SU832346A1

SU832346A1 - Vibration-type flowmeter

Info

Publication number: SU832346A1
Application number: SU792813565A
Authority: SU
Inventors: Илья Иосифович Винштейн; Александр Кимович Губарев; Владимир Константинович Сорокин; Алексей Васильевич Барычев; Илья Яковлевич Ривкин; Генрих Саакович Абрамов; Александр Львович Дондошанский
Original assignee: Завод "Электрон" "Главтюменнефтегаза"
Priority date: 1979-09-03
Filing date: 1979-09-03
Publication date: 1981-05-23

Description

1one

Изобретение относитс к средства измерени массового расхода вибрациг онным методом и может быть использовано дл измерени расхода газожидкостных потоков.The invention relates to a means of measuring the mass flow rate by a vibratory method and can be used to measure the flow of gas-liquid flows.

. Известны вибрационные расходоме хл« содержащие консольно защемленный патрубок , сообщающийс в месте защемлени с контролируемой средой, в которых дл повышени точности проточшлй участок патрубка выполиен с переменной плсицадыо проходного сечени (в виде сочетани расшир к цегос и сужающегос проходных сечений), в ре-зультате чего газожидкост а смесь об1разует пробку, синхронизирующую кoлet5aни газожийкостной смеси с колебани ми патрубка (резонатора) flj. Vibratory flow chl "containing a cantilever pinch pipe connected at a pinch point to a controlled environment is known in which, in order to improve accuracy, the first section of pipe is separated from a variable section through passage (as a combination of expansion to cross section and narrowing section), gas-liquid mixture forms a plug, a synchronizing ring of a gas-liquid mixture with vibrations of the pipe (resonator) flj

Однако таким решением не устран етс вли ние на точность расходомера внешних дестабилизирующих фактороэ , например температуры. .However, this solution does not eliminate the effect on the accuracy of the flow meter of external destabilizing factors, such as temperature. .

Наиболее близким к предлах-аеьюкс вл етс вибрационш Л расходомер, содержащий консолько защемленный в корпусе подвод щий упругий патрубок, сообЩак дийс в месте згицемлени с контролируемой средой, возбудитель и приемник (адаптер) колебаний патрубка , включен№ е в цепь положи- ,The closest to the pre-ayyuks is a flow meter with a flow meter containing a supply elastic pipe clamped in the case, which connects the source and the oscillation receiver to the controlled circuit at the place of contact with the controlled medium,

тельной обратной св зи усилител , преобразователь частоты колебаний, вход которого св зан с ащаптёром, а выход - с преобразователем напр жени|| в частоту, блок АРУ, св занный своим|| входами с адаптером и задатчиком уставки, а выходе - с усилителем, а также второй преобразователь напр жени в частоту 2 ,telnaya feedback amplifier, oscillator frequency converter, the input of which is connected with the supervisor, and the output - with the voltage converter || to the frequency, the AGC block associated with its || inputs with an adapter and a setpoint adjuster, and an output with an amplifier, as well as a second voltage / frequency converter 2,

Недостатком известного расходомера вл етс нестабильность характеристики при старении элементов цепи возбуждени колебаний и при изменении внешних условий, что приводит к снижению точности.The disadvantage of the known flow meter is the instability of the characteristic with aging of the elements of the excitation circuit and with changing external conditions, which leads to a decrease in accuracy.

Цель изобретени - повьшение точности измерений.The purpose of the invention is to increase the measurement accuracy.

