LT5420B - Electromagnetic flow measurer - Google Patents

Electromagnetic flow measurer Download PDF

Info

Publication number
LT5420B
LT5420B LT2005055A LT2005055A LT5420B LT 5420 B LT5420 B LT 5420B LT 2005055 A LT2005055 A LT 2005055A LT 2005055 A LT2005055 A LT 2005055A LT 5420 B LT5420 B LT 5420B
Authority
LT
Lithuania
Prior art keywords
output
group
processor
input
coil
Prior art date
Application number
LT2005055A
Other languages
Lithuanian (lt)
Other versions
LT2005055A (en
Inventor
Juozapas Arvydas Virbalis
Rimantas ŠIMELIŪNAS
Darius BALTUŠNINKAS
Original Assignee
Kauno Tecnologijos Universitetas
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kauno Tecnologijos Universitetas filed Critical Kauno Tecnologijos Universitetas
Priority to LT2005055A priority Critical patent/LT5420B/en
Publication of LT2005055A publication Critical patent/LT2005055A/en
Publication of LT5420B publication Critical patent/LT5420B/en

Links

Abstract

The invention relates to electromagnetic flow measurers and can be used for measuring of quantitative characteristics of liquid flow by the electromagnetic way. Electromagnetic flow measurer comprises measuring channel which is designed from non magnetic material pipe with inside insulation and with two electrodes, which are disposed opposite each other in walls, a current source, first and second coils which form magnetic field, which is perpendicular to a pipe axis and a line which joins centres of electrodes, a bearing screw, first and second differential amplifiers, a pulse forming circuit, a measuring coil, a processor, a memory device, an indicating device, a three pole switcher, and first integrating analogical digital converter, additional digital analogical converter and second integrating analogical digital converter.

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, flow volume or mass, etc.) of a fluid flow in a closed conduit.

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].A known electromagnetic flowmeter having a measuring channel consisting of a tube of non-magnetic material with an internal insulation, a control circuit actually located on the source of the excitation current, between the output and the common measuring point the first and second coils forming a magnetic field perpendicular to the axis of the tube resistances. Two electrodes are installed in the measurement channel walls 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 a differential amplifier input connected to an integrating analog-to-digital converter. The output of the latter is connected to a processor input connected to its output with an excitation current source input, an analog-to-digital converter control input group, and an indicating device inputs [European Patent EP 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.Such a flow meter has a disadvantage because its functional capabilities are insufficient. If, during operation of the flowmeter, it contains magnetic impurities or there is a magnetic error on the inside of the flowmeter, which can be large.

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, pirmasis, antrasis, trečiasis, ketvirtasis ir penktasis tripoliai jungikliai, antrasis diferencialinis stiprintuvas, atminties įrenginys, trapecinės formos impulsų formuotuvas, matavimo ritė 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, 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, atminties įrenginio informaciniai išvadai - su procesoriaus trečiąja informacinių išvadų grupe, matavimo ritės ašis yra lygiagreti kanalo ašiai, o išvadai sujungti su antrojo diferencialinio stiprintuvo įėjimais.The prototype of the present invention is an electromagnetic flowmeter having a measuring channel consisting of a tube of non-magnetic material with internal insulation and wall diametrically opposed two electrodes, a current source, a first and a second coil forming a magnetic field, a first differential amplifier, a processor. , indication device, first, second, third, fourth and fifth tripoli switches, second differential amplifier, memory device, trapezoidal pulse generator, measuring coil and integrating analog-to-digital converter with a reference input connected to the first terminal of the reference resistor, information outputs to the first group of inputs to the processor, the group of control inputs connected to the first group of inputs of the processor, the second group of inputs of the processor to the indicating device furthermore, the second terminal of the first excitation coil is connected to the first terminal of the second coil, the second terminal of the second coil to the first reference resistor and the second terminal of the resistor is connected to a common point of the measuring circuit output, the second pole to the first terminal of the first excitation coil, the third pole to the third pole of the second tripole switch having the first pole connected to the first electrode and the second pole to the first input of the first differential amplifier, the second electrode connected to the first pole having a second pole connected to a second input of a first differential amplifier and a third pole connected to a first support resistor terminals, a fourth tripole switch connected to a first pole by an integrating analog-to-digital converter the measuring input, the second pole with the output of the first differential amplifier, the third pole with the output of the second differential amplifier, the fifth tripole switch connected to the first pole of the current control input, the second pole to the sixth output of the a pulse former output connected to a seventh processor second control output group output, the first to fifth tripole switch control inputs connected to, respectively, the first to fifth processor second control group outputs, and the memory device information output to a third processor output the information output group, the axis of the measuring coil is parallel to the channel axis, and the output is connected to the inputs of the second differential amplifier.

