SU853395A2

SU853395A2 - Electromagnetic flowmeter

Info

Publication number: SU853395A2
Application number: SU792736490A
Authority: SU
Inventors: Антс Александрович Мейстер; Юрий Павлович Мальцев; Мадис Эдгарович Тоомет
Original assignee: Таллинский Политехнический Институт
Priority date: 1979-03-14
Filing date: 1979-03-14
Publication date: 1981-08-07

Description

Изобретение относитс к измерению расхода жидкостей электромагнитным методом. Известен электромагнитный расходо мер по авт.св.№ 648840, содержащий преобразователь расхода, включакиций в себ электромагнит и отрезок трубопровода с электродами, входной уси литель, полосовой фильтр,блок компен сации квадратурной помехи, полосовой фильтр, фазочувствительный детек тор, синхронный детектор, генератор сигнала коммутации, управл емый по частоте генератор, усилитель питани электромагнита, блок опорного сигнала и индикаторный прибор. Один выход преобразовател расхода соединен через входной усилитель и фазочувствительный детектор с индикаторным прибором, другой - через блок компенсации квадратурной помехи , соединенный с выходом генератора сигнала коммутации, - с входом фазочувствительного детектора. Другой выход генератора сигнала коммутации соединен с опорным входом синхронного детектора, сигнальный вход которо го соединен с выходом фазочувствительного детектора,а выход - с входо управл емого по частоте генератора. Выход этого генератора соединен через усилитель питани электромаг- вита и блок опорного сигнала с обмоткой электромагнита преобразовател расхода. Второй выход блока опорного сигнала через полосово.й фильтр соединен с опорным входом фазочувствительного детектора (Ij. Недостатком известного расхоцомера вл етс возникновение значительной погрешности при изменении частоты питани преобразовател расхода вследствие снижени крутизны фазочастотной характеристики полосового фильтра при значительных отклонени х частоты сигнала от частоты настройки фильтра. Целью изобретени вл етс расширение области применени и повышение точности измерени . Указанна цель достигаетс тем, что в известном электромагнитнотл расходомере полосовой фильтр выполнен управл емым, причем его управл кндий вход соединен с выходом синхронного детектора. С целью повышени точности измерени расхода малопровод щих сред управл емый полосовой фильтр может быть выполнен в виде последовательно соединенных фильтра высокихThis invention relates to the measurement of fluid consumption by an electromagnetic method. Electromagnetic flow meter is known from avt.S. no. 648840, containing a flow transducer, including an electromagnet and a pipeline segment with electrodes, an input amplifier, a bandpass filter, a quadrature interference compensation unit, a bandpass filter, a phase-sensitive detector, a synchronous detector, a generator a switching signal, a frequency controlled oscillator, an electromagnet power amplifier, a reference signal block and an indicator device. One output of the flow converter is connected via an input amplifier and a phase-sensitive detector with an indicator device, the other is connected via a quadrature interference compensation unit connected to the output of a switching signal generator to an input of a phase-sensitive detector. The other output of the switching signal generator is connected to the reference input of the synchronous detector, the signal input of which is connected to the output of the phase-sensitive detector, and the output to the input of the generator controlled by frequency. The output of this generator is connected via an electromagnet power supply amplifier and a reference signal unit with an electromagnet winding of a flow converter. The second output of the reference signal unit is connected via a band-pass filter to the reference input of a phase-sensitive detector (Ij. A disadvantage of the known flowmeter is that a significant error occurs when the supply frequency of the flow converter changes as a result of a decrease in the frequency response slope of the bandpass filter The aim of the invention is to expand the scope and improve the accuracy of measurement. In a known electromagnetic flowmeter, a band-pass filter is controllable, with its control input connected to the output of a synchronous detector. In order to improve the accuracy of measuring the flow of low-conducting media, the controllable band-pass filter can be made in the form of series-connected high filter

частот и управл емого фильтра низких частот.frequency and controlled low pass filter.

Структурна схема расходомера приведена на чертеже.The flow chart is shown in the drawing.

Электромагнитный расходомер содержит преобразователь 1 расхода, состо щий из электромагнита и участика трубопровода с электродами,входной усилитель 2, блок .3 компенсации квадратурной помехи, управл емый полосовой фильтр 4, фазочувствительный детектор 5, индикаторный прибор б, синхронный детектор 7, генератор 8 коммутации, упрсвл емый по частоте генератор 9, усилитель 10 питани магнита и блок 11 опорного сигнала.The electromagnetic flowmeter contains a flow converter 1, consisting of an electromagnet and a pipeline section with electrodes, an input amplifier 2, a quadrature compensation block .3, a controlled band-pass filter 4, a phase-sensitive detector 5, a indicating device b, a synchronous detector 7, a switching generator 8, frequency controlled oscillator 9, magnet power amplifier 10 and reference signal block 11.

