LT5637B - Electromagnetic flow measurer - Google Patents
Electromagnetic flow measurer Download PDFInfo
- Publication number
- LT5637B LT5637B LT2008025A LT2008025A LT5637B LT 5637 B LT5637 B LT 5637B LT 2008025 A LT2008025 A LT 2008025A LT 2008025 A LT2008025 A LT 2008025A LT 5637 B LT5637 B LT 5637B
- Authority
- LT
- Lithuania
- Prior art keywords
- output
- terminal
- input
- processor
- pole
- 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 ir gali būti naudojamas autonominio maitinimo prietaisuose.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 and can be used in an autonomous power supply.
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 trūkumų, nes norint gauti pakankami tikslų matavimą jame sunaudojama didelė žadinimo srovės šaltinio galia. Jo funkcinės galimybės ribotos, nes negalima įrengti autonominio maitinimo.Such a flowmeter has the disadvantages that it consumes a large amount of excitation current source to obtain a sufficiently accurate measurement. Its functionality is limited because it is not possible to install an autonomous power supply.
Siūlomo išradimo prototipas (Lietuvos patentas Nr.5419, G01F 1/00, 2007.05.25) 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, 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 LT 5637 B 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.The prototype of the present invention (Lithuanian Patent No. 5419, G01F 1/00, May 25, 2007) is an electromagnetic flow meter having a measuring channel consisting of a tube of non-magnetic material with inner insulation and diametrically opposed two electrodes in the walls, first and second coils, resistor, first and second differential amplifiers, processor, indication device, memory device, first, second third fourth and fifth tripoli switches, control pulse generator and first analog digital converter with information outputs connected to processor first information outputs groups, the control input group is connected to the processor first group of control inputs, the second and third group of processor information inputs, respectively, to the display device and memory device information outputs, and the first an excitation coil output coupled to a current source output, a second LT 5637 B to a first second coil output, a second second coil output to a first support impedance output having a second output connected to a common point in the measuring circuit, a first, second, third, fourth, and the inputs are connected to the first, second, third, fourth, and fifth outputs of the processor's second control output group, respectively, auxiliary energized stable voltage source, comparator, second analog-to-digital converter, digital-to-analog converter, stable frequency pulse generator, pulse counter, first bipolar switch, as well as an integrator and a second bipolar switch, which together with the fourth and fifth tripolar switches and the second differential amplifier are connected to the control pulse generator circuit, and the first and second electrodes are connected a first and a second input of a first differential amplifier having an output connected to an information input of a first analogue to digital converter, and a first differential input of a second differential amplifier connected to a common point of the second excitation coil and a reference impedance; a third pole of a triple switch having a second pole connected to a third pole of a third tripole switch connected to a common pole at the second pole and a first pole having a stable voltage source output together with a first pole of a first tripole switch having a second pole connected to a common point; pole - with an integrator input having an output connected to the first pole of the fourth tripole switch with the first pole of the second tripole switch having a second pole connected to a current source and a third pole s - the comparator's first input coupled to the processor control input, the second analog-to-digital converter input connected to the power source output, and the information output group to the processor fourth information output group, the processor second control output group's sixth and seventh outputs connected to the first and a second bipolar switch control input, a fifth information output group coupled to a digital-to-analog converter information input group having an output coupled to a third pole of a third tripole switch, a second pole to a stable voltage source output, and a third pole to a comparator second input, integrator feedback the circuit is connected to the first and second poles of the second bipolar switch, and the sixth group of processor information outputs is connected to the pulse counter information outputs, the input of which through the first bipolar switch is connected to the output of a stable frequency pulse generator and the reset outputs to the eighth output of the second control output group of the processor.
Prototipu pasirinktame srauto matuoklyje taip pat sunaudojama pakankamai didelė žadinimo srovės šaltinio galia. Nutraukus žadinimo srovės padavimą dėl sukauptos magnetinio lauko energijos žadinimo srovės grandinėje gaunami parazitiniai srovės impulsai, kuriems esant irgi eikvojama energija. Taigi autonominį maitinimą jame įrengti negalima.The prototype flowmeter also uses a sufficiently high power source for the excitation current. The interruption of the excitation current due to the accumulated magnetic field energy in the excitation current circuit produces parasitic current pulses which also waste energy. Thus, autonomous power supply cannot be installed.
