Claims (5)
1. Способ получения информативных признаков для электронных средств измерения количественных значений расходуемого газа, заключающийся в том, что на основе использования априори известных физических, механических, аэродинамических и конструктивных свойств зондирующего образца материи (турбины), помещенной в вертикально расположенную цилиндрическую измерительную трубу с коаксиально установленным в ней конусом, и с переменным проградуированным электронными маркерами объемом, и с расположенными на наружной ее поверхности электрическими емкостными обкладками, подключенными к электронной схеме и наделенными в своей конструктивной совокупности с турбиной и электронной схемой признаками, свойствами и функциями известных из области науки и техники элементов конструкций, присущих различным способам измерения, таким как: емкостный цилиндрический ротаметрическмй преобразователь (способ постоянного перепада давления), сужающее устройство «трубы Вентури» (способ переменного перепада давления), турбина (тахометрический способ), мерный цилиндр с переменным объемом (объемный способ), которые в своей функциональной совокупности при прохождении через них исследуемого потока газа с переменными количественными, физическими и химическими свойствами, но с априори известными диапазонами их изменений от эталонного значения, обеспечивают формирование нескольких групп унитарных электрических импульсных сигналов, количественные значения в которых и количественные соотношения которых характеризуют динамику вертикального перемещения и скорость вращения зондирующего образца материи (турбины) в исследуемой газовой среде, размер площади поперечного сечения проходного отверстия, размер объема мерного цилиндра, занимаемого газом при данном расходе, температуру, которые в основе своей являются производными взаимодействия гравитационных и механических свойств зондирующего образца материи (турбины) с количеством и состоянием исследуемого газового потока (плотности, вязкости, объема и температуры), прошедшего через зондирующий образец в обусловленную единицу времени или обусловленное значимое событие по отношению к эталонным значениям и свойствам турбины, априори рассчитанным и замеренным на эталонном образце расходуемого газа, что для электронных средств измерения газовых потоков является совокупностью высоко достоверных информативных признаков для расчета уровня величины потерянного давления при данном расходе, уровня величины измененной массы турбины, уровня потерянной или приобретенной чувствительности средства измерения, уровня величины изменившегося порога чувствительности и, в конечном итоге, количественной величины расходуемого газа, приведенного к стандартным условиям, принятым в коммерческом учете при взаимных расчетах.1. A method of obtaining informative features for electronic means of measuring the quantitative values of the consumed gas, which consists in the fact that based on the use of a priori known physical, mechanical, aerodynamic and structural properties of a probe sample of matter (turbine) placed in a vertically arranged cylindrical measuring tube with a coaxially mounted in it with a cone, and with a variable volume calibrated by electronic markers, and with an electric surface located on its outer surface they are capacitive plates connected to an electronic circuit and endowed in their constructive combination with a turbine and electronic circuit features, properties and functions of structural elements known from the field of science and technology inherent in various measurement methods, such as: capacitive cylindrical rotametric transducer (constant pressure differential method ), narrowing device “Venturi pipes” (variable pressure differential method), turbine (tachometric method), variable volume measuring cylinder (volume method), which in their functional totality, when passing through them the studied gas flow with variable quantitative, physical and chemical properties, but with a priori known ranges of their changes from the reference value, provide the formation of several groups of unitary electrical impulse signals, the quantitative values of which quantitative ratios of which characterize the dynamics of vertical movement and the speed of rotation of the probe sample of matter (turbine) in the test gas medium, the size of the cross-sectional area of the orifice, the volume of the measuring cylinder occupied by the gas at a given flow rate, the temperature, which are basically derivatives of the interaction of the gravitational and mechanical properties of the probing sample of matter (turbine) with the amount and state of the gas flow (density, viscosity, volume, and temperature) that has passed through the probing sample in a predetermined unit of time or a conditioned significant event with respect to reference values and properties a turbine, a priori calculated and measured on a reference sample of the consumed gas, which for electronic means of measuring gas flows is a combination of highly reliable informative features for calculating the level of pressure loss at a given flow rate, the level of the changed mass of the turbine, the level of lost or acquired sensitivity of the measuring device, the level of the value of the changed threshold of sensitivity and, ultimately, the quantitative value of the consumed gas reduced to standard conditions adopted in commercial accounting for mutual settlements.
