RU2584384C2 - Способ измерения расхода электропроводных жидкостей - Google Patents
Способ измерения расхода электропроводных жидкостей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2584384C2 RU2584384C2 RU2014131870/28A RU2014131870A RU2584384C2 RU 2584384 C2 RU2584384 C2 RU 2584384C2 RU 2014131870/28 A RU2014131870/28 A RU 2014131870/28A RU 2014131870 A RU2014131870 A RU 2014131870A RU 2584384 C2 RU2584384 C2 RU 2584384C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flow rate
- processor
- measuring
- electrodes
- flow
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Способ измерения расхода электропроводных жидкостей относится к области приборостроения, а именно к технике измерения расхода электропроводных жидкостей с помощью электромагнитных расходомеров. Способ реализуется посредством трубопровода первичного преобразователя расхода с установленными на нем обмотками возбуждения магнитной системы. В трубопроводе установлены два диаметрально противоположно расположенных электрода. Запитка обмоток возбуждения осуществляется от программно-управляемого источника двухполярного импульсного тока. Сигнал с электродов, пропорциональный расходу, поступает на измерительный усилитель, преобразуется в цифровой код в АЦП и подается в процессор. Процессор по определенному алгоритму посредством регулятора управляет источником тока запитки. Выходной сигнал, пропорциональный току запитки, расходу Q и не зависящий от электрических процессов на электродах, снимается с резистора R, включенного последовательно в цепь запитки, преобразуется в цифровой код в АЦП и поступает в процессор. Процессор формирует сигнал, пропорциональный расходу в цифровом виде. Технический результат - возможность создания электромагнитных расходов с повышенной точностью в широком диапазоне измерения расхода. 3 ил.
Description
Изобретение относится к области приборостроения, а именно к технике измерения расхода электропроводных жидкостей с помощью электромагнитных расходомеров.
Известен электромагнитный расходомер (а.с. №1656328, кл. G01F 1/58, опубл. 1991 г.), содержащий в измерительной цепи первичный преобразователь расхода, коммутатор, преобразователь сигнала, регулятор коэффициента передачи, имеющий в режиме измерения постоянный коэффициент передачи, два устройства выборки и хранения аналоговых сигналов, схему сравнения, источник образцового напряжения и индикатор, в котором для уменьшения погрешности измерения расхода из-за нестабильности тока возбуждения происходит периодическая калибровка регулятора коэффициента передачи с использованием контрольного сигнала, в результате выходное напряжение схемы сравнения через второе устройство выборки-хранения изменяет коэффициент передачи до равенства выходного напряжения образцовому. Недостатком данного расходомера является коррекция тока питания обмоток возбуждения по источнику стабилизированного напряжения, в связи с чем не учитываются параметры измеряемой среды и магнитной системы, что уменьшает точность измерения расхода.
Известен расходомер (а.с. №1826708, кл. G01F 1/60, опубл. 1996 г.), содержащий электромагнитный преобразователь расхода, блок управления, генератор, усилители сигналов, мультиплексоры, преобразователь отношений сигналов, суммирующий усилитель, отсчетное устройство, который позволяет повысить точность измерения за счет коррекции аддитивной погрешности, возникающей при движении жидкости через электромагнитный преобразователь расхода, путем сравнения отношений преобразованных сигналов. Недостатком этого устройства является невозможность коррекции мультипликативной погрешности измерения расхода и отсутствие коррекции зависимости свойств магнитной системы от свойств окружающей и измеряемой среды, что снижает точность измерения расхода.
Известен способ измерения расхода (авторское свидетельство СССР №1649279, кл. G01F 1/56, опубл. 1991), в котором в процессе измерения расхода среды измеряют напряжение, пропорциональное вихревым токам в среде, и напряжение, пропорциональное скорости движения среды. Напряжение, пропорциональное вихревым токам в среде, сравнивают с эталонным напряжением от источника напряжения и разность между ними поддерживают равной нулю путем регулирования тока питания магнитной системы преобразователя. О расходе судят по величине напряжения, пропорционального средней скорости движения измеряемой среды в измерительном канале. В данном способе в тракт питания током обмоток магнитной системы введена отрицательная обратная связь по усиленному вихревому сигналу для регулирования тока питания магнитной системы преобразователя. Недостатком является коррекция погрешности по косвенной характеристике, по вихревым токам пропорциональным величине и распределению магнитной индукции, а не по конечному результату, т.е. по расходу, что снижает точность измерения.
