šaltinio, stabilios srovės generatoriaus ir keturių raktų, kuriuos poromis perjungiant keičiama srovės kryptis per ritę. Raktus valdo signalų procesorius, kurio įėjimas sujungtas su daviklio elektrodais. Signalų procesorius sudarytas iš įėjimo stiprintuvo, nulinio lygio integratoriaus, dviejų invertuojančių kartotuvų, stiprintuvo-sumatoriaus, trijų raktų ir valdymo signalų formavimo bloko. Toks elektromagnetinis debitomatis įgalina matuoti skysčio debitą gana efektyviai slopinant pramoninio dažnio trikdžius bei elektrodinius triukšmus (JAV patentas Nr. 4210022) .Known electromagnetic flowmeter, powered by low-frequency rectangular pulses. It has a sensor consisting of a tube of non-magnetic material with electrodes inside and two magnetic field excitation coils mounted on top. Liquid is flowing through the pipe and the flow is measured. The excitation coils are connected in series and connected to an excitation current generator, which consists of a voltage source, a stable current generator and four keys which alternate the direction of current through the coil in pairs. The keys are controlled by a signal processor whose input is connected to the sensor electrodes. The signal processor consists of an input amplifier, a zero-level integrator, two inverting repeaters, an amplifier-sumer, a three-key and a control signal generation unit. Such an electromagnetic flowmeter enables the measurement of fluid flow quite efficiently by suppressing industrial frequency interference and electrode noise (U.S. Patent No. 4,2100,222).
Siūlomo išradimo prototipu galime laikyti elektromagnetinį debitomatį, kuris susideda iš daviklio, sudaryto iš nemagnetinės medžiagos vamzdžio atkarpos, jos viduje įrengtų dviejų elektrodų, o ant viršaus uždėtų dviejų magnetinio lauko žadinimo ričių. Vamzdžiu teka skystis, kurio debitas matuojamas. Žadinimo ritės sujungtos nuosekliai kartu su atraminiu rezistoriumi. Žadinimo srovę tiekia lygintuvinis tiltelis, kurio įėjimas prijungtas prie kintamosios srovės tinklo per periodiškai žemu dažniu komutuojamą raktą. Daviklio elektrodai sujungti su įėjimo stiprintuvo įėjimu, kurio išėjimas per pirmąją raktą ir skiriamąjį kondensatorių prijungtas prie buferinio stiprintuvo neinvertuojančio įėjimo.As a prototype of the present invention, we can consider an electromagnetic flowmeter consisting of a sensor consisting of a section of a non-magnetic material tube, two electrodes mounted inside and two magnetic field excitation coils mounted on top. Liquid is flowing through the pipe and the flow is measured. The excitation coils are connected in series with the support resistor. The excitation current is supplied by a rectifier bridge whose input is connected to an AC network via a periodically low-frequency key. The transducer electrodes are connected to the input amplifier input, the output of which is connected to the non-inverting input of the buffer amplifier via the first key and the separating capacitor.
Pastarojo išėjimas per pagrindini, mastelinį stiprintuvą sujungtas su ratoriaus įėjimu ir per antrąjį raktą - su atminties kondensatoriumi, kurio išėjimas prijungtas prie invertuojančio buferinio stiprintuvo įėjimo. Atraminė varža prijungta per atraminį stiprintuvą ir trečiąjį raktą prie grįžtamojo ryšio integratoriaus, kurio išėjimas per ketvirtąjį raktą ir per invertuojantį stiprintuvą bei penktąjį raktą prijungtas prie šeštojo rakto, per kurį periodiškai prijungiamas prie neinvertuojančio buferinio stiprintuvo įėjimo. Raktų valdymo įėjimai sujungti su loginių ir skaitmeninių signalų formavimo bloko atatinkamais išėjimais, o šio bloko skaičiavimo išėjimai sujungti su registro, kuriame formuojamas skaitmeninis debito signalas, atitinkamais įėjimais. Tokio debitomačio žadinimo srovės formavimo schema paprastesnė už aprašytą JAV patente Nr. 4210022. Gaunamas skaitmeninis debito signalas (JAV patentas Nr. 4339958).The output of the latter is connected via the main, scalable amplifier to the input of the rotor and via the second key to the memory capacitor whose output is connected to the input of the inverting buffer amplifier. The reference impedance is connected via a support amplifier and a third key to a feedback integrator whose output through a fourth key and through an inverting amplifier and a fifth key is connected to a sixth key through which it is periodically connected to the input of a non-inverting buffer amplifier. The key control inputs are connected to the corresponding outputs of the logic and digital signal generating unit, and the computational outputs of this unit are connected to the corresponding inputs of the register generating the digital flow signal. The scheme for generating such a flowmeter excitation current is simpler than that described in U.S. Pat. 4210022. Receiving digital flow signal (U.S. Patent No. 4339958).
