RU1536957C - Vibration flowmeter - Google Patents
Vibration flowmeter Download PDFInfo
- Publication number
- RU1536957C RU1536957C SU4301642A RU1536957C RU 1536957 C RU1536957 C RU 1536957C SU 4301642 A SU4301642 A SU 4301642A RU 1536957 C RU1536957 C RU 1536957C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inputs
- input
- circuit
- output
- comparator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в системах измерения массового расхода широкого класса технологических сред в различных отраслях промышленности. The invention relates to measuring technique and can be used in mass flow measurement systems for a wide class of process media in various industries.
Цель настоящего изобретения повышение точности измерения расхода. The purpose of the present invention is to improve the accuracy of flow measurement.
На фиг. 1 представлена блок-схема вибрационного расходомера; на фиг.2 временные диаграммы ее работы при наличии расхода. Вибрационный кориолисовый расходомер (фиг.1) состоит из первичного преобразователя 1 с чувствительным элементом 2, на котором закреплены электромагнитный вибратор 3 и датчики угловых отклонений 4 и 5. Контур возбуждения колебаний 6 содержит источник опорного напряжения 7, пиковый детектор 8 и усилитель мощности 9 и в комплексе с электромагнитным вибратором образует камертонный автогенератор колебаний, измерительный преобразователь 10 состоит из схемы управления усилителями-компараторами 11, счетчика-делителя 12, логической схемы управления 13, двух усилителей-компараторов 14 и 15, двух прецизионных одновибраторов 16 и 17, схемы выделения временных интервалов 18, генератора квантующих импульсов 19 первого и второго логических элементов И 20 и 21, реверсивного счетчика 22 и схемы формирования выходного сигнала 23. In FIG. 1 is a block diagram of a vibratory flow meter; figure 2 timing diagrams of its operation in the presence of flow. The vibrating Coriolis flowmeter (Fig. 1) consists of a primary transducer 1 with a sensing element 2, on which an electromagnetic vibrator 3 and angular deviation sensors 4 and 5 are fixed. The oscillation excitation circuit 6 contains a reference voltage source 7, a peak detector 8 and a power amplifier 9 and in combination with an electromagnetic vibrator forms a tuning fork oscillation generator, the measuring transducer 10 consists of a control circuit for amplifiers-comparators 11, a counter-divider 12, a control logic 1 3, two amplifiers-comparators 14 and 15, two precision single-shots 16 and 17, a circuit for allocating time intervals 18, a quantizing pulse generator 19 of the first and second logic elements And 20 and 21, a reversible counter 22 and an output signal generating circuit 23.
Расходомер работает следующим образом. The flow meter operates as follows.
Контур возбуждения колебаний 6 (фиг.1) с электромагнитным вибратором 3 приводит чувствительный элемент 2 в непрерывное колебательное движение. В результате на выходе датчиков угловых отклонений формируются сигналы 1 и 2 (фиг.2), поступающие на вход измерительного преобразователя. Выходной сигнал датчика угловых отклонений 4 (фиг.1) поступает на схему управления усилителями-компараторами 11 и на усилитель-компаратор 14. Выходной сигнал датчика угловых отклонений 5 поступает на усилитель-компаратор 15. Схема управления усилителями-компараторами формирует управляющие сигналы 3 и 4 (фиг.2) в моменты достижения входных сигналов экстремального значения (например, минимума). Усилители-компараторы реагируют на входной сигнал при наличии, например, высокого уровня на стробирующем входе и наоборот. Таким образом, усилители-компараторы включаются поочередно и формируют последовательности импульсов 5 и 6 (фиг.2), не совпадающие по времени. Передними фронтами выходных импульсов усилителей-компараторов 14 и 15 (фиг.1) запускаются прецизионные одновибраторы 16 и 17, формирующие импульсы 7 и 8 (фиг.2) с высокостабильной длительностью Т. С выходов прецизионных одновибраторов импульсы поступают на вход схемы выделения временных интервалов 18 (фиг.1), которая формирует две последовательности импульсов 9 и 10 (фиг.2). Длительность импульсов 9 равна разнице между задним фронтом импульса 7 одновибратора 16 и передним фронтом выходного импульса 8 второго одновибратора 17. Длительность импульсов 10 равна разнице между задним фронтом импульса 8 одновибратора 17 и передним фронтом импульса 7 одновибратора 16. С выхода схемы выделения временных интервалов импульсы 9 и 10 поступают на