Наиболее близким является способ измерения расхода (патент РФ №2247329, кл. G01F 1/56, 2005 г.) и схема, реализующая способ измерения, которая содержит магнитную систему, основной и дополнительный каналы с электродами, усилитель мощности, генератор прямоугольных сигналов, предварительный усилитель, суммирующий усилитель, компаратор, схему выборки и хранения аналогового сигнала, источник опорного напряжения, индикатор. В дополнительном измерительном канале поддерживается постоянный расход. Недостатком данного способа измерения является использование аналоговых элементов, что снижает возможность реализации автоматической коррекции погрешности измерения вследствие искажения аналогового сигнала в элементах схемы при его сравнении и усилении из-за несовершенства элементов. Конструкция сложная и дорогостоящая.
Задачей изобретения является повышение точности измерения вследствие независимости способа от электрохимических процессов на электродах и возможности расширить диапазон измерения расхода.
Технический результат достигается тем, что способ измерения расхода электропроводных жидкостей, заключающийся в измерении электрического сигнала, пропорционального скорости движения жидкости, отличающийся тем, что с целью повышения точности измерения расхода, которая зависит в частности от электрохимических процессов на электродах первичного преобразователя расхода, вводится отрицательная обратная связь, состоящая из процессора 4, регулятора 5, посредством которой при изменении расхода жидкости Q по сигналам с электродов Э1, Э2, по определенному алгоритму процессора 4 управляется источник тока запитки 6 обмоток возбуждения OB1, ОВ2 магнитной системы. Сигнал, пропорциональный расходу Q, снимается с резистора R, включенного в схему запитки последовательно с обмотками возбуждения OB1, ОВ2. Величина сигнала имеет значение, достаточное для цифровой обработки, и не зависит от электрохимических процессов на электродах Э1, Э2.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг. 1 предоставлена функциональная схема, где реализуется предлагаемый способ измерения расхода электропроводных жидкостей; на фиг. 2 предоставлена диаграмма зависимости сигналов с электродов Э1, Э2, преобразованных в код АЦП от расхода; на фиг. 3 предоставлена диаграмма зависимости тока запитки обмоток возбуждения, пропорционального расходу, от расхода Q.
Трубопровод 1, на котором установлена магнитная система с обмотками возбуждения OB1, ОВ2. В трубопроводе установлены два диаметрально противоположно расположенных электрода Э1, Э2. Запитка обмоток возбуждения OB1, ОВ2 осуществляется от программно-управляемого источника двухполярного импульсного тока 6. Сигнал с электродов Э1, Э2, пропорциональный расходу, поступает на измерительный усилитель 2, преобразуется в цифровой код в АЦП 3 и подается в процессор 4. Процессор 4 по определенному алгоритму, посредством регулятора 5, управляет источником тока запитки 6. Выходной сигнал, пропорциональный расходу Q, снимается с резистора R, преобразуется в цифровой код в АЦП 7 и поступает в процессор 4. Процессор 4, формирует выходной сигнал, пропорциональный расходу в цифровом виде.
В режиме измерения расхода обмотки возбуждения OB1, ОВ2 запитываются от источника стабилизированного двухполярного импульсного тока 6. На электродах Э1, Э2 при движении жидкости в трубопроводе наводится ЭДС.
где:
В - индукция магнитного поля;
Ду - диаметр условного прохода трубопровода;
Vc - скорость движения жидкости (расход Q).
