SU515944A1 - Устройство дл измерени массового расхода жидкостей и газов - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области измерени  массового расхода жидкостей и газов.

Известные устройства дл  измерени  массового расхода, содержащие гидродинамический датчик объемного расхода с индуктивным преобразователем, включенным в K.Lцепь , датчик плотности с емкостным преобразователем , включенным в С-цепь, и LCмультивибратор , имеют небольшой допустимый диапазон изменени  индуктивности и емкости первичных преобразователей датчиков , включенных в плечо LC-мультивибратора , что сужает диапазон измерени  массового расхода.

Дл  расширени  диапазона измер емых величин в предлагаемое устройство введены включенные в RL-цеиъ и / С-цепь управл емые резисторы, блок управлени  и нуль-орган , причем управл юш,ие входы управл емых резисторов подключены к выходу блока управлени , вход которого соединен с общей точкой емкостного преобразовател  и его управл емого резистора. Обща  точка индуктивного преобразовател  и его управл емого резистора соединена с входом нуль-органа , а корнеизвлекающий блок содержит транзистор, к коллектору которого подключен выход нуль-органа, термически св занный с коллекторным переходом транзистора датчика разностной температуры, выход которого через усилитель св зан с эмиттернобазовым переходом транзистора. Эмиттер транзистора подключен к регистратору.

На фиг. I показана блок-схема устройства; на фиг. 2 - временна  диаграмма сигналов на выходах блоков.

Устройство состоит из датчика 1 плотности с емкостным преобразователем, датчика 2 объемного расхода и с индуктивным преобразователем , управл емых резисторов 3 и 4 и блока управлени  5, включающего выпр мл ющий фильтр 6, сумматор 7 и усилитель 8. Устройство содержит также генератор импульсов 9, ключи 10 и 11, источник питани  12, нуль-орган 13, корнеизвлекающий блок 14, состо щий из транзистора 15, датчика 16 разностной температуры и усилител  17, и регистратор 18.

На временной диаграмме прин ты следующие обозначени :

UT - напр жение генератора 9 импульсов,

управл ющее ключами 10 и 11; Uc - напр жение на емкостном преобразователе датчика плотности; t/cp--среднее значение напр жени  Uc, t/o - посто нное напр жение источника

питани  12;

/й - напр жение на уппавл емом резисторе 4; t/T--напр жение на выходе «уль-органа 13; т - длителыность имлульса на выходе нуль-органа 13; Т - Период импульсного напр жени  f/r. Поскольку величина -емкости С преобразозател  датчика плотности и величина индуктивности L преобразовател  датчика объемного расхода 2 имеют гиперболические зависимости от измер емых параметров, то массовый расход вычисл етс  по формуле - - V сг Устройство дл  измерени  массового расхода работает следующим образом. Генератор 9 импульсов управл ет ключами 10 и 11, разомкнутое и замкнутое состо ние которых определ ет соответственно врем  зар да и разр да ем1кости и индуктивности. Посто нные времени цепей разр да выбраны значительно меньшими посто нных времейи цепей зар да, что позвол ет дл  расширени  диапазона изменени  измер емых величины сделать величину скважности импульсов генератора 9 максимально возможной. Блок управлени  резисторами 3 и 4 регулирует сопротивление резистора 3 так, что при изменении емкости выпOv « eтc  равенство . (о 1 di--- U,, где 3 - сопротивление управл емого резистора 3. Так как параметры Uo, Т, ti посто нны, то величина посто нной времени цепи зар да RyC поддерживаетс  неизменной, т. е. ,С JR :::z const(2) В качестве управл емых резисторов 3 и 4 могут быть использованы, например, фоторезисторы . Характеристики резисторов 3 и 4 подбираютс  идентичными, в этом случае блок управлени  поддерживает равенство сопротивлений 4. Нуль-орган 13 формирует импульсы, длительность которых т определ етс  моментом достижени  напр жением t//, уровн  L/2 . 6t/O-f/J Поскольку , а const, длительность импульса нуль-органа определитс  выражением Импульсное напр жение t/т поступает на транзистор 15, в котором система автоматической стабилизации поддерживает посто нной рассеиваемую электрическую мощность. Дл  этого датчик 16 разностной температуры измер ет температурный перегрев коллекорного перехода транзистора 15 и выдает игнал об отклонении его темнератлры от заанного значени . Усилитель 17 регулирует о.к транзистора 15 так, что величина температурного перегрева его поддерживаетс  посто нной . При неизменных услови х теплобмена электрическа  мощность Р в транзиторе 15 также посто нна . Р УТ.Д/К.Д const, где f/T. д. - действующее значение импульс- ного напр жени  Uj; к. д.-действующее значение тока транзистора 15. Учитыва , что Ьт. д. t/al/ l, где плитудное значение напр жени  U-, имеем V Uo у Подставл   в выражение (5) значение т из выражени  (4), получаем 1,.,/ .. (6) /..д::., / КТ оУ In Таким образом, действующее значение тока через транзистор 15 обратно пропорционально квадратному 1корню из произведени  L и С, т. е. массовому расходу. В устройстве можно устанавливать различные диапазоны измерени  путем регулировки опорных напр жений Ui и (/2. Применение фоторезисторов в качестве управл емых резисторов обеспечивает широкий диапазон измерени , так как их сопротивление фоторезисторов может мен тьс  на несколько пор дков. Форм}л а изобретени  Устройство дл  измерени  массового расхода жидкостей и газов, содержащее гидродинамический датчик объемного расхода с индуктивным преобразователем, включенным в 1 Ь-и:&пь, датчик плотности с емкостным преобразователем, включенным в RC-u.enb, генератор,импульсов и соединенные с его выходом ключи, включенные параллельно индуктивному и емкостному преобразовател м, корнеизвлекающий блок и регистратор, отличающеес  тем, что, с целью расширени  диапазона измер емых величин, в него введены заключенные в L-депь и RC-цепь управл емые резисторы, блок управлени  и нуль-орган, причем управл ющие входы управл емых резисторов подключены к выходу блока управлени , вход которого соединен с общей точкой емкостного преобразовател  и его управл емого резистора, обща  точка индуктивного преобразовател  и его управл емого резистора соединена с входом нуль-органа, а корнеизвлек-ающий блок содержит транзистор, к коллектору которого

подключен выход нуль-органа, термически св занный с коллекторным переходом транзистора датчика разностной температуры,

выход которого ч-ерез усилитель св зан с эмиттсрно-базовьш переходом транзистора, эмиттер которого подключен к регистратору.