Siūlomo išradimo tikslas yra elektromagnetinio srauto matuoklio sunaudojamos iš šaltinio energijos mažinimas esant tam pačiam matavimo tikslumui ir funkcinių galimybių praplėtimas.The object of the present invention is to reduce the power consumption of the electromagnetic flow meter from the source with the same measurement accuracy and to extend the functionality.
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, pirmasis ir antrasis jungikliai, komparatorius, išėjimu sujungtas su procesoriaus valdymo įėjimu, ir analoginis skaitmeninis keitiklis, savo informaciniais išėjimais ir valdymo įėjimais prijungti prie procesoriaus, atitinkamai informacinių įėjimų ir pirmosios valdymo išėjimų grupės, be to, pirmasis ir antrasis elektrodai sujungti su pirmuoju ir antruoju pirmojo diferencialinio stiprintuvo įėjimais, kurio išėjimas sujungtas su analoginio skaitmeninio keitiklio pirmuoju įėjimu, antrasis pirmosios žadinimo ritės išvadas sujungtas su pirmuoju antrosios ritės išvadų, antrasis antrosios ritės išvadas su pirmuoju atraminio varžo išvadų ir antrojo diferencialinio stiprintuvo pirmuoju įėjimu, atraminio varžo antrasis išvadas sujungtas su bendruoju matavimo grandinės tašku, pirmojo ir antrojo jungiklių valdymo įėjimai sujungti su atitinkamai, pirmuoju ir antruoju procesoriaus antrosios valdymo išvadų grupės išėjimais, papildomai įjungti elektrinis kondensatorius ir ribojantysis varžas, analoginio skaitmeninio keitiklio antrasis įėjimas kartu su komparatoriaus pirmuoju įėjimu prijungtas prie antrojo diferencialinio stiprintuvo išėjimo, kurio antrasis įėjimas sujungtas su antruoju atraminio varžo išvadų, komparatorius antruoju įėjimu prijungtas prie bendrojo grandinės taško, be to, pirmasis ir antrasis jungikliai turi po keturis polius, jų pirmieji poliai sujungti su kondensatoriaus, atitinkamai, pirmuoju ir antruoju išvadais, antrasis pirmojo jungiklio polius sujungtas su pirmuoju srovės šaltinio išvadų, trečiasis polius - su bendruoju grandinės tašku, o ketvirtasis - su antruoju ribojanČiojo varžo išvadų, kurio pirmasis išvadas sujungtas su antruoju srovės šaltinio išvadų, o antrojo jungiklio antrasis polius sujungtas su antruoju ribojanČiojo varžo išvadų, trečiasis polius - su pirmosios žadinimo ritės pirmuoju išvadų, o ketvirtasis polius - su pirmuoju srovės šaltinio išvadų, . Siūlomas išradimas leidžia minimizuoti sunaudojamą iš Šaltinio energiją. Šaltinio energija perduodama kondensatoriui ir sukaupiama , kaip jo elektrinio lauko energija. Kondensatorių prijungus prie žadinimo ričių ir atraminio varžo nuoseklaus jungimo vyksta periodinis pereinamasis procesas - kondensatoriaus elektrinio lauko energija virsta ričių magnetinio lauko energiją ir atvirkščiai. Nutraukus šį procesą tada, kai srovė grandinėje lygi nuliui, pavyksta išvengti parazitinių srovės impulsų, taigi ir minimizuoti energijos sąnaudas.This object is achieved by the present invention as follows. In an electromagnetic flowmeter having a measuring passage consisting of a tube of non-magnetic material with internal insulation and diametrically opposed two electrodes in the walls, the current source, the first and second coils, the resistance impedance, the first and second differential amplifiers, the processor, the first and second switches , a comparator output coupled to the processor control input and an analogue to digital converter connected to its processor outputs and control inputs to the processor, respectively, the information inputs and the first control output group, and the first and second electrodes connected to the first and second inputs of the first differential amplifier the output of which is connected to the first input of an analogue-to-digital converter, 