LT5419B - Elektromagnetinis srauto matuoklis - Google Patents

Abstract

Išradimas skirtas tekančių skysčių srauto kiekybinių charakteristikų (srauto dydžio, tūrio, masės ir panašiai) matavimui elektromagnetiniu būdu. Elektromagnetinis srauto matuoklis, kuriame yra matavimo kanalas, sudarytas iš nemagnetinės medžiagos vamzdžio su vidine izoliacija ir sienelėse įrengtaisdiametraliai priešingai vienas kitam dviem elektrodais, srovės šaltinis, pirmoji ir antroji ritės, formuojančios magnetinį lauką, statmeną vamzdžio ašiai ir tiesei, jungiančiai elektrodų centrus, atraminis varžas, pirmasis ir antrasis diferencialiniai stiprintuvai, pirmasis, antrasis, trečiasis, ketvirtasis ir penktasis tripoliai jungikliai procesorius, indikacijos ir atminties įrenginiai, pirmasis analoginis skaitmeninis keitiklis ir valdymo impulsų formuotuvas, papildomai įjungti stabilios įtampos šaltinis, komparatorius, antrasis analoginisskaitmeninis keitiklis, skaitmeninis analoginis keitiklis, stabilaus dažnio impulsų generatorius, impulsų skaitiklis, pirmasis dvipolis jungiklis, o taip pat integratorius ir antrasis dvipolis jungiklis, kurie kartu su trečiuoju ir ketvirtuoju tripoliais jungikliais ir antruoju diferencialiniu stiprintuvu sudaro valdymo impulsų formuotuvą.

Description

Išradimas skirtas tekančio uždaruose vamzdžiuose skysčio srauto kiekybinių charakteristikų (srauto dydžio, pratekėjusio tūrio arba masės ir pan.) matavimui elektromagnetiniu būdu.

Žinomas 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 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., sujungto su integruojančiuoju analoginiu skaitmeniniu keitikliu. 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 1/60,1993],

Toks srauto matuoklis turi trūkumą nes jo funkcinės galimybės nepakankamos. Jeigu srauto matuokliui dirbant jame atsiranda magnetinių priemaišų arba ant jo vidinių sienelių susidaro magnetinių nuosėdą atsiranda matavimo paklaida, kuri gali būti didelė.

Siūlomo išradimo prototipas yra elektromagnetinis srauto matuoklis, 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 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, v

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.

Prototipu pasirinktame srauto matuoklyje nėra jokių galimybių nenutraukus matavimo ir neišmontavus matavimo kanalo įsitikinti, ar sraute yra magnetinių nuosėdų ir ar nesusidarė magnetinių nuosėdų sluoksnis. Dėl to jis neužtikrina matavimo rezultatų patikimumo ir pakankamo matavimo tikslumo atliekant ilgalaikį nenutrūkstamą matavimą.

Siūlomo išradimo tikslas yra elektromagnetinio srauto matuoklio funkcinių galimybių praplėtimas, įgalinantis padidinti matavimo rezultatų patikimumą ir matavimo tikslumą atliekant nenutrūkstamą ilgalaikį matavimą.

