SU1719905A1 - Устройство дл измерени расхода газа меточным методом - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горной промышленности и может быть использовано дл  измерени  расхода газа, выдел ющегос  при бурении разведочных шпуров. Целью изобретени   вл етс  повышение точности и расширение диапазона измерени . При измерени х в устройстве с помощью пикового детектора 12, задатчика 19 уровн  сигнала, вычитающего блока 20 и двухвхо- дового суммирующего импульсного усилител  обеспечиваетс  автоматическа  регулировка температуры тепловой метки, формируемой генератором 2 тепловых меток . 2 ил.

Description

(Л

С

ю ю о

СП

фиг.1

Изобретение относитс  к горной промышленности и может быть использовано дл  измерени  расхода газа, выдел ющегос  при бурении разведочных шпуров.

Известен измерительный преобразователь скорости потока, содержащий генератор и регистратор меток, триггер дл  фиксировани  моментов запуска и регистрации метки, генератор импульсов, управл емый делитель частоты и счетчик дл  записи числа, соответствующего времени переноса метки от генератора к регистратору , амплитудный детектор, устройство выборки-хранени , делитель напр жени .

Недостатком этого устройства  вл етс  мала  ширина диапазона измерени  вследствие невозможности надежной регистрации меток вблизи границ диапазона измерени .

Наиболее близким по технической сущности  вл етс  устройство измерени  расхода газа, содержащее генератор тепловых меток, подключенный к выходу импульсного усилител , и мостовую схему регистрации меток, в одно из плеч которой включен терморезистор , усилитель выходного сигнала мостовой схемы регистрации, к выходу которого подключены формирователь импульсов и пороговый элемент первый и второй одновибраторы, делитель частоты, триггер, элемент И..

Однако прототип характеризуетс  недостаточной точностью измерени  при. регистрации метки области малых скоростей потока и ограничением диапазона в области больших скоростей вследствие снижени  температуры метки и невозможности ее надежной регистрации на фоне шумов.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  в области малых скоростей потока и расширение диапазона измерени  в области больших скоростей путем автоматической установки температуры тепловой метки при изменении скорости измер емого потока.

На фиг. 1 приведена функциональна  схема устройства измерени  расхода газа меточным методом; на фиг. 2 - временна  диаграмма сигналов на выходах блоков устройства .

Устройство содержит измерительный воздушный канал 1 в котором размещен генератор 2 тепловых меток, выполненный, например, в виде тонкой нити из высокоом- ного провода, и терморезистор 3, включенный в мостовую схему, другими плечами которой  вл ютс  резисторы 4-6. Диагональ моста подключена к входу усилител  7. К выходу усилител  7 подключен формирователь 8 импульсов и пороговый элемент 9.

к выходам которых подключены первый и второй одновибраторы 10 и 11 соответственно .

Устройство содержит также пиковый

детектор 12, элемент И 13, опорный генератор 14, делитель 15 частоты,счетчик 16, двухвходовый суммирующий импульсный усилитель 17, триггер 18, а также последовательно соединенные задатчик 19 уровн 

0 сигнала и вычитающий блок 20.

Устройство работает следующим образом .

При измерении импульсы опорного генератора 14 поступают на вход делител  15

5 частоты, на выходе которого периодически формируютс  кратковременные импульсы напр жени , поступающие на первый вход импульсного усилител  17. Амплитуда импульса напр жени  на выходе суммирующе0 го импульсного усилител  17 определ етс  суммой амплитуды импульса с выхода делител  15 частоты и сигнала с выхода блока 20 вычитани . Поскольку в начале работы устройства сигнал на выходе пикового детекто5 ра равен нулю, то сигнал на выходе блока вычитани  и амплитуда импульса на выходе усилител  17 максимальны (фиг, 2).

Импульс с выхода делител  15 частоты поступает на R-вход счетчика 16, производ 

0 его сброс, и на S-вход триггера 18, устанавлива  его в единичное состо ние. Сигнал 1 с выхода триггера 18 поступает на разрешающий вход счетчика 16, разреша  его работу . По окончании импульса с выхода

5 делител  15, счетчик 16 производит отсчет импульсов опорного генератора 14.