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 to the first stop the first input of the miniature resistors and the second differential amplifier, the second terminals of the resistive resistors are connected to a common point in the measuring circuit, the control inputs of the first and second switches are connected respectively to the first and second outputs of the processor's second control terminals the second input of the digital converter, together with the first input of the comparator, is connected to the output of a second differential amplifier, the second input is connected to the second terminals of the resistor, the comparator is connected to the common circuit by the second input and the first and second switches have four poles connected to the first and second terminals of the capacitor, respectively, the second pole of the first switch is connected to the first terminal of the current source, the third pole to the common point of the circuit, and rst - with a second limiting resistor terminating, the first terminating being connected to a second current limiting terminal, and a second pole of the second switch connecting to a second limiting resistance terminal, a third pole connecting to the first terminal of the first excitation coil, and . The present invention allows to minimize the energy consumed from the Source. The source energy is transmitted to the capacitor and stored as its electric field energy. When a capacitor is connected to a series of excitation coils and a support resistor, there is a periodic transition between the capacitor electric field energy and the magnetic field energy of the coil. Stopping this process at zero current in the circuit avoids parasitic current pulses and thus minimizes energy consumption.
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, atraminį varžą 5, pirmąjį 6 ir antrąjį 7 diferencialinius stiprintuvus, procesorių 8, pirmąjį 9 ir antrąjį 10 jungiklius, komparatorių 11, analoginį skaitmeninį keitiklį 12, elektrinį kondensatorių 13 ir ribojantįjį varžą 14. Komparatorius 11 išėjimu sujungtas su procesoriaus 8 valdymo įėjimu, analoginis skaitmeninis keitiklis 12 savo informaciniais išėjimais ir valdymo įėjimais prijungti prie procesoriaus 8, atitinkamai, informacinių įėjimų ir pirmosios valdymo išėjimų grupės, be to, pirmasis ir antrasis matavimo kanalo 1 elektrodai sujungti su pirmuoju ir antruoju pirmojo diferencialinio stiprintuvo 6 įėjimais, kurio išėjimas sujungtas su analoginio skaitmeninio keitiklio 12 pirmuoju įėjimu, antrasis pirmosios žadinimo ritės 3 išvadas su pirmuoju antrosios ritės 4 išvadų, antrasis antrosios ritės 4 išvadas su pirmuoju atraminio varžo 5 išvadų, kurio antrasis išvadas sujungtas su bendruoju matavimo grandinės tašku, pirmojo 9 ir antrojo 10 jungiklių valdymo įėjimai sujungti su atitinkamai, pirmuoju ir antruoju procesoriaus 7 antrosios valdymo išvadų grupės išėjimais, analoginio skaitmeninio keitiklio 12 antrasis įėjimas kartu su komparatoriaus 11 pirmuoju įėjimu prijungtas prie antrojo diferencialinio stiprintuvo 7 išėjimo, kurio pirmasis ir antrasis įėjimai sujungti, atitinkamai, su pirmuoju ir antruoju atraminio varžo 5 išvadais, komparatorius 11 antruoju įėjimu prijungtas prie bendrojo grandinės taško, be to, pirmasis 9 ir antrasis 10 jungikliai turi po keturis polius, jų pirmieji poliai sujungti su kondensatoriaus 13, atitinkamai, pirmuoju ir antruoju išvadais, antrasis pirmojo jungiklio 9 polius sujungtas su pirmuoju srovės šaltinio 2 išvadų, trečiasis polius - su bendruoju grandinės tašku, o ketvirtasis - su antruoju ribojančiojo varžo 14 išvadų, kurio pirmasis išvadas sujungtas su antruoju srovės šaltinio 2 išvadų, o antrojo jungiklio 10 antrasis polius sujungtas su antruoju ribojančiojo