LT5216B - An electromagnetic flow measurer - Google Patents
An electromagnetic flow measurer Download PDFInfo
- Publication number
- LT5216B LT5216B LT2003070A LT2003070A LT5216B LT 5216 B LT5216 B LT 5216B LT 2003070 A LT2003070 A LT 2003070A LT 2003070 A LT2003070 A LT 2003070A LT 5216 B LT5216 B LT 5216B
- Authority
- LT
- Lithuania
- Prior art keywords
- output
- pole
- differential amplifier
- processor
- group
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Description
Išradimas skirtas tekančio uždaruose vamzdžiuose skysčio srauto kiekybinių „ charakteristikų (srauto dydžio, pratekėjusio tūrio arba masės ir pan.) matavimui elektromagnetiniu būdu.The invention relates to the measurement of the quantitative characteristics (flow size, volume or mass, etc.) of a fluid flow in a closed conduit.
Žinomas elektromagnetinis srauto matuoklis, sudarytas iš vamzdžio atkarpos su vidine izoliacija, magnetinį lauką generuojančio įrenginio, kuriančio statmeną vamzdžiui magnetinį lauką keturių elektrodų, magnetinio lauko sensoriaus ir signalo procesoriaus [JAV patentas Nr.5551306,G01F 1/60, 1996],A known electromagnetic flow meter consisting of a pipe section with an internal insulation, a magnetic field generating device generating a magnetic field perpendicular to the tube, four electrodes, a magnetic field sensor and a signal processor [U.S. Patent No. 5,551,306, G01F 1/60, 1996],
Šis matuoklis turi per mažas funkcines galimybes ir dėl to nepakankamą matavimo tikslumą ypač, jei matavimas trunka ilgiau, nes atsiranda papildomos paklaidos dėl elektrodų poliarizacijos ir dėl nuosėdų formavimosi ant vidinių kanalo sienelių. O nuosėdų formavimosi jis niekaip neužfiksuoja.This meter has too few functionalities and, consequently, insufficient measurement accuracy, especially if the measurement is longer because of additional errors due to the polarization of the electrodes and the formation of sediment on the inner walls of the channel. And it does not record the formation of sediment.
Siūlomo išradimo prototipas yra elektromagnetinis srauto matuoklis, kuriame yra matavimo kanalas, sudarytas iš nemagnetinės medžiagos vamzdžio su vidine izoliacija, valdymo schema, faktiškai esanti žadinimo srovės šaltiniu, tarp kurio išėjimo ir bendrojo matuoklio taško nuosekliai įjungtos pirmoji ir antroji ritės, formuojančios t statmeną vamzdžio ašiai magnetinį lauką bei atraminis varžas. Matavimo kanalo sienelėse įrengti du elektrodai taip, kad juos jungianti linija būtų statmena vamzdžio ' ašiai ir magnetinio lauko krypčiai. Elektrodai prijungti prie diferencialinio stiprintuvo įėjimo. Nuosekliai sujungtus sumuojantįjį įrenginį, integratorių ir analoginį skaitmeninį keitiklį toliau vadinsime integruojančiuoju analoginiu skaitmeniniu keitikliu. Sumuojančiojo įrenginio pirmąjį įėjimą prijungtą prie diferencialinio stiprintuvo išėjimo, toliau vadinsime integruojančiojo analoginio skaitmeninio keitiklio matavimo įėjimu, o antrąjį įėjimą prijungtą prie atraminio varžo ir antrosios ritės sujungimo taško, toliau vadinsime integruojančiojo analoginio skaitmeninio keitiklio atraminiu įėjimu. Pastarojo išėjimas prijungtas prie procesoriaus įėjimo, savo išėjimais sujungto su žadinimo srovės šaltinio įėjimu, analoginio skaitmeninio keitiklio valdymo įėjimų grupe ir indikacijos įrenginio įėjimais [Europos patentas EP Nr.0521169, G01F 1/60,The prototype of the present invention is an electromagnetic flowmeter having a measurement channel consisting of a tube of non-magnetic material with internal insulation, a control circuit actually located at the source of the excitation current, the first and second coils forming t perpendicular to the axis of the tube. magnetic field and support impedance. Two electrodes are provided in the walls of the measurement channel so that the line connecting them is perpendicular to the axis of the tube and the direction of the magnetic field. The electrodes are connected to the differential amplifier input. The sequentially connected summing device, the integrator, and the analog-to-digital converter will be referred to as the integrating analog-to-digital converter. The first input of the summing device connected to the output of the differential amplifier will hereinafter be referred to as the measurement input of the integrating analog to digital converter, and the second input to the connection point of the resistance and the second coil. The output of the latter is connected to the input of a processor connected to its inputs with the input of an excitation current source, an analog-to-digital converter control input group and the inputs of an indicating device [European Patent EP 0521169, G01F 1/60,
1993],1993],
Toks srauto matuoklis turi trūkumų, nes jo funkcinės galimybės nepakankamos. Srauto matuokliui dirbant, ant jo vidinių sienelių neišvengiamai susidaro nuosėdos, kurios šuntuota dalį elektrodų signalo. Atsiranda matavimo paklaida, kuri tolydžio didėja. Prototipu pasirinktame srauto matuoklyje nėra jokių galimybių nenutraukus matavimo ir neišmontavus matavimo kanalo įsitikinti, ar jau susidarė pavojingas nuosėdų sluoksnis. Dėl to jis neužtikrina matavimo rezultatų patikimumo ir pakankamo matavimo tikslumo atliekant ilgalaikį nenutrūkstamą matavimą.Such a flow meter has disadvantages because of its inadequate functional capability. When the flowmeter is operating, sediment is inevitably formed on its inner walls, which shun part of the electrode signal. A measurement error occurs, which increases steadily. The flowmeter chosen in the prototype has no way of verifying that a hazardous sediment layer has already formed without interrupting the measurement and dismantling the measuring channel. As a result, it does not guarantee the reliability of the measurement results and sufficient accuracy of the measurement during long-term continuous measurement.