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, atraminis varžas, pirmasis ir antrasis diferencialiniai stiprintuvai, procesorius, indikacijos įrenginys, atminties įrenginys, pirmasis, antrasis trečiasis ketvirtasis ir penktasis tripoliai jungikliai, valdymo impulsų formuotuvas ir pirmasis analoginis skaitmeninis keitiklis, kurio informaciniai išėjimai prijungti prie procesoriaus pirmosios informacinių išvadų grupės, valdymo įėjimų grupė sujungta su procesoriaus pirmąja valdymo išvadų grupe, antroji ir trečioji procesoriaus informacinių išvadų grupės - su, atitinkamai, indikacijos įrenginio ir atminties įrenginio informaciniais išvadais, be to, pirmasis pirmosios žadinimo ritės išvadas sujungtas su srovės šaltinio išėjimu, antrasis - su pirmuoju antrosios ritės išvadų, antrasis antrosios ritės išvadas su pirmuoju atraminio varžo išvadų, kurio antrasis išvadas sujungtas su bendruoju matavimo grandinės tašku, pirmojo, antrojo trečiojo, ketvirtojo ir penktojo tripolių jungiklių valdymo įėjimai sujungti su atitinkamai, pirmuoju, antruoju, trečiuoju, ketvirtuoju ir penktuoju procesoriaus antrosios valdymo išvadų grupės išėjimais, papildomai įjungti stabilios įtampos šaltinis, komparatorius, antrasis analoginis skaitmeninis keitiklis, skaitmeninis analoginis keitiklis, stabilaus dažnio impulsų generatorius, impulsų skaitiklis, pirmasis dvipolis jungiklis, o taip pat integratorius ir antrasis dvipolis jungiklis, kurie kartu su ketvirtuoju ir penktuoju tripoliais jungikliais ir antruoju diferencialiniu stiprintuvu įjungti į valdymo impulsų formuotuvo schemą be to, pirmasis ir antrasis elektrodai sujungti su pirmuoju ir antruoju pirmojo diferencialinio stiprintuvo įėjimu, kurio išėjimas sujungtas su pirmojo analoginio skaitmeninio keitiklio informaciniu įėjimu, o su bendruoju antrosios žadinimo ritės ir atraminio varžo tašku sujungtas antrojo diferencialinio stiprintuvo pirmasis įėjimas, kurio išėjimas sujungtas su srovės šaltinio įėjimu, o antrasis įėjimas su ketvirtojo tripolio jungiklio trečiuoju poliumi, kurio antrasis polius su trečiuoju penktojo tripolio jungiklio poliumi, antruoju poliumi sujungto su bendruoju grandinės tašku, o pirmuoju poliumi su stabilios įtampos šaltinio išėjimu kartu su pirmojo tripolio jungiklio pirmuoju poliumi, kurio antrasis polius sujungtas su bendruoju grandinės tašku, o trečiasis polius - su integratoriaus įėjimu, kurio išėjimas prijungtas prie ketvirtojo tripolio jungiklio pirmojo poliaus kartu su pirmuoju antrojo tripolio jungiklio poliumi, kurio antrasis polius prijungtas prie srovės šaltinio, o trečiasis polius - prie komparatoriaus pirmojo įėjimo, išėjimu sujungto su procesoriaus valdymo įėjimu, antrojo analoginio skaitmeninio keitiklio įėjimas prijungtas prie srovės šaltinio išėjimo, o informacinių išėjimų grupė - prie procesoriaus ketvirtosios informacinių išvadų grupės, procesoriaus antrosios valdymo išvadų grupės šeštasis ir septintasis išėjimai sujungti su pirmojo ir antrojo dvipolių jungiklių valdymo įėjimais, penktoji informacinių išvadų grupė sujungta su skaitmeninio analoginio keitiklio informacinių įėjimų grupe, kurio išėjimas sujungtas su trečiojo tripolio jungiklio pirmuoju poliumi, antruoju poliumi sujungto su stabilios įtampos šaltinio išėjimu, o trečiuoju poliumi - su komparatoriaus antruoju įėjimu, integratoriaus grįžtamojo ryšio grandinė sujungta su antrojo dvipolio jungiklio pirmuoju ir antruoju poliumi, be to šeštoji procesoriaus informacinių išvadų grupė sujungta su impulsų skaitiklio informaciniais išvadais, kurio įėjimas per pirmąjį dvipolį jungiklį prijungtas prie stabilaus dažnio impulsų generatoriaus išėjimo, o įnulinimo išvadas - prie procesoriaus antrosios valdymo išvadų grupės aštuntojo išėjimo.

Siūlomas išradimas esmingai praplečia prietaiso funkcines galimybes. Atsiradus magnetinėms dalelėms matuojamojo skysčio sraute arba nors dalinėms magnetinėms nuosėdoms ant matavimo kanalo vidinių sienelių išauga abipusis induktyvumas tarp žadinimo ričių ir ekvivalentinis abiejų žadinimo ričių induktyvumas. Apie tai nedelsiant pateikiama informacija prietaiso indikacijos įrenginyje ir aptarnaujantysis personalas gali imtis reikalingų priemonių. Taip galima išvengti dėl galima išvengti dėl magnetinių priemaišų arba nuosėdų atsirandančios matavimo paklaidos. Matavimo rezultatų patikimumas ir matavimo tikslumas išauga.

Elektromagnetinio srauto matuoklio blokinė schema parodyta brėžinyje.

