RU2146042C1 - Calibration and verification technique for electromagnetic flowmeters - Google Patents
Calibration and verification technique for electromagnetic flowmeters Download PDFInfo
- Publication number
- RU2146042C1 RU2146042C1 RU99104679/28A RU99104679A RU2146042C1 RU 2146042 C1 RU2146042 C1 RU 2146042C1 RU 99104679/28 A RU99104679/28 A RU 99104679/28A RU 99104679 A RU99104679 A RU 99104679A RU 2146042 C1 RU2146042 C1 RU 2146042C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- primary
- measuring device
- calibration
- conversion coefficient
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области приборостроения, а именно к технике измерения расхода с помощью электромагнитных расходомеров, их градуировки и поверки имитационным способом. The invention relates to the field of instrumentation, and in particular to a technique for measuring flow using electromagnetic flow meters, their calibration and verification by a simulation method.
Известен способ градуировки и поверки электромагнитных расходомеров, предусматривающий преобразование магнитного поля первичного преобразователя в электрический сигнал, по своим параметрам эквивалентный сигналу, возбуждаемому между электродами при протекании по каналу заданного расхода электропроводной жидкости (1). Этот способ включает измерение параметров канала первичного преобразователя; преобразование магнитного поля первичного преобразователя в электрическое напряжение с помощью индукционной катушки, помещаемой в канал; интегрирование электрического напряжения, полученного на выходных клеммах индукционной катушки с помощью электронного преобразователя; деление в определенном соотношении с помощью резисторного делителя и подведение полученного сигнала, который в результате этих преобразований становится эквивалентным сигналу, возбуждаемому между электродами при протекании заданного расхода жидкости, к измерительному устройству электромагнитного расходомера. A known method of calibration and calibration of electromagnetic flowmeters, which provides for the conversion of the magnetic field of the primary transducer into an electrical signal, is equivalent in its parameters to the signal excited between the electrodes when a given flow rate of an electrically conductive fluid flows through the channel (1). This method includes measuring the parameters of the channel of the primary Converter; the conversion of the magnetic field of the primary Converter into electrical voltage using an induction coil placed in the channel; integration of the electrical voltage obtained at the output terminals of the induction coil using an electronic converter; dividing in a certain ratio using a resistor divider and summing the received signal, which as a result of these transformations becomes equivalent to the signal excited between the electrodes when a given flow rate flows, to the measuring device of the electromagnetic flowmeter.
Недостатком известного способа является невозможность производить раздельно поверку первичного преобразователя и измерительного устройства электромагнитного расходомера. Необходимость в раздельной поверке первичного преобразователя и измерительного устройства возникает при поверке теплосчетчиков и счетчиков-расходомеров, у которых имеется несколько первичных преобразователей расхода и общее многоканальное измерительное устройство, а также при обеспечении взаимозаменяемости первичных преобразователей и измерительных устройств электромагнитных расходомеров. The disadvantage of this method is the inability to separately verify the primary transducer and the measuring device of the electromagnetic flow meter. The need for separate verification of the primary converter and the measuring device arises when calibrating heat meters and flow meters, which have several primary flow sensors and a common multi-channel measuring device, as well as ensuring the interchangeability of primary converters and measuring devices of electromagnetic flow meters.
Этот недостаток устраняется в предлагаемом изобретении. This disadvantage is eliminated in the present invention.
Цель предлагаемого изобретения - расширение функциональных возможностей имитационного способа градуирования и поверки за счет обеспечения раздельной поверки первичных преобразователей и измерительных устройств электромагнитных расходомеров. The purpose of the invention is the expansion of the functionality of the simulation method of graduation and verification by providing separate verification of primary transducers and measuring devices of electromagnetic flowmeters.