Siūlomo išradimo tikslas yra elektromagnetinio srauto matuoklio funkcinių galimybių praplėtimas, įgalinantis padidinti matavimo rezultatų patikimumą ir matavimo tikslumą atliekant nenutrūkstamą ilgalaikį matavimą.The object of the present invention is to extend the functionality of the electromagnetic flow meter, which enables to increase the reliability and accuracy of the measurement results by continuous continuous measurement.
Šis tikslas siūlomame išradime pasiekiamas taip. Elektromagnetiniame srauto matuoklyje, kuriame yra matavimo kanalas, sudarytas iš nemagnetinės medžiagos vamzdžio su vidine izoliacija ir sienelėse įrengtais diametraliai priešingai vienas kitam dviems elektrodais, srovės šaltinis, pirmoji ir antroji ritės, formuojančios magnetinį lauką, statmeną vamzdžio ašiai ir tiesei, jungiančiai elektrodų centrus, atraminis varžas, pirmasis diferencialinis stiprintuvas, procesorius, indikacijos įrenginys ir integruojantysis analoginis skaitmeninis keitiklis, kurio atraminis įėjimas prijungtas prie atraminio varžo pirmojo išvado, informaciniai išėjimai - prie procesoriaus pirmosios informacinių išvadų grupės, valdymo įėjimų grupė sujungta su procesoriaus pirmąja valdymo išvadų grupe, antroji procesoriaus informacinių išvadų grupė - su indikacijos įrenginio informaciniais išvadais, be to, antrasis pirmosios žadinimo ritės išvadas sujungtas su pirmuoju antrosios ritės išvadų, antrasis antrosios ritės išvadas su pirmuoju atraminio varžo išvadų, o atraminio varžo antrasis išvadas sujungtas su bendruoju matavimo grandinės tašku, papildomai įjungti pirmasis, antrasis, trečiasis, ketvirtasis ir penktasis tripoliai jungikliai, antrasis diferencialinis stiprintuvas, atminties įrenginys, trapecinės formos impulsų formuotuvas ir matavimo ritė, kurios ašis yra lygiagreti kanalo ašiai, o išvadai sujungti su antrojo diferencialinio stiprintuvo įėjimais, pirmojo tripolio jungiklio pirmasis polius prijungtas prie srovės šaltinio išėjimo, antrasis polius prie pirmosios žadinimo ritės pirmojo išvado, trečiasis polius - prie antrojo tripolio jungiklio trečiojo poliaus, kurio pirmasis polius prijungtas prie pirmojo elektrodo, o antrasis polius - prie pirmojo diferencialinio stiprintuvo pirmojo įėjimo, antrasis elektrodas prijungtas prie trečiojo tripolio jungiklio pirmojo poliaus, kurio antrasis polius sujungtas su pirmojo diferencialinio stiprintuvo antruoju įėjimu, o trečiasis polius - su pirmuoju atraminio varžo išvadų, ketvirtasis tripolis jungiklis pirmuoju poliumi sujungtas su integruojančiojo analoginio skaitmeninio keitiklio matavimo įėjimu, antruoju poliumi - su pirmojo diferencialinio stiprintuvo išėjimu, trečiuoju poliumi - su antrojo diferencialinio stiprintuvo išėjimu, o penktasis tripolis jungiklis pirmuoju poliumi prijungtas srovės šaltinio valdymo įėjimo, antruoju poliumi - prie procesoriaus antrosios valdymo išvadų grupės šeštojo išėjimo, o trečiuoju poliumi - prie trapecinės formos impulsų formuotuvo išėjimo, kurio įėjimas prijungtas prie septintojo procesoriaus antrosios valdymo išvadų grupės išėjimo, be to, pirmojo - penktojo tripolių jungiklių valdymo įėjimai sujungti su, atitinkamai, pirmuoju - penktuoju procesoriaus antrosios valdymo išvadų grupės išėjimais, o atminties įrenginio informaciniai išvadai su procesoriaus trečiąja informacinių išvadų grupe.This object is achieved by the present invention as follows. In an electromagnetic flowmeter having a measuring channel consisting of a tube of non-magnetic material with inner insulation and diametrically opposed two electrodes in the walls, the current source, the