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.The prototype flowmeter has no means of verifying that there is magnetic sediment in the stream and that there is no layer of magnetic sediment without interrupting the metering channel or 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 ir antrasis diferencialiniai stiprintuvai, impulsų formuotuvas, matavimo ritė, procesorius, atminties įrenginys, indikacijos įrenginys, tripolis jungiklis ir pirmasis integruojantysis analoginis skaitmeninis keitiklis, kurio informaciniai išėjimai prijungti prie procesoriaus pirmosios informacinių išvadų grupės, valdymo įėjimų grupė sujungta su procesoriaus pirmąja valdymo išvadų grupe, kurio antroji informacinių išvadų grupė - prie indikacijos įrenginio informacinių išvadą o trečioji informacinių išvadų grupė prie atminties įrenginio informacinių išvadą 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, matavimo ritės išvadai sujungti su antrojo diferencialinio stiprintuvo įėjimais, kurio išėjimas sujungtas su tripolio jungiklio antruoju poliumi, papildomai įjungti skaitmeninis analoginis keitiklis ir antrasis integruojantysis analoginis skaitmeninis keitiklis, informacinių išėjimų grupe prijungtas prie ketvirtosios procesoriaus informacinių išvadų grupės, valdymo įėjimų grupe - prie antrosios procesoriaus valdymo išvadų grupės, atraminiu įėjimu - prie skaitmeninio analoginio keitiklio išėjimo, o matavimo įėjimu - prie tripolio jungiklio pirmojo poliaus, kurio antrasis polius prijungtas prie atraminio varžo pirmojo išvado, o valdantysis įėjimas - prie procesoriaus trečiosios valdymo išvadų grupės pirmojo išvado, kurios antrasis išvadas sujungtas su impulsų formuotuvo įėjimu, kurio išėjimas per srovės šaltinį sujungtas su pirmosios žadinimo ritės pirmuoju išvadų, be to, skaitmeninis analoginis keitiklis informacinių įėjimų grupe sujungtas su penktą a procesoriaus informacinių išvadų grupe, o išėjimu prijungtas prie pirmojo integruojančio analoginio skaitmeninio keitiklio atraminio įėjimo, kurio matavimo įėjimas sujungtas su pirmojo diferencialinio stiprintuvo išėjimu, pirmuoju ir antruoju įėjimais sujungto su matavimo kanalo elektrodais, o matavimo ritės ašis orientuota lygiagrečiai žadinimo ričių ašims.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 source of current, the first and second coils forming a magnetic field perpendicular to the axis of the tube and the line connecting the electrode centers , first and second differential amplifiers, pulse generator, measuring coil, processor, memory device, indication device, tripolis switch and first integrating analog-to-digital converter, the information outputs of which are connected to the processor first group of control inputs, the second group of information conclusions to the information output of the indication device and the third group of information conclusions to the information output of the memory device , a second output of the first excitation coil connected to a first second coil output, a second output of a second coil to a first reference impedance output, and a second output of the output impedance connected to a common point in the measuring circuit. a second pole of the switch, a digital-to-analog converter and a second integrating analog-to-digital converter optionally connected, the information output group connected to the fourth processor information output group, the control input group to the second processor control output group, the reference input to the digital analog converter output - to the first pole of the tripol switch with the second pole connected to the first terminal of the resistor and the control input to the third control terminal group of the processor a first output having a second output coupled to a pulse generator input having a current source connected to a first output of the first excitation coil, and a digital-to-analog converter connected to the information input group of a fifth processor and the output connected to a first integrating analog a first and second inputs of a digital converter support input coupled to the output of the first differential amplifier, connected to the measurement channel electrodes, and the axis of the measurement coil oriented parallel to the axes of the excitation coils.

Siūlomas išradimas esmingai praplečia prietaiso funkcines galimybes. Atsiradus magnetinėms dalelėms matuojamojo skysčio sraute arba nors dalinėms magnetinėms nuosėdoms ant matavimo kanalo vidinių sienelių išauga magnetinis laidis magnetiniam srautui, veriančiam matavimo ritę. Apie tai nedelsiant pateikiama informacija prietaiso indikacijos įrenginyje ir aptarnaujantysis personalas gali imtis reikalingų priemonių.The present invention significantly extends the functional capabilities of the device. The presence of magnetic particles in the flow of the liquid to be measured, or even the presence of partial magnetic sediment on the inner walls of the measuring channel, increases the magnetic conductivity of the magnetic flux that drives the measuring coil. Immediate information is provided on the instrument display unit and service personnel can take appropriate action.

