RU2086924C1 - Vibration flow rate converter - Google Patents
Vibration flow rate converter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2086924C1 RU2086924C1 RU95118941A RU95118941A RU2086924C1 RU 2086924 C1 RU2086924 C1 RU 2086924C1 RU 95118941 A RU95118941 A RU 95118941A RU 95118941 A RU95118941 A RU 95118941A RU 2086924 C1 RU2086924 C1 RU 2086924C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- pulse
- trigger
- pulse counter
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при измерении массового расхода потоков вещества в нефтяной, химической, металлургической и других отраслях промышленности. The invention relates to instrumentation and can be used to measure the mass flow rate of the substance flows in the oil, chemical, metallurgical and other industries.
Известен вибрационный преобразователь расхода, содержащий защемленный в корпусе упругий патрубок, сообщающийся в месте защемления с контролируемой средой, адаптер, соединенный через преобразователь частот с входом преобразователя напряжение частоты, с входом блока АРУ, с первым входом логометрического преобразователя напряжения в частоту и с первым входом усилителя и входом преобразователя ток-напряжение, блок АРУ, подключенный к выходу задатчика установки и второму входу усилителя и дополнительно делитель и блок вычитания, подключенный первым входом к выходу преобразователя ток напряжение, вторым входом через делитель к выходу адаптера, а выходом к логометрическому преобразователю напряжения в частоту (1). Known vibrational flow transducer, containing an elastic nozzle pinched in the housing, communicating at a pinch point with a controlled medium, an adapter connected via a frequency converter to the input of the frequency voltage converter, with the input of the AGC block, with the first input of the ratiometric voltage to frequency converter and with the first input of the amplifier and the input of the current-voltage converter, the AGC block connected to the output of the setup master and the second input of the amplifier, and additionally a divider and a subtraction block, is connected nny first input to the output of current voltage converter, a second input to the output of the divider through the adapter and to the ratiometric converter output voltage-to-frequency (1).
Наиболее близким аналогом изобретения является вибрационный преобразователь, выполненный на двух укрепленных в корпусе с возможностью колебаний трубопроводах с размещенными на них узлом возбуждения колебаний и первым и вторым узлами съема сигнала, элемент неравнозначности, первый счетчик, последовательно соединенные генератор высокой частоты, делители и второй счетчик, триггер и выходной преобразователь, причем первый узел съема сигнала через последовательно соединение первый формирователь импульсов и блок стабилизации колебаний соединен с узлом возбуждения колебаний, выход второго узла съема сигнала через второй формирователь с блоком управления, выход блока гальванического разделения соединен с входом выходного преобразователя, первый вход триггера соединения с первым выходом блока управления и входом предварительной установки второго счетчика, соединенного выходом переполнения с вторым входом триггера, а входом сброса с инверсным выходом триггера, соединенного прямым выходом с входом блока гальванической разделения, выходы первого и второго формирователей импульсов соединены с соответствующими входами элемента неравнозначности, соединенного с входом разрешения первого счетчика, соединенного счетным входом с выходом генератора высокой частоты, входом сброса со вторым выходом блока управления, а выходами с входами предварительной установки второго счетчика (2). The closest analogue of the invention is a vibration transducer made on two pipelines mounted in the housing with the possibility of vibrations with an oscillation excitation unit and first and second signal pickup units placed thereon, an ambiguity element, a first counter, a high-frequency generator connected in series, dividers and a second counter, a trigger and an output converter, the first signal pick-up unit through a series connection of the first pulse shaper and the oscillation stabilization unit connected to the oscillation excitation unit, the output of the second signal pickup unit through the second driver with the control unit, the output of the galvanic isolation unit is connected to the input of the output converter, the first input of the connection trigger with the first output of the control unit and the preset input of the second counter connected by the overflow output to the second input the trigger, and the reset input with an inverse output of the trigger connected by a direct output to the input of the galvanic separation unit, the outputs of the first and second form s pulses are connected to respective inputs nonequivalence element connected to the enable input of the first counter, counting input connected with the output of the high frequency oscillator, a reset input to the second output of the control unit, and outputs to the inputs of presetting the second counter (2).
Недостатком аналога является низкая точность измерений. The disadvantage of the analogue is the low accuracy of the measurements.