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 atraminį varžą 5, pirmąjį diferencialinį stiprintuvą 6, pirmąjį analoginį skaitmeninį keitiklį 7, procesorių 8, indikacijos įrenginį 9, atminties įrenginį 10, pirmąjį 11, antrąjį 12 ir trečiąjį 13 tripolius jungiklius, stabilios įtampos šaltinį 14, komparatorių 15, antrąį analoginį skaitmeninį keitiklį 16, skaitmeninį analoginį keitiklį 17, stabilaus dažnio impulsų generatorių 18, impulsų skaitiklį 19, pirmąį dvipolį jungiklį 20 ir valdymo impulsų formuotuvą 21, sudarytą iš antrojo diferencialinio stiprintuvo 22, ketvirtojo 23 ir penktojo 24 tripolių jungiklią integratoriaus 25 ir antrojo dvipolio jungiklio 26. Pirmojo analoginio skaitmeninio keitiklio 7 informaciniai išėjimai prijungti 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, atminties įrenginio 10 informaciniai išvadai - su procesoriaus 8 trečiąja informacinių išvadų grupe, be to, su srovės šaltinio 2 išėjimu sujungtas pirmosios ritės 3 pirmasis išvadas, o antrasis 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 kanalo 1 pirmasis ir antrasis elektrodai sujungti su pirmuoju ir antruoju pirmojo diferencialinio stiprintuvo 6 įėjimu, kurio išėjimas sujungtas su pirmojo analoginio skaitmeninio keitiklio 7 informaciniu įėjimu, antrojo diferencialinio stiprintuvo 22 pirmasis įėjimas sujungtas su bendruoju antrosios žadinimo ritės 4 ir atraminio varžo 5 tašku, išėjimas sujungtas su srovės šaltinio 2 įėjimu, o antrasis įėjimas su ketvirtojo tripolio jungiklio 23 trečiuoju poliumi, kurio pirmasis polius sujungtas su integratoriaus 25 išėjimu, o antrasis polius su penktojo tripolio jungiklio 24 trečiuoju poliumi, kurio antrasis polius sujungtas su bendruoju grandinės tašku, o pirmasis polius su stabilios įtampos šaltinio 14 išėjimu kartu su pirmojo tripolio jungiklio 11 pirmuoju poliumi, antruoju poliumi sujungto su bendruoju grandinės tašku, o trečiuoju poliumi su integratoriaus 25 įėjimu, kurio grįžtamojo ryšio grandinė sujungta su antrojo dvipolio jungiklio 26 pirmuoju ir antruoju poliais. Antrojo tripolio jungiklio 12 pirmasis polius prijungtas prie integratoriaus 25 išėjimo, antrasis polius - prie srovės šaltinio 2 išėjimo, o trečiasis polius - prie komparatoriaus 15 pirmojo įėjimo, kurio išėjimas prijungtas prie procesoriaus 8 valdymo įėjimo, o antrasis įėjimas - prie su trečiojo tripolio jungiklio 13 trečiojo poliaus, kurio antrasis polius prijungtas prie stabilios įtampos šaltinio 14 išėjimo, o pirmasis polius - prie skaitmeninio analoginio keitiklio 17 išėjimo. Srovės šaltinio 2 išėjimas prijungtas prie antrojo analoginio skaitmeninio keitiklio 16 įėjimo, kurio informacinių išėjimų grupė sujungta su procesoriaus 8 ketvirtąja informacinių išvadų grupe. Procesoriaus 8 antrosios valdymo išvadų grupės pirmasis, antrasis, trečiasis, ketvirtasis ir penktasis išėjimai sujungti su atitinkamai pirmojo 11, antrojo 12, trečiojo 13, ketvirtojo 23 ir penktojo 24 tripolių jungiklių valdymo įėjimais, o šeštasis ir septintasis išėjimai - su pirmojo 20 ir antrojo dvipolio jungiklio 26 valdymo įėjimais, penktoji informacinių išvadų grupė sujungta su skaitmeninio analoginio keitiklio 17 informacinių įėjimų grupe. Šeštoji procesoriaus 8 informacinių išvadų grupė sujungta su impulsų skaitiklio 19 informaciniais išvadais, kurio įėjimas per pirmąjį dvipolį jungiklį prijungtas prie stabilaus dažnio impulsų generatoriaus 18 išėjimo, o įnulinimo išvadas - prie procesoriaus 8 antrosios valdymo išvadų grupės aštuntojo išėjimo.