2. Устройство получения информативных признаков для электронных средств измерения газовых потоков, содержащее цилиндрическую диэлектрическую измерительную трубу, наружная боковая поверхность которой условно разделена на три равные зоны, а внутри трубы коаксиально установлен конус, на который надет поплавок, входную и выходную емкостные обкладки конденсаторов из токопроводной пленки, расположенные на поверхности первой и второй зоны измерительной трубы соответственно, пленочный терморезистор, расположенный на поверхности третьей зоны измерительной трубы, электронную схему, содержащую генератор калиброванных зондирующих сигналов, два компаратора, каждый из которых имеет по сигнальному и селективному входу, на сигнальные входы которых по связи с выходной обкладки поступают прошедшие преобразование зондирующие сигналы, а на селективные входы, соединенные с делителями напряжения, подаются пороговые напряжения, обеспечивающие селекцию входных зондирующих сигналов по амплитуде, причем на селективный вход первого компаратора подается постоянный уровень напряжения, сформированный от двух постоянных резисторов, а на селективный вход второго компаратора подается переменное напряжение, сформированное делителем напряжения из постоянного резистора и переменного терморезистора, расположенного в третьей зоне измерительной трубы, юбку поплавка, на боковой поверхности которой в первой и второй зоне указанной поверхности расположены две обкладки конденсаторов, соединенные проводником, отличающееся тем, что в нижней части конуса установлен конический подшипник конструктивно являющийся продолжением конуса и выполняющий его функции, а вместо поплавка используется трехсекционная полая турбина, профиль корпуса которой, в продольном разрезе по оси измерительной трубы, конуса и турбины, представляет собой профиль трубы Вентури, состоящей из входного конического конфузора, по внутренней образующей поверхности которого осесимметрично по винтовой линии закреплены рабочие лопасти, сужающей горловины и выходного диффузора с закрепленными в нем по винтовой линии рабочими лопастями, при этом к наружной поверхности корпуса турбины по линии соединения диффузора и горловины и по линии наружной кромки входа конфузора закреплена полая цилиндрическая из диэлектрического материала юбка турбины, на боковой поверхности которой в первой и второй зоне располагаются соединенные между собой обкладки конденсаторов, а в третьей зонах измерительной трубы по ближнему к входной емкостной обкладке краю дополнительно в шахматном порядке расположены емкостные из токопроводной пленки обкладки маркеров, выходы которых подсоединены к сигнальным входам группы компараторов маркеров F3, а на селективные входы которых по связи от делителя напряжения, образованного двумя дополнительными постоянными резисторами, подается пороговое напряжение, обеспечивающее селекцию по амплитуде поступающих с обкладок маркеров и прошедших преобразование зондирующих сигналов.2. A device for obtaining informative features for electronic means of measuring gas flows, containing a cylindrical dielectric measuring tube, the outer side surface of which is conditionally divided into three equal zones, and a cone is mounted coaxially on the inside of the pipe, on which the float is worn, the input and output capacitive plates of the capacitors from the conductive films located on the surface of the first and second zones of the measuring tube, respectively, a film thermistor located on the surface of the third measuring tube, an electronic circuit containing a generator of calibrated sounding signals, two comparators, each of which has a signal and selective input, the signal inputs of which, in connection with the output plate, receive the converted signals from the output plate, and the selective inputs connected to voltage dividers threshold voltages are applied, which ensure the selection of the input probing signals in amplitude, and a constant voltage level is applied to the selective input of the first comparator, formed from two constant resistors, and an alternating voltage is applied to the selective input of the second comparator, formed by a voltage divider from a constant resistor and an alternating thermistor located in the third zone of the measuring tube, a skirt of the float, on the side surface of which in the first and second zone of this surface there are two plates capacitors connected by a conductor, characterized in that in the lower part of the cone a tapered bearing is installed which is structurally a continuation of and performing its functions, and instead of a float, a three-section hollow turbine is used, the casing profile of which, in longitudinal section along the axis of the measuring tube, cone and turbine, is a profile of a Venturi pipe, consisting of an inlet conical confuser, on the inner forming surface of which is axisymmetric in helical the lines are fixed to the working blades of the narrowing neck and the outlet diffuser with the working blades fixed in it along the helical line, while to the outer surface of the turbine housing along the line the length of the diffuser and the neck and along the line of the outer edge of the inlet of the confuser, a hollow cylindrical dielectric material turbine skirt is fixed, on the side surface of which in the first and second zones there are connected capacitor plates, and in the third zones of the measuring pipe, the edge adjacent to the input capacitive plate is additionally arranged staggered capacitive film electrode of the power line markers, the outputs of which are connected to signal inputs of comparators F group 3 of markers, and ce projective inputs of which on connection of a voltage divider formed by two additional fixed resistors, the threshold voltage is applied, providing for selection of electrodes with the amplitude of the incoming tokens and transmitted sounding signal conversion.