Указанный недостаток обусловлен тем, что в качестве величины, по которой судят о расходе, используется длительность импульса, пропорциональная временному сдвигу между сигналами съема. Однако указанный временной сдвиг является алгебраической суммой начального временного сдвига, обусловленного неодинаковой амплитудой колебаний сторон трубопроводов и различием формы сигналов с узлов съема сигнала, зависящих от материала и конструктивных размеров датчика, и временного сдвига, пропорционального массовому расходу измерений среды. Отсутствует компенсация начального временного сдвига, а более того происходит цифровое умножение временного сдвига на коэффицент порядка 40 и более, что проводит к соответствующему уменьшению точности измерений. Кроме того, в прототипе невозможно выделить или диапазон измерения без уменьшения точности, так как отсутствует возможность компенсации временного сдвига, соответствующего началу диапазона измерений. This drawback is due to the fact that the pulse width is used as the value by which the flow is judged, proportional to the time shift between the pickup signals. However, this time shift is the algebraic sum of the initial time shift due to the unequal amplitude of the oscillations of the sides of the pipelines and the difference in the shape of the signals from the signal pick-up nodes, depending on the material and the structural dimensions of the sensor, and the time shift proportional to the mass flow rate of the medium measurements. There is no compensation for the initial time shift, and moreover, there is a digital multiplication of the time shift by a factor of about 40 or more, which leads to a corresponding decrease in the measurement accuracy. In addition, in the prototype it is impossible to isolate or the measuring range without reducing accuracy, since there is no possibility of compensating for the time shift corresponding to the beginning of the measuring range.
Техническим результатом изобретения является повышение точности измерение расхода. The technical result of the invention is to improve the accuracy of flow measurement.
Это достигается тем, что в устройство введены второй триггер, первый элемент И, второй делитель частоты, третий счетчик импульсов, регистр и выходная шина, причем первый вход второго триггера соединен с выходом второго формирователя импульсов и вторым входом первого триггера, второй выход которого соединен с входом синхронизации записи второго счетчика импульсов, первый выход первого триггера соединен с вторым входом второго элемента И, первый вход которого соединен с выходом генератора высокой частоты и первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго триггера, второй вход которого соединен с выходом первого формирователя импульсов и входом установки в ноль первого импульсов, суммирующий вход которого соединен с выходом первого элемента И, выход второго элемента И соединен с входом первого делителя частоты и входом второго делителя частоты, выход которого соединен с вычитающим входом третьего счетчика импульсов, вход синхронизации записи которого соединен с выходом обратного переноса второго счетчика импульсов и входом синхронизации записи регистра, входы которого соединены с выходами третьего счетчика импульсов, а выходы регистра соединены с выходной шиной. This is achieved by the fact that a second trigger, a first AND element, a second frequency divider, a third pulse counter, a register and an output bus are introduced into the device, the first input of the second trigger connected to the output of the second pulse generator and the second input of the first trigger, the second output of which is connected to the recording synchronization input of the second pulse counter, the first output of the first trigger is connected to the second input of the second element And, the first input of which is connected to the output of the high-frequency generator and the first input of the first element the second input of which is connected to the output of the second trigger, the second input of which is connected to the output of the first pulse shaper and the zero input of the first pulse, the summing input of which is connected to the output of the first element And, the output of the second element And is connected to the input of the first frequency divider and the input of the second a frequency divider whose output is connected to the subtracting input of the third pulse counter, the recording synchronization input of which is connected to the reverse transfer output of the second pulse counter and the synchronization input and the register records having inputs connected to third outputs of the pulse counter and the register outputs are connected to the output bus.
На фиг. 1 предоставлена функциональная электрическая схема вибрационного преобразователя расхода; на фиг. 2 временные диаграммы, поясняющие работу преобразователя. In FIG. 1 provides a functional electrical diagram of a vibratory flow transducer; in FIG. 2 timing diagrams explaining the operation of the converter.
Вибрационный преобразователь расхода содержит первичный преобразователь 1, включающий узел 2 возбуждения колебаний и узлы 3 и 4 съема сигнала, блок 5 стабилизации амплитуды колебаний, первый 6 и второй 7 формирователи импульсов, первый триггер 8, генератор 9 высокой частоты, делитель 10 частоты, первый 11 и второй 12 счетчики импульсов, второй триггер 13, первый 14 и второй 15 элементы И, второй делитель 16 частоты, третий счетчик 17 импульсов, регистр 18, выходную шину 19. The vibrational flow transducer comprises a
На фиг. 2 изображены следующие диаграммы 20 и 21 сигналы на выходе узлов 3 и 4 съема 22 и 23 сигналы на выходе формирователей 6 и 7, 24 - сигнал на выходе триггера 13, 25 сигнал на выходе счетчика 11, 26 сигнал на выходе триггера 8, 27 и 28 сигналы на выходах счетчиков 12 и 17, 29 -сигнал на выходе регистра 18 и выходной шины 19. In FIG. 2 shows the following diagrams 20 and 21 signals at the output of the nodes 3 and 4 of the
Преобразователь работает следующим образом. The converter operates as follows.