Taip galima išvengti dėl magnetinių priemaišų arba nuosėdų atsirandančios matavimo paklaidos. Matavimo rezultatų patikimumas ir matavimo tikslumas išauga.This avoids measurement errors due to magnetic impurities or sediment. The reliability and accuracy of measurement results increase.

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 6 ir antrąjį 7 diferencialinius stiprintuvus, pirmąjį 8 ir antrąjį 9 integruojančiuosius analoginius skaitmeninius keitiklius, procesorių 10, indikacijos įrenginį 11, atminties įrenginį 12, matavimo ritę 13, impulsų formuotuvą 14, skaitmeninį analoginį keitiklį 15 ir tripolį jungiklį 16. Matavimo kanalo elektrodai sujungti su pirmuoju ir antruoju pirmojo diferencialinio stiprintuvo 6 įėjimais, kurio išėjimas sujungtas su pirmojo integruojančiojo analoginio skaitmeninio keitiklio 8 matavimo įėjimu, kurio atraminis įėjimas kartu su antrojo integruojančiojo analoginio skaitmeninio keitiklio 9 išėjimu prijungtas prie skaitmeninio analoginio keitiklio 15 išėjimo, informaciniai išėjimai - prie procesoriaus 10 pirmosios informacinių išvadų grupės, o valdymo išvadų grupė - prie procesoriaus pirmosios valdymo išvadų grupės, kurio antroji informacinių išvadų grupė sujungta su indikacijos įrenginio 11 informaciniais išvadais, o trečioji informacinių išvadų grupė - su atminties įrenginio 12 informaciniais išvadais, srovės šaltinio 2 išėjimas prijungtas prie pirmojo pirmosios ritės 3 išvado, kurios 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 ritės 13 ašis yra lygiagreti žadinimo ričių 3 ir 4 ašims, o išvadai sujungti su antrojo diferencialinio stiprintuvo 7 pirmuoju ir antruoju įėjimais, kurio išėjimas sujungtas su tripolio jungiklio 16 antruoju poliumi, kurio trečiasis polius sujungtas su atraminio varžo 5 pirmuoju išvadų, valdantysis įėjimas - su procesoriaus trečiosios valdymo išvadų grupės pirmuoju išvadų, o pirmasis polius su antrojo analoginio skaitmeninio keitiklio 9 matavimo įėjimu, informaciniais išėjimais sujungto su ketvirtąja procesoriaus informacinių išvadų grupe, o valdymo įėjimais - su antrą a procesoriaus valdymo išvadų grupe, be to, procesoriaus trečiosios valdymo išvadų grupės antrasis išvadas prijungtas prie impulsų formuotuvo 14 įėjimo, kurio išėjimas prijungtas prie srovės šaltinio 2 įėjimo, o skaitmeninio analoginio keitiklio informacinių įėjimų grupė sujungta su penktąja procesoriaus informacinių išvadų grupe.The electromagnetic flow meter 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 a reference impedance 5, a first 6 and a second 7 differential amplifiers, a first 8 and a second 9 integrating analog-to-digital converters, a processor 10, an indicating device 11, a memory device 12, a measuring coil 13, a pulse generator 14, a digital-to-analog converter 15 and a tripole switch 16. The measurement channel electrodes are connected to the first and second inputs of the first differential amplifier 6, the output of which is coupled to the measurement input of the first integrating analog-to-digital converter 8, the reference input of which is combined with the second integrating analog. connected to the output of the digital-to-digital converter 9 to the output of the digital-to-analog converter 15, the information outputs to the first information group of the processor 10 and the control group to the first control group of the processor a third group of information outputs - with information outputs of the memory device 12, the output of power source 2 being connected to the first output of the first coil 3, the second output connected to the first output of the second coil 4, the second output of the second coil 4 to the first The second output 5 is connected to a common point in the measuring circuit, the axis 13 of the measuring coil is parallel to the 3 and 4 axes of the excitation coil, and the output is connected to the first and second inputs of the second differential amplifier 7 s with a second pole of the tripole switch 16 having a third pole connected to a first terminal of the resistor 5, a first input of the processor's third control terminal group, and a first pole with a second analogue to digital converter 9 measuring input connected to a fourth processor information terminal. a second group of processor control inputs, the second output of the third processor in the processor being connected to the input of a pulse generator 14, the output of which is connected to the input 2 of a current source, and the information input group of the digital analog converter is connected to the fifth group of CPU information inferences.

