Г
-1
CD
1,
а
со
Йв«/ Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического контрол и измерени расхода жидких и газообразных веществ, например, на -тепловых электростанци х. Известно устройство дл измерени расхода веществ, содержащее устройстэо , дифманометр и схему обработки измерительной информации 13Недостатком известного устройства вл етс малый диапазон измерений ( не более 1:4). Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс устрой JPTBO дл измерени расхода вещества содержащее сужающее устройство, дифманометр , соединенный с входом линейного усилител , и вторичный прибор 2J. Недостатком этого устройства вл етс узкий диапазон измерени изза нелинейности характеристики при малых расходах. Цель изобретени - расширение диапазона измерений и обеспечение линейности характеристики во всем диапазоне. Поставленна цель достигаетс тем, что в расходомер жидких и газорбразных веществ, содержащий сужающее устройство, дифманометр, соединенный с входом линейного усилител и вторичный прибор, дополнительно введены нелинейный усилитель с пере даточным коэффициентом по расходу, описываемым выражением K(R) (Q, где К (а) - передаточный коэффицие Гт «2 - посто нные коэффициенты; ft - расход, и сумматор, при этом вход нелинейно го усилител соединен с выходом диф , манометра, а выходы каждого усилител соединены с соответствующим входом сумматора. На фиг, 1 изображена структурна схема расходомера; на фиг. 2 - прин ципиальна электрическа схема измерительного блока. РасходЬмер содержит сужающее уст ройство 1, дифманометр 2, измерительный блок 3, состо щий из линейного 4 и нелинейного 5 усилителей и сумматора б, имеющего два входа, а также вторичный прибор 7. Зажимы 8 и 9 первичной обмотки 10 трансформатора Тр-1 подключаютс к сети, а вторичные обмотки 11-18 служат дл питани цепей устройства (фиг. 2). . Линейный усилитель 4 состоит из мостовой схемы, образованной вторич ной обмоткой 11 трансформатора Тр-1 и обмотками дифманометра 2 (не показаны ), подключенными соответствен но к зажимам 19-21 и 20, 22, в диаональ которой включены резистор 23 (чувствительность и конденсатор 24., а также корректора нул с вторичной обмоткой 12 трансформатора Тр-1 и резисторов 25-27. Подвижный контакт резистора 27 подключаетс к зажиму 20. Выходной сигнал измерительной части снимаетс с подвижного контакта резистора 23 и средней точки корректора нул между резисторами 25 и 2б и подаетс на первичную обмотку 28 выходного ( разделительного / трансформатора Тр-2 линейного усилител с коэффициентом трансформации 1:2,5. Линейный усилитель 4 состоит также из транзистора 29 и вторичной обмотки 30 трансформатора , подключенной через резистор 31 и диод . 32 в цепь эмиттер-база транзистора29 . Питание линейного усилител осуществл етс от обмотки 17 трансформатора Тр-1 через выпр митель 33, Нагрузкой усилител служит резистор 34 с параллельно подключенным конденсатором 35. Источником смещени рабочей точки транзистора 29 служит напр жение на диоде 32, задаваемое обмоткой 15 трансформатора Тр-1, выпр мительными ди.одами 36 и 37 и резистором 38. Применение германиевого диода 32 в качестве источника смещени улучшает температурную стабильность усилител .. Входна цепь нелинейного усилител 5 .аналогична входной цепи линейного усилител . В случае исполь.зовани лндуктивного перепадомера зажимы 3941 нелинейного усилител подключаютс параллельно зажимам 19-21 линейного .усилител , а в случае использовани дифференциально-трансформаторного пер(;тадомера зажимы 40 и 42 подключаютс соответственно к зажимам 20 и 22. В диагональ моста, образованного обмотками перепадомера и обмоткой 13 трансформатора Тр-1, включен резистор 43 (чувствительность ) с параллельным конденсатором 44. Корректор нул нелинейного усилител состоит из мостовой схемы, образованной О.6МОТКОЙ 14 трансформатора Тр-1 и резисторами 45-47. Подвижный контакт резистора 47 подключаетс к зажиму 40. Выходной сигнал измерительной части нелинейного усилител снимаетс с подвижного контакта резистора 43 и средней точки диагонали моста корректора нул между резисторами 45 и 46 и подаетс в первичную обмотку 48 входного разделительного) трансформатора Тр-3 с коэффициентом трансформации . Нелинейный усилитель 5 состоит также из транзистора 49 и вторичной обмотки 50 трансформатора Тр-3, под ключенной через германиевый диод 51 в цепь эмиттер-база транзистора 49, В отличие от линейного усилител в цепи эмиттера транзистора 49 величина сопротивлени равна нулю, что позвол ет получать большой коэффици ент усилени сигнала при малых вели чинах входного сигнала .