RU2287135C1 - Device for transformation of signal of electromagnetic flow meter - Google Patents
Device for transformation of signal of electromagnetic flow meter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2287135C1 RU2287135C1 RU2005107663/28A RU2005107663A RU2287135C1 RU 2287135 C1 RU2287135 C1 RU 2287135C1 RU 2005107663/28 A RU2005107663/28 A RU 2005107663/28A RU 2005107663 A RU2005107663 A RU 2005107663A RU 2287135 C1 RU2287135 C1 RU 2287135C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- current
- excitation
- gated
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам выделения и преобразования сигнала датчика расхода электромагнитного типа.The invention relates to devices for isolating and converting a signal of an electromagnetic type flow sensor.
Известно устройство [патент US № 006853928 B1, MКл7 G 01 F 1/00, 2005], содержащее регулируемый и нерегулируемый стабилизаторы напряжения, управляемый источник тока, преобразователь измеренного сигнала и формирователь выходного сигнала. Данное устройство позволяет подключить датчик расхода к вторичному прибору по двухпроводной схеме с выходным сигналом 4-20 мА.A device is known [US patent No. 006853928 B1, MC 7 G 01 F 1/00, 2005], containing adjustable and unregulated voltage stabilizers, a controlled current source, a measured signal converter and an output signal shaper. This device allows you to connect the flow sensor to the secondary device in a two-wire circuit with an output signal of 4-20 mA.
Однако в связи с низким энергопотреблением и учитывая, что значительная часть подводимой энергии теряется на управляемом источнике тока и формирователе выходного сигнала, данное устройство может быть использовано только с преобразователями расхода для трубопроводов малого диаметра при отсутствии внешних электромагнитных помех.However, due to low energy consumption and considering that a significant part of the supplied energy is lost on a controlled current source and output signal shaper, this device can only be used with flow converters for small diameter pipelines in the absence of external electromagnetic interference.
Кроме того, отсутствие числоимпульсного или кодированного (например, по принципу HART-протокола) выходного сигнала значительно затрудняет использование его в составе счетчика жидкости для коммерческого учета. Препятствием для организации передачи информации методом модуляции тока потребления в данном устройстве являются броски тока потребления в моменты переключения катушки возбуждения магнитного поля, которые практически невозможно снизить до необходимого уровня применением сглаживающего конденсатора.In addition, the absence of a pulse number or encoded (for example, according to the HART protocol principle) output signal makes it difficult to use it as part of a liquid meter for commercial accounting. An obstacle to organizing the transmission of information by modulating the consumption current in this device is the inrush of the current consumption at the moments of switching the magnetic field excitation coils, which are almost impossible to reduce to the required level by using a smoothing capacitor.
Наиболее близким техническим решением-прототипом заявляемому объекту по совокупности существенных признаков является устройство ["Датчик расхода ЭРИС. В(Л)Т. Руководство по эксплуатации. 230.01.00.000 РЭ", Тюмень, ОАО ИПФ "Сибнефтеавтоматика", 2003, с.33], содержащее предусилитель, два узла выборки-хранения, разделительный конденсатор, усилитель, синхронный детектор, преобразователь напряжение-частота, формирователь сигналов управления, формирователь возбуждения, токосъемный резистор, сглаживающий конденсатор, преобразователь частота-ток и оптронный ключ. Данное устройство допускает его использование с энергоемкими преобразователями расхода для трубопроводов большого диаметра и в условиях значительных электромагнитных помех. Наличие аналогового и числоимпульсного выходных сигналов определяют универсальность использования данного устройства. Например, для индикации расхода, в системах регулирования расхода, в составе счетчика жидкости для коммерческого учета и т.д.The closest technical solution to the prototype of the claimed object on the set of essential features is the device ["Flow sensor ERIS. In (L) T. Operation manual. 230.01.00.000 RE", Tyumen, OJSC IPF Sibnefteavtomatika, 2003, p.33] containing a preamplifier, two sampling-storage nodes, an isolation capacitor, an amplifier, a synchronous detector, a voltage-frequency converter, a driver of control signals, a driver of excitation, a current collector resistor, a smoothing capacitor, a frequency-current converter, and opt nny key. This device allows its use with energy-intensive flow converters for large-diameter pipelines and in conditions of significant electromagnetic interference. The presence of analog and pulse output signals determines the versatility of using this device. For example, to indicate the flow rate, in flow control systems, as part of a liquid meter for commercial metering, etc.