integratorių ir pirmuoju kompa20 Tačiau toks debitomatis turi esminių trūkumų. Žadinimo srovės maitinimo filtro vaidmenį jame atlieka magnetinio lauko žadinimo ritės, todėl magnetinis laukas, taigi ir naudingasis debito signalas užteršti gana žymiu harmoniniu trikdžių. Integravimas vykdomas sveiką šio trikdžio periodų skaičių, todėl tas trikdis slopinamas. Keičiantis naudingam daviklio signalui plačiose ribose to trikdžio slopinimo koeficientas keičiasi, tuo pačiu keičiasi ir matuoklio perdavimo koeficientas. Debitomačio perdavimo charakteristika plačiame debitų diapazone tampa netiesiška. Be to, į grįžtamojo ryšio grandinę, skirtą nulinio lygio elektroduose iškompensavimui, kuri užsidaro, kai žadinimo srovė lygi nuliui, įeina du integratoriai (vertinant kondensatorių nulinio lygio stiprintuvo įėjime). Tokia grandinė yra labai nestabili, joje gali susižadinti aukšto dažnio virpesiai. Kadangi žadinimo srovė turi žymų harmoninio trikdžio foną, reikalinga sudėtinga atraminės įtampos forLT 3483 B mavimo schema. Srovės šaltinio valdymo raktas prototipe jungiamas tiesiai prie tinklo įtampos, todėl jam keliami padidinti reikalavimai. Debitomatis neturi išėjimo signalo, proporcingo suminiam kiekiui skysčio, pratekėjusio per jį.integrator and first compass20 However, such a flowmeter has major drawbacks. The role of the excitation current power filter in it is played by magnetic field excitation coils, causing the magnetic field and hence the useful flow signal to be contaminated with quite significant harmonic interference. Integration is performed for an integer number of periods of this disturbance and is thus suppressed. As the useful signal of the transducer changes over a wide range, the attenuation coefficient of that interference changes, and so does the transmission ratio of the meter. The transmission characteristic of the flowmeter over a wide range of flow rates becomes non-linear. In addition, the feedback circuit for compensating the zero-level electrodes, which closes when the excitation current is zero, includes two integrators (evaluating the capacitor at the zero-level amplifier input). Such a circuit is very unstable and may be excited by high frequency oscillations. Because the excitation current has a significant harmonic disturbance background, a sophisticated scheme of reference voltage forLT 3483 B is required. The power supply control key is directly connected to the mains voltage in the prototype, which places increased demands on it. The flow meter does not have an output signal proportional to the total amount of liquid flowing through it.
Siūlomo išradimo tikslas - elektromagnetinio debitomačio metrologinių charakteristikų pagerinimas, praplečiant dinaminį matuojamųjų debitų diapazoną, matavimo schemos bei jos konstrukcijos supaprastinimas, suminio, per daviklį pratekėjusio tūrio, matavimas.The object of the present invention is to improve the metrological characteristics of an electromagnetic flowmeter by widening the dynamic range of the measured flowrates, to simplify the measuring scheme and its construction, and to measure the total volume passing through the sensor.
Šis tikslas siūlomame išradime pasiekiamas sekančiai. Elektromagnetinis debitomatis, kuriame yra daviklis, susidedantis iš nemagnetinės medžiagos vamzdžio, kurio viduje įtaisyti du elektrodai bei ant to vamzdžio uždėtų dviejų magnetinio lauko žadinimo ričių, prie daviklio elektrodų prijungtas įėjimo stiprintuvas, žadinimo srovės generatoriaus, pagrindinio ir grįžtamojo ryšio integratoriai, nulinio lygio stiprintuvas, pirmasis, antrasis, trečiasis, ketvirtasis, penktasis ir šeštasis raktai, atraminis rezistorius vienu išvadų prijungtas prie nuoseklaus pirmosios ir antrosios magnetinio lauko ričių junginio, o kitu - prie bendrojo schemos taško, rezistorinis daliklis, mastelinis stiprintuvas, atraminės įtampos formavimo blokas, loginių ir skaitmeninių signalų formavimo blokas, registras ir komparatorius, kurio antrasis įėjimas sujungtas su bendruoju schemos tašku, o išėjimas - su loginių ir skaitmeninių signalų formavimo bloko įėjimu, kurio pirmasis, antrasis, trečiasis, ketvirtasis, penktasis ir šeštasis valdymo išėjimai sujungti su atitinkamų raktų valdymo įėjimais, papildomai į jį įjungti stiprintuvassumatorius, keitiklis įtampa-srovė ir dažnio išėjimo signalo formavimo blokas, kurio informaciniai įėjimai sujungti su registro informaciniais išėjimais, o valdymo įėjimas su loginių ir skaitmeninių signalų forLT 3483 B mavimo bloko aštuntuoju valdymo išėjimu, kurio informaciniai išėjimai sujungti su registro informaciniais įėjimais, o septintasis valdymo išėjimas - su atraminės įtampos formavimo bloko įėjimu, pastarojo išėjimas per rezistorinį daliklį prijungtas prie penktojo rakto pirmojo signalinio išvado, kurio antrasis išvadas sujungtas su neinvertuojančiu keitiklio įtampa-srovė įėjimu, per mastelinį stiprintuvą - su antruoju stiprintuvo-sumatoriaus Įėjimu ir per šeštąjį raktą - su bendruoju schemos tašku, o keitiklio įtampa-srovė invertuojantis įėjimas prijungtas prie magnetinio lauko antrosios žadinimo ritės ir atraminio rezistoriaus bendrojo taško, o išėjimas - prie pirmosios žadinimo ritės pirmojo išvado, be to, įėjimo stiprintuvo išėjimas sujungtas su stiprintuvo-sumatoriaus pirmuoju įėjimu, kurio trečiasis įėjimas - per nulinio lygio stiprintuvą, grįžtamojo