3. Устройство получения информативных признаков по п.2, отличающееся тем, что, с целью определения количества расходуемого газа для бытовых, коммунальных или промышленных целей, выраженного в объемных, или массовых, или молярных, или энергосодержащих величинах, приведенных к стандартным условиям, принятым в коммерческом учете при взаимных расчетах, введена электронная схема, состоящая из флатового регистра маркеров RGФ, входы которого подсоединены к выходам группы компараторов маркеров F3, двух счетчиков количества импульсов СТ1 и СТ2, счетные входы которых соединены с выходами первого F1 и второго F2 компараторов соответственно, регистра формирователя адресов ячеек поля памяти данных RGA, перепрограммируемого запоминающего устройства данных ППЗУ, сумматора Σ, регистра аккумулятора RGAK, устройства управления УУ, таймера Т, выходной шины результатов - «Выход А» и выходной шины признаков - «Выход Б», причем, выходы флагового регистра маркеров RGФ, сформированные в информационную шину признаков, соединены с входами старших разрядов регистра формирователя адресов ячеек поля памяти данных RGA и с выходной шиной признаков «Выход Б», а информационные входы средних и младших разрядов регистра формирователя адресов ячеек поля памяти данных RGA соединены с выходами счетчиков количества импульсов СТ1 и СТ2 соответственно, а выходы старших, средних и младших разрядов регистра формирователя адресов ячеек поля памяти данных RGA, сформированные в группы по зонам, секторам и конкретным ячейкам в них, подсоединены к соответствующим адресным входам запоминающего устройства данных ППЗУ, информационные выходы которого подсоединены к информационным входам Б сумматора, а информационные выходы С сумматора соединены с информационным входом регистра аккумулятора RGAK, выходы которого подсоединены к информационным входам А сумматора Σ и к выходной шине результатов «Выход А», при этом управляющие шины всех регистров и счетчиков (R и L) соединены с соответствующими выходами устройства управления, входы которого соединены с таймером Т и генератором G, причем первый вход таймера соединен с выходом генератора и входом устройства управления УУ, а второй вход таймера - с выходом первого компаратора и со счетным входом первого счетчика.3. The device for obtaining informative features according to claim 2, characterized in that, in order to determine the amount of gas consumed for domestic, communal or industrial purposes, expressed in volumetric, or mass, or molar, or energy-containing quantities, reduced to standard conditions accepted in custody at a netting inserted electronic circuit consisting of flatovogo RGF markers register having inputs connected to the outputs of comparators F group 3 of markers, two counters CT1 number of pulses and CT2, sche the inputs of which are connected to the outputs of the first F1 and second F2 comparators, respectively, the register of the address generator of the cells of the RGA data memory field, the reprogrammable data storage device EEPROM, the adder Σ, the battery register RGAK, the control device UU, the timer T, the output bus results - “Output A "And the output bus of signs -" Output B ", moreover, the outputs of the flag register of markers RGF formed in the information bus of signs are connected to the inputs of the upper bits of the register of the address generator of the cells of the memory field RGA data and with the output bus of signs “Output B”, and the information inputs of the middle and lower digits of the register of the address generator of the cells of the memory field of the RGA data are connected to the outputs of the counters of the number of pulses CT1 and CT2, respectively, and the outputs of the senior, middle and lower bits of the register of the generator of the address of the cells RGA data memory fields formed into groups by zones, sectors, and specific cells in them are connected to the corresponding address inputs of an EPROM data storage device, the information outputs of which are connected to the information inputs B of the adder, and the information outputs C of the adder are connected to the information input of the RGAK accumulator register, the outputs of which are connected to the information inputs A of the adder Σ and to the output bus of the results “Output A”, while the control buses of all registers and counters (R and L ) are connected to the corresponding outputs of the control device, the inputs of which are connected to the timer T and the generator G, the first input of the timer connected to the output of the generator and the input of the control device UU, and the second input of the timer to the output the first comparator and with the counting input of the first counter.