Недостатком данного устройства является невозможность подключения его по двухпроводной схеме. Объясняется этот недостаток также бросками тока по цепи питания в моменты переключения катушки возбуждения магнитного поля и необходимостью применения сглаживающего конденсатора большой емкости по цепи питания датчика расхода.The disadvantage of this device is the inability to connect it in a two-wire circuit. This drawback is also explained by current surges along the power circuit at the moments of switching the magnetic field excitation coil and the need to use a large-capacity smoothing capacitor along the power circuit of the flow sensor.
Кроме того, данное устройство имеет недостаточную стабильность выходного сигнала при значительных флуктуациях электрохимической составляющей сигнала, наводимого на электродах преобразователя расхода. Такая флуктуация появляется, например, при измерении загрязненных или неоднородных жидкостей. Нестабильность выходного сигнала объясняется тем, что для исключения электрохимической составляющей сигнала используется дифференцирующая RC-цепочка с большой постоянной времени.In addition, this device has insufficient stability of the output signal with significant fluctuations in the electrochemical component of the signal induced on the electrodes of the flow transducer. Such fluctuation occurs, for example, when measuring contaminated or heterogeneous liquids. The instability of the output signal is explained by the fact that to exclude the electrochemical component of the signal, a differentiating RC chain with a large time constant is used.
Требуемый технический результат заявляемого устройства - повышение потребительских свойств за счет возможности подключения датчика расхода по двухпроводной схеме без ограничения по энергоемкости преобразователя расхода и повышение стабильности выходного сигнала при значительных флуктуациях электрохимической ЭДС.The required technical result of the claimed device is an increase in consumer properties due to the possibility of connecting a flow sensor in a two-wire circuit without limiting the energy consumption of the flow transducer and increasing the stability of the output signal with significant fluctuations in the electrochemical EMF.
Устройство-прототип содержит следующие существенные признаки, общие с признаками заявляемого объекта: предусилитель, два узла выборки-хранения, синхронный детектор, преобразователь напряжение-частота, формирователь сигналов управления, формирователь возбуждения, токосъемный резистор, сглаживающий конденсатор, преобразователь частота-ток и оптронный ключ, а к существенным отличительным признакам заявляемого объекта относятся: сумматор, стробируемый усилитель, стробируемый интегратор, узел компенсации тока возбуждения, демпфирующий узел и модулятор тока потребления, включая соответствующие связи между ними.The prototype device contains the following essential features common with the features of the claimed object: a preamplifier, two sampling and storage nodes, a synchronous detector, a voltage-frequency converter, a driver of excitation signals, a driver of excitation, a current collector resistor, a smoothing capacitor, a frequency-current converter, and an optical key , and the essential distinguishing features of the claimed object include: an adder, a gated amplifier, a gated integrator, an excitation current compensation unit, damping node and the current consumption of the modulator, including appropriate communication therebetween.
