SU836526A1 - Contact-free electromagnetic rate-of-flow meter - Google Patents
Contact-free electromagnetic rate-of-flow meter Download PDFInfo
- Publication number
- SU836526A1 SU836526A1 SU792762288A SU2762288A SU836526A1 SU 836526 A1 SU836526 A1 SU 836526A1 SU 792762288 A SU792762288 A SU 792762288A SU 2762288 A SU2762288 A SU 2762288A SU 836526 A1 SU836526 A1 SU 836526A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- inputs
- windings
- control
- controllable
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
(54) БЕСКОНТАКТНЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР(54) CONTACTLESS ELECTROMAGNETIC FLOWMETER
сигналов, например вследствие неравномерного окислени внутренней и внешней поверхности трубопровода.signals, for example, due to uneven oxidation of the inner and outer surface of the pipeline.
Отмечаетс низка надежность измерител . Работа зависит от смачивани металлом стенки трубопровода, окислени смачиваемой поверхности, состо ни магнитного контакта датчик СО стенкой трубопровода.The reliability of the meter is low. The operation depends on the wetting of the pipeline wall with metal, the oxidation of the wetted surface, the state of the magnetic contact sensor CO in the pipeline wall.
Целью изобретени вл етс повышение точности и надежности измерений .The aim of the invention is to improve the accuracy and reliability of measurements.
Эта цель достигаетс тем, что в бесконтактный электромагнитный расходомер , содержащий генератор тока возбуждени , накладной датчик с Ш-образным сердечником и намагничивающими и приемными обмотками, причем кажда из двух приемных обмоток через усилитель переменного сигнала и детектор соединена с входами схемы отношени , выход которой соединен с индикаторным устройством; а .генератор тока возбуждени соединен с намагничивающими Обмотками и управл ющими входами детекторов, дополнительно введены два управл емых ключевых коммутирующих элемента, два фильтра низких частот, анализатор знака, два линейно управл емых элемента временной задержки и разностный интегратор . Схема отношени выполнена в виде схемы преобразовани обратной величины; датчик с Ш-образным сердечником выполнен с двум , обмотками только на крайних зубцах серДечника. Детекторы выполнены в виде.пиковых детекторов, причем выходы генератора тока возбуждени св заны с пиковыми детекторами и началами обмоток датчика .This goal is achieved in that a contactless electromagnetic flowmeter comprising an excitation current generator, an overhead sensor with an W-shaped core and magnetizing and receiving windings, each of the two receiving windings through an AC signal amplifier and the detector connected to the ratio circuit inputs, the output of which is connected with indicator device; and the excitation current generator is connected to the magnetizing windings and the control inputs of the detectors, two controllable key switching elements, two low-pass filters, a sign analyzer, two linearly controlled time delay elements and a difference integrator are added. The ratio circuit is designed as an inverse conversion circuit; the sensor with the W-shaped core is made with two windings only on the extreme teeth of the core. The detectors are in the form of peak detectors, the outputs of the field current generator associated with peak detectors and the beginnings of the sensor windings.
Обща ючка последовательно соединенных обмоток соединена с корпусом устройства, выход первого пикового детектора через первый фильтр низких частот и первый .усилитель переменного сигнала св зан с сигнальными входами обоих управл емых ключевы коммутирующих элементов, выхода которых соединены со входами разностного интегратора. Выход разностного интегратора св зан со входами индикаторного устройства и схемы отношени , выход которой соединен с управл ющими входами обоих управл емых элементов задержки. Выход второго пикового детектора через второй фильтр низких частот и второй усилитель переменного сигнала св зан со входом анализатора знака., выхОд которого через первый управл емый элемент задерки подключен ко входу второго управл емого элемента задержки и управл ющему ходу первого управл емого ключевого коммутирующего элемента, а выход второго управл емого элемента задержки соединен с управл ющим входом второго управл емого ключевого коммутирующего элемента;A common junction of series-connected windings is connected to the device case, the output of the first peak detector is connected through the first low-pass filter and the first variable signal amplifier to the signal inputs of both controlled key switching elements, the outputs of which are connected to the inputs of the difference integrator. The output of the differential integrator is connected to the inputs of the indicator device and the ratio circuit, the output of which is connected to the control inputs of both controlled delay elements. The output of the second peak detector through the second low-pass filter and the second variable signal amplifier is connected to the input of the sign analyzer, the output of which is connected to the input of the second controlled delay element and the control path of the first controlled key switching element through the first controlled decay element, the output of the second controllable delay element is connected to the control input of the second control key switching element;