ryšio integratorių ir pirmąjį raktą prie nuosavo išėjimo, kuris, be to, per antrąjį raktą sujungtas su pagrindinio integratoriaus įėjimu, per trečiąjį raktą sujungtu su atraminės įtampos formavimo bloko išėjimu, per ketvirtąjį raktą su bendruoju schemos tašku, o komparatoriaus pirmasis įėjimas - su pagrindinio integratoriaus išėjimu. Be to, atraminės įtampos formavimo blokas sudarytas iš balastinio rezistoriaus, dvipusio stabilitrono, tarpinio lygio įtampos šaltinio ir lygių komparatoriaus, kurio neinvertuojantis įėjimas sujungtas su atraminės įtampos formavimo bloko įėjimu, invertuojantis įėjimas prijungtas prie tarpinio lygio įtampos šaltinio, o išėjimas - prie balastinio rezistoriaus ir dvipusio stabilitrono nuoseklaus junginio, kurių bendrasis taškas sujungtas su atraminės įtampos formavimo bloko išėjimu. Autoriai pasiūlė tokį elektromagnetinį debitomatį, kurio žadinimo srovėje praktiškai nėra harmoninių trikdžių, jo valdymas labai paprastas. Nulinio lygio kompensavimui naudojama grįžtamojo ryšio grandinė susižadinimo prasme stabili, todėl matavimo schemos proLT 3483 B jektavimas nekritiškas elementų požiūriu. Paprasta ir atraminės įtampos formavimo schema. Be to, perdavimo charakteristika nepriklauso nuo atraminės įtampos dydžio. Siūlomame išradime yra dažninis impulsinis išėjimas. Impulso pasirodymas jame reiškia, kad per debitomatį pratekėjo tam tikras skysčio tūris. Norint matuoti pratekėjusį tūrį telieka tuos impulsus skaičiuoti. Siūloma išradime sujungtų elementų visuma autoriams nežinoma, taigi, galima teigti, kad techninis sprendimas yra naujas ir atitinka esminių skirtumų kriterijui keliamus reikalavimus.This object of the present invention is achieved as follows. An electromagnetic flowmeter comprising a sensor consisting of a tube of non-magnetic material having two electrodes and two magnetic field excitation coils mounted thereon, an input amplifier connected to the sensor electrodes, an excitation current generator, a master and feedback integrator, a zero level amplifier, first, second, third, fourth, fourth, fifth, and sixth keys, a resistor connected to one of a series of first and second magnetic field coils at one end and a common circuit point to another, a resistor divider, a scaler, a reference voltage block, logic and digital a signal generating unit, a register and a comparator having a second input connected to a common point on the circuit and an output having a first, second, third, fourth, fifth and the sixth control outputs are connected to the respective key control inputs, additionally powered by a power amplifier, a voltage-current converter and a frequency output signal generating unit, the information inputs of which are connected to the register information outputs and the control input of the eighth unit of logic and digital signals a control output with information outputs connected to the register information inputs and a seventh control output to a reference voltage generating unit input, the latter output being connected via a resistor divider to the first signal output of the fifth key, the second output connected to a non-inverting inverter voltage-current input a scaling amplifier - with a second amplifier-sumer input and via a sixth key - with a common circuit point, and a voltage-to-current inverter input of the converter connected to a second field of the magnetic field and a resistor common point, and the output to the first output of the first excitation coil, and the input amplifier output is coupled to the first input of the amplifier summator having a third input through a zero level amplifier, a feedback integrator and a first key to its own output, furthermore, connected by a second key to the input of the main integrator, by a third key connected to the output of a reference voltage generating unit, by a fourth key with a common circuit point and a first input of a comparator with the output of the main integrator. In addition, the reference voltage forming unit consists of a ballast resistor, a two-way stabilizer, an intermediate level voltage source and a level comparator, the non-inverting input of which is connected to the input of the reference voltage forming unit, the inverting input being connected to the intermediate level voltage source a duplex stabilron series connection having a common point connected to the output of the reference voltage forming unit. The authors have proposed such an electromagnetic flowmeter which has practically no harmonic disturbance in the excitation current and its control is very simple. The feedback circuit used for zero level compensation is stable in the sense of excitation, so the design of the proLT 3483 B measuring scheme is non-critical in terms of elements. A simple scheme for forming a reference voltage. In addition, the transmission characteristic is independent of the magnitude of the reference voltage. The present invention provides a frequency pulsed output. The presence of a pulse in it indicates that a certain volume of fluid has passed through the flow meter. All you have to do to measure the flow is to count those impulses. The proposed set of elements combined in the invention is unknown to the authors, so it can be said that the technical solution is novel and meets the requirements of the criterion of substantial differences.