Отсюда следует - требуемый технический результат обеспечивается тем, что известное устройство, содержащее предусилитель, два узла выборки-хранения, синхронный детектор, преобразователь напряжение-частота, формирователь сигналов управления, формирователь возбуждения, токосъемный резистор, сглаживающий конденсатор, преобразователь частота-ток и оптронный ключ, снабжено сумматором, стробируемым усилителем, стробируемым интегратором, узлом компенсации тока возбуждения, демпфирующим узлом и модулятором тока потребления, при этом входом устройства в целом являются три входа предусилителя и два входа формирователя возбуждения, выход предусилителя соединен с неинвертирующим входом сумматора, выход сумматора соединен с входом стробируемого усилителя, выход стробируемого усилителя соединен с входом синхронного детектора и с входом стробируемого интегратора, выход стробируемого интегратора соединен с инвертирующим входом сумматора, выход синхронного детектора соединен с входом первого узла выборки-хранения, выход первого узла выборки-хранения соединен с первым входом преобразователя напряжение-частота, первый выход формирователя сигналов управления соединен с управляющими входами синхронного детектора и формирователя возбуждения, второй выход формирователя сигналов управления соединен с управляющим входом стробируемого усилителя, третий выход формирователя сигналов управления соединен с управляющим входом стробируемого интегратора, четвертый выход формирователя сигналов управления соединен с управляющими входами обоих узлов выборки-хранения, первый выход формирователя возбуждения соединен с первым выходом узла компенсации тока возбуждения, с первым выводом сглаживающего конденсатора и с входом демпфирующего узла, второй выход формирователя возбуждения соединен с первым выводом токосъемного резистора, с инвертирующим входом узла компенсации тока возбуждения и с входом второго узла выборки-хранения, выход второго узла выборки-хранения соединен с неинвертирующим входом узла компенсации тока возбуждения и со вторым входом преобразователя напряжение-частота, выход демпфирующего узла соединен с первым выходом модулятора тока потребления, второй вывод токосъемного резистора соединен со вторым выходом узла компенсации тока возбуждения, со вторым выводом сглаживающего конденсатора и со вторым выходом модулятора тока потребления, выход преобразователя напряжение-частота соединен с входом модулятора тока потребления, с входом преобразователя частота-ток и с входом оптронного ключа, при этом выходами устройства в целом являются первый и второй выходы модулятора тока потребления, первый и второй выходы преобразователя частота-ток и первый и второй выходы оптронного ключа.It follows that the required technical result is ensured by the fact that the known device containing a preamplifier, two sampling and storage nodes, a synchronous detector, a voltage-frequency converter, a driver of excitation signals, a driver of excitation, a current collector resistor, a smoothing capacitor, a frequency-current converter and an optical switch is equipped with an adder, a gated amplifier, a gated integrator, an excitation current compensation unit, a damping unit and a consumption current modulator, with an input devices in general are three preamplifier inputs and two exciter driver inputs, the preamplifier output is connected to the non-inverting input of the adder, the adder output is connected to the input of the gated amplifier, the output of the gated amplifier is connected to the input of the synchronous detector and the input of the gated integrator, the output of the gated integrator is connected to the inverting integrator the adder, the output of the synchronous detector is connected to the input of the first sample-storage node, the output of the first sample-storage node is connected to the first input voltage-frequency converter, the first output of the control signal generator is connected to the control inputs of the synchronous detector and the excitation driver, the second output of the control signal generator is connected to the control input of the gated amplifier, the third output of the control signal generator is connected to the control input of the gated integrator, the fourth output of the control signal generator with control inputs of both sampling-storage nodes, the first output of the exciter former n with the first output of the excitation current compensation unit, with the first output of the smoothing capacitor and with the input of the damping unit, the second output of the excitation driver is connected to the first output of the collector resistor, with the inverting input of the excitation current compensation unit and with the input of the second sampling-storage unit, the output of the second node sample-storage is connected to a non-inverting input of the excitation current compensation unit and to the second input of the voltage-frequency converter, the output of the damping unit is connected to the first output of the modulator current consumption, the second terminal of the collector resistor is connected to the second output of the excitation current compensation unit, to the second terminal of the smoothing capacitor and to the second output of the current consumption modulator, the voltage-frequency converter output is connected to the input of the current consumption modulator, to the frequency-current converter input and to the input an optical key, wherein the outputs of the device as a whole are the first and second outputs of the consumption current modulator, the first and second outputs of the frequency-current converter and the first and second outputs ptronnogo key.