На фиг. 1 приведена структурна схема устройства; на фиг. 2 - диаграммы/ на фиг. 2,а показан вид сигнала генератора, по оси у отложено значение тока по времени,отложенному по оси X в произвольном масштабе; на фиг. 2,6 показан вид сигнала на одной из обмоток датчика, на другой он аналогичен и смещен на врем транспортного запаздывани t. Это амплйтудно модулированный сигнал, по оси у отложено значение амлитуды напр жени , по оси X - врем ; на фиг. 2,в приведен выделенный пиковым детектором , фильтром и усилителем переменной составл ющей усиленный сигнал, по Оси у отложено текущее напр жение , по оси X -врем , временной масштаб тот же, что и дл диаграммы 26/ на фиг. 2,г -такой же сигнал, выделенный другим каналом. Этот сигнал имеет вид сигнала диаграммы 2,в и смещен на t транспортное врем прохождени потоком зон магнитного зондировани датчика; на фиг. 2,д приведен вид сигнала на выходе анализатора знака. Сигнал логического импульса отвечает одному знаку сигнала , а паузы - другому. По оси у отложено напр жение логического сигнала , по оси X - врем (в масштабе фиг. 2,б-г); на фиг. 2,е показано соотношение времени транспортного запаздывани tgи времени задержки t первого элемента и t второго элемента задержки. Лини сноса (пунктир ) показывает нахождение равнофазной дл сигналов обл.асти в центре интервала времени задержки второго элемента задержки, котора устанавливаетс автоматически в работе устройства; на фиг. 2,ж изображена зависимость выходной величины напр жени От скорости потока, скорость потока отложена по оси х, по оси у отложено выхрдНое напр жение.FIG. 1 shows a block diagram of the device; in fig. 2 - diagrams / in FIG. 2, and shows the form of the generator signal, the y axis represents the current value in time plotted along the X axis on an arbitrary scale; in fig. 2.6 shows the signal view on one of the sensor windings, on the other it is similar and shifted by the time of transport delay t. This is an amplitude modulated signal, the voltage amplitude is plotted along the y axis, and the time is along the X axis; in fig. 2, an amplified signal highlighted by a peak detector, a filter and a variable component amplifier is shown, the current voltage is plotted along the Y axis, the time scale is the same for the X axis and the time scale is the same as for diagram 26 / in FIG. 2, r - the same signal allocated by another channel. This signal has the form of a signal of diagram 2, c, and is shifted by t the transport time for the flow of the magnetic sounding zones of the sensor; in fig. 2, d shows the type of signal at the output of the analyzer sign. The signal of a logical impulse corresponds to one sign of the signal, and the pause to another. The voltage axis of the logical signal is plotted along the y axis, time is plotted along the X axis (on the scale of Fig. 2, bd); in fig. 2, e shows the relationship between the transport lag time tg and the delay time t of the first element and t of the second delay element. The line of drift (dotted line) shows the location of the equal-phase signals for the area of the area in the center of the delay time interval of the second delay element, which is set automatically in the operation of the device; in fig. 2, the dependence of the output voltage value on the flow velocity is shown; the flow velocity is plotted along the x axis, and the output voltage is plotted along the y axis.
Элементы устройства св заны между собой следующим образом.The elements of the device are interconnected as follows.
Две секции обмотки датчи.ка 1 соединены последовательно и подключены к выходу генератора тока возбуждени 2 к которому в этих же точках подключены входы пиковых детекторов 3 и 4. Выходы детекторов через два многозвенных фильтра низких частот 5 и 6 подключены ко входам усилителей переменного сигнала 7 и 8, а выход усилител 7 св зан с сигнальными входами двух управл емых ключевых коммутирующих элементов 9 и 10, выходы которых , в свою очередь, св заны со входами схемы соотношени 11. Выход усилител переменного сигнала 8 подключен через анализатор знака 12 ко входу первого управл емого элемента задержки 13, выход которого св зан со входом второго элемента задержки 14 и с управл ющим входом первого управл емого ключевого коммутирующего элемента 9, а выход второго управл емого элемента задержки 14 св зан с управл ющим входом второго управл емого ключевого коммутирующего элемента 10. Выход разностного интегратора 11 св -зан с индикаторным устройством 15 и через схему преобразовани обратной величины 16 - с управл ющими входами обоих элементов задержки 13 и 14. Средн точка секций обмоток датчика соединена с.корпусом усилителей измерительного устройства.The two winding sections of the sensor 1 are connected in series and connected to the output of the excitation current generator 2 to which the inputs of peak detectors 3 and 4 are connected at the same points. The outputs of the detectors are connected via two multi-link low-pass filters 5 and 6 to the inputs of the AC signal amplifiers 7 and 8, and the output of amplifier 7 is connected to the signal inputs of two controlled key switching elements 9 and 10, the outputs of which, in turn, are connected to the inputs of the ratio circuit 11. The output of the variable signal amplifier 8 is connected via analysis the torus of the sign 12 to the input of the first controllable delay element 13, the output of which is connected with the input of the second delay element 14 and with the control input of the first control key switching element 9, and the output of the second controllable delay element 14 is connected with the control input of the second controlled key switching element 10. The output of the differential integrator 11 is connected to the indicator device 15 and through the inverse conversion circuit 16 to the control inputs of both delay elements 13 and 14. The average point of the sections is The sensor current is connected to the body of the amplifiers of the measuring device.
