SU731296A1 - Расходомер - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  расхода жидкое тей с помощью тахометрических датчиков .расхода, имеющих частотный вьцсодной сигнал.

Известен расходомер 1, имеющий в своем составе датчик расхода, датчик плотности и схему умножени .

Известен также расходомер 2, содержащий соединенные последовательно кварцевый генератор частоты, задатчик времени измерени , триггер управлени , блок совпадени , сумматор , счетчик, регистр и индикатор. Выход триггера соединен с входом кварцевого генератора частоты и через шифратор - со вторым входом счетчика. Датчик плотности соединен со вторым входом сумматорачерез кодовый преобразователь, второй ВЕаГход которого соединен со вторым входом триггера, а датчик расхода св зан со вторым входом блока совпадени . Выход регистра через многопредельный цифровой дискриминатор соединен со вторым входом задатчике времени измерени . Данный расходомер наиболее близок к изобретению

по технической сущности и достигаемым результатам.

В этом расходомере весь диапазон , охватываемый датчиком расхода, делитс  на заданное количество пределов , каждому из которых соответствует заранее установленное врем  измерени , численно равное тангенсу угла наклона характеристики датчика расхода благодар  чему снижаетс  погрешность от нелинейности его характеристики . Переключение пределов измерени  осуществл етс  цифровым многопредельным дискриминатором после сравнени  выдаваемого регистром кода, соответствующего величине измер емого расхода, с заранее установленными границами пределов.

Недостатком такого расходомера  вл етс  то, что переключение пределов измеренил-фроисходит по окончании цикла изменени  с некоторым запаздыванием, равным длительности одного измерени . В случае измерени  величины расхода первое измерение , проведенное после этого изменени , оказываетс  неточным, так как дискриминатор переключает предел измерени  только после окончани  цикла измерени . Поэтому получать достоверные результаты можно только после проведени  второго цикла измерени .

Кроме того, в данном расходомере аппроксимаци  нелинейной характеристики датчика расхода производитс  отрезками пр мых линий,которые имеют одинаковую уставку (оди .наковое смещение относительно начала координат графика зависимости расход-частота выходного сигнала), а различаютс  только тангенсом угла наклона.

В этом случае дл  достижени  высокой точности измерени  датчиков расхода, нелинейность характеристики которых значительна, аппроксимацию необходимо производить большим количеством пр молинейных отрезков, что требует делени  характеристики датчика расхода на большое количество пределов. Это вызывает усложнение конструкции цифрового многопредельного дискриминатора и задатчика времени измерени .

Целью изобретени   вл етс  устранение указанных недостатков, а именно - повышение быстродействи  системы измерени  и сокращение количества пределов в диапазоне измерени  датчика дл  аппроксимации его нелинейной характеристики, т.е. упрощение конструкции .

Указанна  цель достигаетс  тем, что предлагаемый расходомер снабжен измерителем частоты, включенным между выходом датчика расхода и входом многопредельного дискриминатора, а к выходу многопредельного дискриминатора подключен второй вход шифратора .

На фиг.1 изображена блок-схема предлагаемого расходомера; на фиг.2- график зависимости частоты выходного сигнала датчика расхода от вели.чины измер емого расхода реализуемой в предложенном расходомере.

Расходомер содержит соединенные последовательно кварцевый генератор 1 частоты, задатчик 2 времени измерени , триггер 3 управлени , блок 4 соединени , сумматор 5, счетчик 6, регистр 7, -индикатор 8. Датчик 9 плотности соединен с сумматором 5 через кодовый преобразователь 10, второй выход которого св зан со вторым входом триггера 3 управлени  причем выход триггера 3 соединен со входом кварцевого генератора 1 и через шифратор 11 - со вторым входо счетчика б, а -датчик 12 расхода подключен ко второму входу блока 4 соединени  и измерителю 13 ча стоты, св занному с цифровым многопредельным дискриминатором 14, выход которого соединен со вторыми входами задатчика 2 времени измеренна  и шифратора 11. Датчик 12 расхода вы полнен в виде осевой турбины.

Расходомер работает следующим бразом.