Отметим, что из общеизвестных источников информации (в том числе и патентных) не выявлены устройства, идентичные предлагаемому, и/или устройства с совокупностью существенных признаков (в том числе и отличительных), эквивалентных совокупности признаков предлагаемого технического решения и проявляющих такие же новые свойства, позволяющие достичь требуемого технического результата при реализации. Это позволяет утверждать, что предлагаемое техническое решение ново, неочевидно, обладает "существенными" отличиями (и т.п.), то есть удовлетворяет "критериям" изобретения.Note that from well-known sources of information (including patent), devices that are identical to the proposed and / or devices with a set of essential features (including distinctive ones) that are equivalent to the set of features of the proposed technical solution and exhibit the same new properties are not identified, allowing to achieve the required technical result during implementation. This allows us to argue that the proposed technical solution is new, non-obvious, has "significant" differences (etc.), that is, satisfies the "criteria" of the invention.
В графических материалах представлены:The graphic materials presented:
- на фиг.1 функциональная схема заявляемого устройства;- figure 1 is a functional diagram of the inventive device;
- на фиг.2 временные диаграммы основных сигналов заявляемого устройства;- figure 2 timing diagrams of the main signals of the claimed device;
- на фиг.3 принципиальная схема узла компенсации тока возбуждения из фиг.1;- figure 3 is a schematic diagram of the node compensation of the excitation current from figure 1;
- на фиг.4 принципиальная схема демпфирующего узла 14 из фиг.1.- figure 4 is a schematic diagram of the
Устройство (см. фиг.1) состоит из предусилителя 1, сумматора 2, стробируемого усилителя 3, стробируемого интегратора 4, синхронного детектора 5, двух узлов 6 и 7 выборки-хранения, преобразователя 8 напряжение-частота, формирователя 9 сигналов управления, формирователя 10 возбуждения, токосъемного резистора 11, узла 12 компенсации тока возбуждения, сглаживающего конденсатора 13, демпфирующего узла 14, модулятора 15 тока потребления, преобразователя 16 частота-ток и оптронного ключа 17. Входом устройства в целом являются три входа предусилителя 1 и два входа формирователя 10 возбуждения, выход предусилителя 1 соединен с неинвертирующим входом сумматора 2, выход сумматора 2 соединен с входом стробируемого усилителя 3, выход стробируемого усилителя 3 соединен с входом синхронного детектора 5 и с входом стробируемого интегратора 4, выход стробируемого интегратора 4 соединен с инвертирующим входом сумматора 2, выход синхронного детектора 5 соединен с входом узла выборки-хранения 6, выход узла выборки-хранения 6 соединен с первым входом преобразователя 8 напряжение-частота, первый выход формирователя 9 сигналов управления соединен с управляющими входами синхронного детектора 5 и формирователя 10 возбуждения, второй выход формирователя 9 сигналов управления соединен с управляющим входом стробируемого усилителя 3, третий выход формирователя 9 сигналов управления соединен с управляющим входом стробируемого интегратора 4, четвертый выход формирователя 9 сигналов управления соединен с управляющими входами обоих узлов 6 и 7 выборки-хранения, первый выход формирователя 10 возбуждения соединен с первым выходом узла 12 компенсации тока возбуждения, с первым выводом сглаживающего конденсатора 13 и с входом демпфирующего узла 14, второй выход формирователя 10 возбуждения соединен с первым выводом токосъемного резистора 11, с инвертирующим входом узла 12 компенсации тока возбуждения и с входом узла 7 выборки-хранения, выход узла 7 выборки-хранения соединен с неинвертирующим входом узла 12 компенсации тока возбуждения и со вторым входом преобразователя 8 напряжение-частота, выход демпфирующего узла 14 соединен с первым выходом модулятора 15 тока потребления, второй вывод токосъемного резистора 11 соединен со вторым выходом узла 12 компенсации тока возбуждения, со вторым выводом сглаживающего конденсатора 13 и со вторым выходом модулятора 15 тока потребления, выход преобразователя 8 напряжение-частота соединен с входом модулятора 15 тока потребления, с входом преобразователя 16 частота-ток и с входом оптронного ключа 17, при этом выходами устройства в целом являются первый и второй выходы модулятора 15 тока потребления, первый и второй выходы преобразователя 16 частота-ток и первый и второй выходы оптронного ключа 17. В графических материалах на фиг.1 (для пояснения принципа работы устройства) дополнительными позициями 18...40 обозначены номера соответствующих участков электрических цепей.The device (see Fig. 1) consists of a
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
При описании работы устройства приняты следующие условные обозначения:When describing the operation of the device, the following conventions are adopted:
Uxx - значение напряжения в участке цепи хх;U xx is the voltage value in the section of the circuit xx;
Ixx - значение тока в участке цепи хх;I xx is the current value in the section of the circuit xx;
Fxx - значение частоты сигнала в участке цепи хх;F xx - the value of the signal frequency in the section of the circuit xx;
Тхх - значение периода сигнала в участке цепи хх,T xx - the value of the signal period in the section of the circuit xx,
где хх - номер участка цепи на фиг.1.where xx is the number of the circuit in Fig.1.