first and second coils forming a magnetic field perpendicular to the axis of the tube and the line connecting the centers of the electrodes impedance, first differential amplifier, processor, display unit and integrating analog-to-digital converter with a support input connected to the first output of the support resistor, information outputs to the first information group of the processor, a group of control inputs connected to the first group of inference group - with informative outputs of the indication device, in addition, the second output of the first excitation coil is connected to the first output of the second coil, the second output of the second coil first, second, third, fourth and fifth tripoli switches, second differential amplifier, memory, trapezoidal pulse generator and measuring coil with axis is parallel to the axis of the channel and connected to the terminals of the second differential amplifier, the first pole of the first tripole switch connected to the output of the current source, the second pole to the first terminal of the first excitation coil, the third pole to the third pole of the first tripolis switch an electrode and a second pole connected to a first input of a first differential amplifier, the second electrode connected to a first pole of a third tripole switch having a second pole connected to a second input of a first differential amplifier, and the third pole is connected to the first support resistor terminals, the fourth pole to the first pole is connected to the measuring input of the integrating analogue digital converter, the second pole to the output of the first differential amplifier, the third pole to the output of the second differential amplifier. source control input, second pole to processor second control output group six output, and third pole to trapezoidal pulse former output connected to seventh processor second control output output, and first to fifth tripole switch control inputs connected with, respectively, the first to fifth outputs of the second control output group of the processor, and the information outputs of the storage device with the third information group of the processor.
Siūlomas išradimas esmingai praplečia prietaiso funkcines galimybes. Atsiradus nuosėdoms ant matavimo kanalo vidinių sienelių išauga matavimo ritės įtampa kontrolės režime, o tai yra požymis, kad norint tęsti matavimus neviršijant leistinos matavimo paklaidos būtina išvalyti vidinį matavimo kanalo paviršių. Apie tai nedelsiant t pateikiama informacija prietaiso indikacijos įrenginyje ir aptarnaujantysis personalas gali imtis reikalingų priemonių. Taip galima išvengti dėl nuosėdų atsirandančios matavimo paklaidos. Matavimo rezultatų patikimumas ir matavimo tikslumas ilgą laiką nenutrūkstamai matuojant išauga.The present invention significantly extends the functional capabilities of the device. The occurrence of sedimentation on the inner walls of the measuring channel increases the voltage of the measuring coil in the control mode, which is an indication that the inner surface of the measuring channel must be cleaned in order to continue measuring within the permissible measurement error. This was immediately t the device information display device and the servicer personnel can take the necessary measures. This avoids measurement errors due to sediment. The reliability and accuracy of measurement results in long-term continuous measurement.
Elektromagnetinio srauto matuoklio blokinė schema parodyta brėžinyje.The block diagram of the electromagnetic flow meter is shown in the drawing.