Elektromagnetinio debitomačio blokinė schema pateikta I brėž., o jo darbo laiko diagramos - 2 brėž.The block diagram of the electromagnetic flowmeter is shown in figure I and its working time diagram in figure 2.
Elektromagnetinis debitomatis turi daviklį I, sudarytą iš nemagnetinės medžiagos vamzdžio su elektrodais 2 bei magnetinio lauko žadinimo ričių 3 ir 4. Vamzdžiu teka skystis, kurio debitą ir matuojame. 3 ritės vienas išvadas prijungtas prie įtampos keitiklio į srovę 5 išėjimo, o kitas - per 4 ritę - sujungtas nuosekliai su atraminiu rezistoriumi 6, kurio kitas išvadas prijungtas prie bendrojo schemos taško. I daviklio elektrodai prijungti prie įėjimo stiprintuvo 7 įėjimo išvadų. Pastarojo išėjimas sujungtas su pirmuoju stiprintuvo-sumatoriaus 8 išėjimu, kurio antrasis įėjimas per mastelinį stiprintuvą 9 prijungtas prie atraminės įtampos formavimo bloko 10 išėjimo, o trečiasis įėjimas per pirmąjį raktą II, grįžtamojo ryšio integratorių 12 ir nulinio lygio stiprintuvą 13, sujungtą kaip neinvertuojantį kartotuvą - su nuosavu išėjimu, kuris per antrąjį raktą 14 sujungtas su pagrindinio integratoriaus 15 įėjimu kartu su 10 bloko išėjimu, prijungtu per trečiąjį raktą 16 bei bendruoju schemos tašku, prijungtu per ketvirtąjį raktą 17. Pagrindinio integratoriaus 15 išėjimas prijungtas prie komparatoriaus 18 pirmojo įėjimo, kurio antrasis įėjimas sujungtas su bendruoju schemos tašku, o išėjimas - su loginių bei skaitmeninių signalų formavimo bloko 19 įėjimu, kurio pirmasis - šeštasis valdymo išėjimai sujungti su atitinkamai pirmojo II, antrojo 14, trečiojo 16, ketvir5 tojo 17, penktojo 20 ir šeštojo 21 raktų valdymo įėjimais, septintasis valdymo išėjimas - su atraminės įtampos formavimo, bloko 10 įėjimu, o informaciniai išėjimai - su registro 22 informaciniais įėjimais, pastarojo informaciniai išėjimai sujungti su dažninio išėjimo formavimo schemos 23 informaciniais įėjimais, kurio valdymo įėjimas sujungtas su aštuntuoju 19 bloko valdymo išėjimu. Atraminės įtampos formavimo blokas 10 sudarytas iš lygių, komparatoriaus 24, kurio pirmasis įėjimas yra kartu ir bloko įėjimas, antrasis įėjimas prijungtas prie tarpinio lygio įtampos šaltinio 25, o išėjimas - prie nuoseklaus balastinio rezistoriaus 26 ir dvipusio stabilitrono 27 nuoseklaus junginio, kurių bendrasis taškas yra kartu 13 bloko išėjimas. Jis prijungtas prie rezistorinio daliklio 28 įėjimo, kurio išėjimas - per penktąjį raktą 20 - prijungtas prie 5 keitiklio neinvertuojančio įėjimo kartu su bendruoju schemos tašku, prijungtu per šeštąjį raktą 21. Invertuojantis 5 keitiklio įėjimas sujungtas su 4 ritės ir 6 atraminio rezistoriaus bendruoju tašku.The electromagnetic flowmeter has a sensor I consisting of a tube of non-magnetic material with electrodes 2 and an excitation coil 3 and 4 of the magnetic field. One of the coils 3 is connected to the output of the voltage converter 5 to the current converter and the other to coil 4 is connected in series with a resistor 6 whose other terminals are connected to a common point in the circuit. The sensor electrodes are connected to the input terminals of the input amplifier 7. The output of the latter is connected to the first output of the amplifier-sumer 8, the second input of which is connected to the output of the reference voltage forming unit 10 via the scaling amplifier 9 and the third input via the first key II, feedback integrator 12 and zero level amplifier 13 with its own output which is connected via the second key 14 to the input of the main integrator 15 together with the output of block 10 connected by the third key 16 and a common circuit point connected by the fourth key 17. The output of the main integrator 15 is connected to the first input of comparator 18 the input is connected to a common point in the circuit and the output to the input 19 of the logic and digital signal generating unit, the first to the sixth control outputs of which are connected to the first, second, second 14, third 16, fourth, 17, fifth 20 and sixth 21 keys respectively. seventh control output - with reference voltage generating block 10 input and information outputs with register 22 information inputs, the latter's information outputs are connected to frequency output scheme 23 information inputs, the control input of which is connected to the eighth block 19 control output . The reference voltage forming unit 10 is comprised of a level comparator 24 having a first input together with a block input, a second input connected to an intermediate level voltage source 25, and an output to a serial ballast resistor 26 and a duplex stabilizer 27 with a common point together block 13 output. It is connected to the input of a resistor divider 28 whose output - via the fifth key 20 - is connected to the inverter input 5 of the inverter along with a common circuit point connected through the sixth key 21. The inverting input 5 of the converter is connected to the common point of 4 coils and 6.