логические элементы И 20 и 21 (фиг.1), где происходит их заполнение квантующими импульсами с периодом следования Тк от генератора 19. С логического элемента 20 пакет импульсов N1= поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 22 (фиг.1), а с выхода элемента 21 пакет импульсов N2= на вычитающий вход этого счетчика. На выходе реверсивного счетчика устанавливаются показания N=N1-N2, пропорциональные разности длительностей импульсов 9 и 10 и, соответственно, расходу контролируемой среды через первичный преобразователь.The oscillation excitation circuit 6 (Fig. 1) with an electromagnetic vibrator 3 brings the sensing element 2 into continuous oscillatory motion. As a result, at the output of the angular deviation sensors, signals 1 and 2 are formed (Fig. 2), which are fed to the input of the measuring transducer. The output signal of the sensor of angular deviations 4 (Fig. 1) is supplied to the control circuit of the amplifiers-comparators 11 and to the amplifier-comparator 14. The output signal of the sensor of angular deviations 5 is supplied to the amplifier-comparators 15. The control circuit of the amplifiers-comparators generates control signals 3 and 4 (figure 2) at the moments when the input signals reach an extreme value (for example, a minimum). Comparator amplifiers respond to an input signal when, for example, there is a high level at the gate input and vice versa. Thus, the amplifier-comparators are switched on alternately and form a sequence of pulses 5 and 6 (figure 2), not coinciding in time. The leading edges of the output pulses of the amplifiers-comparators 14 and 15 (Fig. 1) start the precision single-shots 16 and 17, generating pulses 7 and 8 (Fig. 2) with a highly stable duration T. From the outputs of the precision single-shots, the pulses are fed to the input of the time-slot selection circuit 18 (figure 1), which generates two sequences of pulses 9 and 10 (figure 2). The duration of pulses 9 is equal to the difference between the trailing edge of pulse 7 of the one-shot 16 and the leading edge of the output pulse 8 of the second one-shot 17. The duration of pulses 10 is equal to the difference between the trailing edge of the pulse 8 of one-shot 17 and the leading edge of the pulse 7 of one-shot 16. From the output of the time-domain allocation circuit, pulses 9 and 10 go to the logical elements And 20 and 21 (Fig. 1), where they are filled with quantizing pulses with a period T to from the generator 19. From the logical element 20, the pulse train N 1 = arrives at the summing input of the reverse counter 22 (figure 1), and from the output of the element 21, the pulse packet N 2 = to the subtracting input of this counter. At the output of the reversible counter, readings N = N 1 -N 2 are set , which are proportional to the difference in the pulse durations 9 and 10 and, accordingly, to the flow rate of the controlled medium through the primary converter.
Действительно, из временных диаграмм (фиг.2) имеем:
a=(To-T)+tc (1)
b= (To-T)-tc, где tc временной сдвиг сигналов, обусловленный действием силы Кориолиса.Indeed, from the time diagrams (figure 2) we have:
a = (T o -T) + t c (1)
b = (T o -T) -t c , where t c is the time shift of the signals due to the action of the Coriolis force.
Из соотношений (1) следует:
N N1-N2= . (2)
В свою очередь связь между временным сдвигом tc и массовым расходом контролируемой среды определяется выражением
tc=S ˙ Qм, (3) где S чувствительность первичного преобразователя, с2/кг. После подстановки из (3) в уравнение (2) получаем:
N · Qм (4)
Таким образом, в предложенном расходомере показания реверсивного счетчика N прямо пропорциональны массовому расходу контролируемой среды Qм. Посредством устройства 23 (фиг. 1) эти показания преобразуются в стандартный выходной сигнал расходомера, например, 0-5 Ма постоянного тока.From the relations (1) it follows:
NN 1 -N 2 = . (2)
In turn, the relationship between the time shift t c and the mass flow rate of the controlled medium is determined by the expression
t c = S ˙ Q m , (3) where S is the sensitivity of the primary transducer, s 2 / kg. After substituting from (3) into equation (2) we get:
N Q m (4)
Thus, in the proposed flow meter, the readings of the reversible counter N are directly proportional to the mass flow rate of the controlled medium Q m . By means of the device 23 (Fig. 1), these readings are converted into a standard output signal of the flow meter, for example, 0-5 Ma DC.