Elektromagnetinis srauto matuoklis turi matavimo kanalą 1, sudarytą iš nemagnetinės medžiagos vamzdžio su vidine izoliacija ir sienelėse įrengtais diametraliai priešingai vienas kitam dviems elektrodais, srovės šaltinį 2, pirmąją 3 ir antrąją 4 rites, formuojančias magnetinį lauką, statmeną vamzdžio ašiai ir tiesei, jungiančiai elektrodų centrus, atraminį varžą 5, pirmąjį diferencialinį stiprintuvą 6, integruojantįjį analoginį skaitmeninį keitiklį 7, procesorių 8, indikacijos įrenginį 9, pirmąjį 10, antrąjį 11, trečiąjį 12, ketvirtąjį 13 ir penktąjį 14 tripolius jungiklius, matavimo ritę 15, antrąjį diferencialinį stiprintuvą 16, atminties įrenginį 17 ir trapecinės formos impulsų formuotuvą 18. Analoginio skaitmeninio keitiklio 7 atraminis įėjimas prijungtas prie atraminio varžo 5 pirmojo išvado, informaciniais išėjimai - prie procesoriaus 8 pirmosios informacinių išvadų grupės, o valdymo išvadų grupė - prie procesoriaus pirmosios valdymo išvadų grupės, procesoriaus 8 antroji informacinių išvadų grupė sujungta su indikacijos įrenginio 9 informaciniais išvadais, be to, antrasis pirmosios ritės 3 išvadas sujungtas su pirmuoju antrosios ritės 4 išvadų, antrasis antrosios ritės 4 išvadas su pirmuoju atraminio varžo 5 išvadų, o atraminio varžo 5 antrasis išvadas sujungtas su bendruoju matavimo grandinės tašku, matavimo ritės 15 ašis yra lygiagreti kanalo ašiai, o išvadai sujungti su antrojo diferencialinio stiprintuvo 16 įėjimais, pirmojo tripolio jungiklio 10 pirmasis polius prijungtas prie srovės šaltinio 2 išėjimo, antrasis polius prie pirmosios ritės 3 pirmojo išvado, trečiasis polius - prie antrojo tripolio jungiklio 11 trečiojo poliaus, kurio pirmasis polius prijungtas prie pirmojo elektrodo, o antrasis polius - prie pirmojo diferencialinio stiprintuvo 6 pirmojo įėjimo, antrasis elektrodas prijungtas prie trečiojo tripolio jungiklio 12 pirmojo poliaus, kurio antrasis polius sujungtas su pirmojo diferencialinio stiprintuvo 6 antruoju įėjimu, trečiasis polius - su pirmuoju atraminio varžo 5 išvadų, ketvirtasis tripolis jungiklis 13 pirmuoju poliumi sujungtas su integruojančiojo analoginio skaitmeninio keitiklio 7 matavimo įėjimu, antruoju poliumi - su pirmojo diferencialinio stiprintuvo 6 išėjimu, ' trečiuoju poliumi - su antrojo diferencialinio stiprintuvo 16 išėjimu, o, penktasis tripolis jungiklis 14 pirmuoju poliumi sujungtas su srovės šaltinio 2 įėjimu, antruoju poliumi su procesoriaus antrosios valdymo išvadų grupės 8 šeštuoju išėjimu, o trečiuoju poliumi su trapecinės formos impulsų formuotuvo 18 išėjimu, kurio įėjimas prijungtas prie procesoriaus 8 antrosios valdymo išvadų grupės septintojo išėjimo, be to, pirmojo penktojo tripolių jungiklių valdymo įėjimai sujungti su procesoriaus 8 antrosios valdymo išvadų grupės, atitinkamai, pirmuoju - penktuoju išėjimais, o atminties įrenginio 17 informaciniai išvadai - su procesoriaus 8 trečiąja informacinių išvadų grupe.The electromagnetic flowmeter has a measuring channel 1 consisting of a tube of non-magnetic material with inner insulation and diametrically opposed two electrodes in the walls, a current source 2, the first 3 and a second 4 coils forming a magnetic field perpendicular to the tube axis and line , support resistor 5, first differential amplifier 6, integrating analog-to-digital converter 7, processor 8, indicating unit 9, first 10, second 11, third 12, fourth 13 and fifth 14 triple switches, measuring coil 15, second differential amplifier 16, memory a device 17 and a trapezoidal pulse former 18. The reference input of the analog-to-digital converter 7 is connected to the first terminal 5 of the resistor 5, the information outputs to the first information group 8 of the processor, and a second set of reference inputs of the first control coil, the second set of inputs of the processor 8 is connected to the information outputs of the indicating device 9, in addition, the second inputs of the first coil 3 are connected to the first inputs of the second coil 4 the second output of the resistor 5 is connected to the common point of the measuring circuit, the axis of the measuring coil 15 is parallel to the channel axis and the output to the inputs of the second differential amplifier 16, the first pole of the first tripole switch 10 connected to the output 2 concludes, a third pole to a third pole of a second tripole switch 11 having a first pole connected to a first electrode and a second pole to a first input of a first differential amplifier 6, a second electrode connected to a first pole of a third tripole switch 12, the second pole of the urine is connected to the second input of the first differential amplifier 6, the third pole to the first output of the resistor 5, the fourth tripole switch 13 is connected to the first pole of the integrating analogue digital converter 7, the second pole to the output of the first differential amplifier 6; a pole with a second differential amplifier 16 output, and a fifth tripole switch 14 coupled to a first pole with a current source input 2, a second pole with a processor second control output group 8 output, and a third pole with a trapezoidal pulse former 18 output connected to the seventh output of the second control output group of the processor 8, in addition, the control inputs of the first fifth triple switches of the processor 8 are connected to the first and fifth outputs of the second control group of the processor 8, respectively; 17 informative inputs - with processor 8 third inferential inputs.