Сигнал с электродов Э1, Э2 поступает на измерительный усилитель 2, преобразуется в цифровой код в АЦП 3 и поступает в процессор 4, который по определенному алгоритму посредством регулятора 5 управляет источником тока запитки 6 обмоток возбуждения OB1, ОВ2. С резистора R, включенного последовательно в цепь запитки, снимается сигнал, пропорциональный установленному расходу и току запитки, преобразуется в цифровой код в АЦП 7 и подается на процессор 4.
При изменении расхода (уменьшении скорости движения жидкости), согласно формуле (1), уменьшается сигнал с электродов Э1, Э2. Процессор 4 анализирует коды АЦП 3 и выдает команду на увеличение тока запитки обмоток возбуждения OB1, ОВ2 посредством регулятора 5. С резистора R снимается сигнал, пропорциональный току запитки и новому значению расхода жидкости Q.
В результате, при изменении расхода в сторону увеличения или уменьшения, алгоритм работы процессора 4 обеспечивает формирование на резисторе R сигнала, зависящего от тока запитки, пропорционального установленному расходу, не зависящего от электрохимических процессов на электродах Э1, Э2 и имеющего большое значение отношения сигнал/шум.
Таким образом, предложенный способ измерения расхода жидкости позволяет создавать электромагнитные расходы с повышенной точностью в широком диапазоне измерения расхода.
Claims (1)
- Способ измерения расхода электропроводных жидкостей, заключающийся в измерении электрического сигнала, пропорционального скорости движения жидкости, отличающийся тем, что сигнал с электродов совместно с алгоритмом работы процессора управляет работой источника запитки обмоток возбуждения магнитной системы, информация о текущем расходе Q жидкости, не зависящая от электрохимических процессов на электродах, снимается с резистора R, включенного последовательно в цепь тока запитки, и в цифровой форме поступает в процессор, процессор в цифровой форме выдает сигнал, пропорциональный расходу Q.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014131870/28A RU2584384C2 (ru) | 2014-07-31 | 2014-07-31 | Способ измерения расхода электропроводных жидкостей |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014131870/28A RU2584384C2 (ru) | 2014-07-31 | 2014-07-31 | Способ измерения расхода электропроводных жидкостей |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014131870A RU2014131870A (ru) | 2016-02-20 |
RU2584384C2 true RU2584384C2 (ru) | 2016-05-20 |
Family
ID=55313457
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014131870/28A RU2584384C2 (ru) | 2014-07-31 | 2014-07-31 | Способ измерения расхода электропроводных жидкостей |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2584384C2 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021045922A1 (en) * | 2019-09-05 | 2021-03-11 | Micro Motion, Inc. | Continuously adaptive digital coil driver for magnetic flowmeter |
US11181404B2 (en) | 2019-09-05 | 2021-11-23 | Micro Motion, Inc. | Magnetic flowmeter with a current sampling circuit sampling coil current pulses at a sampling frequency |
US11204267B2 (en) | 2019-09-05 | 2021-12-21 | Micro Motion, Inc. | Continuously adaptive digital coil driver for magnetic flowmeter |
US11204268B2 (en) | 2019-09-05 | 2021-12-21 | Micro Motion, Inc. | Magnetic flowmeter having a programmable bi-directional current generator |
US11333537B2 (en) | 2019-09-05 | 2022-05-17 | Micro Motion, Inc. | Load leveling boost supply for magnetic flowmeter |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1075080A1 (ru) * | 1982-07-28 | 1984-02-23 | Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина | Коррел ционный способ измерени расхода |
US5231883A (en) * | 1990-12-24 | 1993-08-03 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Transient flowmeter calibration facility |
RU2319113C2 (ru) * | 2003-09-05 | 2008-03-10 | Майкро Моушн, Инк. | Система фильтра расходомера и способ удаления шума из сигнала расходомера (варианты) |