Рассмотрим работу устройства в динамике . Турбулентность и неоднородности, переносимые циркулирующей внутри трубопровода жидкометаллической средой, поочередно пересекают два зондирующих магнитных потока, создаваемых двум обмотками датчика 1, размещенными на крайних зубцах Ш-образного магнитопровода, запитанными от источника тока возбуждений 2. в качестве источника тока возбуждени используетс генератор переменного тока с весьма большим внутренним сопротивлением . Выход генератора изолированный . На индуктивных сопротивлени х/ обмоток выдел етс переменное напр жение . Переносимые потоки жидкого металла неоднородности и турбулентное ти создают колебани амплитуды переменного напр жени на обмотках датчика , разнесенные на величину транспортного времени переноса неоднородностей потоком жидкого металла между двум зонами магнитного зондировани . Частота и амплитуда тока генератора возбуждени выбраны достаточными дл глубокого проникновени сквозь стенку трубопровода в поток жидкого металла (например, 30 гц - 1 кгц,0 ,1 а).Consider the operation of the device in the dynamics. Turbulence and inhomogeneities carried by the liquid metal medium circulating inside the pipeline alternately intersect two probing magnetic fluxes created by two windings of sensor 1 placed on the extreme teeth of the U-shaped magnetic circuit fed from the source of the excitation current 2. The alternating current generator with very large internal resistance. The output of the generator is isolated. A variable voltage is generated on the inductive resistances of the x / windings. Transported liquid metal flows, inhomogeneities and turbulence, create fluctuations in the amplitude of the alternating voltage on the sensor windings separated by the transport time of inhomogeneities transferred by the flow of liquid metal between the two zones of magnetic sounding. The frequency and amplitude of the excitation generator current are chosen sufficient for deep penetration through the pipe wall into the stream of liquid metal (for example, 30 Hz - 1 kHz, 0, 1 a).
Пиковые детекторы 3 и 4 отсекают сигнал посто нной амплитуды, а многозвенные фильтры низких частот сглаживают пульсации несущей частоты, пот сто нна составл юща не воспринимаетс усилител ми переменных сигналов 7 и 8, усиливающих флуктуацию прохождени неоднододностей переносимых потоком жидкого металла. Относительное временное смещение выделенных флуктуации обратно пропорционально скорости контролируемого потока. Сигнал запаздывани подаетс на сигнальные входы ключевых коммутирующих элементов 9 и 10, а первичный сигнал - на анализатор, знака 12, логический выходной сигнал которого проходит ступени обоих элементов линейно управл емых .элементов задержки 13 и 14 и подаетс на управление ключевых коммутирующих элементов 9 и 10. Выходы ключевых коммутирующих .элементов 9 и 10 подключены ко входам суммировани и вычитани схемы соотношений 11. В зависимости от величины сдвига фаз запаздаавающего сигнала и .Peak detectors 3 and 4 cut off the signal of a constant amplitude, and multi-link low-pass filters smooth out carrier pulsations, the constant component is not perceived by variable signal amplifiers 7 and 8, which amplify the fluctuation of the passage of non-dododes carried by the flow of liquid metal. The relative temporal displacement of the selected fluctuations is inversely proportional to the speed of the controlled flow. The delay signal is fed to the signal inputs of the key switching elements 9 and 10, and the primary signal to the analyzer, the sign 12, the logical output of which passes the steps of both elements of the linearly controlled delay elements 13 and 14 and is fed to the control of the key switching elements 9 and 10 The outputs of the key switching elements 9 and 10 are connected to the inputs of the summation and subtraction of the ratio circuit 11. Depending on the magnitude of the phase shift of the delayed signal and.