Elektromagnetinis srauto matuoklis veikia taip. Impulsų formuotuvo 14 išėjime formuojama impulsų seka, pauzė tarp kurių lygi impulso trukmei. Impulsas ir po jo sekanti pauzė sudaro vieną matuoklio veikimo taktą. Padavus į srovės šaltinio 2 įėjimą amplitudės Uo impulsą, jo išėjime suformuojama maksimali įtampa Um. Žadinimo srovėThe electromagnetic flow meter works as follows. At the output of the pulse generator 14, a pulse sequence is formed with a pause equal to the pulse duration. The impulse followed by a pause forms one meter operation. By applying a pulse of amplitude Uo to the input of the current source 2, a maximum voltage U m is formed at its output. Excitation current

RQ+Rr RQ + R r

U 7 auga taip: Iį =-——(1 - e r ). Čia Lr ir Rr - žadinimo ričių 3 ir 4, atitinkamai, + Rr suminis induktyvumas ir varža. Praėjus laiko intervalui Jr=(4-r5)rr=(4-r5)Z/(T?o+T?r) nusistovi jos vertė Iįff=Um/(Ro+R). Nusistovėjus šiai vertei impulsas užtrunka dar ne trumpiau, kaip To. Matuokliui pradedant veikti, tripoliame jungiklyje 16 sujungti pirmasis ir trečiasis polius. Veikiant pirmajam impulsui po matuoklio įjungimo, matavimas vyksta tik antrajame analoginiame skaitmeniniame keitiklyje 9, kuriame realizuotas dvigubo integravimo metodas. Jo įėjime veikia įtampos kritimas Ur varžė Rq. Kai Iželio, turime ^=^2^0=^2ίΛ,7?ο/(Κο+^,·)· Ši įtampa keitiklio 9 integratoriuje integruojama nustatytą laiko trukmę Tq. Jei integratoriaus laiko pastovioji yra Γ2, pasibaigus intervalui Tį keitiklio 9 integratoriaus išėjime turėsime įtampą U2-K2UmRo/(Ro+Rr)To/T2- Šiuo momentu impulsų formuotuve 15 impulsas užbaigiamas ir prasideda pauzė. Žadinimo srovė palaipsniui nukrenta iki nulio. Pauzės intervale prie keitiklio 9 integratoriaus prijungiama priešingo polingumo stabili įtampa Uę>. Ši įtampa integruojama tol, kol integratoriaus išėjme gaunamas nulis. Šio integravimo trukmė lygi Tx\. Turėsime lygybęK2UmRo/(Ro+Rr)To/T2=UoTx\/T2. Išjos galime išreikšti Txi trukmę:U 7 grows as follows: I = -—— (1 - e r ). Where L r and R r - the excitation coils 3 and 4, respectively, the sum r + R the inductance and the resistance. After a time interval, Jr = (4-r5) rr = (4-r5) Z / (T? O + T? R), its value equals Iff = U m / (Ro + R). Once this value is established, the impulse takes at least as long as To. When the meter is in operation, the first and third poles of the tripolar switch 16 are connected. When the first pulse is operated after the meter is turned on, the measurement is performed only on the second analog-to-digital converter 9, which implements the dual integration method. At its input a voltage drop Ur constrained Rq. When June, we have ^ = ^ 2 ^ 0 = ^ 2ίΛ, 7? Ο / (Κο + ^, ·) · This voltage in the integrator of the converter 9 integrates for a given time duration Tq. If the time constant of the integrator is Γ2, at the end of the interval Tis, we will have a voltage U2-K2U m Ro / (Ro + Rr) To / T2- at the output of the inverter 9. The excitation current gradually drops to zero. In the interval between pauses, a constant voltage Uę> of opposite polarity is applied to the inverter of the inverter 9. This voltage is integrated until the integrator output is zero. The duration of this integration is equal to T x \. We will have the equationK2U m Ro / (Ro + R r ) To / T2 = UoT x \ / T2. From this we can express the duration of T xi :

K T u Txl= ,2Λ. Λη Užpildę šį intervalą stabilaus dažnio impulsais fo gauname Uq \ + Rr/RQ skaičių Nxi = Txlf0 = K2T°fo—-= Ks —— h xl xuo Uq 1 + Rr/Ro *l + Rr/R0 const.KT u T xl =, 2 Λ. Λη By filling this interval with a constant frequency pulse fo we obtain the number of Uq \ + R r / RQ N xi = T xl f 0 = K2T ° fo —- = K s —— h xl xuo Uq 1 + R r / R o * l + R r / R 0 const.