Elektromagnetinis debitomatis veikia sekančiai. 19 blokas savo valdymo išėjimuose formuoja periodinės impulsų sekas (žr. 2 brėž. Debitomačio darbo periodą To apsprendžia septintajame valdymo išėjime suformuotos impulsų sekos V7 periodas. Ši impulsų seka, tai - meandras (impulso, kurio amplitudė - loginis vienetas, trukmė lygi pauzei, kurios metu išėjimo lygis - loginis nulis) . Ji patenka į lygių komparatoriaus 24 neinvertuojantį įėjimą. Pastarojo invertuojančio įėjimo įtam35 pos lygis, lygus 25 šaltinio išėjimo įtampai - tarpinis tarp loginio nulio ir loginio vieneto. Taigi lygių komparatoriaus 24 išėjimo įtampa U24 bus apribota teiLT 3483 B giamuoju lygiu, kai veikia sekos V7 impulsas bei apribota neigiamuoju lygiu pauzės metu. Ši Įtampa stabilizuojama dvipusiame stabilitrone 27. Jame formuojami kintamojo polingumo impulsai, kurių amplitudė Eo, o trukmė - 1/2 To. Rezistorinio daliklio 28 išėjime veikia tokie pat impulsai, bet jų amplitudė nEo (n - daliklio perdavimo koeficientas). Penktajame bei šeštajame 19 bloko valdymo išėjimuose formuojamos impulsų sekos, atitinkamai V5 ir V6 - taip pat meandrai, invertuoti vienas kito atžvilgiu, tačiau jų periodas dvigubai mažesnis už V7 periodą: T5=T6=l/2 To. Šių sekų impulsai valdo, atitinkamai penktąjį 20 ir šeštąjį 21 raktus. Prasidedant impulsui arba pauzei sekoje V7, t. y. prasidedant impulsui (tiek teigiamam, tiek neigiamam) 28 daliklio išėjime, V5 sekoje prasideda pauze, o V6 - impulsas. Penktasis raktas atjungiamas, šeštasis sujungiamas. Keitiklio įtampa-srovė 5 įėjime veikia nulis. Praėjus intervalui At=I/4 T0=I/2 T5=I/2, V5 sekoje prasideda impulsas, o V6 sekoje - pauzė. Penktasis raktas sujungiamas, šeštasis - atjungiamas. Keitiklio 5 įėjime pradeda veikti rezistorinio daliklio 28 įtampa. Taigi keitiklio 5 įėjime kiekviename periode To įtampa keičiasi taip: 1/4 To - nulis, I/4TO teigiamas impulsas, kurio amplitudė lygi +nEo, I/4TO - nulis ir 1/4 To - neigiamasis impulsas, kurio amplitudė lygi - n Eo. Įtampos keitiklis į srovę - tai stiprintuvas, apimtas 100% grįžtamuoju ryšiu pagal srovę. Jis gali būti sudarytas iš operacinio stiprintuvo, kurio išėjime jungiamas emiterinis kartotuvas su komplementarine tranzistorių pora, įgalinantis užtikrinti reikiamą stiprintuvo išėjimo srovę. Proporcingas srovei signalas, patenkantis į keitiklio 5 invertuojantį įėjimą, gaunamas atraminiame rezistoriuje 6. Žadinimo srovė turėtų kartoti į keitiklio 5 neinvertuojantį įėjimą paduodamus impulsus, tačiau dėl žadinimo ričių induktyvumo prasidedant ir pasibaigus kiekvienam srovės impulsui ritėse vyksta pereinamasis procesas, užapvalinantis impulso priekinį bei užpakalinį frontus.The electromagnetic flowmeter operates as follows. Unit 19 generates periodic pulse sequences at its control outputs (see Fig. 2 The duty cycle of the flowmeter T o is determined by the period of the pulse sequence V 7 formed at the seventh control output. This pulse sequence is a meander. in which the output level - a logical zero). It is included in the level comparator 24 non-inverted input. latter inverted input įtam35 session level equal to 25 supply output voltages - midway between the logic zero and logic unit. therefore, an equal comparator 24 output voltage U 24 will be limited to teiLT 3483 B at output level when operating on a pulse of sequence V 7 and limited to a negative level during pause This voltage is stabilized by two-way stability 27. It generates alternating polarity pulses with amplitude E o and duration 1/2 T o . the same impulses are applied, but their amplitude is nE o (n - divisor transfer coefficient In the fifth and sixth control outputs of block 19, pulse sequences, V 5 and V 6 , respectively, are formed, also meanders inverted with respect to each other, but their period is twice the period of V 7 : T 5 = T 6 = l / 2 T o . The pulses of these sequences control, respectively, the fifth 20th and sixth 21st keys. When a pulse or a pause in sequence V 7 begins, that is, at the start of a pulse (both positive and negative) at the 28 divisor output, V 5 begins with a pause and V 6 a pulse. The fifth key is disconnected, the sixth is connected. The inverter voltage-current