RU13094U1

RU13094U1 - VARIABLE VARIABLE PRESSURE FLOW METER

Info

Publication number: RU13094U1
Application number: RU99116764/20U
Authority: RU
Inventors: Е.С. Слива; А.Г. Гимадиев; И.Д. Кашапов
Original assignee: Самарский государственный аэрокосмический университет им. акад. С.П. Королева
Priority date: 1999-07-30
Filing date: 1999-07-30
Publication date: 2000-03-20

Abstract

Расходомер переменного перепада давления, включающий расходомерный участок трубопровода с сужающим устройством, датчик среднего перепада давления, один вход которого подключен до, а другой - после сужающего устройства, микрокомпьютер, аналого-цифровой преобразователь, выход которого подключен на вход микрокомпьютера, на первый вход аналого-цифрового преобразователя подключен выход датчика среднего перепада давления, отличающийся тем, что дополнительно введен датчик динамического перепада давления, входы которого подключены до и после сужающего устройства, а выход подключен через полосовой фильтр на вход преобразователя действующего значения, выход которого подключен на вход аналого-цифрового преобразователя.A flowmeter of variable differential pressure, including a flowmeter section of the pipeline with a constricting device, a medium differential pressure sensor, one input of which is connected to, and the other after the constricting device, a microcomputer, an analog-to-digital converter, the output of which is connected to the input of the microcomputer, to the first input of the analog the digital transducer is connected to the output of the average differential pressure sensor, characterized in that an additional dynamic differential pressure sensor, the inputs of which are connected before and after narrowing device, and the output is connected through a band-pass filter to the input of the actual value converter, the output of which is connected to the input of the analog-to-digital converter.

Description

Расходомер переменного перепада давления.Variable differential pressure meter.

Полезная модель относится к измерительной технике, а именно кThe utility model relates to measuring equipment, namely to

расходомерам переменного перенада давления и может быть использована для измерения среднего расхода пульсирующих потоков жидкости и газа.flowmeters of variable pressure transfer and can be used to measure the average flow rate of pulsating flows of liquid and gas.

Известен расходомер переменного перепада давления, включающий расходомерный участок трубопровода с сужающим устройством, датчик перепада давления, один вход которого подключен до, а другой после сужающего устройства, выход датчика давления подключен на вход устройства для автоматического извлечения квадратного корня, выполненного в виде потенциометра с нелинейной характеристикой, при этом напряжение на выходе потенциометра пропорционально измеряемому расходу Кремлевский П.П. Расходомеры. М.-Л.: Мащгиз,1964..A known flow meter of variable differential pressure, including a flow meter section of the pipeline with a constricting device, a differential pressure sensor, one input of which is connected before and the other after the constricting device, the output of the pressure sensor is connected to the input of the device for automatically extracting the square root, made in the form of a potentiometer with a nonlinear characteristic , while the voltage at the output of the potentiometer is proportional to the measured flow rate Kremlevsky P.P. Flow meters. M.-L.: Mashgiz, 1964 ..

Наиболее близким к заявляемой полезной модели является расходомер переменного перепада давления, включающий расходомерный участок трубопровода с сужающим устройством, датчик перепада давления, один вход которого подключен до, а другой после сужающего устройства, выход датчика давленияClosest to the claimed utility model is a flow meter of variable differential pressure, including a flow meter section of the pipeline with a constricting device, a differential pressure sensor, one input of which is connected to, and the other after the constricting device, the output of the pressure sensor

МПК G 01 F 1/36IPC G 01 F 1/36

подключен на вход последовательно включенных аналогоцифрового преобразователя, микрокомпьютера, при этом микрокомпьютер осуществляет пересчет перепада давления в расход Многониточный микропроцессорный измерительный комплекс «Суперфлоу II. Техническое описание и инструьщия по эксплуатации. - М.: Совместное советско-американское предприятие «Совтексавтоматика..connected to the input of a series-connected analog-to-digital converter, microcomputer, while the microcomputer converts the pressure drop into the flow Multi-thread microprocessor measuring complex Superflow II. Technical description and tools for use. - M .: Joint Soviet-American enterprise Sovteksavtomatika ..