Каждый цикл измерени  начинаетс  с измерени  плотности и частоты следовани  сигналов от датчика расхода 12 .По окончании измерени  частоты измеритель 13 частоты передает ее кодовое значение на цифровой многопредельный дискриминатор 14. В цифровом многопредельном дискриминаторе .14 весь диапазон измерени , охватываемый датчиком 12 расхода, делитс  в зависимости от необходимой точности измерени  на заданное количество пределов, причем каждому пределу измерени  соответствует заранее установленное-врем  измерени , задаваемое задатчиком 2 времени измерени , и установка, задаваема  шифратором 11.

При поступлении от измерител  13 кода частоты, соответствующего величине измер емого расхода, дискриминатор 14 сравнивает поступивший код с ближайшими по значению границами пределов, на которые делитс  диапазон измерени  датчика расхода. В зависимости от предела измерени , в котором находитс  значение частоты датчика расхода, дискриминатор 14 выдает команду на сохранение или переключение времени измерени  в задатчике 2 времени измерени  и уставки в шифраторе 11. Одновременно сигнал датчика 9 плотности поступает в кодовый преобразователь 10,который по окончании измерени  плотности выдает кодовое ее значение на вход сумматора 5 и вырабатывает команду на запуск триггера 3 управлени . Сигнал триггера 3 запускает кварцевый генератор 1 частоты, открывает блок 4 совпадени  и через шифратор 11 записывает в счетчик 6 код, несущий информацию об установке, соответствующей выбранному дискриминатором 14 пределу измерени .

Кварцевый генератор 1 частоты выдает импульсы на вход задатчика 2 времени измерени , который формирует временной интервал, установленный дискриминатором 14. В сумматоре 5 происходит суммирование значений плотности от кодового преобразовател  11 стольк раз, сколько импульсов пройдет через блок 4 совпадени  от датчика 12 расхода , при этом сигналы переноса поступают в счетчик 6 импульсов. По окончании времени измерени  по команде с задатчика 2 триггер 3 управлени  возвращаетс  в исходное состо ние, и блок 4 совпадени  закрываетс . Цикл измерени  заканчиваетс , а значение массового расхода записываетс  в регистр 7 и высвечиваетс  на индикаторе 8.

Claims (2)

1. Измеренный массовый расход вычисл етс  по формуле ,ptb-, , где f - частота выходного сигнала датчика расхода; врем  измерени , задаваемое задатчиком 2, численно равное тангенсу угла наклона харакреристики датчика расхода в i-m пределе измерени , установленном дискри минатором; ( р - плотность жидкости; Ь - уставка, задаваема  шифратором И, чГисленно равна  величине смещени  характеристики датчика расхода относительно начала координат в i-m пределе, установленном дискриминатором. На графике (фиг.2) лини  I соответствует фактичес/ ой зависимости Между частотой f выходного сигнала датчика расхода и измер емым расходом Q . Отрезками II и III изображен линеаризованна  характеристика датчи ка, т.е. диапазон измерени  разбит н заданное количество пределов, например , на два, причем каждому пределу соответствуют уставки Ц/Ь и врем  измерени  t ,t2 .Значени  б и б Соответствуют погрешност м измерени  в каждом пределе. Формула изобретени  Расходомер, содержащий датчик рас хода, датчик плотности, соединенные последовательно кварцевый генератор частоты, адатчик времени измерени ,, триггер управлени , блок совпадени , ;:умматор, счетчик, регистр и индикатор , причем датчик плотности соединен с сумматором через кодовый преобразователь , второй выход которого соединен со вторым входом триггера управлени , выход триггера управлени  св зан со- входом кварцевого генератора и через шифратор - со вторым входом счетчика, датчик расхода подключен ко второму входу блока совпадени , а ко второму входу задатчика времени подсоединен выход многопредельного дискриминатора , отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи  и упрощени  схемы, он снабжен измерителем частоты, включенным между выходом датчика расхода и входом многопредельного дискриминатора, а к выходу многопредельного дискриминатора подключен второй вход шифратора . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе l. Авторское свидетельство СССР № 426149, кл. G 01 F 1/56, 1971.
2. 2. Авторское свидетельство СССР по за вке № 2515770/10, кл. G 01 F 1/86, 1977.

   фиъ..1

   ..V ,-. л , - .

   ;V. . Г i , f

   731296