Поставленна цель дсх;тигаетс1Я тем, что а вибрационный расходомер, содвр0 жшций консольно защемленный в корпусе ПОДВОДЯ1ФИЙ патрубок, сообщгиои йс в месте защемлени с контролируемой средой, возбудитель и прнемник (адаптер) колебаний патрубка, включенные в цель положительной обратной св зи усилител , преобразователь частоты колебаний, вход которо го св зан с адаптером, а выход - с пре 0бразователем напр жени в частоту , блок АРУ, св занный своими входа МИ с адаптером и эадатчиком-уставки а выходом с усилителем, а также второй преобразователь напр жени в частоту/, дополнительно введен преобразователь ток-напр жение, причем второй преобразователь напр жени в частоту выполнен логометрическим, и одним своим входом через преобразовтель Tojc-напр жение подключен к выхду усилител , а другим входом - к вThe goal of the LPC is set; oscillations, the input of which is connected with the adapter, and the output — with a voltage transformer to frequency converter; an AGC block, connected by its own MI inputs with the adapter and sensor — setpoint and amplifier output; The voltage detector to the frequency I, a current-voltage converter is additionally introduced, the second voltage-to-frequency converter is made logometric, and its one input through the Tojc voltage converter is connected to the output of the amplifier, and the other input to

ходу адап.тера.adap.tera.

Блок-схема расходомера представлена на чертеже.The flowchart of the flow meter is shown in the drawing.

Расходомер с.одержит корпус 1, внри которого установлен резонатор 2, выполненный в виде консольно защемленного патрубка с упругим подвесом сообщающегос с контролируемой средой в месте защемлени . В корпус 1 вмонтированы преемник колебаний (адаптер) 3 и возбудитель 4, включенные в цепь положительной обратно св зи усилител 5 с регулируемым .коэффициентом усилени . К усилителю подключен блок б автоматической реглировки усилени (АРУ), входы которого соединены с адаптером и задатчиком уставки (последний на чертеже не показан). Адаптер через преобразватель 7 частоты колебаний патрубка св зан с преобразователем 8 напр жени в частоту, оснащенным корректорами нул и крутизны преобразовани .(QJ и Ug) . К усилителю 5 через преобразователь 9 тока в напр жение пoдклюLчeн одним своим .входом лого.метрический преобразователь 10 напр жени в частоту, второй вход котрого соединен с а.цаптером. Преобразователь 10 также имеет корректоры нул и крутизны преобразовани .The flow meter contains a housing 1, inside of which a resonator 2 is installed, made in the form of a cantilever clamped pipe with an elastic suspension which communicates with a controlled medium at the site of pinching. The oscillation successor (adapter) 3 and the exciter 4, included in the positive feedback circuit of the amplifier 5 with an adjustable gain factor, are mounted in the housing 1. The amplifier is connected to the amplifier unit automatic gain control (AGC), the inputs of which are connected to the adapter and setpoint adjuster (the latter is not shown in the drawing). The adapter is connected via a converter 7 of the oscillation frequency of the nozzle to a voltage to frequency converter 8 equipped with zero transducers and conversion steepness (QJ and Ug). To the amplifier 5, through the converter 9, the current into the voltage is connected with one of its inputs to the log.metric converter 10 of the voltage into the frequency, the second input of which is connected to the aa adapter. Converter 10 also has zero offset and conversion slopes.

Работа расходомера происходит следующим образом.The operation of the flow meter is as follows.

Положительна электромагнитна св зь между адаптером 3 и возбудителем 4 осуществл етс через резонатор 2. Благодар этому при достаточно большом коэфициенте усилени усилител 5 система резонатор - адатер - усилитель - возбудитель - резонатор начинает генерировать с резонансной частотой последнего.The positive electromagnetic coupling between the adapter 3 and the exciter 4 is carried out through the resonator 2. Due to this, at a sufficiently large amplification factor of the amplifier 5, the resonator – adater – amplifier – exciter – resonator system begins to generate with the resonant frequency of the latter.

Напр жение адаптера Уд подаетс на вход блока АРУ, .в котором оно вьтр мл етс и сравниваетс с напр жением уставки и. Разность этих напр жений Up управл ет коэффициентом усилени усилител 5. Пока выпр мл емое напр жение адаптера UQ меньше напр жени уставки U , коэффициент усилени усилител 5 максимален , и упом нута система начинает генерировать со все возрастающей амплитудой колебаний. При. этом напр жение Цд и ток возбуждени i непрерывно растут.Adapter voltage Ud is supplied to the input of the AGC unit, in which it is lowered and compared with setpoint voltage and. The difference in these voltages, Up, controls the gain of amplifier 5. While the rectified voltage UQ of the adapter is lower than the setting voltage U, the gain of amplifier 5 is maximum, and the system begins to generate with ever-increasing amplitude of oscillations. At. In this case, the voltage DC and the excitation current i continuously increase.

