SU1739204A1

SU1739204A1 - Способ измерени массового расхода потока и устройство дл его осуществлени

Info

Publication number: SU1739204A1
Application number: SU874330556A
Authority: SU
Inventors: Александр Львович Дондошанский; Евгений Васильевич Золотов; Виталий Андреевич Петров; Владимир Константинович Сорокин
Original assignee: Московское Научно-Производственное Объединение "Нефтегазавтоматика"
Priority date: 1987-11-19
Filing date: 1987-11-19
Publication date: 1992-06-07

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и предназначено дл измерени массового расхода потока неоднородного по плотности, преимущественно газо- жидкостмого потока с уровнем объемного газосодержани до 50%. Цель изобретени - расширение диапазона измерений при сохранении точности измерений. Измер емый поток поступает в чувствительные v-образные трубки 1 и 2, приводимые устройством возбуждени и стабилизации и режим резонансных колебаний с посто нной амплитудой скорости колебаний. Моменты сил Кориолиса вокруг осей симметрии чувствительных трубок вызывают по вление vr- лов разворота каждой трубки Прецизионные интеграторы 9,10 преобразуют скоростные сигналы адаптеров 3,4 в сигналы положени , фазовый сдвиг между которыми пропорционален суммарному угсл

Description

Изобретение относитс к измерительной технике-и предназначено дл измерени массового расхода потока, неоднородного по плотности, преимущественно газожидкостного потока с уровнем объемного газосодержани до 50%.

Цель изобретени - расширение диапазона измерений при сохранении точности.

Физическа сущность изобретени заключаетс в следующем.

При измерении расхода газожидкостного потока наблюдаетс нарушение однозначной зависимости между массовым расходом и углом разворота трубок датчика относительно осей их симметрии, что приводит к изменению чувствительности датчика расходомера. Это вление установлено экспериментально по определению функции преобразовани расходомера при измерении массового расхода в водовоздушной смеси.

В процессе экспериментальных исследований установлено, что по вление газовых пузырей в жидкостном потоке приводит к снижению добротности колебательной системы датчика, а также к одновременному уменьшению чувствительности датчика расходомера .

При небольших уровн х газосодержани (не более 50%) сигнал, пропорциональный затуханию колебательной системы и снижению чувствительности датчика, имеет линейную взаимосв зь. Это обсто тельство позвол ет производить коррекцию на изме-. нение чувствительности датчика по величине поглощени потоком колебательной энергии чувствительного элемента.

На чертеже изображена функциональна схема массового расходомера.

Массовый расходомер содержит две чувствительные трубки 1 и 2 0-образного типа, образующие камертонную колебательную систему; датчики скорости колебаний (электромагниты адаптера) 3 и 4

чувствительных трубок; устройство возбуждени и стабилизации колебаний камертона, представл ющее собой последовательную цепь, состо щую из адаптера 3, усилител 5,

регулируемого усилител б с устройством 7 автоматической регулировки усилени и электромагнита 8 возбуждени . Кроме того, расходомер содержит измерительную цепь, котора образуетс прецизионными интеграторамиЭи 10. подключенными своим входами к адаптерам 3 и 4, а выходами - к входам фазового дискриминатора 11, выход которого соединен с входом преобразовател 12 напр жени в частоту. При этом чувствительность этого преобразовател устанавливаетс последовательной цепью, состо щей из выпр мител 13, подключенного к выходу регулируемого усилител 6 и фильтра 14 нижних частот, подключенного

своим выходом к управл ющему входу преобразовател 12 напр жени в частоту. Дл ограничени значени информативной деформации чувствительных трубок 1 и 2 в их конструкцию введены ребра жесткости 15 и

16.

Массовый расходомер работает следующим образом.

Измер емый поток поступает в чувствительные трубки 1 и 2, при водимые устройством возбуждени и стабилизации в режим автоколебаний с посто нной амплитудой вектора скорости. Моменты сил Кориолиса вокруг осей 0 и О1 вызывают по вление соответствующих углов разворота каждой

трубки, пропорциональных массовому расходу через них. Суммарный угол взаимного разворота трубок одна относительно другой несет информацию о массовом расходе всего потока, поступающего на измерение.

Прецизионные интеграторы 9 и 10 преобразуют скоростные сигналы адаптеров 3 и 4 в сигналы положени , фазовый сдвиг между которыми пропорционален указанному углу . Этот фазовый сдвиг преобразуетс фазовым дискриминатором 11 в сигнал посто нного напр жени , а затем преобразователем 12 - в информативный частотный сигнал. Чувствительность преобразовател 12 автоматически выбираетс соответству- ющей потер м колебательной энергии камертона , образованного U-образными трубками. Этой цели служит цепь (блоки 13 и 14) преобразовани тока возбуждени колебаний камертона в напр жение управле- ни чувствительностью преобразовател 12. При по влении в потоке газовых пузырей энерги колебаний камертона уменьшаетс , что приводит к увеличению тока в электромагните 8 возбуждени . Это вызы- вает увеличение сигнала на выходе выпр мител 13 и, следовательно, на выходе фильтра 14. Чувствительность преобразовател 12 увеличиваетс , компенсиру уменьшение угла взаимного разворота U-образных трубок. Ребра 15 и 16 жидкости уменьшают неинформативную деформацию трубок в плоскости чертежа.

Управл чувствительностью преобразовани угла разворота трубок датчика в информативный сигнал, пропорциональной поглощению потоком колебательной энергии датчика, можно расширить диапазон из- мерений массового расхода при сохранении точности.

Claims

Формула изобретени 1. Способ измерени массового расхода потока, включающий пропускание потока через чувствительный элемент камертонного типа, состо щий из двух U- образных трубок, создание режима резонансных колебаний чувствительного элемента с посто нной амплитудой колеба- ний, измерени угла взаимного разворота трубок относительно осей их симметрии и преобразование измеренного угла в величину расхода с одновременным управлением

коэффициентом преобразовани , отличающийс тем, что, с целью расширени диапазона измерений при сохранении точности , управление коэффициентом преобразовани производ т по величине тока возбуждени колебаний камертона.
2.Устройство дл измерени массового расхода потока, содержащее чувствительный элемент камертонного типа, выполненный из двух U-образных трубок, установленных на чувствительном элементе адаптера съема сигналов, устройство возбуждени и стабилизации, включающее последовательно соединенные усилитель, регулируемый усилитель с устройством автоматической регулировки усилени и электромагнит возбуждени , последовательно соединенные фазовый дискриминатор и преобразователь напр жени в частоту с входов управлени чувствительностью преобразовани , первый и второй прецизионные интеграторы, выходы которых подключены к входам фазового дискриминатора , причем выход первого адаптера подключен к входу усилител и входу первого прецизионного интегратора, а выход второго адаптера - к входу второго прецизионного интегратора, отличающеес тем, что, с целью расширени диапазона измерени при сохранении точности, в него введены последовательно соединенные выпр митель и фильтр нижних частот, выход которого подключен к входу управлени чувствительностью преобразовател напр жени в частоту, а входу выпр мител соединен с выходом регулируемого усилител .
3.Устройство по п.2, отличающее- с тем, что кажда v-образна трубка чувствительного элемента снабжена ребром ограничени деформации, жестко закрепленным между ее пр мыми участками .