SU342058A1 - - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в частности дл  измерени  расходов жидкостей, паров н газов, а также тепловой мощности потоков перечисленных сред методом переменного перепада давлени  на сужающем устройстве.

Известны электромеханические н электрические аналого-цифровые устройства, осуществл ющие операцию извлечени  квадратного корн  при измерении расходов. Недостатком указанных расходомеров  вл етс , то, что в них ограничен рабочий диапазон в нижней части шкалы вследствие недостаточной ТОЧНОСТИ; функциональных лекал и сравнительно больщой погрешности измерени  неренада давлени .

Устройства с функциональными и линейными потенциометрами, кроме того,  вл ютс  контактными, что снижает их эксплуатационную надежность, а устройства с электродннамическими преобразовател ми примен ютс  только на посто нном токе.

Целью изобретени   вл етс  устранение указанных недостатков. Эта цель достигаетс  тем, что в расходомере вал электродвигател  компенсирующего преобразовател  жестко св зан с подвижным элементом преобразовател  цепи обратной св зи повторител  электрических сигналов. Коэффициент передачи при этом пропорционален углу поворота выходного вала электродвигател  компенсирующего нреобразовател .

На чертеже представлена схема расходомера .

Расходомер содержит преобразователь Z дифманомегра и преобразователь обратной св зи 2, включенные на вход блока повторител  электрических сигналов 3, к выходу которого подключены преобразователь 4 манометра и комненсирующий преобразователь 5, причем вторичные обмотки (выходы) йреобразователей 4 и 5 подключены на вход электронного усилител  6, к выходу которого подсоединен реверсивный электродвигатель 7, а с валом последнего кинематически св заны преобразователи 2 и 5 таким образом, что утлы поворота их рамок равны между собой и пропорциональны углу поворота вала двигател  7. Первичные обмоткн преобразователей 1 и 5 подключены к источнику нестабилизнрованного нанр жени  переменного тока (сети).

Расходомер работает следующим образом.

На вход повторител  3 поступает разность выходных напр жений t// и f/oc преобразователей У и 2

(1)

.. К4а -коэффициент передачи преобразовател ; а - угол поворота его рамки (или вала двигател  7). .Ki.h U Ul.Ky,(2) где t/j - налр жение сети; KI, Kj - соответствепно коэффициепты передачи преобразовател  1 п усилени  повторител  3. Из (1) и (2) получим U UcKi-K,,Kya, откуда найдем зависимость дл  выходного напр жени  повторител : г 7Uf KlKyfi/04 . Коэффициент усилени  повторител  должен быть такой величины, при которой можно пренебречь единицей в знаменателе (3). Если в относительных единицах при 100% щкалы по расходу, то произведение /С4-(у определ ет нижний предел измерени  т. е. amm. Обычно дл  серийного повторител  допускаетс  погрещность от нелинейности 1%. При этом можно положить /С4-Ду 100 (если ). Если прин ть это же соотнощение дл  (3), то получим °° -100% Выражение (4) показывает зависимость величины нижнего предела измерени  (в %) от величины /С4 и /Су. Из соотнощени  можно определить необходимую величину K-if, задавшись желаемой величиной а. Если в качестве элемента обратной св зи используетс  ферродинамический преобразователь ПФ-3, и величина нижнего предела измерени  расходомера равна, допустим, 10% от верхнего предела, то дл  этого необходимо иметь коэффициент усилени  повторител  пор дка (30-31)-103 и пор дка 60-Ю при нижнем пределе в 5%. При соблюдении приведенных соотношений из (3) получим выражение JJ, из которого видно, что щкалу расходомера невозможно расширить на 100%, но при достаточном коэффициенте усилени  повторител  можно гарантировать погрешность приоора в диапазоне 5-100% щкалы. Напр жение на выходе преобразовател  4 равно U K-jh-U P Kt. (4) Напр жение f/i сравниваетс  с напр жением бз и их разность поступает на вход уси.1Иел  6 компенсатора 5. Компенсирующее напр жение выражаетс  формулой: и, ,о., где Кз - коэффициент передачи компенсирующего преобразовател  5; а - угол поворота его рамки. Из равенства U LI найдем: , V Учет температуры измер емой среды можно осуществить либо изменением коэффициента K в функции температуры, либо коэффициента /Сз- Это осуществл етс  путем включени  параллельно вторичной обмотке соответствующего преобразовател  2 или 5 электрическои цепи, содержащей датчик температуры . Окончательно получим: , V к. Формула (6)  вл етс  типичной дл  расходомеров (или тепломеров) пара и газа. Автоматическое извлечение квадратного корн  и возможность расширени  рабочей части щкалы достигаетс  лишь наличием кинематической св зи: двигатель 7, преобразователь 2, котора  легко осуществл етс  в приборах серийного изготовлени , таких, как дифманометры-расходомеры с коррекци ми типа ДМКВ, вторичные приборы типа ВФС Харьковского завода КИП. Отсутствие в приборе корнеизвлекающего лекала позвол ет расщирить рабочую часть щкалы, облегчает его настройку и уменьщает погрещность . В то же врем  повыщаютс  требовани  к точности преобразователей (в частности , 5 и 2 на чертеже) и к величине коэффициента усилени  повторител , Предмет изобретени  Расходомер, содержащий датчик перепада давлени  на сужающем устройстве, включенный на вход повторител  электрических сигналов , датчики давлени  и температуры измер емоГсред Г , элёк7ронн1й силите7 пенсирующий преобразователь и реверсивный электродвигатель, отличающийс  тем, что, с целью автоматизации операции извлечени  квадратного корн , повышени  точности измерени , расщирени  рабочей части шкалы и упрощени  настройки, в нем вал электродвигател  компенсирующего преобразовател  жестко св зан с подвижным элементом нреобразовател  цени обратной св зи повторите