Когда напр жение и достигает напр жени уставки J , начинает действовать АРУ, и .коэффициент усилени усилител начинает уменьшатьс . Уменьшаетс и скорость нарастани напр жени U и тока ij возбудител 4 . Когда энерги , подводима через возбудитель к резонатору 2, сравниваетс с энергией рассеиваемой последним , рост напр жени Uq прекращаетс . При этом а усилителе 5 устанавливаетс определенный коэффициент усилени и генератор переходит в реQ жим установившихс колебаний. В этом режиме ток возбудител i пропорционален массовому расходу G газожидкостной смеси, протекающей через патрубок, и зависит, как и напр жение адаптера, от коэффициента усилени When the voltage reaches the voltage of the setpoint J, AGC begins to act, and the gain of the amplifier begins to decrease. The rate of increase of the voltage U and the current ij of the driver 4 decreases. When the energy supplied through the pathogen to the resonator 2 is compared with the energy dissipated by the latter, the voltage rise Uq stops. At the same time, a certain gain factor is set in amplifier 5 and the generator switches to the mode of established oscillations. In this mode, the current of the exciter i is proportional to the mass flow rate G of the gas-liquid mixture flowing through the nozzle and depends, like the voltage of the adapter, on the gain

5 усилител 5, а следовательно, и от коэффициента преобразовани блока АРУ и напр жени уставки (Su.5, amplifier 5, and hence the conversion factor of the AGC unit and the setpoint voltage (Su.

Напр жение Ug, пропорциональное току возбуждени ig, получаемое сThe voltage Ug, proportional to the excitation current ig, obtained from

0 выхода преобразовател 9 ток-напр жение , подаетс на один вход логометрического преобразовател 10 напр жени в частоту, а напр жение адаптера его другой вход.0 of the output of the converter 9 is a current-voltage, is applied to one input of the ratiometric voltage converter 10 to the frequency, and the voltage of the adapter is its other input.

5 Корректорами нул и крутизны при отсутствии расхода дл любого вибратора устанавливаетс ноль и така крутизна преобразовани , что на вы ходе преобразовател 10 получаетс 5 The zero and slope correctors, in the absence of flow, for any vibrator, establish a zero and such a slope of conversion, which you get in the course of converter 10

частота- следоВани импульсов с определенным весом, соответствующим единице массы измер емой газожидкостной смеси, причем эта частота не э.ависит от коэффициентов преобразовани усилител 5, блока АРУ и напр жени уставки U, благодар чему повышаетс точность измерени массового расхода газожидкостной смеси. pulse frequency with a certain weight corresponding to the mass unit of the measured gas-liquid mixture, and this frequency does not depend on the conversion factors of the amplifier 5, the AGC block and the set voltage U, thereby improving the accuracy of measuring the mass flow of the gas-liquid mixture.

Напр жение адаптера 3 поступает также на вход преобразовател 7 час0 тота-напр жение и дгшее - на входThe voltage of the adapter 3 is also fed to the input of the converter 7 hours0tot-voltage and then - to the input

преобразовател 8 напр жение-частота. Корректорами нул и крутизны устанавливают частоту на выходе преобразовател 8, пропорциональную среднейvoltage-frequency converter 8. The zero and slope corrections set the frequency at the output of the converter 8, proportional to the average

5 плотности газожвдкостной смеси.5 density gas-gas mixture.

Claims

1. Author's certificate of the USSR 515943, cl. fi 01 F 1/00, 1974.

2. Authors ivydedelstvo USSR 587764, cl. G 01 F 1/00, 1973 (prototype).