Elektromagnetinis srauto matuoklio darbą valdo procesorius 8. Vienas matuoklio darbo periodas susideda iš dviejų ciklų: pirmojo ir antrojo. Pirmasis ciklas susideda iš keturių intervalų: pirmojo, antrojo, trečiojo ir ketvirtojo. Pirmasis intervalas prasideda, pirmąjį dvipolį jungiklį 20 sujungus, antrąjį dvipolį jungiklį 26 atjungus, o pirmajame 11, antrajame 12, trečiajame 13, ketvirtajame 23 ir penktajame 24 tripoliuose jungikliuose sujungus pirmąjį ir trečiąjį polius. Srovė magnetinio lauko žadinimo ritėse pradeda augti nuo nulinės vertės. Integratoriaus 25 įėjime veikia stabilios įtampos šaltinio 14 įtampa Uo, o išėjime įtampa tiesiškai auga Ui=(Uo-t)/x, čia τ - integratoriaus laiko pastovioji. Įtampa Uo veikia ir antrojo diferencialinio stiprintuvo 22 antrajame įėjime. Šis diferencialinis stiprintuvas kartu su srovės šaltiniu 2, ritėmis 3 ir 4 bei atraminiu varžų 5, kurio bendras su 4 rite taškas prijungtas prie stiprintuvo 22 pirmojo įėjimo, sudaro neigiamojo grįžtamojo ryšio pagal srovę grandinę. Todėl įtampa Uro varžė 5, kurio varža lygi Ro, bus palaikoma tokia pat, kaip Ui. Magnetinio lauko žadinimo srovė Iž taip pat keisis teisiškai: I_ž=Ui/Ro=(Uo-t)/(Ro-T). Įtampą srovės šaltinio išėjime galima išreikšti taip: U_s=Uro+Urt+Ul čia Uro=IžRo - įtampa, krintanti varžė Ro, URr=IžRr - įtampa, krintanti žadinimo ričių suminėje aktyviojoje varžoje R_r, ir UL=L_e(dI_ž/dt) - įtampa, veikianti suminiame abiejų žadinimo ričių induktyvume. Taip tęsis tol, kol įtampa U_s srovės šaltinio išėjime pasieks vertę U_v, esančią skaitmeninio analoginio keitiklio 17 išėjime. Pasiekus šią įtampą paveiks komparatorius 15. Pirmasis ciklo intervalas baigiasi, o antrasis - prasideda. Komparatoriaus 15 išėjimo signalui patekus į procesoriaus 8 valdymo įėjimą pastarasis perjungia pirmąjį 11 ir ketvirtąjį 23 tripolius jungiklius, sujungdamas jų antruosius ir trečiuosius polius, o taip pat sujungia antrojo dvipolio jungiklio 26 polius bei atjungia pirmojo dvipolio jungiklio 20 polius. Procesorius nuskaito impulsų skaitiklio 19 turinį Ni ir palygina jį su skaičiumi Nio, gautuoju tame pat skaitiklyje pasibaigus pirmajam intervalui srauto matuoklio kalibravimo metu. Antrajame ciklo intervale integratorius 25 iškraunamas, o į antrojo diferencialinio stiprintuvo 22 antrąjį išėjimą paduodama stabili įtampa Uq. Srovės šaltinio išėjimo srovė auga tol, kol įtampa atraminiame varžė pasiekia tą pačią vertę Uo.