Šis skaičius per keitiklio 9 informacinius išvadus įvedamas į procesorių 10, persiunčiamas į atminties įrenginį 12, o iš čia per procesorių paduodamas į skaitmeninio analoginio keitiklio 15 informacinius įėjimus. Keitiklio 15 išėjime turime įtampąThis number is input via the information outputs of the converter 9 to the processor 10, transmitted to the memory device 12 and then fed through the processor to the information inputs of the digital-to-analog converter 15. We have a voltage at the output of converter 15

U:U:

+ Rr / Rq+ R r / Rq

Čia KA=const - koeficientas.Here, K A = const - factor.

Prieš paduodant antrąjį impulsą į srovės šaltinį 2 tripoliame jungiklyje 16 sujungiami pirmasis ir antrasis poliai. Antrajame integruojančiame analoginiame skaitmeniniame keitiklyje 9 įtampos Ud2, veikiančios antrojo diferencialinio stiprintuvo 7 išėjime, integravimas vyksta viso impulsų formuotuvo suformuoto impulso veikimo metu. Vertinant žadinimo srovės Iž išraišką, įtampą U m. galima išreikšti taip:Before supplying the second pulse to the current source 2, the first and second poles are connected at the tripolar switch 16. In the second integrating analog-to-digital converter 9, the voltage Ud2 acting at the output of the second differential amplifier 7 is integrated throughout the operation of the pulse formed by the pulse generator. Evaluating the expression of the excitation current Iz, the voltage U m. can be expressed as follows:

{R^+Rfjt (RQ+Rr)t υΰ2ΰ2^Γ- = Κΰ2ΝΜ^Μ^Γ- = ΚΟ2ΝΜ^Μ^-β Lr =KM^M^!Le Lr ot dt Lr Lr {R ^ + Rfjt (RQ + R r ) t υ ΰ2 = Κ ΰ2 ^ Γ- = Κ ΰ2 Ν Μ ^ Μ ^ Γ- = Κ Ο2 Ν Μ ^ Μ ^ - β Lr = K M ^ M ^ ! Le Lr ot dt L r L r

Čia Kd2 ~ antrojo diferencialinio stiprintuvo stiprinimo koeficientas, Nm - matavimo ritės vijų skaičius, Ψμ - suminis magnetinis srautas, veriantis matavimo ritę, 7.m srauto Ψμ magnetinis laidis, Km^KdiNm- Impulsų formuotuvo 15 impulso trukmė ie,»rr=Z/(Ro+^r), todėl jam pasibaigus įtampa C// keitiklio 9 integratoriaus išėjime busHere, Kd2 ~ is the gain of the second differential amplifier, Nm is the number of turns of the measuring coil, Ψμ is the total magnetic flux driving the measuring coil, 7.m is the magnetic conductivity of the flow Ψμ, Km ^ KdiNm- Pulse generator 15 pulse duration ie, »rr = Z / (Ro + ^ r) so it will have a voltage at the output of the C // converter 9 integrator at the end of it

Č7Z =Č7 Z =

ΚΜλΚ Μ λ

ΜΛΜ įUD2dt =Μ Λ Μ inU D2 dt =

U, (l-e Tr) Prasidėjus r2 o ^2 + i2 Rq + Rk pauzei prie antrojo integruojančiojo analoginio skaitmeninio keitiklio integratoriaus prijungiama skaitmeninio analoginio keitiklio išėjimo įtampa Ua, kuri yra priešingo ženklo negu Ud2- Ji integruojama tol, kol pasiekiamas nulis. Tai užtrunka TX2. Jo trukmę gausime iš lygybės U r = ^4^x21 _ ^nfx2_...... Įstatą į šią lygybę Ui išraišką, r2 r2 l + 7?r/7?o K * K galime išreikšti Τχϊ. Tx2 =-——λΜ = Κ2λΜ. Čia K2 = f1 n = const. Užpildę kaksRq kaksR0 šį intervalą dažnio fo impulsais, gauname skaitmeninę jo išraišką proporcingą magnetiniam laidžiui JmVeikiant antrajam impulsui, prasideda matavimas ir pirmajame integruojančiame analoginiame skaitmeniniame keitiklyje. Įtampa veikianti jo įėjime pradedama integruoti nusistovėjus žadinimo srovės vertei Ižo- Tekant skysčiui 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 Ižo reikšmei: B=klfo (k=const). Sustiprintą pirmajame diferencialiniame stiprintuve elektrodų signalą galime išreikšti taip: Uni=XDi/zoVv=&m[i/m/(7?o+J?/-)]vv (&ni=const). Ši įtampa keitiklio 8 integratoriujeU, (le Tr ) At the beginning of the pause r 2 o ^ 2 + i2 Rq + R k, a second analog-to-digital converter integrator is connected to the digital-to-analog converter output voltage Ua which is the opposite of Ud2- It is integrated until zero. It takes T X 2. Its duration will be obtained from the equation U r = ^ 4 ^ x21 _ ^ nfx2 _...... The law of this equation Ui expression, r 2 r 2 l + 7? r / 7? o K * K can we express Τ χ ϊ. T x2 = -—— λ Μ = Κ 2 λ Μ . Here K 2 = f 1 n = const. Filling a x k k R? A x R 0 this range fo frequency pulse, we get the expression digital proportional magnetic conductivity JmVeikiant second pulse starts at the first measurement integruojančiame analog digital converter. The voltage acting on its input begins to integrate with the stabilized value of the excitation current I ž o- When the liquid flows, the electrodes of the measuring channel 1 produce a voltage Ue proportional to the average velocity v v of 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 I ž o: B = klfo (k = const). The amplified signal in the first differential amplifier can be expressed as: Uni = XDi / zoVv = & m [i / m / (7? O + J? / -)] vv (& ni = const). This voltage at inverter 8 integrator