Счетчик-делитель 12 и логическая схема управления 13 (фиг.1) формируют управляющие сигналы, синхронизирующие работу измерительного преобразователя и одновременно задают число циклов измерения. The counter-divider 12 and the control logic 13 (Fig. 1) generate control signals that synchronize the operation of the measuring transducer and at the same time set the number of measurement cycles.
При малых диапазонах измерения расхода соответственно будет мало число N и требуется повышенное количество циклов измерения и наоборот. For small ranges of flow measurement, accordingly, the number N will be small and an increased number of measurement cycles is required and vice versa.
С учетом рассмотренного, выходной сигнал расходомера будет определяться уравнением
Iвых= n·K·N · Qм
(5) где К коэффициент преобразования, Ма-/имп.Given the above, the output signal of the flow meter will be determined by the equation
I out = n · K · N Q m
(5) where K is the conversion coefficient, Ma- / imp.
Как следует из временных диаграмм работы (фиг.2), в предложенном устройстве реализован дифференциальный метод преобразования взаимных временных сдвигов сигналов. As follows from the time diagrams of work (figure 2), the proposed device implements a differential method for converting mutual time shifts of signals.
Повышение точности измерения расхода достигается за счет исключения погрешностей от эффекта "мертвая зона" и нелинейных искажений сигналов путем точной настройки порогов срабатывания усилителей-компараторов на электрическую нейтраль входных сигналов. Improving the accuracy of flow measurement is achieved by eliminating errors from the "dead zone" effect and non-linear distortion of signals by fine-tuning the thresholds of the amplifiers-comparators to the electrical neutral of the input signals.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4301642 RU1536957C (en) | 1987-09-07 | 1987-09-07 | Vibration flowmeter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4301642 RU1536957C (en) | 1987-09-07 | 1987-09-07 | Vibration flowmeter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1536957C true RU1536957C (en) | 1995-10-10 |
Family
ID=30440773
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4301642 RU1536957C (en) | 1987-09-07 | 1987-09-07 | Vibration flowmeter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1536957C (en) |
-
1987
- 1987-09-07 RU SU4301642 patent/RU1536957C/en active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Патент США N 4192184, кл. G 01F 1/84, 1980. * |
Патент США N 4252028, кл. G 01F 1/84, 1981. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4210022A (en) | Method for the inductive measurement of fluid flow | |
GB2076967A (en) | Industrial process control instrument employing a resonant sensor | |
US4784001A (en) | Magnetic flowmeter with isolation amplifier and ranging circuit therefor and method | |
RU1536957C (en) | Vibration flowmeter | |
JPS63168536A (en) | Detection of vibration cycle for vibration type densitometer | |
RU2127867C1 (en) | Method of dynamic measurement of angular displacements | |
US4862074A (en) | Polyphase volt-hour indicating circuit | |
RU88460U1 (en) | ULTRASONIC FLOW METER (OPTIONS) | |
SU1700483A1 (en) | Electromagnetic flowmeter | |
RU2086924C1 (en) | Vibration flow rate converter | |
SU1226342A1 (en) | Digital meter of phase difference | |
SU1176179A1 (en) | Digital periodmeter for vibrating wire transducer | |
SU708228A1 (en) | Flowrate meter | |
RU2024027C1 (en) | Low-frequency instant-value digital phase and frequency meter | |
SU922658A1 (en) | Method of harmonic signal phase shift measurement | |
SU917107A1 (en) | Method and device for measuring signal instantaneous value | |
RU1798727C (en) | Method for object phase shift determining | |
SU1093897A1 (en) | Ultrasonic flowmeter | |
SU521527A1 (en) | Device for determining the magnitude and sign of the difference between two frequencies | |
SU474676A1 (en) | Device for quality control of pipes | |
RU2057346C1 (en) | Device measuring movement speed | |
SU1381353A1 (en) | Apparatus for pulsed excitation of continuous vibrations of a string | |
SU1044955A1 (en) | Device for measuring displacements | |
SU928273A1 (en) | Device for measuring permanent magnetic field induction | |
SU819568A1 (en) | Device for measuring mechanical values |