at input 5 is zero. After the interval At = I / 4 T 0 = I / 2 T 5 = I / 2, the pulse starts in V 5 and pauses in V 6 . The fifth key is connected and the sixth key is disconnected. At the input of the converter 5, the voltage of the resistor divider 28 begins to operate. Thus, at the input of the converter 5, the voltage varies at each period T o as follows: 1/4 T o - zero, I / 4T O positive pulse with amplitude equal to + nE o , I / 4T O - zero and 1/4 T o - negative pulse, with amplitude equal to - n E o . A voltage converter is a current amplifier that is 100% current feedback. It may consist of an operational amplifier, the output of which combines an emitter repeater with a complementary pair of transistors to provide the necessary amplifier output current. The current-proportional signal to inverter input 5 of inverter 5 is received in support resistor 6. The excitation current should repeat the pulses fed to inverter input 5 of inverter, but due to the inductance of excitation coils at the start and end of each current pulse, .
Žadinimo srovė daviklio elektrodų zonoje sužadina mag5 netinį lauką, kurio indukcija B pasibaigus pereinamajam procesui proporcinga įtampai rezistorinio daliklio išėjime: B=KBnEo(KB - konstanta). Daviklio elektroduose veikiančio naudingojo signalo forma kartoja magnetinio lauko formą en=Bdv. Čia d - atstumas tarp elektrodų, v 10 skysčio, tekančio daviklyje, greitis. Pasibaigus pereinamajam procesui ritėse ir įvertinus B išraišką šį signalą galima išreikšti taip: en=KbndEov. Šalia naudingojo signalo daviklio elektroduose taip pat veikia ir parazitinė galvaninė evj, kurią vieno žadinimo sro15 vės impulso metu galima vertinti kaip nuolatinę. Jos reikšmė gali keliasdešimt kartų viršyti naudingąjį signalą. Siekiant eliminuoti jos įtaką, naudojamas impulsinis astatinis automatinio reguliavimo kontūras, susidedantis iš pirmojo rakto II, grįžtamojo ryšio in20 tegratoriaus 12 ir nulinio lygio stiprintuvo 13. Pirmasis raktas II sujungiamas tada, kai žadinimo srovė neteka. Naudingasis signalas šiuo metu lygus nuliui. Įtampa, veikianti stiprintuvo-sumatoriaus 8 išėjime, patenka į grįžtamojo ryšio integratoriaus 12 įėjimą ir pastarojo išėjime įtampa keičiasi tol, kol stiprintuvosumatoriaus išėjime ji taps lygi nuliui. Padavus srovę į žadinimo rites pirmasis raktas II atjungiamas. Kadangi nulinio lygio stiprintuvas 13 sujungtas kaip neinvertuojantis kartotuvas, jo įėjimo varža labai di30 dėlė ir grįžtamojo ryšio integratoriaus 12 įtampa nekinta. Taip eliminuojamos visos parazitinės įtampos, tame tarpe, įėjimo stiprintuvo-sumatoriaus nulio dreifai, kurias galima laikyti nekintamomis veikiant žadinimo srovės impulsui. Papildomas parazitinių signalų eliminavimas ir matavimo schemos perdavimo charakteristikų koregavimas atliekamas paduodant per mastelinį stiprintuvą nedidelį signalą į antrąjį stipLT 3483 B rintuvo-sumatoriaus 8 įėjimą, veikiant žadinimo srovės impulsui. Tokiu būdu, tekant žadinimo srovei, stiprintuvo-sumatoriaus 8 išėjime, signalas U8 praktiškai proporcingas naudingajam signalui: U8=Ken (ks=const.). Praėjus pusei žadinimo impulso trukmės, kai žadinimo srovė praktiškai nusistojus, sujungiamas antrasis raktas 14 ir stiprintuvo-sumatoriaus 8 išėjimas prijungiamas prie pagrindinio integratoriaus 15 įėjimo. Įtampa U8 integruojama tol, kol baigiasi žadinimo srovės impulsas. Integravimo trukmė lygi 1/8 To. Taigi pagrindinio integratoriaus išėjime, pasibaigus žadinimo srovės impulsui, gauname įtampą UPI=Ksen (Ι/τΡΙ) I/8TO (τΡΙ - pagrindinio integratoriaus 15 laiko pastovioji). Šiuo momentu antrasis raktas atjungiamas ir per trečiąjį raktą 16 prijungiama atraminė įtampa Eo, kurios polingumas priešingas naudingojo signalo polingumui. Pagrindinio integratoriaus išėjimo įtampa pradeda keistis priešinga kryptimi. Prasideda matavimo intervalas. Kai ši įtampa pasiekia nulį paveikia komparatorius. Jo persijungimą užfiksuoja loginių skaitmeninių signalų formavimo blokas 19, užfiksuodamas intervalo Atx pabaigą. Kadangi matavimo intervalas truko tol, kol įtampa pasikeitė nuo UPI iki nulio, teisinga ši lygybė:The excitation current in the electrode zone of the transducer excites a