Ί integruojama nustatytą laiko trukmę To. Keitiklio 8 integratoriaus išėjime, jeigu integratoriaus laiko pastovioji yra η, gaunama įtampa Ui=KDi[U„j(Ro+Rr)]vvTo/z\. Prasidėjus pauzei prie keitiklio 8 integratoriaus prijungiama priešingo polingumoΊ integrates a set time duration To. At the output of the inverter 8 integrator, if the integrator time constant is η, a voltage Ui = K Di [U „j (Ro + R r )] v v To / z \ is obtained. At the onset of a pause, the polarity of the inverter 8 is connected to the opposite polarity

U .. .U ...

įtampa U =KAKS-—-, veikianti skaitmeninio analoginio keitiklio išėjime. Si + Rr / Rq įtampa integruojama tol, kol integratoriaus išėjme gaunamas nulis. Šio integravimo trukmė yra Tv. Turėsime lygybę KD\[Um/(Ro+R.{')]vvTo/T\=KAKs(Um/(Ro+Rr)]RoTv/xi. Iš šios lygybės gauname, kad atraminės įtampos integravimo trukmė proporcinga vidutiniam skysčio srauto greičiui ir nepriklauso nuo žadinimo srovės grandinės parametrų svyravimų: Tv=Kovv (Ko^oiTo/KAKsRo-const). Užpildę laiko intervalą Tv stabilaus dažnio fo impulsais gauname skaičių NV=Tfo=Kqfovv, kuris ir yra keitiklio 8 išėjimo dydis. Toks keitimas pradedant antruoju, toliau vykdomas kiekviename matavimo takte. Gautos kiekviename takte Nv vertės padedamos į atminties įrenginį 12, be to, kartu su ankstesniuose taktuose gautomis reikšmėmis apdorojama procesoriuje. Į indikacijos įrenginį 11 išvedamos vartotoją dominančios skysčio srauto kiekybinės charakteristikos: skysčio srauto momentinė arba vidutinė per tam tikrą laiką reikšmės, pratekėjusio skysčio tūris arba masė ir pan.voltage U = K A K S -—- operating at the output of the digital to analog converter. The Si + R r / Rq voltage is integrated until the integrator output is zero. The duration of this integration is T v . We will have the equation K D \ [U m / (Ro + R. { ')] V v To / T \ = KAK s (U m / (Ro + R r )] RoT v / xi. the voltage integration time is proportional to the average fluid flow rate and is independent of the variation of the excitation current circuit parameters: T v = Kov v (Ko ^ oiTo / KAKsRo-const) Filling the time interval T v with a constant frequency fo pulse gives N N = Tfo = Kqfov v , which is the output size of the converter 8. Such a change, starting with the second, is carried out further in each measuring cycle, and the values of N v obtained in each clock are stored in the memory device 12 and processed in the processor together with the values obtained in the previous cycles. Quantitative characteristics of the fluid flow of interest: instantaneous or average values of the fluid flow over time, volume or mass of liquid passed, etc.