Elektromagnetinis srauto matuoklis veikia taip. Jis turi du darbo režimus: matavimo ir kontrolės. Matavimo režime procesoriaus 8 valdymo išvadų grupėje suformuojami signalai, sujungiantys pirmojo - penktojo tripolių jungiklių 10, 11, 12, 13 ir 14 pirmąjį ir antrąjį polius. Srovės šaltinyje 2 šiame režime formuojami stačiakampiai srovės impulsai, o srovė teka per nuosekliai sujungtas rites 3 ir 4 bei atraminį varžą 5.The electromagnetic flow meter works as follows. It has two modes of operation: measurement and control. In the measurement mode, the control terminal 8 of the processor generates signals connecting the first and second poles of the first to fifth tripole switches 10, 11, 12, 13 and 14. The current source 2 generates rectangular current pulses in this mode, and the current flows through sequentially connected coils 3 and 4 and support impedance 5.
Esant skysčio srautui matavimo kanalo 1 elektroduose atsiranda įtampa ue, proporcinga skysčio greičio vv vidutinės kanalo skerspjūvyje reikšmės ir magnetinio srauto tankio B sandaugai. Savo ruožtu, magnetinio srauto tankis yra proporcingas žadinimo srovės L reikšmei: B=klž (k=const), todėl elektrodų signalą galime išreikšti taip: UE=KmIžVv, (Km=const). Šis signalas sustiprinamas pirmajame diferencialiniame stiprintuve 6 ir paduodamas į integruojantįjį analoginį skaitmeninį keitiklį 7, kuriame realizuotas žinomas dvigubojo integravimo principas. Įtampa uf. keitiklio 7 integratoriuje integruojama nustatytą laiko trukmę To. Keitiklio 7 integratoriaus išėjime, jeigu integratoriaus laiko pastovioji yra τ,, gaunama įtampa Ui=KmIžVvTo/Tį. Po to prie keitiklio 7 integratoriaus prijungiama priešingo polingumo įtampa, absoliučiu dydžiu proporcinga įtampos kritimui atraminiame varžė Ro, tekant žadinimo srovei I?: uo=K;RoIž (Kį=const). Ši įtampa integruojama tol, kol integratoriaus isėjme gaunamas nulis. Turėsime lygybę Κ,,,Ι?ννΤο/τ,=ΚΚοΤΤχ/τ,. Iš šios lygybės gauname, kad atraminės įtampos integravimo trukmė proporcinga vidutiniam skysčio srauto greičiui ir nepriklauso nuo žadinimo srovės svyravimų: Τχ=Κονν (Ko=KmT0/KiR0=const). Užpildę laiko intervalą Tx stabilaus dažnio fo impulsais gauname skaičių Nx=Txfo=KofovY, kuris ir yra keitiklio 7 išėjimo dydis. Toks skaitmeninis signalas gaunamas kiekvieno matavimo takto metu. Kiekviename takte gauta Nx reikšmė padedama į atminties įrenginį 17, be to, kartu su ankstesniuose taktuose gautomis reikšmėmis apdorojama procesoriuje. Į indikacijos įrenginį 9 išvedamos vartotoją dominančios skysčio srauto kiekybinės charakteristikos: skysčio srauto momentinė arba vidutinė per tam tikrą laiką reikšmės, pratekėjusio skysčio tūris arba masė ir pan.With the flow of liquid at the electrodes of the measuring channel 1, a voltage ue is produced which is proportional to the mean value of the liquid velocity v v in the channel cross section and the magnetic flux density B. In turn, the magnetic flux density is proportional to the value of the excitation current L: B = kl ž (k = const), so we can express the electrode signal as follows: UE = K m IžV v , (K m = const). This signal is amplified in a first differential amplifier 6 and fed to an integrating analog-to-digital converter 7, which implements the known principle of dual integration. Voltage uf. integrator 7 of the converter 7 integrates a predetermined time duration To. At the output of the inverter integrator 7, if the integrator time constant is τ ,, the voltage Ui = K m IžV v To / T is obtained. The inverter of the inverter 7 is then connected to a voltage of opposite polarity proportional to the drop in voltage at the supporting resistance Ro, in absolute value, at the excitation current I ?: uo = K; RoIz (K i = const). This voltage is integrated until the integrator input is zero. We will have the equation Κ ,,, Ι? Ν ν Το / τ, = ΚΚοΤΤχ / τ,. From this equation we find that the integration time of the reference voltage is proportional to the average velocity of the fluid flow and is independent of the excitation current fluctuation: Τχ = Κον ν (Ko = K m T 0 / KiR 0 = const). By filling the time interval T x with pulses of a constant frequency fo, we get the number N x = T x f o = Kofov Y , which is the output of the converter 7. Such a digital signal is obtained at each measurement stroke. The value of N x obtained in each clock is deposited on the memory device 17 and further processed in the processor along with the values obtained in the previous cycles. Quantitative characteristics of the fluid flow of interest to the user are output to the indicating device 9: instantaneous or average values of the fluid flow over time, volume or mass of fluid passing through, and so on.