и меньший коэффициент усилени при больших . входных сигналах. Питание нелинейного усилител осуществл етс от обмотки 18 трансформатора Тр-1 чере выпр митель 52. Нагрузкой усилител служит резистор 53 с параллельно подключенным конденсатором 54. Источником смещени рабочей точки тра зистора 49 служит напр жение на дио де 51, задаваемое обмоткой 16 транс форматора Тр-1, выпр мительными дио дами 55 и 56. и резистором 57. Подвижный контакт нагрузочного резистора 34 линейного усилител соединен с рбще;й точкой соединени нагрузочного резистора и вторично обмотки 18 трансформатора, питающег транзистор 49, а подвижный контакт нагрузочного резистора 53 соединен с. общей точкой соединени резистора 34 и мостового выпр мител 33 через резистор 58. Выходное напр жение устройства снимаетс с зажимов 59 и 60 резистора 58. При таком подключении резисторов 33, 53 и 58 выходной сигнал устройства равен сумме падени напр жени на нагрузках линейного и нелинейного усилителей. .Расходомер работает следующим образом, (фиг. 1). Перепад давлени , создаваемый на сужающем устройстве 1 з.а счет ,пр6- . уекани вещества, преобразуетс в Шфманометре 2 в электрический сигнал , который в измерительном блоке одновре1«юнно усиливаетс линейным 4 и нелинейным 5 усилител ми, выходные сигналы которьах поступают на входы сумматора 6 и далее на вто ричный прибор 7. Зависимость напр жени и,, на вых де линейного усилител 4 от расхода вещества Q определ етс выражением , где -d-,- посто нный коэффициент. Линейную зависимость между расхо дом вещества И и показани ми прибо ра .1/2 получают из выражени ,a, 2 где 01 - посто нныйкоэффициент. Напр жение U на выходе нелинейн го усилител 5 определ ют из выражени , . иэ и2-ц . (з Измерительный бло.к (фиг. 2) рабо тает следующим образом. Изменение расхода вещества вызывает изменение исходного сигнала ди манометра, в реэ льтате чего, в диагонали моста измерительной части линейного усилител 4 по вл етс переменный ток, и падение напр жени на резисторе 23 подаетс на вход усилител через трансформатор Тр-2, ;который служит дл кондуктивного разделени входныхцепей от усилител и дл повышени сопротивлени усилител ,приведенного к первичной обмотке. Падение-напр жени на резисторе 34 от посто нной составл ющей тока коллектора транзистора 29 вл етс выходным сигналом линейного усилител . При отсутствии сигнала токи коллектора в каждый полупериод равны и протекают в нагрузке по разным направлени м, т.е. посто нна составл н ца напр жени в нагрузке при отсутствии сигнала равна нулю. Приподаче сигнаша на вход усилител ток коллектора транзистора 29, а следовательно, и .ток через емкость 35 в один полупериод увеличиваетс , в другой уменьшаетс . В. нагрузке усилител выдел етс посто нна составл юща напр жени , пропорциональна разности токов коллектора в каждый полупериод,Пол рность напр жени на выходе зависит от того, в какой из прлупериодов ток коллектора увеличиваетс , что, в свою очередь, зависит от фазы входного сигнала. Следовательно, усилитель вл етс фазочувствительным. Так как при подаче на вход рёактивной составл ющей или четных гармоник средние значени токов коллектора в ка щый полупериод равны, посто ина составл юща напр жени - в нагрузке равна.нулю. Аналогично падение напр жени с резистора 43 измерительной части нелинейного усилител подаетс на его вход через трансформатор . Выходной сигнал нелинейного усилител снимаетс с резистора 53. В отли- чие от линейного усилител , у нелинейного усилител коэффициент трансформации трансформатора Тр-3 2,5:1, величина сопротивлени в цепи эмиттера транзистора 49 равна нулю. Напр жени на резисторах 34-и 53 суммируютс на резисторе 58. Суммарный сигнал, линейно завис щий от расхода,может быть подан на прибор (показывающий, самопишущий, суммирующий и т.д.) или на вход регул тора автоматизированной системы. Экономический эффект от использовани изобретени достигаетс за счет возможности расширени диапазона измерений и линейной зависимостью между расходом вещества и выходным сигналом измерительного блока в различных технологических процессеис, например при работе злектростанций.