Для этого в способе градуировки и поверки электромагнитных расходомеров, включающем измерение параметров канала первичного преобразователя, преобразование магнитного поля первичного преобразователя в электрическое напряжение с помощью индукционной катушки, помещаемой в канал, интегрирование электрического напряжения с помощью электронного преобразователя и подведение полученного сигнала к измерительному устройству; напряжение, полученное в результате интегрирования, сравнивают с напряжением, выделяемым на сопротивлении, включенном в цепь питания индуктора, их отношение принимают в качестве меры преобразования первичного преобразователя; коэффициент преобразования измерительного устройства определяют путем фиксации показаний расходомера при подведении на вход измерительного устройства напряжения, выделяемого на сопротивлении, включенном в цепь питания индуктора первичного преобразователя, определения отношения показания расходомера к величине сопротивления, включенного в цепь питания индуктора, а отношение показаний расходомера к величине расхода определяют как произведение коэффициентов преобразования первичного преобразователя и измерительного устройства. To do this, in the method of calibration and calibration of electromagnetic flowmeters, including measuring the parameters of the channel of the primary transducer, converting the magnetic field of the primary transducer into electrical voltage using an induction coil placed in the channel, integrating the electrical voltage using an electronic transducer and bringing the received signal to the measuring device; the voltage obtained as a result of integration is compared with the voltage released on the resistance included in the power circuit of the inductor, their ratio is taken as a measure of conversion of the primary Converter; the conversion coefficient of the measuring device is determined by fixing the flow meter when applying voltage to the resistance included in the primary circuit of the inductor power supply to the input of the measuring device, determining the ratio of the flow meter reading to the resistance value included in the inductor power circuit, and the ratio of the flow meter reading to the flow rate defined as the product of the conversion factors of the primary Converter and the measuring device.
Сущность изобретения поясняется чертежами на фиг. 1, 2 и 3. The invention is illustrated by drawings in FIG. 1, 2 and 3.
На фиг. 1 изображена схема устройства поверки первичных преобразователей. In FIG. 1 shows a diagram of a device for calibration of primary converters.
На фиг. 2 приведена схема поверки измерительных устройств. In FIG. 2 shows the calibration scheme of measuring devices.
На фиг. 3 показана схема поверки калиброванного сигнала измерительного устройства. In FIG. 3 shows a calibration scheme of a calibrated signal of a measuring device.
Предлагаемый способ градуировки и поверки электромагнитных расходомеров предусматривает раздельную поверку первичного преобразователя и измерительного устройства, а также предусматривает поверку калиброванного сигнала измерительного устройства, если таковой предусмотрен в электромагнитном расходомере. The proposed method of calibration and calibration of electromagnetic flowmeters provides for separate verification of the primary transducer and the measuring device, and also provides for the calibration of the calibrated signal of the measuring device, if any, in the electromagnetic flowmeter.
Поверка первичного преобразователя расхода заключается в установлении его коэффициента преобразования. Информативная компонента напряжения U, возникающая между электродами первичного преобразователя, связана с расходом следующим выражением:
U = 4BQ/D, (1)
где B - индукция магнитного поля,
Q - расход,
D - диаметр канала первичного преобразователя.Calibration of the primary flow transducer is to establish its conversion coefficient. The informative component of voltage U arising between the electrodes of the primary transducer is connected with the consumption by the following expression:
U = 4BQ / D, (1)
where B is the magnetic field induction,
Q is the flow rate
D is the diameter of the channel of the primary Converter.
Магнитное поле B может быть нестабильным, поскольку создается нестабильным током I, протекающим через катушку возбуждения индуктора. Для исключения влияния нестабильности магнитного поля на результат измерения расхода в качестве выходной величины первичного преобразователя расхода используют отношение U/I, которое и измеряется измерительным преобразователем электромагнитного расходомера. Если представить коэффициент преобразования первичного преобразователя Kп как отношение выходной величины к входной, то оно равно:
Коэффициент Kп представляет собой размерную величину, Ом•с/м3.The magnetic field B can be unstable, because it is created by the unstable current I flowing through the excitation coil of the inductor. To exclude the influence of magnetic field instability on the flow measurement result, the U / I ratio is used as the output value of the primary flow transducer, which is measured by the measuring transducer of the electromagnetic flow meter. If we represent the conversion coefficient of the primary Converter K p as the ratio of the output quantity to the input, then it is equal to:
The coefficient K p represents a dimensional value, Ohm • s / m 3 .
Поверка измерительного устройства заключается в определении его коэффициента преобразования Kиу.Verification of the measuring device consists in determining its conversion coefficient K iu .
Входной величиной измерительного устройства является выходная величина первичного преобразователя, т.е. отношение U/I, а выходной - некоторый параметр α (выходная координата), в качестве которого может быть любой выходной унифицированный сигнал расходомера, в том числе токовый, частотный, кодовый, цифровые показания на табло и т.п. The input quantity of the measuring device is the output value of the primary transducer, i.e. U / I ratio, and the output is some parameter α (output coordinate), which can be any output unified signal of the flowmeter, including current, frequency, code, digital readings on the scoreboard, etc.