Kontrolės režime pirmajame, antrajame, trečiajame, ketvirtajame ir penktajame tripoliuose jungikliuose 10-14 sujungiami pirmieji ir tretieji poliai. Srovės šaltinio 2 išėjimas sujungiamas su pirmuoju matavimo kanalo 1 elektrodu, o antrasis elektrodas sujungiamas su bendruoju matuoklio tašku per atraminį varžą 5. Kol matavimo kanalo sienelės švarios, srovė K, kurią vadinsime bandomąja, tekės iš pirmojo elektrodo į antrąjį, pasiskirstydama skystyje, kurio srautas yra matuojamas. Dalis tekančios skysčiu srovės sukuriamo magnetinio lauko srauto ΨΓ veria matavimo ritę 15. Ši dalis yra proporcinga abipusiam induktyvumui Mr tarp ritės ir bandomosios srovės bei pačiai bandomajai srovei: Ψγ=ΜΛ. Bandomosios srovės forma kartoja formuotuvo 18 išėjimo įtampos formą kuri yra trapecinė. Srovės impulso fronto metu ji kinta teisiškai: Ib=kbt (kb=const). Fronto metu matavimo ritėje 15 indukuodama įtampa ur, proporcinga srauto ΨΓ kitimo greičiui: Ur=dTr/dt=Mrk. Trapecinio impulso frontas trunka stabilų laiko intervalą Ts=const. Per tą laiką srovės impulso reikšmė tampa amplitudine Ia. Kadangi srovės fronto kitimas prasideda nuo nulinės reikšmės, fronto kitimo greitį kb galime išreikšti per Ts ir Ia reikšmes: kh=Ia/Ts. Todėl fronto metu ritėje indukuojamą įtampą galime išreikšti taip: Ur=MrIa/Ts. Ši įtampa sustiprinta antrajame diferencialiniame stiprintuve 16, kurio stiprinimo koeficientas yra K2, patenka į keitiklio 7 matavimo įėjimą. Čia ji keitiklio 7 integratoriuje integruojama visą intervalą Ts, kurio pabaigoje integratoriaus išėjime turėsime įtampą Ui=MrK2la/ii. Pasibaigus intervalui Ts prie keitiklyje 7 esančio integratoriaus įėjimo prijungiama priešingo polingumo atraminė įtampa uo, savo absoliučiu dydžiu proporcinga įtampos kritimui varžė 5, tekant srovei Ia: uo=KįRoIa (K,=const). Ji integruojama tol, kol integratoriaus įtampa taps lygia nuliui. Turime lygybę: MrK2la/xi=KjRoIaTr/xj. Iš jos galime išreikšti šio integravimo intervalo trukmę: Tr=MrKr (Kr=K2/KiRo=const), kuri yra proporcinga abipusio induktyvumo Mr reikšmei. Užpildę intervalą Tr stabilaus dažnio fo impulsais gausime skaičių N,=KrfoMr, kuris yra keitiklio 7 išėjimo dydis kontrolės režime. Atsimenant šių skaičių, gautų kiekvieno kontrolės režimo metu, seką atminties įrenginyje 17 galime matyti, kaip jie keičiasi prietaisui nenutrūkstamai dirbant. Kol matavimo kanalo sienelės švarios, kiekvieno kontrolės režimo metu mes gausime praktiškai vienodus skaičius Nr. Tačiau susidarant nuosėdoms matavimo kanalo 1 sienelėse dalis srovės atsišakos per nuosėdas. Šis srovės kelias yra artimesnis matavimo ritei 15, negu per skystį. Todėl abipusis induktyvumas Mr išaugs, taigi išaugs ir skaičius Nr. Procesoriuje yra programa, analizuojanti reikšmių Nr dinamiką po kiekvieno kontrolės režimo įjungimo. Jam išaugus procesorius 8 išveda į indikacijos įrenginį 9 perspėjantį signalą. Eksperimentinis tyrimas rodo, kad jeigu per nuosėdas atsišakoja 15ό srovės Ia, tai, priklausomai nuo kanalo diametro ir ritės 15 padėties, Mr, taigi ir Nr, sali išausti net iki dešimties procentų. Taigi turime labai jautrų įrankį nuosėdų vidinėse matavimo kanalo sienelėse atsiradimui nustatyti. Toks būdas labai patikimas, nes nėra kitų priežasčių, galinčių reikšmingai padidinti matavimo ritės matuojamą įtampą. Kontrolės režimui pakanka vieno srovės impulso (kartu su pauze) trukmės, o kadangi nuosėdų formavimosi greitis paprastai pakankamai mažas, tokį režimą pakanka įjungti vieną kartą per parą arba dar rečiau. Skysčio srauto kiekybinių charakteristikų matavimo tikslumui tai jokios įtakos neturi.In the control mode, the first, second, third, fourth, and fifth tripolar switches 10-14 connect the first and third poles. The output of the current source 2 is connected