Расходомер работает следующим образом .The flow meter works as follows.

Напр жение между электродами преобразовател 1, содержащее полезную составл ющую и квадратурную помеху, подаетс на входной усилитель 2. С выхода усилител сигнал поступает на фазочувствительный детектор 5, опорный сигнал которого формируетс из выходного напр жени управл емого полосового фильтра 4. Входное напр жение последнего поступает из блока 11 опорного сигнала/ вырабатывающего сигнал, синфазный с током питани электромагнита, а управл ющее напр жение - с выхода синхронного детектора 7, формирующего управл ющий сигнал системы автоподстройки фазы.The voltage between the electrodes of the converter 1, containing the useful component and quadrature interference, is fed to the input amplifier 2. From the amplifier output, the signal goes to the phase-sensitive detector 5, the reference signal of which is generated from the output voltage of the controlled band-pass filter 4. The input voltage of the latter is supplied from the reference signal / generating unit 11, in-phase with the power supply current of the electromagnet, and the control voltage from the output of the synchronous detector 7, which forms the control signal of the systems phase-locked.

Дл устранени вли ни фазовых сдвигов в измерительном тракте на результат измерени периодически измен етс уровень компенсации квадратурной помехи в блоке 3 при помощи генератора 8. На выходе синхронного детектора 7, огибающа опорного сиг Нсша которого совпадает с формой изменени уровн квадратурной помехи в блоке 3, приращение напр жени возникает только в том случае, если возникающий благодар крутизне фазо-частотной характеристики полосового фильтра фазовый сдвиг не ломпенсирует фазовых сдвигов в измерительном тракте, т.е. при наличии фазовой р асстройки режима фазочувствительног детектора 5. Сигнал на выходе детектора 7 измен ет частоту настройки илTo eliminate the effect of phase shifts in the measuring path on the measurement result, the quadrature interference compensation level in block 3 periodically changes with the help of generator 8. At the output of synchronous detector 7, the envelope of the reference signal Nssha of which coincides with the shape of the change in quadrature interference level in block 3, the increment voltage arises only if the phase shift arising due to the steepness of the phase-frequency characteristic of a band-pass filter does not compensate for phase shifts in the measuring path, i.e. in the presence of phase adjustment of the phase-sensitive mode of the detector 5. The signal at the output of the detector 7 changes the tuning frequency or

добротность управл емого полосового фильтра 4 таким образом, чтобы разностной фазовый сдвиг был минимальным , что соответствует режиму точной фазовой настройки фазочувствительного детектора 5. При колебани х частоты возбуждени преобразовател расхода происходит также параметрическа компенсаци фазовых сдвигов в селективном измерительном тракте фазовым сдвигом в полосовом фильтре. При этом в случае возбуждени преобразовател расхода от автономного управл емого генератора возможно также подключение управл ющего входа генератора 9 к выходу синхронного детектора 7, что повышает эффективност автоподстройки вследствие регулировани по двум фазоопредел ющим параметрам одновременно, а, также повышает стабильность частоты возбуждени . Описанные отличи позвол ют расширить область применени расходомера и повысить точность измерени , а также ;придают расходомеру новое свойство - способность автоподстройКи фазы в измерительном тракте как при автономном, так и при сетевом питании преобразовател расхода.the quality factor of the controlled bandpass filter 4 in such a way that the differential phase shift is minimal, which corresponds to the precise phase adjustment mode of the phase-sensitive detector 5. With the excitation frequency of the flow converter, parametric compensation of phase shifts in the selective measuring path by the phase shift in the bandpass filter also occurs. In this case, if the flow converter is driven from the autonomous controlled oscillator, it is also possible to connect the control input of the generator 9 to the output of the synchronous detector 7, which increases the efficiency of auto-tuning due to adjustment by two phase-determining parameters simultaneously, and also increases the stability of the excitation frequency. The described differences make it possible to broaden the range of application of the flowmeter and improve the measurement accuracy, as well as give the flowmeter a new property — the ability of the phase auto-tuning in the measuring path both in the autonomous and network supply of the flow converter.

Claims

1. Electromagnetic flowmeter according to auth. No. 648840, characterized in that, in order to broaden the scope of application and improve the measurement accuracy, the bandpass filter is controllable, with its control input connected to the output of the synchronous detector.

2. A flow meter according to claim 1, characterized in that it is controlled. My bandpass filter is made in the form of a series-connected high-pass filter and a controlled low-pass filter.

Sources of information taken into account in the examination

1. USSR author's certificate No. 648840,. With. C 01 F 1/64 ,. 1977 (prototype).