Однако, при наличии пульсаций рабочей среды, вызванных, например, неравномерностью подачи насосов, компрессоров возникает дополнительная погрешность, которая может существенно превысить основную погрешность измерения Гаптрахманов P.P. Оценка погрешности результата измерения расхода при пульсациях потока. : Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. -Казань, 1995..However, in the presence of pulsations of the working medium, caused, for example, by the non-uniformity of the supply of pumps and compressors, an additional error occurs, which can significantly exceed the main measurement error of P. P. Gaptrakhmanov. Evaluation of the error of the result of measuring the flow with flow pulsations. : Abstract of dissertation for the degree of candidate of technical sciences. Kazan, 1995 ..

Поставлена задача создать расходомер переменного перепада давления с компенсацией дополнительной погрешности, вызванной пульсациями давлевгая на сужающем устройстве. Поставленная задача решается тем, что в расходомер переменного перепада давления, включаю : : расходомерный участок трубопровода с сужающим устройством, датчик среднего перепада давления, один вход которого подключен до, а другой послеThe task is to create a flowmeter of variable differential pressure with compensation for the additional error caused by pressure pulsations on the narrowing device. The problem is solved in that in the flowmeter of a variable differential pressure, I include:: a flowmeter section of the pipeline with a constricting device, a medium differential pressure sensor, one input of which is connected before and the other after

сужающего устройства, микрокомпьютер, аналого-цифровой преобразователь, выход которого подключен на вход микрокомпьютера, на первый вход аналого-цифрового преобразователя подключен выход датчика среднего перепада давления согласно заявляемой полезной модели дополнительно введен датчик динамического перепада давления, входы которого подключены до и после сужающего устройства, а выход подключен через полосовой фильтр на вход преобразователя действз ощего значения, выход которого подключен на вход аналого-цифрового преобразователя.a narrowing device, a microcomputer, an analog-to-digital converter, the output of which is connected to the input of the microcomputer, the output of the average differential pressure sensor is connected to the first input of the analog-digital converter according to the claimed utility model, an additional dynamic differential pressure sensor is introduced, the inputs of which are connected before and after the narrowing device, and the output is connected through a band-pass filter to the input of the converter of a real value, the output of which is connected to the input of an analog-to-digital converter.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежом, на котором представлена структурная схема заявляемого технического решения. К расходомерному участку трубопровода с сужаюпщм устройством 1 подсоединен датчик среднего перепада давления 2, причем один вход подключен до, а другой после сужающего устройства, а выход датчика 3 подключен к первому входу аналого-цифрового преобразователя 3, выход которого соединен с микрокомпьютером 4. Входы датчика динамического давления 5 подключены до и после сужающего устройства 2, а его выход через полосовой фильтр 6 соединен со входомThe essence of the claimed utility model is illustrated by the drawing, which presents a structural diagram of the claimed technical solution. A medium differential pressure sensor 2 is connected to the flow meter section of the pipeline with a narrowing device 1, with one input connected before and the other after the narrowing device, and the output of the sensor 3 connected to the first input of the analog-to-digital converter 3, the output of which is connected to the microcomputer 4. Sensor inputs dynamic pressure 5 are connected before and after the constricting device 2, and its output through a band-pass filter 6 is connected to the input

преобразователя действующего значения 7, выход которого подключен на второй вход аналого-цифрового преобразователя 3.a current value converter 7, the output of which is connected to the second input of the analog-to-digital converter 3.