varžo 14 išvadų, trečiasis polius - su pirmosios žadinimo ritės 3 pirmuoju išvadų, o ketvirtasis polius - su pirmuoju srovės šaltinio 2 išvadų.The block diagram of the electromagnetic flow meter is shown in the drawing. The electromagnetic flowmeter has a measuring channel 1 consisting of a non-magnetic material tube with internal insulation and diametrically opposed two electrodes in the walls, a current source 2, a first 3 and a second 4 coils, a resistor 5, a first 6 and a second 7 differential amplifiers, a processor 8, first switches 9, and second 10, comparator 11, analog-to-digital converter 12, electrical capacitor 13 and limiting resistor 14. Output comparator 11 is connected to processor 8 control input, analog-to-digital converter 12 is connected to processor 8 with its information outputs and control inputs, respectively, the information inputs and the first set of control outputs, furthermore, the first and second electrodes of the measuring channel 1 are connected to the first and second inputs of the first differential amplifier 6, the output of which is connected to the first a new input, a second output of the first excitation coil 3 with a first output of a second coil 4, a second output of a second coil 4 with a first support resistor 5 having a second output connected to a common point in the measuring circuit; the first and second outputs of the second control output group of the processor 7, the second input of the analog-to-digital converter 12 coupled with the first input of the comparator 11 to the output of the second differential amplifier 7 whose first and second inputs are connected respectively to the first and second outputs 5 11 having a second input connected to a common circuit point, the first switches 9 and the second switches having four poles each having their first poles connected to the first and second outputs of the capacitor 13, respectively, the second pole of the first switch 9 being connected to the first a current terminal 2 terminals, a third pole with a common circuit point, and a fourth terminal with a second limiting resistor 14 terminals, the first terminal of which is connected to a second current source 2 terminals, and a second pole of a second switch 10 connected to a second terminal of resistive 14 terminals - with the first terminals of the first excitation coil 3 and the fourth terminal with the first terminals 2 of the current source.
Elektromagnetinio srauto matuoklio darbą valdo procesorius 7. Vienas matuoklio darbo periodas susideda iš keturių ciklų: pirmojo, antrojo, trečiojo ir ketvirtojo. Pirmajame cikle tarpusavyje sujungti pirmojo 9 ir antrojo 10 jungiklių pirmieji ir antrieji poliai. Vyksta kondensatoriaus 13 krovimas iš srovės šaltinio 2, kai kondensatoriaus pirmasis išvadas sujungtas su ribojančiojo varžo 14 antruoju išvadų, o antrasis išvadas - su srovės šaltinio antruoju išvadų. Kondensatorius užkraunamas iki šaltinio įtampos E, Antrajame cikle tarpusavyje sujungiami pirmojo ir antrojo jungiklių pirmieji ir tretieji poliai. Prasideda kondensatoriaus iškrova per žadinimo ričių ir atraminio varžo nuoseklų jungimą. Vyksta pereinamasis procesas RLC grandinėje. Suminė šios grandinės varža sudaryta iš abiejų ričių varžų 7?ri ir T?r2 bei atraminio varžo varžos Ra. Šios RLC grandinės elementai turi būti parinkti taip, kad varžų suma R=The work of the electromagnetic flow meter is controlled by processor 7. One work cycle of the meter consists of four cycles: first, second, third and fourth. In the first cycle, the first and second poles of the first switch 9 and the second switch 10 are interconnected. The capacitor 13 is charged from the current source 2 when the first terminal of the capacitor is connected to