Коэффициент преобразования измерительного устройства имеет вид
и также представляет собой размерную величину 1/Ом.The conversion coefficient of the measuring device is
and also represents a dimensional value of 1 / Ohm.
Калибровочный сигнал электромагнитного расходомера обычно создается током питания индуктора, поэтому коэффициент преобразования калиброванного устройства определяется выражением:
Kк = Uk/I = Rk, (4)
где Uk - напряжение калиброванного сигнала,
Rk - передаточное сопротивление калибровочного устройства.The calibration signal of an electromagnetic flowmeter is usually generated by the inductor's supply current, therefore, the conversion coefficient of a calibrated device is determined by the expression:
K k = U k / I = R k , (4)
where U k is the voltage of the calibrated signal,
R k is the transfer resistance of the calibration device.
Способ поверки первичного преобразователя включает измерение параметров канала первичного преобразователя, размещение в его магнитном поле индукционной катушки, интегрирование электрического напряжения на выходных клеммах индукционной катушки, наведенного магнитным полем первичного преобразователя, причем напряжение, полученное в результате интегрирования, сравнивают с напряжением, выделяемым на сопротивлении, включенном в цепь питания индуктора, а их отношение принимают в качестве меры коэффициента преобразования первичного преобразователя по формуле
где Ci - постоянная времени интегрирования,
k - отношение напряжения, полученного в результате интегрирования выходного напряжения индукционной катушки, к напряжению на сопротивлении r, включенном в цепь питания индуктора,
Ck - постоянная индукционной катушки,
В - диаметр канала первичного преобразователя расхода.The method of calibration of the primary transducer includes measuring the channel parameters of the primary transducer, placing an induction coil in its magnetic field, integrating the voltage at the output terminals of the induction coil induced by the magnetic field of the primary transducer, the voltage obtained by integration being compared with the voltage released on the resistance, included in the power circuit of the inductor, and their ratio is taken as a measure of the conversion coefficient of the primary educator according to the formula
where C i is the integration time constant,
k is the ratio of the voltage obtained by integrating the output voltage of the induction coil to the voltage at the resistance r included in the power circuit of the inductor,
C k is the constant of the induction coil,
B is the channel diameter of the primary flow transducer.
Способ поверки первичного преобразователя поясняется на фиг. 1, где изображен электромагнитный первичный преобразователь, состоящий из двух катушек возбуждения магнитного поля 1, участка трубопровода 2 и двух электродов 3, в канале первичного преобразователя установлена индукционная катушка 4, которая подключена к интегрирующему преобразователю 5. В цепь питания катушек возбуждения включено электрическое сопротивление r, напряжение с интегрирующего преобразователя 5 и с сопротивления r подведены к измерителю отношения напряжения 6. Питание катушек возбуждения производится от источника переменного тока 7. При подключении катушек возбуждения к источнику питания в канале первичного преобразователя возникает переменное магнитное поле, которое наводит в индукционной катушке, размещенной в канале первичного преобразователя, электрический сигнал. Этот сигнал интегрируется при помощи интегрирующего преобразователя 5 и подводится к измерителю 6. Измеритель 6 определяет отношение двух напряжений
k = Uи.п/Ur,
где Uи.п - выходное напряжение интегрирующего преобразователя,
Ur - напряжение, выделяемое на сопротивлении r.The calibration method of the primary converter is illustrated in FIG. 1, which shows an electromagnetic primary converter, consisting of two magnetic
k = U i.p / U r ,
where U and.p - the output voltage of the integrating Converter
U r is the voltage released on the resistance r.
По результатам измерения диаметра канала первичного преобразователя и измерения коэффициента k по формуле (5) вычисляют коэффициент Kп.According to the results of measuring the diameter of the channel of the primary transducer and measuring the coefficient k, the coefficient K p is calculated by the formula (5).
При поверке измерительного устройства собирают схему, приведенную на фиг. 2:
1 - первичный преобразователь расхода,
2 - измерительное устройство расходомера,
R1, R2, R3 - делитель из электрических сопротивлений,
U - напряжение, подводимое на вход измерительного устройства,
α - выходной сигнал измерительного устройства.When calibrating the measuring device, the circuit shown in FIG. 2:
1 - primary flow sensor,
2 - measuring device of the flow meter,
R 1 , R 2 , R 3 - divider of electrical resistances,
U is the voltage supplied to the input of the measuring device,
α is the output signal of the measuring device.