Формирователь 9 сигналов управления вырабатывает следующие логические сигналы:Shaper 9 control signals generates the following logic signals:
- U18 (см. фиг.2), представляющий собой меандр с периодом T18 переключения направления индукции магнитного поля преобразователя расхода (см. фиг.1 слева, отдельной позицией не обозначен);- U 18 (see figure 2), which is a meander with a period T 18 switching the direction of induction of the magnetic field of the flow transducer (see figure 1 on the left, a separate position is not indicated);
- U19, активный первую четверть (t0) каждого полупериода T18 для управления коэффициентом усиления стробируемого усилителя 3;- U 19 , the active first quarter (t 0 ) of each half-period T 18 to control the gain of the gated amplifier 3;
- U20, активный последнюю четверть (t3) каждого полупериода T18 для управления стробируемым интегратором 4;- U 20 , the active last quarter (t 3 ) of each half-period T 18 for controlling the gated integrator 4;
- U21, активный третью четверть (t2) каждого полупериода T18 для управления узлами 6 и 7 выборки-хранения.- U 21 , the active third quarter (t 2 ) of each half-period T 18 for controlling the nodes 6 and 7 of the sample-storage.
Формирователь 10 возбуждения, выполненный по общеизвестной мостовой схеме (например, микросхема L6201 производства "SGS-THOMSON Microelectronics"), производит переключение направления тока I22 в катушке возбуждения и, соответственно, направление индукции магнитного поля в преобразователе расхода по сигналу U18.The excitation driver 10, made according to the well-known bridge circuit (for example, the L6201 chip manufactured by SGS-THOMSON Microelectronics), switches the direction of the current I 22 in the excitation coil and, accordingly, the direction of the magnetic field induction in the flow transducer by the signal U 18 .
ЭДС, возникающая на электродах преобразователя расхода относительно корпуса, подается на предусилитель 1, выполненный в виде инструментального усилителя, где производится его предварительное усиление (сигнал U23).The EMF arising on the electrodes of the flow transducer relative to the housing is supplied to the
Сигнал U23 через сумматор 2 поступает на стробируемый усилитель 3, который в период времени t0 (по сигналу U19) имеет коэффициент усиления, равный нулю. Таким образом исключается воздействие импульсной помехи, наводимой на электродах преобразователя расхода в момент переключения тока возбуждения на точность преобразования.The signal U 23 through the adder 2 is fed to the gated amplifier 3, which in the period of time t 0 (signal U 19 ) has a gain equal to zero. Thus, the effect of impulse noise induced on the electrodes of the flow transducer at the time of switching the excitation current to the conversion accuracy is eliminated.
Стробируемый интегратор 4 в период времени t3 (по сигналу U20) устанавливает нулевой уровень сигнала U24 на выходе стробируемого усилителя 3. Все остальное время он находится в режиме хранения. Этим исключается воздействие помехи, вызванной флуктуацией электрохимической ЭДС на электродах преобразователя расхода на стабильность выходного сигнала датчика расхода.Gated integrator 4 in the period of time t 3 (signal U 20 ) sets the zero signal level U 24 at the output of gated amplifier 3. The rest of the time it is in storage mode. This eliminates the effect of interference caused by fluctuations in the electrochemical EMF on the electrodes of the flow transducer on the stability of the output signal of the flow sensor.