magnetic field whose induction B at the end of the transient process is proportional to the voltage at the output of the resistor divider: B = K B nE o (K B - constant). The shape of the useful signal acting on the sensor electrodes repeats the magnetic field form e n = Bdv. Here d is the distance between the electrodes, v 10 the velocity of the fluid flowing through the sensor. After the transition in the coils and the B expression evaluated, this signal can be expressed as: e n = K b ndE o v. In addition to the useful signal transducer, the electrodes are also equipped with a parasitic galvanic evj, which can be regarded as continuous during a single sro15 cooling pulse. Its value can be several times more than the useful signal. To eliminate its influence, a pulsed static auto-control circuit consisting of a first key II, a feedback integrator 12 and a zero level amplifier 13 is used. The first key II is connected when the excitation current is lost. The payload is currently zero. The voltage acting at the output of the amplifier-sumer 8 is fed to the input of the feedback integrator 12 and at the output of the latter it changes until it reaches zero at the output of the amplifier-sumer. When the current is applied to the excitation coil, the first key II is disconnected. Because the zero-level amplifier 13 is connected as a non-inverting repeater, its input impedance is very di30 and the feedback integrator 12 voltage is constant. This eliminates all parasitic voltages, including zero input drift of the input amplifier-sumer, which can be regarded as immutable under the excitation current pulse. Further elimination of the parasitic signals and correction of the transmission characteristics of the measuring circuit is accomplished by feeding a small signal via the scaling amplifier to the second input 8 of the amplifier 3483 B, by applying an excitation current pulse. Thus, with the excitation current flowing at the output of the amplifier-sumer 8, the signal U 8 is practically proportional to the useful signal: U 8 = Ke n (k s = const.). Half the duration of the excitation pulse, when the excitation current has practically settled, the second key 14 is connected and the output of the amplifier-sumer 8 is connected to the input of the main integrator 15. The voltage U 8 is integrated until the excitation current pulse ends. Integration time equals 1/8 T o . Thus, at the output of the main integrator, at the end of the excitation current pulse, we obtain a voltage U PI = K s e n (Ι / τ ΡΙ ) I / 8T O (τ ΡΙ - time constant of the main integrator 15). At this point, the second key is disconnected and a reference voltage E o whose polarity is opposite to that of the useful signal is connected via the third key 16. The output voltage of the main integrator begins to change in the opposite direction. The measuring interval begins. When this voltage reaches zero, the comparator is affected. Its switching is captured by the logic digital signal generating unit 19, locking the end of the interval At x . Since the measuring interval lasted until the voltage changed from U PI to zero, the following equation is correct:
K8en (Ι/τΡΙ) Ι/8Το=Εο(Ι/τΡΙ)Δΐχ.K 8 e n (Ι / τ ΡΙ ) Ι / 8Τ ο = Ε ο (Ι / τ ΡΙ ) Δΐ χ .
Iš jos išreikšime matavimo intervalo trukmę:From this we express the length of the measuring interval:
Jis proporcingas naudingajam daviklio signalui.It is proportional to the useful sensor signal.
Pasibaigus matavimo intervalui, trečiasis raktas 16 atjungiamas ir sujungiamas ketvirtasis raktas 17, prijungiantis nulinį potencialą prie integratoriaus įėjimo. Tokia būsena tęsiasi iki sekančio žadinimo srovės impulso, prasidėjus kuriam procesas kartojasi, tik io žadinimo srovės impulsas, naudingasis signalas ir atraminė įtampa yra priešingo polingumo.At the end of the measurement interval, the third key 16 is disconnected and a fourth key 17 is connected, connecting a zero potential to the integrator input. This state continues until the next pulse of the excitation current, after which the process repeats, only the excitation current pulse, the useful signal and the reference voltage are of opposite polarity.