Теплова  метка, создаваема  генератором 2, переноситс  потоком и осуществл ет кратковременный разогрев терморезистора

0 3. Сигнал с выхода мостовой схемы волнообразной формы усиливаетс  усилителем 7, поступает на входы формировател  8 импульсов , порогового элемента 9 и пикового детектора 12. Уровень срабатывани  по5 рогового элемента 9 превышает сигнал помехи. При достижении регистрируемым сигналом порогового уровн  на выходе элемента 9 возникает сигнал логической 1, поступающий на второй вход элемента 2И

0 13 и вызывающий срабатывание одновибра- тора 11, который своим импульсом сбрасывает пиковый детектор 12. При достижении выходным сигналом блока 7 экстремума на выходе формировател  8 импульсов возни5 кает сигнал логической 1, по которому срабатывает одновибратор 10. Импульс с его выхода, пройд  через элемент 2И 13, при этом поступает на R-вход триггера 18, перевод  его в нулевое состо ние. Сигнал логический О с выхода триггера 18 поступает

на вход разрешени  счета счетчика 16, запреща  дальнейший отсчет. В счетчике 16 при этом оказываетс  зафиксированным число, соответствующее времени переноса метки от генератора к регистратору.

Уровень сигнала прин той метки запоминаетс  пиковым детектором 12 и сохран етс  до прихода следующей тепловой метки. Сигнал на выходе блока 20 вычитани  пропорционален разности сигналов заданной амплитуды метки, поступающей с задатчика уровн  сигнала 19 и фактической - с пикового детектора 12.

При работе устройства в каждом цикле измерени  пиковым детектором 12 запоминаетс  амплитуда сигнала регистрации метки , а блок 20 вычитани  производитс  коррекци  под величину, заданную с блока 19 амплитуды импульса, подаваемого на генератор 2 меток. На средних скорост х измер емого потока амплитуда этого импульса минимальна, а в области больших и малых скоростей возрастает. Тем самым при ухудшении условий регистрации метки на больших и малых скорост х потока автоматически увеличиваетс  температура создаваемой тепловой метки, за счет чего достигаетс  повышение точности и расширение диапазона измерени  расходомера.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и  

Устройство измерени  расхода газа меточным методом, содержащее генератор

тепловых меток, подключенный к выходу импульсного усилител , мостовую схему регистрации меток, в одно из плеч которой включен терморезистор, усилитель выходного сигнала мостовой схемы регистрации, к выходу которого подключены формирователь импульсов и пороговый элемент, первый и второй одновибраторы, делитель частоты, триггер, элемент И, один вход которого подключен к выходу первого одно- вибратора, другой вход - к выходу порогового элемента, а выход - к одному из установочных входов триггера, отличающеес  тем, что, с целью повышени 

точности и расширени  диапазона измерени , в него введены опорный генератор, счетчик импульсов, задатчик уровн  сигнала ,.блок вычитани , один вход которого подключен к выходу задатчика уровн  сигнала,

пиковый детектор, один вход которого соединен с выходом второго одновибратора, другой - с входом порогового элемента, а выход - с другим входом блока вычитани , причем импульсный усилитель выполнен

суммирующим, один вход которого соединен с выходом делител  частоты, установочным входом счетчика и вторым установочным входом триггера, а другой - с выходом блока вычитани , при этом опорный генератор подключен к входу делител , частоты и счетному входу разрешени  счета счетчика.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство измерения расхода газа меточным методом, содержащее генератор тепловых меток, подключенный к выходу импульсного усилителя, мостовую схему регистрации меток, в одно из плеч которой включен терморезистор, усилитель выходного сигнала мостовой схемы регистрации, к выходу которого подключены формирователь импульсов и пороговый элемент, первый и второй одновибраторы, делитель частоты, триггер, элемент И, один вход которого подключен к выходу первого одновибратора, другой вход - к выходу порогового элемента, а выход - к одному из установочных входов триггера, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерения, в него введены опорный генератор, счетчик импульсов, задатчик уровня сигнала.блок вычитания, один вход которого подключен к выходу задатчика уровня сигнала, пиковый детектор, один вход которого соединен с выходом второго одновибратора, другой - с входом порогового элемента, а выход - с другим входом блока вычитания, причем импульсный усилитель выполнен суммирующим, один вход которого соединен с выходом делителя частоты, установочным входом счетчика и вторым установочным входом триггера, а другой - с выходом блока вычитания, при этом опорный генератор подключен к входу делителя, частоты и счетному входу разрешения счета счетчика.