Tripolis jungiklis perjungiamas prasidedant kiekvienam taktui, todėl neporiniuose taktuose antrajame analoginiame skaitmeniniame keitiklyje 9 matuojama įtampa, veikianti atraminiame varžė 5. Taigi įtampa, veikianti skaitmeninio analoginio keitiklio 15 išėjime, nuolat atnaujinama ir keičiasi, keičiantis įtampai Us ar varžai Rr. Poriniuose taktuose matuojama įtampa, veikianti matavimo ritėje. Taigi nuolat kontroliuojama skaitmeninė Nx2 magnetinio laidžio λΜ vertė. Procesoriuje ji palyginama su verte Nx2o, gautąja matuoklio kalibravimo metu. Sraute atsiradus magnetinėms priemaišoms arba atsiradus nuosėdoms ant kanalo sienelių aktyviojoje zonoje magnetinis laidis išauga ir atsiranda pokytis ΔΝχ2χ2χ2ο. Tokiam pokyčiui atsiradus, procesorius suformuoja perspėjimo signalą ir išveda jį į indikacijos įrenginį.The tripolis switch is toggled at the start of each cycle, so that the non-paired stroke in the second analog-to-digital converter 9 measures the voltage acting on the reference screw 5. Thus, the voltage at the output of the digital-to-analog converter 15 is constantly updated and changing as voltage U s or impedance R r . In a pair of strokes, the voltage applied to the measuring coil is measured. Thus, the numerical value of the magnetic conductivity λ Μ of N x2 is constantly controlled. In the processor, it is compared to the value N x 2 o obtained during meter calibration. Magnetic impurities in the stream or sediment on the walls of the channel in the core area increase the magnetic conductivity and cause a change Δ χ2 = Ν χ2χ2 ο. When such a change occurs, the processor generates a warning signal and outputs it to the indicating device.

Siūlomas išradimas leidžia nenutraukiant matavimo labai operatyviai nustatyti tą momentą kada atsiranda magnetinės priemaišos arba nuosėdos. Dėl to gali neleistinai išaugti matuoklio matavimo paklaidos Tai labai naudingai išplečia prietaiso funkcines galimybes, nes laiku perspėja aptarnaujantį personalą apie gresiantį matavimo tikslumo sumažėjimą. Taigi galima laiku imtis priemonią 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 the moment when magnetic impurities or sediments occur, without interrupting the measurement. This can lead to an unacceptable increase in meter measurement errors. This greatly expands the device's functionality by alerting service personnel in a timely manner about imminent decreases in measurement accuracy. It is thus possible to take timely action 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)

IŠRADIMO APIBRĖŽTISDEFINITION OF INVENTION 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 statmeną vamzdžio ašiai ir tiesei, jungiančiai elektrodų centrus, atraminis varžas, pirmasis ir antrasis diferencialiniai stiprintuvai, impulsų formuotuvas, matavimo ritė, procesorius, atminties įrenginys, indikacijos įrenginys, tripolis jungiklis ir pirmasis integruojantysis analoginis skaitmeninis keitiklis, kurio informaciniai išėjimai prijungti prie procesoriaus pirmosios informacinių išvadų grupės, valdymo įėjimų grupė sujungta su procesoriaus pirmą a valdymo išvadų grupe, kurio antroji informacinių išvadų grupė - prie indikacijos įrenginio informacinių išvadą o trečioji informacinių išvadų grupė - prie atminties įrenginio informacinių išvadą 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, matavimo ritės išvadai sujungti su antrojo diferencialinio stiprintuvo įėjimais, kurio išėjimas sujungtas su tripolio jungiklio antruoju poliumi, besiskiriantis tuo, kad į jį papildomai įjungti skaitmeninis analoginis keitiklis ir antrasis integruojantysis analoginis skaitmeninis keitiklis, informacinių išėjimų grupe prijungtas prie ketvirtosios procesoriaus informacinių išvadų grupės, valdymo įėjimų grupe - prie antrosios procesoriaus valdymo išvadų grupės, matavimo įėjimu - prie tripolio jungiklio pirmojo poliaus, o atraminiu įėjimu, kartu su pirmojo integruojančio analoginio skaitmeninio keitiklio atraminiu įėjimu - prie skaitmeninio analoginio keitiklio išėjimo, informacinių įėjimų grupe sujungto su penktąja procesoriaus informacinių išvadų grupe, tripolio jungiklio antrasis polius prijungtas prie atraminio varžo pirmojo išvado, o valdantysis įėjimas prie procesoriaus trečiosios valdymo išvadų grupės pirmojo išvado, kurio antrasis išvadas sujungtas su impulsų formuotuvo įėjimu, kurio išėjimas per srovės šaltinį sujungtas su pirmosios žadinimo ritės pirmuoju išvadų, be to, pirmojo integruojančio analoginio skaitmeninio keitiklio matavimo įėjimas sujungtas su pirmojo diferencialinio stiprintuvo išėjimu, pirmuoju ir antruoju įėjimais sujungto su matavimo kanalo elektrodais, o matavimo ritės ašis orientuota lygiagrečiai žadinimo ričių ašims.Electromagnetic flowmeter with a measuring channel consisting of a non-magnetic tube with an inner insulation and diametrically opposed two electrodes in the walls, current source, first and second coils forming a magnetic field perpendicular to the axis of the tube and the line connecting the centers of the electrodes , first and second differential amplifiers, pulse generator, measuring coil, processor, memory device, indication device, tripol switch and first integrating analog-to-digital converter, the information outputs of which are connected to the processor first group of information outputs, an inference group having a second inference for the indication device and a third inference for the memory device in addition, a second output of the first excitation coil connected to a first second coil output, a second second coil output to a first reference resistor output, and a second resistance input to a common point of the measuring circuit connecting the output of the measurement coil to the second differential amplifier inputs a second pole, further comprising a digital-to-analog converter and a second integrating analog-to-digital converter, the information output group connected to the fourth processor information output group, the control input group to the second processor control output group, the measurement input to the first tripol switch pole, and with a reference input, together with the reference input of the first integrating analog-to-digital converter, to the output of the digital-to-analog converter, a group of information inputs connects further, with the fifth processor information output group, the second pole of the tripole switch is connected to the first terminal of the resistor and the control input to the first terminal of the third control group of the processor, the second terminal connected to the pulse generator input with a current source the first inputs, furthermore, the measuring input of the first integrating analog-to-digital converter is connected to the output of the first differential amplifier, the first and second inputs are connected to the measuring channel electrodes, and the axis of the measuring coil is oriented parallel to the axes of the excitation coils.
LT2005055A 2005-06-02 2005-06-02 Electromagnetic flow measurer LT5420B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT2005055A LT5420B (en) 2005-06-02 2005-06-02 Electromagnetic flow measurer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT2005055A LT5420B (en) 2005-06-02 2005-06-02 Electromagnetic flow measurer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
LT2005055A LT2005055A (en) 2006-12-27
LT5420B true LT5420B (en) 2007-05-25