the second terminal of the limiting resistor 14 and the second terminal to the second terminal of the current source. The capacitor is charged to the source voltage E, The first and third poles of the first and second switches are interconnected in the second cycle. The capacitor discharges through a series connection of the excitation coil and the resistor. There is a transition process in the RLC circuit. The total impedance of this circuit consists of resistors 7 on both coils? r i and T? r2 and the resistive resistance R a . The elements of this RLC circuit must be selected such that the sum of the resistances is R =
Pa būtų mažesnė už kritinę R^ = . Tokiu atveju grandinės pereinamasis procesas bus periodinis. Srovė pradeda keistis pagal sinuso dėsnį iš pradžių savo absoliutiniu dydžiu augdama, o po to mažėdama. Kai srovė sumažėja iki nulio, antrojo diferencialinio stiprintuvo 7 išėjime įtampa taip pat sumažėja iki nulio ir paveikia komparatorius 11. Komparatoriaus išėjimo signalas patenka į procesorių 8 ir procesorius suformuoja 9 ir 10 jungiklių valdymo signalus. 9 ir 10 jungiklių pirmieji poliai sujungiami su ketvirtaisiais poliais. Prasideda trečiasis ciklas: kondensatorius vėl kraunamas, tačiau priešinga kryptimi. Siame cikle kondensatorius užkraunamas iki įtampos -E. Ketvirtajame cikle vėl sujungiami 9 ir 10 jungiklių pirmieji ir tretieji poliai. Prasideda iškrova priešinga kryptimi ir suformuojamas priešingo ženklo pusės sinusoidės impulsas. Šiam impulsui po pasiekto maksimumo pereinant per nulį antrojo diferencialinio stiprintuvo 7 išėjime įtampa taip pat sumažėja iki nulio ir vėl paveikia komparatorius 10, Komparatoriaus išėjimo signalas patekęs į procesorių suformuoja procesoriaus valdymo išėjimuose signalus, kurie 8 ir 9 jungikliuose sujungia pirmuosius ir antruosius polius. Prasideda kito periodo pirmasis ciklas.Pa would be less than the critical R ^ =. In this case, the chain transition process will be periodic. The current begins to change according to the sinus law, initially increasing in absolute value and then decreasing in magnitude. When the current drops to zero, the output of the second differential amplifier 7 also drops to zero and affects comparator 11. The output of comparator is fed to processor 8 and generates control signals for switches 9 and 10. The first poles of switches 9 and 10 are connected to the fourth poles. The third cycle begins: the capacitor is charged again, but in the opposite direction. In this cycle, the capacitor is charged to a voltage of -E. In the fourth cycle, the first and third poles of switches 9 and 10 are connected again. Unloading begins in the opposite direction and a sinusoidal pulse of the opposite side is formed. When this pulse reaches zero at the output of the second differential amplifier 7 after reaching its maximum, the voltage is also reduced to zero and again affected by the comparator 10, the comparator output entering the processor generating signals at the processor control outputs connecting the first and second poles. The first cycle of the next period begins.
Srauto matavimas vyksta antrajame ir ketvirtajame kiekvieno matavimo periodo cikluose, matuojant matavimo kanalo 1 elektrodų signalą e ir atraminio varžo įtampą £/a. Matavimo kanalo elektroduose, z'-tojo matavimo metu veikiant magnetiniam laukui, kurio srauto tankis lygus Bb ir esant skysčio srautui Qj gaunamas signalas eį=KmBįQj (Km - proporcingumo koeficientas, priklausantis nuo matavimo kanalo ir magnetinio lauko induktoriaus geometrijos). Šį signalą sustiprinus pirmajame diferencialiniame stiprintuve (jo stiprinimo koeficientas Kai) jis paduodamas į analoginį skaitmeninį keitiklį (jo perdavimo koeficientas Kask) , kurio išėjime gauname