4. Устройство получения информативных признаков по п.2, отличающееся тем, что, с целью получения высокоточных информативных признаков на индустриальных и магистральных объектах, в него введена электронная схема, состоящая из флагового регистра маркеров RGФ, логической схемы ИЛИ, входы которых соединены с выходами группы компараторов маркеров F3, а выход схемы ИЛИ - со счетным входом счетчика количества импульсов, поступающих с этих маркеров - СТ3, двух счетчиков количества импульсов СТ1 и СТ2, счетные входы которых соединены с выходами первого F1 и второго F2 компараторов соответственно, регистра формирователя адресов зон поля памяти данных - RGAD, перепрограммируемого запоминающего устройства - ППЗУ, счетчика мультиплексора СТ4, мультиплексора MS, регистра кодов операций RGK, арифметического - логического устройства АЛУ с выходными информационными шинами результатов «Выход А» и информационно-логических шин "больше->", "меньше-<" и "равно=" «Выход Б», устройства управления УУ и таймера Т, причем информационные входы регистра формирователя адресов зон поля памяти данных RGAD соединены с информационной выходной шиной флагового регистра RGФ, а выходы - с группой адресных шин запоминающего устройства ППЗУ, возбуждающих соответсвующие зоны адресного пространства ППЗУ, причем выходные информационные шины счетчика мультиплексора СТ4 соединены с шинами младших разрядов адресного пространства поля памяти ППЗУ и управляющими шинами «1» и «2» мультиплексора MS, а шины старших разрядов адресного пространства поля памяти ППЗУ, возбуждающие соответствующие сектора с необходимыми ячейками памяти, соединены с выходными информационными шинами счетчика СТ3, выходные шины данных "D" ППЗУ соединены с информационными входами "А" АЛУ, а информационные входы "Б" АЛУ - с выходными шинами мультиплексора MS, а его информационные входные шины "А", "Б" и "С" соединены соответственно с логической шиной "0" и выходными информационными шинами счетчиков количества импульсов СТ1 и СТ2, шина кода операции "V" АЛУ с выходом регистра кода операции RGK, а входные управляющие шины всех счетчиков и регистров соединены с устройством управления УУ.4. The device for obtaining informative signs according to claim 2, characterized in that, in order to obtain high-precision informative signs at industrial and trunk facilities, an electronic circuit is introduced into it, consisting of a flag register of RGF markers, an OR logic circuit, the inputs of which are connected to the outputs groups of marker comparators F 3 , and the output of the OR circuit with a counting input of the counter of the number of pulses coming from these markers - CT3, two counters of the number of pulses CT1 and CT2, the counting inputs of which are connected to the outputs of the first about F1 and the second F2 of the comparators, respectively, the register of the address of the zones of the data field of the data memory — RGAD, the reprogrammable storage device — the ROM, the counter of the multiplexer ST4, the multiplexer MS, the register of operation codes RGK, the arithmetic logic device ALU with the output information bus results “Output A” and information-logical buses “more->", “less- <" and "equal =""OutputB", the control unit UU and timer T, and the information inputs of the register of the address generator of the zones of the data field RGAD are connected to and the information output bus of the RGF flag register, and the outputs are with a group of address lines of the memory of the EPROM, exciting the corresponding zones of the address space of the EEPROM, and the output information lines of the counter of the multiplexer ST4 are connected to the low-order buses of the address space of the EPROM memory field and the control buses “1” and “ 2 ”of the MS multiplexer, and the high-order buses of the address space of the EPROM memory field, exciting the corresponding sectors with the necessary memory cells, are connected to the output information with CT3 counter buses, the output data buses “D” of the EPROM are connected to the information inputs “A” of the ALU, and the information inputs “B” of the ALU are connected to the output buses of the multiplexer MS, and its information input buses are “A”, “B” and “C” "connected respectively to the logical bus" 0 "and the output information buses of the counters for the number of pulses CT1 and CT2, the operation code bus" V "of the ALU with the output of the operation code register RGK, and the input control buses of all counters and registers are connected to the control unit of the SU.
5. Устройство получения информативных признаков п.2, отличающееся тем, что, с целью обеспечения устойчивого вращательного свойства турбины при низких давлениях и малых расходах газа, цилиндрическая измерительная труба и конус в нижней входной части измерительной трубы дополнительно снабжены входной направляющей втулкой с расположенными в ней осесимметричными коническими с тангенциальным наклоном отверстиями, выходы которых в нижнем пределе положения турбины обеспечивают направление движения потока газа непосредственно на лопасти конфузора турбины.
5. The device for obtaining informative features of claim 2, characterized in that, in order to ensure stable rotational properties of the turbine at low pressures and low gas flow rates, the cylindrical measuring tube and cone in the lower inlet part of the measuring tube are additionally equipped with an input guide sleeve with located in it axially symmetric conical with tangential slope openings, the outputs of which in the lower limit of the turbine position provide the direction of gas flow directly to the blades to nfuzora turbine.