В принципе вместо делителя R1, R2, R3 можно использовать одно сопротивление, включаемое в цепь питания индуктора, при этом оно должно быть очень низкоомным, составлять несколько мОм; поскольку с такими сопротивлениями сложно работать, целесообразно применить делитель из сопротивлений, например, приведенный на фиг. 2. При этом сопротивление R2 может составлять, например, 1 Ом.In principle, instead of the divider R 1 , R 2 , R 3, you can use one resistance included in the power circuit of the inductor, while it should be very low resistance, amount to a few mOhm; since it is difficult to work with such resistances, it is advisable to use a divider of resistances, for example, shown in FIG. 2. In this case, the resistance R 2 may be, for example, 1 Ohm.
На вход измерительного устройства подводят напряжение U, выделяемое на сопротивлении, включенном последовательно с индуктором первичного преобразователя в цепь его питания, и измеряют выходной сигнал α, вызванный подведенным напряжением U, а коэффициент преобразования измерительного устройства вычисляют по формуле
Причем при градуировке таким образом определяют коэффициент преобразования измерительного устройства Ли.у, а при поверке сравнивают полученное значение Kи.у с ранее определенным.The voltage U released at the resistance connected in series with the primary transformer inductor in its supply circuit is fed to the input of the measuring device, and the output signal α caused by the supplied voltage U is measured, and the conversion coefficient of the measuring device is calculated by the formula
Moreover, when calibrating, the conversion coefficient of the measuring device L i.u. is thus determined, and during verification, the obtained value K i.u. is compared with the previously determined one.
При компоновке первичного преобразователя расхода с измерительным устройством отношение между выходным сигналом α и расходом Q определяется по формуле
где Kр - коэффициент преобразования электромагнитного расходомера.When arranging the primary flow converter with a measuring device, the ratio between the output signal α and the flow Q is determined by the formula
where K p is the conversion coefficient of the electromagnetic flow meter.
При поверке калиброванного сигнала собирают схему, изображенную на фиг. 3:
1 - первичный преобразователь расхода,
2 - измерительное устройство расходомера,
6 - измеритель отношений напряжений k,
r - электрическое сопротивление, включенное последовательно в цепь питания катушек возбуждения первичного преобразователя расхода,
I - ток питания катушек возбуждения.When calibrating the calibrated signal, the circuit shown in FIG. 3:
1 - primary flow sensor,
2 - measuring device of the flow meter,
6 is a measure of stress ratios k,
r is the electrical resistance connected in series to the power supply circuit of the excitation coils of the primary flow converter,
I is the supply current to the excitation coils.
Uk - напряжение калибровочного сигнала измерительного устройства.U k is the voltage of the calibration signal of the measuring device.
С помощью измерителя 6 определяют коэффициент k, равный отношению напряжения Uk к напряжению Ur
k = Uk/Ur. (8)
Затем вычисляют передаточное сопротивление калибровочного устройства по формуле
R = kr. (9)
Таким образом, использование предложенного решения позволяет раздельно поверять первичный преобразователь и измерительное устройство и тем самым расширяет функциональные возможности имитационного способа градуировки и поверки электромагнитных расходомеров, счетчиков-расходомеров и теплосчетчиков.Using
k = U k / U r . (8)
Then calculate the transfer resistance of the calibration device according to the formula
R = kr. (9)
Thus, the use of the proposed solution allows separate verification of the primary transducer and the measuring device and thereby expands the functionality of the simulation method of calibration and calibration of electromagnetic flow meters, flow meters and heat meters.
Источники информации:
1. Авторское свидетельство СССР N 165910, G 01 F, 1964.Sources of information:
1. USSR author's certificate N 165910, G 01 F, 1964.
2. Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества. - Л.: Машиностроение, 1989. 2. Kremlin P.P. Flow meters and quantity counters. - L .: Engineering, 1989.