Šiuo metu per ritę teka srovė Io=Uo/Ro· Nusistovėjus žadinimo srovės vertei Io, pirmojo diferencialinio stiprintuvo 6 išėjime veikianti įtampa Uq, proporcinga elektrodų signalui, taigi ir skysčio srautui Q, tekančiam kanale 1, keitiklyje 7 integruojama intervale το. Srovei Io nekintant įtampos kritimo induktyvinėje ritės varžoje nelieka, ir įtampa srovės šaltinio 2 išėjime tampa lygi: Uv=Io(Ro+Rr)· Antrojo laiko intervalo pabaigoje šios įtampos U_v skaitinę vertę N_v procesorius 8 nuskaito iš antrojo analoginio skaitmeninio keitiklio 16 informacinių išėjimą persiunčia šį skaičių N_v į atminties įrenginį 10. Tuo antrasis ciklo intervalas baigiasi ir prasideda trečiasis intervalas. Prasidedant šiam intervalui procesorius įnulina skaitiklio 19 turinį, pirmajame tripoliame jungiklyje 11 sujungia pirmąjį ir trečiąjį polius, o antrajame 12, trečiajame 13 ir penktajame 24 tripoliuose jungikliuose sujungia antrą į ir trečiąjį polią pirmasis dvipolis jungiklis 20 sujungiamas, o antrasis dvipolis jungiklis 26 - atjungiamas. Prie antrojo diferencialinio stiprintuvo 22 pirmojo įėjimo prijungiamas nulinis potencialas, srovė magnetinio lauko žadinimo ritėse palaipsniui krenta iki nulio. Naudojant dviguboj o integravimo metodą pirmajame analoginiame skaitmeniniame keitiklyje 7 suformuojama skaitmeninė elektrodų informacinio signalo vertė Nq, kurią procesorius 8 nuskaito ir persiunčia į atminties įrenginį 10. Integratoriaus 25 išėjime įtampa Ui=(Uo-t)/T teisiškai auga tol, kol pasiekia vertę Uo- Šiuo metu paveikia komparatorius 15. Tuo baigiasi trečiasis intervalas ir prasideda ketvirtasis intervalas. Komparatoriaus 15 išėjimo signalui patekus į procesoriaus 8 valdymo įėjimą pastarasis perjungia pirmąį 11 tripolį jungiklį, sujungdamas jo antruosius ir trečiuosius polius, o taip pat sujungia antrojo dvipolio jungiklio 26 polius bei atjungia pirmojo dvipolio jungiklio 20 polius. Procesorius nuskaito impulsų skaitiklio 19 turinį Nn ir palygina jį su skaičiumi Nuo gautuoju tame pat skaitiklyje pasibaigus pirmojo ciklo trečiajam laiko intervalui srauto matuoklio kalibravimo metu. Ketvirtasis periodas, o kartu ir visas matavimo ciklas baigiasi, kai integratoriaus 25 talpa pilnai iškraunama. Iš karto pasibaigus ketvirtajam intervalui prasideda kito antrojo ciklo pirmasis intervalas. Antrajame cikle visi blokai veikia taip pat, kaip ir pirmajame cikle, išskyrus trečią'į tripolį jungiklį, kuris antrojo ciklo trečiajame intervale nepeijungiamas. Jame lieka sujungti pirmasis ir trečiasis poliai. Todėl antrojo ciklo trečiajame intervale integratoriaus išėjime tiesiškai auga tol, kol pasiekia vertę U_v. Tada paveikia komparatorius 15 ir toliau viskas vyksta taip, kaip ir pirmajame cikle. Procesorius nuskaito impulsų skaitiklio 19 turinį N23. ir palygina jį su skaičiumi N230, gautu antrojo ciklo trečiajame intervale matuoklio kalibravimo metu.

Taigi kiekviename matavimo periode suformuojamas ne tik skaitinis skysčio srauto signalas Nq. Pagal impulsų skaitiklio 19 turinio Nj, N13, N23 ir pokyčius lyginant su N10 N130 ir N230 galime spręsti apie suminio matavimo ričių induktyvumo L_e pokyčius. Tam šie rezultatai procesoriuje turi būti tinkamai apdorojami. Pirmame ciklo intervale komparatorius 14 paveikia, kai pasiekiama lygybė U_S=U_V. Įvertinę U_s ir U_v vertes gauname: Uo[(Ro+Rr)/Ro](ti/T)+(UoL_e)/(RoT)=Uo[(Ro+R_r)/Ro]. Suprastinę ir pertvarkę gauname: L_e/(Ro+R_r)=T-ti. Pirmojo intervalo trukmė abiejuose cikluose yra tp Jeigu generatoriaus 18 impulsų dažnis yra fį, tai impulsų skaitiklyje per šį laiką sukaupiamas turinys Ni=foti. Pirmojo ciklo trečiasis intervalas pasibaigia, kai integratoriaus išėjimas pasiekia Uo: Uo(ti3/x)=Uo, taigi šis intervalas užtrunka o jo skaitinė vertė gaunama Ni3=foti3. Todėl teisinga yra lygybė L_e/(Ro+R_r)=(Ni3-Ni)/fo. Antrojo ciklo trečiojo intervalo trukmė apskaičiuojama iš lygybės Uo(t23/T)=[(Ro+R_r)/Ro]Uo. Taigi t23/ti3=N23/Ni3=[(Ro+Rr)/Ro]. Srauto matuoklio kalibravimo metu gauname Leo/(Rfl+Rro)=(Ni3o-Nio)/fo· Čia L_eo ir Rto- žadinimo ričių suminio induktyvumo vertė ir jų laidų varžos vertės, o N130 ir N10 - τ ir ti skaitinės vertės kalibravimo metu. Srauto matuokliui veikiant ilgą laiką gali šiek tiek keistis τ, R_r ir L_e. Pažymėkime šiuos pokyčius Δτ=τ-το, ARr=R_r-Rro ir AL_e=L_e-L_eo. Dėl šių pokyčių atsiras pokyčiai ΔΝι=Νι-Νιο, ΔΝΐ3=Νΐ3-Νΐ3ο ir ΔΝ23=Ν23-Ν23ο· Įvertinę šiuos pokyčius, gausime tokią lygybę:

TęQ___1 + (AZ._e/Z_ep) _

Ą) + Ą-0 1 + [ΔΛ,./(2?θ +J?_ro)] pokyčiai neviršija 5%, + (tsL_eĮ L_sq) ₌ n + )(Į + [Δ/?_Γ/(7?₀+ 2?_r0)] T_e0 ^A

M30-M0 n ₊ ^13___δΝγ _Je· /0 M3O^_Mo M3O~Mo galime naudotis tokia lygybe:

--Δ/ζ.—) ₊ AZg--AĄ.— Į_vertį_ną kalibravimo + R_r0 L_e0 Rq + R_r0 mo metu gautą lygybę turėsime:

AL_e AR_r L_£q Rq + R_r0

AAįj A/Vj

M30-M0 M3O“Mo

Iš pirmojo ir antrojo ciklo trečiųjų intervalų galime išreikšti

A7?_r ΔΛ/23

7?Ο + 7?_γΟ A^23

M30 ^230

Tai įvertinę galime nustatyti santykinį suminio žadinimo ričių induktyvumo L_e pokytį , . , . , ... , Δ£„ ΔΛ'η ΔΝή ΔΝγτη &Ν\ lyginant su gautu kalibravimo metu: —- =-—— + ————---^Le0 M3OMo ^N23 ^N23Q M3O^-Mo Atlikus tokius skaičiavimus galima labai tiksliai nustatyti suminio ričių induktyvumo pokyčius. Suminį žadinimo ričių induktyvumą galima išreikšti taip: L_e=T_e/Iž· Čia Ψ_ε pilnas magnetinis srautas, sukuriamas žadinimo ritėse. Žadinimo srovės dydis apspręstas stabilios įtampos Uo ir stabilios varžos Ro. Tuo tarpu magnetinis srautas gali išaugti atsiradus sraute magnetinėms dalelėms arba magnetinėms nuosėdoms ant kanalo sienelių. Šio srauto santykinis pokytis lygus tūrinei magnetinių dalelių koncentracijai. Ir vienu ir kitu atveju atsiranda matavimo paklaida, kuri gali būti žymiai didesnė už magnetinių dalelių koncentraciją. Užfiksavęs L_e pokytį, procesorius išveda į indikacijos įrenginį perspėjantį signalą apie galimą magnetinių dalelių atsiradimą sraute.

Siūlomas išradimas leidžia nenutraukiant matavimo labai operatyviai nustatyti tą momentą kada matavimo kanalo viduje arba ant jo sienelių atsiranda magnetinių dalelių. Tai labai naudingai išplečia prietaiso funkcines galimybes, nes laiku perspėja aptarnaujantį personalą apie gresiantį matavimo tikslumo sumažėjimą. Visa tai padidina matavimo tikslumą ir matavimo rezultatų patikimumą. Kadangi tokie matuokliai dažniausia naudojami komerciniam atsiskaitymui, tai yra labai aktualu.