В качестве датчика динамического перепада давления могут быть использованы, например два датчика Вт206 Датчик динамического давления Вт206. Формуляр Вт 2.832.017 ФО, включенные в противофазе.Полоса пропускания фильтраAs a differential pressure sensor, for example, two W206 sensors can be used. A W206 dynamic pressure sensor. Form W 2.832.017 FD included in antiphase. Filter passband

определяется спектральным составом пульсаций , характерных для данной области применения. В качестве преобразователя действующего значения может быть применена специализированная аналоговая микросхема, например, AD736 фирмы Analog Devices CD Winter 1999 Desiners Reference Manual. Analog Devices, 1999.determined by the spectral composition of the pulsations characteristic of this application. As a real-time converter, a specialized analog microcircuit can be used, for example, the AD736 from Analog Devices CD Winter 1999 Desiners Reference Manual. Analog Devices, 1999.

В основу принципа работы устройства положена зависимость относительной дополнительной погрешности, вызванной наличием пульсаций рабочей среды от действующего значения пульсаций давления на сужающем устройстве Гаптрахманов P.P. Оценка погрещности результата измерения расхода при пульсациях потока. : Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. -Казань, 1995.. Дополнительная относительная погрещность измерения расхода, вызванная пульсациями перепада давления может быть определена как :The principle of the device’s operation is based on the dependence of the relative additional error caused by the presence of pulsations of the working medium on the actual value of the pressure pulsations on the narrowing device Gaptrakhmanov P.P. Estimation of the error of the result of measuring the flow rate during flow pulsations : Abstract of dissertation for the degree of candidate of technical sciences. -Kazan, 1995 .. An additional relative error in measuring the flow rate caused by fluctuations in pressure drop can be defined as:

ШW

lijlij

1 .г-,4-1 1 .g-, 4-1

V V

0,3 1 + J1( /Ар)0.3 1 + J1 (/ Ar)

где Ар,с7др - среднее значение перепада давления и действующее значение пульсапий перепада давления на сужающем устройстве. Средний перепад давления, измеренный с помощью датчика среднего перепада давления 2 вводится в микрокомпьютер 4 с помощью аналого-цифрового преобразователя 3. Сигнал, пропорциональный динамическому перепаду давления с выхода датчика динамического перепада давления 5 поступает на полосовой фильтр 6 и далее на преобразователь действующего значения 7, с выхода которого сигнал поступает на аналого-цифровой преобразователь 3. Использование специализированной аналоговой схемы для измерения действующего значения позволяет разгрузить микрокомпьютер и снизить требования к его вычислительной мощности и требования к быстродействию аналого-цифрового преобразователя. Микрокомпьютер, оснащенный соответствующей программой, используя в виде входных данных средний перепад давления и действующее значение пульсаций давления на сужающем устройстве вычисляет среднее значение расхода с учетом влияния пульсаций по приведенной выще формуле.where Ar, s7dr is the average value of the differential pressure and the actual value of the pulsations of the differential pressure on the constricting device. The average differential pressure measured using the average differential pressure sensor 2 is input into the microcomputer 4 using an analog-to-digital converter 3. A signal proportional to the dynamic pressure differential from the output of the dynamic differential pressure sensor 5 is fed to a band-pass filter 6 and then to the current value converter 7, the output of which the signal is fed to an analog-to-digital converter 3. Using a specialized analog circuit to measure the effective value allows you to unload the micro mpyuter and reduce the requirements for its computing power and speed requirements of the analog-digital converter. A microcomputer equipped with the appropriate program, using the average pressure drop and the actual value of pressure pulsations on the constriction device as input data, calculates the average flow rate taking into account the influence of pulsations using the above formula.

Claims

A flowmeter of variable differential pressure, including a flowmeter section of the pipeline with a constricting device, a medium differential pressure sensor, one input of which is connected to, and the other after the constricting device, a microcomputer, an analog-to-digital converter, the output of which is connected to the input of the microcomputer, to the first input of the analog the digital transducer is connected to the output of the average differential pressure sensor, characterized in that an additional dynamic differential pressure sensor, the inputs of which are connected before and after narrowing device, and the output is connected through a band-pass filter to the input of the actual value converter, the output of which is connected to the input of the analog-to-digital converter.