skaičių Nzi=K^KmK^BiQi. Iš karto po šio signalo matavimo turi būti išmatuota įtampa veikianti varžė Ra: u^Rdži, (Tži - magnetinio lauko žadinimo srovė) Ši įtampa perduodama į antrąjį analoginio skaitmeninio keitiklio 12 įėjimą per antrąjį diferencialinį stiprintuvą 7, kurio stiprinimo koeficientas yra Kd2. Analoginio skaitmeninio keitiklio 12 išėjime gausime skaičių N^K^K^RJži. Magnetinio srauto tankis B j matavimo kanale yra proporcingas žadinimo srovei: Bt-KBIy, (Kb proporcingumo koeficientas). Tai įvertinę, matome, kad skaičius Nai yra proporcingas magnetinio srauto tankiui matavimo metu: N^įK^K&RJKojBi. Naudojant pakankamai greitaeigį analoginį skaitmeninį keitiklį galime laikyti, kad per šiuos du matavimus magnetinio srauto tankis praktiškai nepakito. Po šių dviejų matavimų procesoriuje suformuojamas skaičius 2Vq,· proporcingas skaičių Nei ir Aai santykiui: NQi=Nei/N3i=(KmKli\K^Kli2Ri')Qį. Šis santykis proporcingas tik skysčio srautui Qj matavimo metu, nes koeficientas K^EmKuKo/K^R^corist yra pastovus dydis, priklausantis nuo matavimo kanalo ir magnetinio lauko induktoriaus konstrukcijos, stiprintuvų 6 ir 7 parametrų ir varžo 5 varžos dydžio. Jis gaunamas kalibravimo metu. Trukdžius, atsirandančius matavimo metu, galime nuslopinti atlikę kiekvieno matavimo metu po M signalų e, ir ua, matavimų antrajame ir ketvirtajame cikluose, kuriuoseFlow measurement takes place during the second and fourth cycles of each measurement period by measuring the signal e of the measuring channel 1 and the resistance resistance £ / a . Measurement channel electrodes z'-th measurement exposed to a magnetic field with a flux density B equal to b and the fluid flow signal received Qj Ei = K m BįQj (K m - proportionality factor depending on the measurement channel and the magnetic field geometry of the inductor). When this signal is amplified in the first differential amplifier (its gain factor, Kai), it is fed to an analog-to-digital converter (its gain factor, Kask), whose output gives the number Nzi = K ^ K m K ^ BiQi. Immediately after the measurement of this signal, a voltage resistor R a : u ^ Rdži, (Tži - magnetic field excitation current) must be measured. This voltage is transmitted to the second input of the analog-to-digital converter 12 via a second differential amplifier 7 having a gain factor K d2 . At the output of the analog-to-digital converter 12, we get the number N ^ K ^ K ^ RJi. The magnetic flux density B j in the measurement channel is proportional to the excitation current: B t -K B Iy, (Kb proportional factor). Taking this into account, we can see that the number N ai is proportional to the magnetic flux density at the time of measurement: N ^ toK ^ K & RJKojBi. Using a sufficiently high-speed analog-to-digital converter, we can assume that the magnetic flux density has practically remained unchanged during these two measurements. After these two measurements, a number 2Vq is formed in the processor, · proportional to the ratio Nei to A a i: NQ i = Nei / N 3 i = (K m K l i \ K ^ K l i 2 R i ') Q i . This ratio is only proportional to the fluid flow Qj during the measurement, since the coefficient K ^ EmKuKo / K ^ R ^ corist is a constant value dependent on the design of the measurement channel and magnetic field inductor, the parameters 6 and 7 of the amplifiers and the impedance value 5. It is obtained during calibration. The interference that occurs during the measurement can be suppressed by taking each measurement after the M signals e, and u a , in the second and fourth cycles of the measurements, where
2M magnetinio lauko kryptys yra priešingos ir apskaičiavę vidurkį Nn =-£ N n; .The directions of the 2M magnetic field are opposite and have averaged Nn = - £ N n; .