Узел 2 возбуждения колебаний, узел 3 съема сигнала, блок 5 и формирователь 6 образуют контур положительной обратной связи, возбуждающий колебания трубопроводов первичного преобразователя 1. При этом блок 5 стабилизирует амплитуду колебаний. Выходные сигналы узлов 3 и 4 (соответственно диаграммы 20 и 21 на фиг. 2) поступают на входы формирователей 6 и 7, где происходит их сравнение с опорным напряжением Uоп., и в результате сравнения формируются прямоугольные сигналы (диаграммы 22 и 23 соответственно), причем временной сдвиг между сигналами на диаграммах 22 и 23 представляет собой временной сдвиг между колебаниями трубопроводов, пропорциональный измеряемому расходу. Сигналы с выходов формирователей 6 и 7 поступают на триггер 13, на выходе которого формируются в каждом цикле измерений импульсный сигнал Ti (диаграмма 24). Величина Ti пропорциональна временному сдвигу между входными сигналами. С выхода триггера 13 сигнал подается на второй вход первого элемента И 14, разрешая прохождение импульсов с выхода генератора 9 высокой частоты через первый вход элемента И 14 на суммирующий вход первого счетчика II импульсов в течение времени Ti (диаграмма 25). По истечении времени Ti на выходе счетчика 11 фиксируется код Ni
Ni Ti • fo
где fo частота генератора 9.The
N i T i • f o
where f o the frequency of the generator 9.
Этот код Ni хранится в счетчике 11 до начала следующего цикла измерений. Одновременно с истечением времени Ti (по заднему фронту импульса с формирователя 7) производится установка триггера 8 в единичное состояние (диаграмма 26), разрешая тем самым прохождение импульсов с выхода генератора 9 через первый вход второго элемента И 15 на первый и второй детали 10 и 16 частоты, на которых установлены коэффициенты частотой fа
fa=fo • A,
начинают поступать на вычитающей вход второго счетчика 12 импульсов, в котором записан код Ni -1 с выходов счетчика 11, являющийся результатом предыдущего цикла измерений (диаграмма 27). Одновременно с выхода делителя 16 частоты импульсы с частотой fb
fb=fo • B
начинают поступать на вычитающий вход третьего счетчика 17 импульсов, в котором записан код C (диаграмма 28). Эти импульсы будут поступать на счетчик 17 в течение времени τi-1 определяемого значения кода Ni-1 и частоты fa
τi-1 = Ni-1:fa,
по истечении которого на выходе обратного переноса счетчика 11 появится импульс, который передним фронтом устанавливает триггер 8 в нулевое состояние, блокируя тем самым прохождение импульса с генератора 9 через второй элемент И 16 и делители 10 и 16 частоты на вычитающее входы счетчиков 12 и 17, и проводит запись кода зафиксированного на счетчике 17 по истечении времени τi-1 и равного
в регистр 19 (диаграмма 29), а задним фронтом производит запись кода Ni из счетчика 11 в счетчик 12 и установочного кода C в счетчик 17, подготавливая следующий цикл измерения.This code N i is stored in the counter 11 until the start of the next measurement cycle. Simultaneously with the expiration of time T i (on the trailing edge of the pulse from the driver 7), the trigger 8 is set to a single state (diagram 26), thereby allowing the passage of pulses from the output of the generator 9 through the first input of the second element And 15 to the first and second parts 10 and 16 frequencies at which the coefficients are set frequency f a
f a = f o • A,
begin to arrive at the subtracting input of the second counter 12 pulses, in which the code N i -1 is written from the outputs of the counter 11, which is the result of the previous measurement cycle (chart 27). Simultaneously with the output of the frequency divider 16, the pulses with a frequency f b
f b = f o • B
begin to arrive at the subtracting input of the third pulse counter 17, in which the code C is written (diagram 28). These pulses will be supplied to the counter 17 during the time τ i-1 of the determined value of the code N i-1 and frequency f a
τ i-1 = N i-1 : f a ,
after which a pulse appears at the output of the counter-transfer of the counter 11, which sets the trigger 8 to the zero state by the leading edge, thereby blocking the passage of the pulse from the generator 9 through the second element And 16 and frequency dividers 10 and 16 to the subtracting inputs of the counters 12 and 17, and record code fixed on the counter 17 after a time τ i-1 and equal
in register 19 (chart 29), and trailing edge writes the code N i from the counter 11 to the counter 12 and the setting code C in the counter 17, preparing the next measurement cycle.