bloke formuojama skaitmeninė kiekvieno intervalo Atx, proporcingo debitui matuojamame intervale, reikšmė, siekiant sumažinti įvairių kintamo intensyvumo trikdžių ir pagrindinio integratoriaus 15 nulio dreifo įtaką, sumuojama kelių intervalų skaitmeninė reikšmė. Praėjus k matavimo intervalų (k=2,4,6,8.) į registrą 2 įrašomas skaičius, proporcingas skysčio greičiui: Nx=KnVx. Dažninio išėjimo formuotuvas tai - skaitmeninis integratorius. Pasirodžius valdymo impulsui septintajame 19 bloko išėjime prie jo turinio prisumuojamas skaičius, esantis registre 22. Kai formuotuve 23 sukaupiamas skaičius >N, jo išėjime suformuojamas impulsas. Šių impulsų dažnis išreiškiamas taip fx=Nx/No= (Kn/No) Vx. Taigi fx proporcingas skysčio greičiui, o kiekvieno impulso pasirodymas reiškia, kad pratekėjo eilinė tūrio No porcija.the block generates a numerical value of each interval At x proportional to the flow in the measured interval to reduce the influence of various variable intensity interferences and zero integrator drift 15, and adds a numerical value to several intervals. After measuring k intervals (k = 2,4,6,8.), Register 2 a number proportional to the velocity of the liquid: N x = K n V x . Frequency Output Builder is a digital integrator. When a control pulse occurs at the seventh output of block 19, the number contained in register 22 is summed to its contents. When the number 23 in Node 23 is accumulated, a pulse is generated at its output. The frequency of these pulses is expressed as f x = N x / N o = (K n / N o ) V x . Thus, f x is proportional to the velocity of the fluid, and the appearance of each pulse implies that a successive portion of the volume N o has passed.
Eksperimentinis tokio elektromagnetinio debitomačio tyrimas, atliktas Kauno technologijos universitete ir Talino gamybiniame susivienijime Tvostusapparrat parodė, kad tokie debitomačiai įgalina užtikrinti debito nustatymo paklaidą, pasižyminčią 0,5%, kai maksimalausAn experimental study of such an electromagnetic flowmeter, carried out at Kaunas University of Technology and Tallinn Manufacturing Association, Tvostusapparrat, showed that such flowmeters provide a flow rate error of 0.5% at maximum
Qmax ir minimalus Qmin. debitų santykis Ž5?? ne mažesnis *min kaip 15.Q max and minimum Q min . flow ratio Ž 5 ?? not less than 15 min.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LTIP566A LT3483B (en) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | Electromagnetic device for measuring of yield |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LTIP566A LT3483B (en) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | Electromagnetic device for measuring of yield |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LTIP566A LTIP566A (en) | 1994-12-27 |
| LT3483B true LT3483B (en) | 1995-11-27 |
Family
ID=19721132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| LTIP566A LT3483B (en) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | Electromagnetic device for measuring of yield |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| LT (1) | LT3483B (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4210022A (en) | 1977-10-05 | 1980-07-01 | Flowtec Ag | Method for the inductive measurement of fluid flow |
| US4339958A (en) | 1980-02-21 | 1982-07-20 | Fischer & Porter Co. | Analog-to-digital converter for electromagnetic flowmeter |
-
1993
- 1993-05-21 LT LTIP566A patent/LT3483B/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4210022A (en) | 1977-10-05 | 1980-07-01 | Flowtec Ag | Method for the inductive measurement of fluid flow |
| US4339958A (en) | 1980-02-21 | 1982-07-20 | Fischer & Porter Co. | Analog-to-digital converter for electromagnetic flowmeter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| LTIP566A (en) | 1994-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU609625B2 (en) | Coriolis mass flow rate meter having four pulse harmonic rejection | |
| RU2159410C2 (en) | Device and method for processing of signal to determine phase shift | |
| US4408497A (en) | Electromagnetic flowmeter for measuring ferromagnetic slurries | |
| US4227408A (en) | Harmonic noise suppression in electromagnetic flowmeter | |
| JPS5825965B2 (en) | Denjiri Yuryokei | |
| US4206641A (en) | Electromagnetic flow meter | |
| JP2931354B2 (en) | Electromagnetic flow meter | |
| JP2802545B2 (en) | Conversion circuit for electromagnetic flow transmitter | |
| LT3483B (en) | Electromagnetic device for measuring of yield | |
| JP4063817B2 (en) | Magnetic induction flow measuring device and measuring method for magnetic induction flow measuring device | |
| JP3244547B2 (en) | Flow measurement device | |
| US5751535A (en) | Control circuits for an electromagnetic flow meter | |
| US6820499B2 (en) | Method for determining the uncertainty factor of a measuring procedure employing a measuring frequency | |
| JP2000230843A (en) | Positive displacement or mass flowmeter | |
| SU802789A1 (en) | Frequency-output electromagnetic flowmeter | |
| JPH0137799B2 (en) | ||
| JPH07248240A (en) | Electromagnetic flowmeter | |
| JPS58118913A (en) | Electromagnetic flowmeter | |
| SU993027A1 (en) | Electromagnetic flow meter having frequency output | |
| JPS58120118A (en) | Electromagnetic flowmeter | |
| JPS6225695Y2 (en) | ||
| SU470702A1 (en) | Electromagnetic Flowmeter with Frequency Output | |
| JP2003344127A (en) | Electromagnetic flowmeter | |
| SU972222A1 (en) | Electromagnetic flowmeter with frequency output | |
| JP3460213B2 (en) | Electromagnetic flow meter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9A | Lapsed patents |
Effective date: 19980521 |