Claims (1)

1. Elektromagnetinis srauto matuoklis, 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, atraminis varžas, pirmasis ir antrasis diferencialiniai stiprintuvai, procesorius, indikacijos įrenginys, atminties įrenginys, pirmasis, antrasis, trečiasis, ketvirtasis ir penktasis tripoliai jungikliai, valdymo impulsų formuotuvas ir pirmasis analoginis skaitmeninis keitiklis, kurio informaciniai išėjimai prijungti prie procesoriaus pirmosios informacinių išvadų grupės, valdymo įėjimų grupė sujungta su procesoriaus pirmąja valdymo išvadų grupe, antroji ir trečioji procesoriaus informacinių išvadų grupės - su, atitinkamai, indikacijos įrenginio ir atminties įrenginio informaciniais išvadais, be to, pirmasis pirmosios žadinimo ritės išvadas sujungtas su srovės šaltinio išėjimu, antrasis su pirmuoju antrosios ritės išvadų, antrasis antrosios ritės išvadas su pirmuoju atraminio varžo išvadų, kurio antrasis išvadas sujungtas su bendruoju matavimo grandinės tašku, pirmojo, antrojo trečiojo, ketvirtojo ir penktojo tripolių jungiklių valdymo įėjimai sujungti su atitinkamai, pirmuoju, antruoju, trečiuoju, ketvirtuoju ir penktuoju procesoriaus antrosios valdymo išvadų grupės išėjimais, besiskiriantis tuo, kad į jį papildomai įjungti stabilios įtampos šaltinis, komparatorius, antrasis analoginis skaitmeninis keitiklis, skaitmeninis analoginis keitiklis, stabilaus dažnio impulsų generatorius, impulsų skaitiklis, pirmasis dvipolis jungiklis, o taip pat integratorius ir antrasis dvipolis jungiklis, kurie kartu su ketvirtuoju ir penktuoju tripoliais jungikliais ir antruoju diferencialiniu stiprintuvu įjungti į valdymo impulsų formuotuvo schemą be to, pirmasis ir antrasis elektrodai sujungti su pirmuoju ir antruoju pirmojo diferencialinio stiprintuvo įėjimu, kurio išėjimas sujungtas su pirmojo analoginio skaitmeninio keitiklio informaciniu įėjimu, o su bendruoju antrosios žadinimo ritės ir atraminio varžo tašku sujungtas antrojo diferencialinio stiprintuvo pirmasis įėjimas, kurio išėjimas sujungtas su srovės šaltinio įėjimu, o antrasis įėjimas su ketvirtojo tripolio jungiklio trečiuoju poliumi, kurio antrasis polius sujungtas su trečiuoju penktojo tripolio jungiklio poliumi, antruoju poliumi sujungto su bendruoju grandinės tašku, o pirmuoju poliumi su stabilios įtampos šaltinio išėjimu kartu su pirmojo tripolio jungiklio pirmuoju poliumi, kurio antrasis polius sujungtas su bendruoju grandinės tašku, o trečiasis polius - su integratoriaus įėjimu, kurio išėjimas prijungtas prie ketvirtojo tripolio jungiklio pirmojo poliaus kartu su pirmuoju antrojo tripolio jungiklio poliumi, kurio antrasis polius prijungtas prie srovės šaltinio išėjimo, o trečiasis polius prie komparatoriaus pirmojo įėjimo, išėjimu sujungto su procesoriaus valdymo įėjimu, antrojo analoginio skaitmeninio keitiklio įėjimas prijungtas prie srovės šaltinio išėjimo, o informacinių išėjimų grupė - prie procesoriaus ketvirtosios informacinių išvadų grupės, procesoriaus antrosios valdymo išvadų grupės šeštasis ir septintasis išėjimai sujungti su pirmojo ir antrojo dvipolių jungiklių valdymo įėjimais, penktoji informacinių išvadų grupė sujungta su skaitmeninio analoginio keitiklio informacinių įėjimų grupe, kurio išėjimas sujungtas su su trečiojo tripolio jungiklio pirmuoju poliumi, antruoju poliumi sujungto su stabilios įtampos šaltinio išėjimu, o trečiuoju poliumi - su komparatoriaus antruoju įėjimu, integratoriaus grįžtamojo ryšio grandinė sujungta su antrojo dvipolio jungiklio pirmuoju ir antruoju poliumi, be to šeštoji procesoriaus informacinių išvadų grupė sujungta su impulsų skaitiklio informaciniais išvadais, kurio įėjimas per pirmąjį dvipolį jungiklį prijungtas prie stabilaus dažnio impulsų generatoriaus išėjimo, o įnulinimo išvadas - prie procesoriaus antrosios valdymo išvadų grupės aštuntojo išėjimo.