Family

ID=37527055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
LT2005055A LT5420B (en) 2005-06-02 2005-06-02 Electromagnetic flow measurer

Country Status (1)

Country Link
LT (1) LT5420B (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0521169A1 (en) 1991-06-08 1993-01-07 Endress + Hauser Flowtec AG Electromagnetic flowmeter

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0521169A1 (en) 1991-06-08 1993-01-07 Endress + Hauser Flowtec AG Electromagnetic flowmeter

Also Published As

Publication number Publication date
LT2005055A (en) 2006-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6626048B1 (en) Magnetic flow meter
US4969363A (en) Electromagnetic flowmeter capable of simultaneous measurement of flow rate and conductivity of fluid
US20150114087A1 (en) Particulate measurement system
US7946184B2 (en) Electromagnetic flowmeter having temperature measurement value for correcting electrical conductivity value
JP6839635B2 (en) Error detection circuit and error detection method of electromagnetic flowmeter and electromagnetic flowmeter
WO2008042290A3 (en) Magnetic flowmeter with verification
JP2009503464A5 (en)
AU2017279558A1 (en) Nuclear magnetic flow meter and method for operation of nuclear magnet flow meters
RU2007115055A (en) METHOD FOR CONTROL OF MAGNETIC INDUCTIVE FLOW METER
US20160290842A1 (en) Method for Operating a Magneto-Inductive Measuring System
RU2008102111A (en) MAGNETIC INDUCTION FLOW METER (OPTIONS)
CN114829883A (en) Method for operating a magnetically inductive flow meter
JP6183309B2 (en) Flow meter and insulation deterioration diagnosis system
LT5420B (en) Electromagnetic flow measurer
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
JP2004512519A (en) Method and apparatus for monitoring systems and processes using electromagnetic sensors
LT5419B (en) Electromagnetic flow measurer
LT5491B (en) Electromagnetic flow measurer
JP3316770B2 (en) Flow measurement method and acoustic displacement flow meter
RU2452971C1 (en) Monitoring device of relaxation time constant of volumetric electrical charge in dielectric fluid flow
RU2494354C1 (en) Method of calibration of electromagnetic flowmeters without dismantling from pipeline
LT5216B (en) An electromagnetic flow measurer
JP3965130B2 (en) Magnetic induction flow measurement method
JPS6111611Y2 (en)
TWI509226B (en) Electromagnetic Flowmeter with Frequency Conductivity-Sensing Function

Legal Events

Date Code Title Description
MM9A Lapsed patents

Effective date: 20090602