Синхронный детектор 5 по сигналу U18 преобразует двухполярный сигнал U24 в однополярный сигнал U25.The synchronous detector 5 by the signal U 18 converts the bipolar signal U 24 into a unipolar signal U 25 .
Узел 6 выборки-хранения в установившемся режиме (период времени t2) по сигналу U21 осуществляет выборку сигнала U25 и хранение этого уровня в остальное время. Таким образом, уровень сигнала U26 на выходе узла 6 выборки-хранения определяется только ЭДС, наводимой на электродах преобразователя расхода при движении электропроводящей жидкости в магнитном поле, и пропорционален скорости движения измеряемой среды.The node 6 sample-storage in steady state (time period t 2 ) by the signal U 21 samples the signal U 25 and stores this level the rest of the time. Thus, the signal level U 26 at the output of the sampling-storage unit 6 is determined only by the EMF induced on the electrodes of the flow transducer when the electrically conductive fluid moves in a magnetic field, and is proportional to the speed of the measured medium.
На токосъемном резисторе 11 выделяется сигнал U27, пропорциональный текущему абсолютному значению тока I22 в катушке возбуждения.On the collector resistor 11, the signal U 27 is proportional to the current absolute value of the current I 22 in the excitation coil.
Узел 7 выборки-хранения по сигналу U21 выделяет амплитудное значение сигнала U27 в установившемся режиме (период времени t2) и удерживает это значение (сигнал U28) до следующего момента выборки. Т.е. уровень сигнала U28 пропорционален току возбуждения и, соответственно, значению магнитной индукции во время выборки.The node 7 of the sample-storage signal U 21 selects the amplitude value of the signal U 27 in steady state (time period t 2 ) and holds this value (signal U 28 ) until the next sampling time. Those. the signal level U 28 is proportional to the excitation current and, accordingly, the value of the magnetic induction during sampling.
Сигналы U26 и U28 подаются на преобразователь 8 напряжение-частота, выполненный по схеме двойного интегрирования и выполняющий функциюThe signals U 26 and U 28 are fed to the voltage-frequency converter 8, made according to the double integration scheme and performing the function
F29=К×U26/U28 F 29 = K × U 26 / U 28
где:Where:
F29 - частота сигнала U29;F 29 - the frequency of the signal U 29 ;
К - коэффициент пропорциональности, определяемый при тарировке датчика расхода.K is the proportionality coefficient determined during calibration of the flow sensor.
Применение такой функции преобразования позволяет исключить влияние нестабильности индукции магнитного поля на частоту сигнала U29 вследствие температурных изменений параметров катушки возбуждения. Таким образом, частота сигнала U29 пропорциональна расходу измеряемой среды и не зависит от внешних факторов (например, изменение температуры, электромагнитные помехи и т.п.).The use of such a conversion function eliminates the influence of instability of the magnetic field induction on the signal frequency U 29 due to temperature changes in the parameters of the excitation coil. Thus, the frequency of the signal U 29 is proportional to the flow rate of the measured medium and does not depend on external factors (for example, temperature change, electromagnetic interference, etc.).
Модулятор 15 тока потребления формирует пачки импульсов тока по цепи 30 (I30) с несущей частотой Fнес и частотой модуляции F29, причемThe consumption current modulator 15 generates packs of current pulses along circuit 30 (I 30 ) with a carrier frequency F carried and a modulation frequency F 29 , wherein
Fнес≫F29мaкc,F carried ≫F 29max ,
где:Where:
F29макс - частота сигнала U29 при максимальном расходе измеряемой среды.F 29max - the frequency of the signal U 29 at the maximum flow rate of the measured medium.
Основными моментами, препятствующими передаче импульсов тока из цепи 30 в цепь питания 31, являются:The main points that prevent the transfer of current pulses from circuit 30 to power circuit 31 are:
- броски тока потребления I31 в моменты переключения катушки возбуждения преобразователя расхода;- inrush current consumption I 31 at the moments of switching the excitation coil of the flow transducer;
- наличие сглаживающего конденсатора большой емкости по цепи питания датчика расхода.- the presence of a smoothing capacitor of large capacity along the power circuit of the flow sensor.