to the first electrode of measuring channel 1 and the second electrode is connected to a common measuring point through a reference resistor 5. As long as the walls of the measuring channel are clean, current K, called test, flows from the first electrode to the second. is measured. Part of the magnetic field flux Ψ Γ generated by the flowing liquid current turns the measuring coil 15. This part is proportional to the mutual inductance M r between the coil and the test current and to the test current itself: Ψγ = ΜΛ. The shape of the test current repeats the shape of the output voltage of the shaper 18 which is trapezoidal. During the current pulse front it varies legally: Ib = kbt (kb = const). At the front, a voltage u r is applied to measuring coil 15 proportional to the velocity of the flow Ψ Γ : Ur = dT r / dt = M r k. The trapezoidal pulse front takes a stable time interval T s = const. During this time, the value of the current pulse becomes amplitude I a . Since the variation of the current front starts at zero, we can express the velocity of the front edge kb in terms of T s and I a : kh = I a / T s . Therefore, the voltage induced in the coil at the front can be expressed as: Ur = M r I a / T s . This voltage amplified by a second differential amplifier 16 having a gain factor K2 is fed to the measuring input of the converter 7. Here, it is integrated in the inverter 7 integrator throughout the interval T s , at the end of which we have a voltage Ui = M r K2l a / ii at the integrator output. At the end of interval T of the inverter 7 is connected in the input integrator opposite polarity reference voltage uo and its absolute value proportional to the voltage drop constrained 5 flowing current I a: uo = a gull (K = const). It is integrated until the integrator voltage is zero. We have the equation: M r K2l a / xi = KjRoI a T r / xj. From this, we can express the duration of the following integration interval: Tr = M r K r (K r = K 2 / KiRo = const), which is proportional to the value of mutual inductance M r . By filling the interval T r with pulses of constant frequency fo, we get the number N, = K r foMr, which is the output size of the converter 7 in control mode. By remembering the sequence of these numbers obtained in each control mode, the memory device 17 can see how they change with continuous operation of the device. As long as the walls of the measuring channel are clean, we will get practically equal numbers N r for each control mode. However, as sediment forms on the walls of the measurement channel 1, a portion of the current will flow through the sediment. This current path is closer to the measuring roll 15 than through the liquid. Therefore, the mutual inductance M r will increase and so will the number N r . The processor has a program that analyzes the dynamics of the values of N r after each control mode is enabled. When it has grown, the processor 8 outputs a warning signal to the indicating device 9. Experimental study shows that if, during the precipitate is bifurcated 15ό currents I a, it is, depending on the coil diameter and the channel 15 position, M r, N r hence, sali weaving up to ten percent. So we have a very sensitive tool for detecting the appearance of sediment inside the measurement channel walls. This method is very reliable because there are no other reasons that can significantly increase the voltage measured by the measuring coil. One control pulse (with pause) is sufficient for the control mode, and since the sedimentation rate is generally low enough, it is sufficient to activate it once daily or less frequently. This does not affect the accuracy of the measurement of the quantitative characteristics of the fluid flow.