Claims (1)
где Ci - постоянная времени интегрирования;
Cк - постоянная индукционной катушки;
D - диаметр канала первичного преобразователя,
на вход измерительного устройства электромагнитного расходомера подводят напряжение, выделяемое на сопротивлении, включенном в цепь питания индуктора первичного преобразователя, и вычисляют коэффициент преобразования измерительного устройства Kи.у как отношение сигнала на выходе расходомера к величине сопротивления, включенного в цепь питания индуктора, а коэффициент преобразования расходомера Kр определяют как произведение коэффициентов Kп и Kи.у.A method for verifying electromagnetic flowmeters, including placing an induction coil electromagnetic flowmeter in a magnetic field of a primary converter, integrating an electrical voltage at the output terminals of a coil induced by a magnetic field of a primary sensor, and determining a conversion coefficient of an electromagnetic flowmeter K p , characterized in that the voltage obtained by integration , compare with the voltage allocated to the resistance r included in the power circuit of the inductor primary device, and with respect of said voltage conversion coefficient k is calculated primary device K according to the formula
where C i is the integration time constant;
C to - constant induction coil;
D is the diameter of the channel of the primary Converter
the voltage allocated to the resistance included in the power supply circuit of the primary transformer inductor is supplied to the input of the measuring device of the electromagnetic flowmeter, and the conversion coefficient of the measuring device K is calculated as the ratio of the signal at the output of the flow meter to the resistance value included in the power supply circuit of the inductor, and the conversion coefficient the flow meter K p is defined as the product of the coefficients K p and K i .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99104679/28A RU2146042C1 (en) | 1999-03-04 | 1999-03-04 | Calibration and verification technique for electromagnetic flowmeters |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99104679/28A RU2146042C1 (en) | 1999-03-04 | 1999-03-04 | Calibration and verification technique for electromagnetic flowmeters |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2146042C1 true RU2146042C1 (en) | 2000-02-27 |
Family
ID=20216854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99104679/28A RU2146042C1 (en) | 1999-03-04 | 1999-03-04 | Calibration and verification technique for electromagnetic flowmeters |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2146042C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2558635C1 (en) * | 2014-02-03 | 2015-08-10 | Открытое акционерное общество научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения "НИИТеплоприбор" | Method of verification of electromagnetic flowmeter of liquid metals |
| RU2594988C1 (en) * | 2015-06-22 | 2016-08-20 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения" (АО "НИИТеплоприбор") | Method for simulation technique of electromagnet flow meters |
-
1999
- 1999-03-04 RU RU99104679/28A patent/RU2146042C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2558635C1 (en) * | 2014-02-03 | 2015-08-10 | Открытое акционерное общество научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения "НИИТеплоприбор" | Method of verification of electromagnetic flowmeter of liquid metals |
| RU2594988C1 (en) * | 2015-06-22 | 2016-08-20 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения" (АО "НИИТеплоприбор") | Method for simulation technique of electromagnet flow meters |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101869733B1 (en) | Method and apparatus for determining a temperature of a vibrating sensor component of a vibrating meter | |
| US6697742B1 (en) | Method and apparatus for testing electromagnetic flowmeters | |
| US7750642B2 (en) | Magnetic flowmeter with verification | |
| RU2645834C1 (en) | Method and device for determining consumption in large diameter pipelines | |
| US20230213367A1 (en) | Method of operating a magnetically-inductive flowmeter | |
| JPS5946558A (en) | Wattmeter | |
| RU2146042C1 (en) | Calibration and verification technique for electromagnetic flowmeters | |
| US20230015365A1 (en) | Method for operating a magneto-inductive flowmeter, and magneto-inductive flowmeter | |
| RU2300088C1 (en) | Heat meter and method of measurement of heat energy of heat transfer agent in open heat supply water systems | |
| US4520650A (en) | Field-portable calibration unit for electromagnetic flow meters | |
| CN112229457A (en) | Novel electromagnetic flowmeter and measuring method thereof | |
| JP4160797B2 (en) | Magnetic induction flow meter | |
| RU2303767C2 (en) | Method of calibration and inspection of electromagnet flow meters | |
| RU2270420C2 (en) | Method for checking electromagnetic flow meters | |
| RU2494354C1 (en) | Method of calibration of electromagnetic flowmeters without dismantling from pipeline | |
| RU2330246C2 (en) | Method for graduating and checking electromagnetic flow meters | |
| RU2249187C1 (en) | Method of testing electromagnetic level meters | |
| RU2239789C1 (en) | Method of measuring flow rate of liquid and electromagnetic transducer for measuring flow rate of liquid | |
| RU2163358C2 (en) | Temperature measuring method | |
| Vel’t et al. | Synthesis of a simulation model for an electromagnetic flowmeter | |
| CN117642608A (en) | Magnetic induction flow measuring device | |
| JPH04340424A (en) | Electromagnetic flowmeter | |
| RU2422780C1 (en) | Method of simulation technique of electromagnet flow metres of liquid metals | |
| RU2193758C2 (en) | Test and calibration procedure of electromagnetic flowmeters | |
| RU2340877C1 (en) | Electromagnetic flow meter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100305 |