Таким образом, после каждого цикла измерения на выходе регистра 18 (в изобретении используется инверсный выход регистра) и на выходной шине 19 устанавливается код Yi-1 (диаграмма 29)
где Ti-1 величина временного сдвига между выходными сигналами в предыдущем цикле измерения.Thus, after each measurement cycle at the output of the register 18 (the inverted output of the register is used in the invention) and on the output bus 19, the code Y i-1 is set (diagram 29)
where T i-1 is the amount of time shift between the output signals in the previous measurement cycle.
Указанный временной сдвиг является алгебраической суммой начального временного сдвига, обусловленного неодинаковой амплитудой колебаний и различием формы сигналов с узлов 3 и 4 съема сигнала, и временного сдвига, пропорционального массовому расходу измеряемой среды. Подбором коэффициентов А, В и С и частоты fo производят компенсацию начального сдвига. Таким образом, выходной код Yi будет прямо пропорционален массовому расходу. Кроме того, подбором указанных коэффициентов и частоты можно изменять начало диапазона измерений и ширину диапазона, повышая тем самым точность измерения без проведения конструктивных изменений преобразователя.The indicated time shift is the algebraic sum of the initial time shift due to the unequal amplitude of the oscillations and the difference in the shape of the signals from the signal pickup nodes 3 and 4 and the time shift proportional to the mass flow rate of the medium being measured. The selection of the coefficients A, B and C and the frequency f o compensate for the initial shift. Thus, the output code Y i will be directly proportional to the mass flow rate. In addition, by selecting the indicated coefficients and frequencies, it is possible to change the beginning of the measurement range and the width of the range, thereby increasing the accuracy of the measurement without carrying out structural changes to the converter.
Как показали результаты расчетов при использовании преобразователя расхода, обеспечивается достижение повышения точности расхода веществ до 0,25% As the results of calculations showed when using a flow transducer, it is possible to achieve an increase in the accuracy of the consumption of substances up to 0.25%
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95118941A RU2086924C1 (en) | 1995-11-08 | 1995-11-08 | Vibration flow rate converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95118941A RU2086924C1 (en) | 1995-11-08 | 1995-11-08 | Vibration flow rate converter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2086924C1 true RU2086924C1 (en) | 1997-08-10 |
RU95118941A RU95118941A (en) | 1997-10-20 |
Family
ID=20173559
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95118941A RU2086924C1 (en) | 1995-11-08 | 1995-11-08 | Vibration flow rate converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2086924C1 (en) |
-
1995
- 1995-11-08 RU RU95118941A patent/RU2086924C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское сидетельство СССР N 964451, кл. G 01 F 1/00, 1992. 2. Авторское свидетельство СССР N 1742623, кл. G 01 F 1/84, 1992. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2159410C2 (en) | Device and method for processing of signal to determine phase shift | |
US4372164A (en) | Industrial process control instrument employing a resonant sensor | |
EP0375300B1 (en) | A combined output and drive circuit for a mass flow transducer | |
EP0130003A1 (en) | Electronic circuit for vibrating tube densimeter | |
EP0212782A1 (en) | Mass flow meter | |
JPH01138419A (en) | Apparatus and method for measuring mass flow rate of material | |
RU2086924C1 (en) | Vibration flow rate converter | |
JPS63168536A (en) | Detection of vibration cycle for vibration type densitometer | |
RU1536957C (en) | Vibration flowmeter | |
JP3031970B2 (en) | Filter circuit | |
JP2785972B2 (en) | Compensation device for flow meter | |
SU1437764A1 (en) | Apparatus for automatic measurement of moistire content of loose materials | |
RU2180432C2 (en) | Ultrasonic digital flowmeter | |
SU989384A1 (en) | Vibration viscometer having automatic reduction of measured viscosity to predetermined temperature | |
Bunbury | The design of apparatus for the measurement of Mössbauer spectra | |
SU1742623A1 (en) | Flow rate vibration converter | |
SU972263A1 (en) | Frequency measuring converter | |
RU1793235C (en) | Vibrational consumption transducer | |
RU2140062C1 (en) | Force-measuring device | |
RU2165085C2 (en) | Gear measuring flow velocity of substance | |
RU1795291C (en) | Vibrational consumption transformer | |
JPS58156813A (en) | Mass flowmeter | |
SU657255A1 (en) | Ultrasonic flowmeter | |
SU838551A1 (en) | Ultrasonic instrument for monitoring chemical technological processes | |
SU419736A1 (en) | DEVICE TO REMOVE DYNAMIC CHARACTERISTICS OF ULTRASONIC FLOWMETERS |