Решение данной проблемы, отсутствующее в известных аналогичных устройствах, выполнено следующим образом.The solution to this problem, which is absent in the known similar devices, is as follows.
Сигналы U27 и U28 подаются на узел 12 компенсации тока возбуждения, выполненный, например, по схеме, представленной на фиг.3.The signals U 27 and U 28 are supplied to the
Параметры узла 12 компенсации тока возбуждения выбраны таким образом, чтобы выполнялось условие:The parameters of the
I32=(U28-U27)/R11+Iсм,I 32 = (U 28 -U 27 ) / R 11 + I cm ,
где:Where:
I32 - ток потребления узла 12 компенсации тока возбуждения;I 32 - current consumption of the
R11 - номинал токосъемного резистора 11;R 11 - the value of the collector resistor 11;
U28 - текущий уровень сигнала 28;U 28 - the
U27 - текущий уровень сигнала 27;U 27 - the
Iсм - минимальный ток потребления, необходимый для линейной работы узла 12 компенсации тока возбуждения, и реально составляет 1...3% от общего тока потребления устройством.I cm - the minimum current consumption required for the linear operation of the
Учитывая, что текущее значение тока I22 в катушке возбуждения определяется формулой:Given that the current value of current I 22 in the excitation coil is determined by the formula:
I22=U27/R11,I 22 = U 27 / R 11 ,
суммарный ток I33 потребления устройством по цепи питания, учитывая ничтожность энергопотребления остальных частей устройства, можно определить следующей формулойthe total current I 33 of the device’s consumption through the power circuit, given the negligible power consumption of the remaining parts of the device, can be determined by the following formula
I33=I22+I32=U27/R11+(U28-U27)/R11+Iсм=U28/R11+Iсм.I 33 = I 22 + I 32 = U 27 / R 11 + (U 28 -U 27 ) / R 11 + I cm = U 28 / R 11 + I see
Таким образом, ток потребления устройством по цепи 33 остается стабильным в любой момент времени вне зависимости от параметров (или изменений этих параметров) катушки возбуждения преобразователя расхода и не искажает форму импульсов тока, создаваемых модулятором 15 тока потребления.Thus, the current consumption of the device through the circuit 33 remains stable at any time, regardless of the parameters (or changes in these parameters) of the excitation coil of the flow transducer and does not distort the shape of the current pulses generated by the consumption current modulator 15.
Сглаживающий конденсатор 13 фильтрует короткие "выбросы" тока I33, связанные с ограниченным быстродействием узла 12 компенсации тока возбуждения.The smoothing capacitor 13 filters the short "surges" of the current I 33 associated with the limited speed of the
Демпфирующий узел 14 ограничивает скорость нарастания-спада тока I34 при заряде-разряде сглаживающего конденсатора 13 и может быть выполнен, например, по схеме, представленной на фиг.4. Постоянная времени τ14 демпфирующего узла 14 (см. фиг.4) выбрана из условияThe damping
τ14=R5×С1≫1/Fнес,τ 14 = R 5 × C 1 ≫1 / F carried ,
где:Where:
R5, C1 - номиналы соответствующих элементов.R 5 , C 1 - denominations of the corresponding elements.
Таким образом, импульсы тока I30, создаваемые модулятором 15 тока потребления и несущие информацию о текущем расходе измеряемой среды, не шунтируются сглаживающим конденсатором 13 по цепи 35-34, что дает возможность выделения и обработки их вторичным прибором по цепи 31-36 при подключении к датчику расхода по двухпроводной схеме.Thus, the current pulses I 30 created by the consumption current modulator 15 and carrying information about the current flow rate of the medium being measured are not shunted by the smoothing capacitor 13 on the circuit 35-34, which makes it possible to isolate and process them with a secondary device on the circuit 31-36 when connected to flow sensor in a two-wire circuit.