RU2518380C1 (ru) * | 2013-01-09 | 2014-06-10 | Открытое акционерное общество научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения "НИИТеплоприбор" | Электромагнитный способ измерения расхода |
-
2014
- 2014-07-31 RU RU2014131870/28A patent/RU2584384C2/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1075080A1 (ru) * | 1982-07-28 | 1984-02-23 | Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина | Коррел ционный способ измерени расхода |
US5231883A (en) * | 1990-12-24 | 1993-08-03 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Transient flowmeter calibration facility |
RU2319113C2 (ru) * | 2003-09-05 | 2008-03-10 | Майкро Моушн, Инк. | Система фильтра расходомера и способ удаления шума из сигнала расходомера (варианты) |
RU2518380C1 (ru) * | 2013-01-09 | 2014-06-10 | Открытое акционерное общество научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения "НИИТеплоприбор" | Электромагнитный способ измерения расхода |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
C1. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021045922A1 (en) * | 2019-09-05 | 2021-03-11 | Micro Motion, Inc. | Continuously adaptive digital coil driver for magnetic flowmeter |
US11181404B2 (en) | 2019-09-05 | 2021-11-23 | Micro Motion, Inc. | Magnetic flowmeter with a current sampling circuit sampling coil current pulses at a sampling frequency |
US11204267B2 (en) | 2019-09-05 | 2021-12-21 | Micro Motion, Inc. | Continuously adaptive digital coil driver for magnetic flowmeter |
US11204268B2 (en) | 2019-09-05 | 2021-12-21 | Micro Motion, Inc. | Magnetic flowmeter having a programmable bi-directional current generator |
US11333537B2 (en) | 2019-09-05 | 2022-05-17 | Micro Motion, Inc. | Load leveling boost supply for magnetic flowmeter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2014131870A (ru) | 2016-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2584384C2 (ru) | Способ измерения расхода электропроводных жидкостей | |
US9658089B2 (en) | Electromagnetic flowmeter with voltage-amplitude conductivity-sensing function for a liquid in a tube | |
RU2645834C1 (ru) | Способ и устройство для определения расхода в трубопроводах больших диаметров | |
US9983035B2 (en) | Method for setting a constant magnetic field strength of a magnetic field and a flowmeter | |
EP3680628A1 (en) | Magnetic flowmeter assembly with zero-flow measurement capability | |
JP6457531B2 (ja) | 動作設定値自動選定機能を有する電磁式流量計 | |
JP2015534067A (ja) | 複数のコイルを有する磁気流量計 | |
CN101784870A (zh) | 电磁流量计的操作条件的噪声诊断 | |
RU2295706C2 (ru) | Электромагнитный расходомер | |
US10215602B2 (en) | Apparatus for measuring the volume flow of a fluid | |
CN107430015B (zh) | 具有减小的电流消耗的磁感应通过流量测量装置 | |
US20230213367A1 (en) | Method of operating a magnetically-inductive flowmeter | |
EP3680627A1 (en) | Magnetic flowmeter assembly having independent coil drive and control system | |
CN105793675A (zh) | 用于操作磁感应测量系统的方法 | |
CN106574858B (zh) | 具有多个测量电极对和不同测量管横截面的磁感应流量测量装置 | |
CN110207768A (zh) | 一种智能电磁流量计 | |
RU2489684C1 (ru) | Электромагнитный расходомер | |
RU2584343C2 (ru) | Способ измерения расхода электропроводных жидкостей | |
US9285256B1 (en) | Electromagnetic flowmeter with variable-frequency conductivity-sensing function for a liquid in a tube | |
RU2631916C1 (ru) | Способ контроля измерения расхода текучих сред электромагнитным расходомером | |
RU175583U1 (ru) | Устройство для определения расхода в трубопроводах больших диаметров | |
US11047719B2 (en) | Magneto-inductive flow meter and operating method of analyzing a voltage pulse to correct an electrode voltage profile | |
RU2327977C2 (ru) | Устройство для измерения электрической проводимости жидкости | |
RU2494354C1 (ru) | Способ поверки электромагнитных расходомеров без съема с трубопровода | |
CN103791955A (zh) | 基于磁场测量的电磁流量计励磁电路 |