* 2M /=i* 2M / = i
Pagrindinis siūlomo išradimo privalumas yra tas, kad jame minimizuotos iš srovės šaltinio paimamos energijos sąnaudos. Prototipe srovės impulso metu elektros energija perduodama magnetinio lauko induktoriaus ritėms. Pasibaigus šiam impulsui sukaupta energija negrįžtamai sunaudojama ritės aktyviojoje varžoje ir komutaciniuose įrenginiuose, neatliekant jokio naudingo darbo. Tuo tarpu siūlomame išradime visa sukaupta magnetinio lauko induktoriaus ritėse 3 ir 4 energija perduodama kondensatoriui 13. Atjungiant kondensatorių nuo ričių tuo metu, kai srovė lygi nuliui, visa energija būna sukaupta kondensatoriuje ir lieka jo energiją papildyti tik tuo dydžiu, kuris buvo išeikvotas aktyviojoje ričių varžoje ir atraminiame varžė matavimo metu. Kartu tai leidžia praplėsti elektromagnetinio srauto matuoklio funkcines galimybes, nenaudojant išorinių maitinimo šaltinių.The main advantage of the present invention is that it minimizes power consumption from the power source. In the prototype, current is transmitted to the magnetic field inductor coils during a current pulse. At the end of this pulse, the stored energy is irreversibly consumed in the coil's active impedance and switching devices without any useful work being done. Meanwhile, in the present invention, all of the energy stored in the magnetic field inductor coils 3 and 4 is transferred to capacitor 13. By disconnecting the capacitor from the coil at a current of zero, all energy is stored in the capacitor and only replenishes its energy by the amount of and at the retaining bolt during measurement. At the same time, it allows expanding the functionality of the electromagnetic flow meter without the need for external power supplies.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT2008025A LT5637B (en) | 2008-03-21 | 2008-03-21 | Electromagnetic flow measurer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT2008025A LT5637B (en) | 2008-03-21 | 2008-03-21 | Electromagnetic flow measurer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LT2008025A LT2008025A (en) | 2009-09-25 |
| LT5637B true LT5637B (en) | 2010-02-25 |
Family
ID=41202891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| LT2008025A LT5637B (en) | 2008-03-21 | 2008-03-21 | Electromagnetic flow measurer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| LT (1) | LT5637B (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0521169A1 (en) | 1991-06-08 | 1993-01-07 | Endress + Hauser Flowtec AG | Electromagnetic flowmeter |
| LT5419B (en) | 2005-06-02 | 2007-05-25 | Kauno Tecnologijos Universitetas | Electromagnetic flow measurer |
-
2008
- 2008-03-21 LT LT2008025A patent/LT5637B/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0521169A1 (en) | 1991-06-08 | 1993-01-07 | Endress + Hauser Flowtec AG | Electromagnetic flowmeter |
| LT5419B (en) | 2005-06-02 | 2007-05-25 | Kauno Tecnologijos Universitetas | Electromagnetic flow measurer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| LT2008025A (en) | 2009-09-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2108587C1 (en) | Current intensity measuring transducer | |
| US6626048B1 (en) | Magnetic flow meter | |
| GB2348963A (en) | Testing of electromagnetic flowmeters | |
| EP2464984B1 (en) | Mixed mode fluxgate current transducer | |
| KR102167577B1 (en) | Circuit and method of detecting errors of electromagnetic flowmeter, and electromagnetic flowmeter | |
| US10215602B2 (en) | Apparatus for measuring the volume flow of a fluid | |
| EP0730139B1 (en) | Electromagnetic flowmeter | |
| US20160290842A1 (en) | Method for Operating a Magneto-Inductive Measuring System | |
| AU7383998A (en) | Electromagnetic flowmeter | |
| AU2012208714A1 (en) | Current measuring device | |
| JP2003315121A (en) | Electromagnetic flowmeter | |
| CN114829883A (en) | Method for operating a magnetically inductive flow meter | |
| CN113050014A (en) | Method and system for calibrating sensitivity coefficient of low-frequency pulse magnetic field sensor | |
| US20090199655A1 (en) | Method for Determining Working Point of a Magneto-Inductive Flow Measuring Device | |
| US20230015365A1 (en) | Method for operating a magneto-inductive flowmeter, and magneto-inductive flowmeter | |
| LT5637B (en) | Electromagnetic flow measurer | |
| Podlesak | Rogowski coil calibration on a capacitive discharge rig without the use of a current reference | |
| US6729191B1 (en) | Electrical inductive flowmeter circuits including coil excitors and current regulators | |
| Fletcher et al. | A cryogenic current comparator resistance ratio bridge for the range 10 k/spl Omega/to 1 G/spl Omega | |
| JP5136452B2 (en) | Liquid concentration measurement device | |
| LT5419B (en) | Electromagnetic flow measurer | |
| JP5877262B1 (en) | Calibrator for electromagnetic flowmeter | |
| JPS6111611Y2 (en) | ||
| RU1830135C (en) | Electromagnetic flowmeter | |
| KR102616224B1 (en) | Flowmeter resistant to environmental changes and flow measurement method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9A | Lapsed patents |
Effective date: 20100321 |