Siūlomas išradimas leidžia nenutraukiant matavimo labai operatyviai nustatyti tą momentą kada besiformuojančios matavimo kanalo viduje nuosėdos pradeda daryti įtaką matavimo rezultatams. Tai labai naudingai išplečia prietaiso funkcines galimybes, nes laiku perspėja aptarnaujantį personalą apie prasidedantį nuosėdų formavimąsi vidinėse matavimo kanalo sienelėse ir dėl to gresiantį matavimo tikslumo sumažėjimą. Taigi galima laiku išvalyti matavimo kanalo vidų, užbėgant už akių matavimo tikslumo sumažėjimui. Visa tai padidina matavimo tikslumą ir matavimo rezultatų patikimumą. Kadangi tokie matuokliai dažniausia naudojami komerciniam atsiskaitymui, tai yra labai aktualu. Tuo tarpu valyti prietaisą, kol nepribrendo laikas, yra pakankamai brangu o kadangi valant tam tikram laikui nutrūksta matavimas, tai ir nepageidautina.The present invention makes it possible to determine very quickly, without interrupting the measurement, the point at which the formation of sediment inside the measurement channel begins to influence the measurement results. This greatly extends the functionality of the device by alerting service personnel in a timely manner about the onset of sedimentation on the inner walls of the measurement channel and the consequent loss of measurement accuracy. It is thus possible to clean the inside of the measuring channel in time, out of sight to reduce the accuracy of the measurement. All this increases the accuracy of the measurement and the reliability of the measurement results. Since such meters are most commonly used for commercial settlement, this is very relevant. In the meantime, cleaning the appliance before the time has passed is expensive enough, and since cleaning over a period of time interrupts the measurement, it is undesirable.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT2003070A LT5216B (en) | 2003-07-21 | 2003-07-21 | An electromagnetic flow measurer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT2003070A LT5216B (en) | 2003-07-21 | 2003-07-21 | An electromagnetic flow measurer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LT2003070A LT2003070A (en) | 2005-01-25 |
| LT5216B true LT5216B (en) | 2005-05-25 |
Family
ID=33550356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| LT2003070A LT5216B (en) | 2003-07-21 | 2003-07-21 | An electromagnetic flow measurer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| LT (1) | LT5216B (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0521169A1 (en) | 1991-06-08 | 1993-01-07 | Endress + Hauser Flowtec AG | Electromagnetic flowmeter |
| US5551306A (en) | 1994-12-06 | 1996-09-03 | Hersey Measurement Company | Magnetic flowmeter |
| JP2004081110A (en) | 2002-08-27 | 2004-03-18 | Matsushita Electric Works Ltd | Apparatus for growing and storing plant |
-
2003
- 2003-07-21 LT LT2003070A patent/LT5216B/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0521169A1 (en) | 1991-06-08 | 1993-01-07 | Endress + Hauser Flowtec AG | Electromagnetic flowmeter |
| US5551306A (en) | 1994-12-06 | 1996-09-03 | Hersey Measurement Company | Magnetic flowmeter |
| JP2004081110A (en) | 2002-08-27 | 2004-03-18 | Matsushita Electric Works Ltd | Apparatus for growing and storing plant |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| LT2003070A (en) | 2005-01-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2013324132B2 (en) | Magnetic flowmeter with multiple coils | |
| AU740417B2 (en) | Electrode integrity checking | |
| US7836779B2 (en) | Method for operating an electromagnetic flowmeter and electromagnetic flowmeter | |
| AU609625B2 (en) | Coriolis mass flow rate meter having four pulse harmonic rejection | |
| US6626048B1 (en) | Magnetic flow meter | |
| CN107110679B (en) | Method for detecting defects in signal lines between electrodes and measuring and/or evaluating unit of a magnetic-inductive flowmeter | |
| RU96107107A (en) | ELECTROMAGNETIC FLOW METER WITH EMPTY DETECTOR | |
| US7946184B2 (en) | Electromagnetic flowmeter having temperature measurement value for correcting electrical conductivity value | |
| JP2009258125A (en) | Magnetically induced flow measurement gauge for fluid and method of magnetically induced flow measurement | |
| US20160290842A1 (en) | Method for Operating a Magneto-Inductive Measuring System | |
| WO2005059476A3 (en) | Tunable empty pipe function | |
| WO2013156153A1 (en) | Method for calibrating a current transducer of the rogowski type | |
| CN105258741A (en) | Flowmeter, insulation deterioration diagnosis system, and insulation deterioration diagnosis method | |
| US11326919B2 (en) | Coriolis mass flow meter having a central vibration sensor and method for determining the viscosity of the medium using Coriolis mass flow meter | |
| LT5216B (en) | An electromagnetic flow measurer | |
| JP2004512519A (en) | Method and apparatus for monitoring systems and processes using electromagnetic sensors | |
| US7328112B2 (en) | Method for operating a magneto-inductive flow meter | |
| US6820499B2 (en) | Method for determining the uncertainty factor of a measuring procedure employing a measuring frequency | |
| RU2015151900A (en) | METHOD AND DEVICE FOR TRACKING THE CONDITION OF MEASURING THE CORIOLIS MASS FLOW METER | |
| LT5419B (en) | Electromagnetic flow measurer | |
| LT5491B (en) | Electromagnetic flow measurer | |
| JP3965130B2 (en) | Magnetic induction flow measurement method | |
| JP6135924B2 (en) | Electromagnetic flow meter | |
| JP5630807B2 (en) | Electromagnetic flow meter | |
| LT5420B (en) | Electromagnetic flow measurer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9A | Lapsed patents |
Effective date: 20060721 |