Преобразователя 16 частота-ток формирует в цепи 37-38 гальванически развязанный стандартный выходной токовый сигнал 4-20 мА, соответствующий расходу измеряемой среды и предназначенный для использования в системах регулирования и индикации текущего расхода.The frequency-current converter 16 generates in a circuit 37-38 a galvanically isolated standard 4-20 mA output current signal corresponding to the flow rate of the medium to be measured and intended for use in control and indication systems of the current flow rate.
Оптронный ключ 17 предназначен для согласования импульсного выходного сигнала датчика расхода по цепи 39-40 с различными типами счетно-индицирующих вторичных устройств при подключении к датчику расхода по четырехпроводной схеме.The optocoupler switch 17 is intended for matching the pulse output signal of the flow sensor in circuit 39-40 with various types of counting-indicating secondary devices when connected to the flow sensor in a four-wire circuit.
Таким образом, совокупность существенных признаков (в том числе и отличительных) предлагаемого устройства обеспечивает достижение требуемого технического результата, соответствует критериям "изобретения" и подлежит защите охранным документом (патентом) РФ в соответствии с просьбой заявителя.Thus, the set of essential features (including distinguishing ones) of the proposed device ensures the achievement of the required technical result, meets the criteria of "invention" and is subject to protection by a title of protection (patent) of the Russian Federation in accordance with the request of the applicant.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005107663/28A RU2287135C1 (en) | 2005-03-18 | 2005-03-18 | Device for transformation of signal of electromagnetic flow meter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005107663/28A RU2287135C1 (en) | 2005-03-18 | 2005-03-18 | Device for transformation of signal of electromagnetic flow meter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005107663A RU2005107663A (en) | 2006-08-27 |
RU2287135C1 true RU2287135C1 (en) | 2006-11-10 |
Family
ID=37061142
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005107663/28A RU2287135C1 (en) | 2005-03-18 | 2005-03-18 | Device for transformation of signal of electromagnetic flow meter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2287135C1 (en) |
-
2005
- 2005-03-18 RU RU2005107663/28A patent/RU2287135C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
П.П.Кремлевский. Расходомеры и счетчики количества. - Л.: Машиностроение, 1975, стр.506-508. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005107663A (en) | 2006-08-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101266158B (en) | Electromagnetic flowmeter and zero point measurement method thereof | |
JPS6237440B1 (en) | ||
US4206641A (en) | Electromagnetic flow meter | |
RU2287135C1 (en) | Device for transformation of signal of electromagnetic flow meter | |
EP2381224B1 (en) | Electromagnetic flow meter | |
RU47511U1 (en) | ELECTROMAGNETIC FLOW METER SIGNAL CONVERTER | |
JPH04174324A (en) | Electromagnetic flowmeter | |
JPH09126849A (en) | Two-wire type electromagnetic flowmeter | |
JPH08285646A (en) | Integral electromagnetic flow meter | |
JPH07324959A (en) | Electromagnetic flowmeter | |
JP5877262B1 (en) | Calibrator for electromagnetic flowmeter | |
SU800651A1 (en) | Electromagnetic flowmeter | |
SU1273820A1 (en) | D.c.voltage instrument transducer with conductive decoupling | |
RU2120623C1 (en) | Capacitance proximate moisture meter | |
SU546781A1 (en) | Electromagnetic Flowmeter with Frequency Output | |
JP3161307B2 (en) | Electromagnetic flow meter | |
JPH0626813Y2 (en) | Vortex flowmeter circuit | |
JPH06258111A (en) | Electromagnetic flowmeter | |
SU1260807A1 (en) | Contactless conductometric converter | |
SU901825A1 (en) | Device for touch-free measuring of flowrateof electroconductive liquid | |
SU1280340A1 (en) | Digital temperature meter | |
SU1154534A1 (en) | Heat flowmeter | |
SU784866A1 (en) | Device for testing electromagnetic meters of circulation rate | |
SU1161901A1 (en) | Induction meter | |
SU1597776A1 (en) | Digital meter of specific conductance of liquids |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140319 |