сигнала, прошедшего различные ступени задержки 13 и 14, на выходе схемы, соотношение напр жений измен етс так, что этот сигнал, пройд через схему обратной величины 16, управл ет обеими схемами задержки, приближа , различно задержанный сигнал одной и обеими схемами задержки к равному (положительному и отрицательному) сдвигу фаз относительно запаздывающего сигнала. При этом устанавливаетс компенсаци the signal passed through the various delay stages 13 and 14 at the output of the circuit, the voltage ratio changes so that this signal, passing through the inverse value circuit 16, controls both delay circuits, approximating, differently the delayed signal with one and both delay circuits to (positive and negative) phase shift relative to the delayed signal. This sets the compensation
i i
где t -г врем относительного смещени сигналов;where t is the relative offset time of the signals;
t - врем задержки первого элемента;t is the delay time of the first element;
t - врем Зсщержки второго элемента .t - time ssshderzhki the second element.
Врем задержки второго элемента дл лучшего временного разрешени выбрано меньшим., чем врем згадержки первого элемента защержки, что достигаетс выбором различных коэффицнентов преобразовани управл ющих сигналов . При этом устанавливаетс по выходу разностного интегратора напр жениеThe delay time of the second element for a better time resolution is chosen less than the delay time of the first delay element, which is achieved by choosing different control conversion factors. At the same time, the voltage is set at the output of the differential integrator
V,. - «.V. - ".
t l 2t l 2
где.и,,, ,„ - выходное напр жение инPbiXwhere.i ,,,, „- output voltage inPbiX
тегратора;Tegrator;
К - коэффициент соответстви , S - рассто ние между зонами K - correspondence coefficient, S - distance between zones
5 магнитного зондировани ; . t, -врем задержки первого5 magnetic sounding; . t, -time delay first
элемента; tx2 - врем задержки второгоan item; tx2 - delay time of the second
элемента задержки; 0 V - скорость.delay element; 0 V - speed.
Это напр жение подаетс на индикатор со Шкалой отсчета скорости потока жидкого металла при нестационарном использовании предлагаемого устс ройства, или непосредственно в значени расхода при стационарном использовании на трубопроводе, определенного диаметра.This voltage is applied to the indicator with the Scale of Reference of the flow rate of the liquid metal during non-stationary use of the proposed device, or directly at the flow rate for stationary use on the pipeline, of a certain diameter.
5050
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792762288A SU836526A1 (en) | 1979-05-07 | 1979-05-07 | Contact-free electromagnetic rate-of-flow meter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792762288A SU836526A1 (en) | 1979-05-07 | 1979-05-07 | Contact-free electromagnetic rate-of-flow meter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU836526A1 true SU836526A1 (en) | 1981-06-07 |
Family
ID=20826059
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU792762288A SU836526A1 (en) | 1979-05-07 | 1979-05-07 | Contact-free electromagnetic rate-of-flow meter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU836526A1 (en) |
-
1979
- 1979-05-07 SU SU792762288A patent/SU836526A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3855858A (en) | Self synchronous noise rejection circuit for fluid velocity meter | |
US4157035A (en) | Inductive flow meter | |
US5263374A (en) | Flowmeter with concentrically arranged electromagnetic field | |
US4227408A (en) | Harmonic noise suppression in electromagnetic flowmeter | |
US4290313A (en) | Electromagnetic flowmeter system | |
SU836526A1 (en) | Contact-free electromagnetic rate-of-flow meter | |
US4074194A (en) | Watt meter providing electrical signal proportional to power | |
US2444726A (en) | Method and apparatus for determining the magnitude of a condition | |
US3894430A (en) | Electromagnetic flowmeter | |
US4296636A (en) | Noise-reducing electrodes for electromagnetic flowmeter | |
US4958523A (en) | Apparatus for measuring the flow rate of electrically conductive liquids | |
SU866413A1 (en) | Contact-free electromagnetic flowmeter | |
JPS5965771A (en) | Current detecting circuit | |
SU907480A1 (en) | Device for measuring differential reversible and non-reversible magnetic permeability | |
SU1530914A1 (en) | Device for measuring flow rate of conductive medium | |
SU1195803A1 (en) | Metal detector | |
SU1620847A1 (en) | Inductive flowmeter | |
SU1534322A1 (en) | Electromagnetic flow meter | |
SU507777A1 (en) | Electromagnetic Flowmeter with Drift Zero Compensation | |
SU1359762A2 (en) | Hysteresigraph | |
SU800651A1 (en) | Electromagnetic flowmeter | |
SU864106A1 (en) | Method of magnetic noise structuroscopy of articles from ferromagnetic materials | |
SU1218410A1 (en) | Device for counting moving objects | |
SU932239A1 (en) | Electromagnetic flow meter with frequency output | |
SU1493872A1 (en) | Contactless electromagnetic flowmeter |