342058 — SU 342058 (original) (raw)
ОПИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 342058 Союз Советских Социалистических Республик. 6 01 1/О присоединениеъриоритет заявкиКомитет по деламобретений и открытийри Совете тлинистровсесе ОпубликованоДата опублико УДК 681.121(088.8) Ч.1972, Бюллетеньия описания 21 ЧШ.19 Авторы изобретени В. С. Каханович, Р. А. Калько и Е. К. Залйвакобелорусский филиал энергетического институтаим. Г. М. Кржижановского аявител РАСХОДОМЕР е У; выходе повторите напряжеи 0 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в частности для измерения расходов жидкостей, паров и газов, а также тепловой мощности потоков перечисленных сред методом переменного перепада давления на сужающем устройстве.Известны электромехапические и электрические аналого-цифровые устройства, осуществляющие операцию извлечения квадратного корня при измерении расходов, Недостатком указанных расходомеров является, то, что в них ограничен рабочий диапазон в нижней части шкалы вследствие недостаточной точности функциональных лекал и сравнительно большой погрешности измерения перепада давления.Устройства с функциональными и линейными потенциометрами, кроме того, являются контактными, что снижает их эксплуатацион. ную надежность, а устройства с электродипамическими преобразователями применяются только на постоянном токе.Целью изобретения является устранение указанных недостатков, Эта цель достигается тем, что в расходомере вал электродвигателя компенсирующего преобразователя жестко связан с подвижным элементом преобразователя цепи обратной связи повторителя электрических сигналов. Коэффициент передачи при этом пропорционален углу поворота выходного вала электродвигателя компенсирующего преобразователя.На чертеже представлена схема расходоме ра.5 Расходо мер содержит преобразовательдифманометра и преобразователь обратной связи 2, включенные на вход блока повторителя электрических сигналов 3, к выходу которого подключены преобразователь 4 мано метра и компенсирующий преобразователь б,причем вторичные обмотки (выходы) ттреобразователей 4 и 5 подключены на вход электронного усилителя б, к выходу которого подсоединен реверсивц электродвигатель 7, а с 15 валом послсднего кинематически связаны преобразователи 2 и б таким образом, что углы поворота их рамок равны между собой и пропорциональны углу поворота вала двигателя 7. Первичные обмотки преобразователей 1 20 и б подключены к источнику нестабилизированпого напряжения переменного тока (сети).Расходомер работает следующим образом.На вход повторителя 3 поступает разностьвыходных напряжений У," и Спреобразо вателей 1 и 2(6) зо 35 4 О 45 50 55 60 65 К 4 а - коэффициент передачи преобразователя;а - угол поворота его рамки (или валадвигателя 7).0;"=Сс К, й(2) где У;" - на 4 чряжение сети;Кь К, - соответственно коэффициентыпередачи преобразователя 1 н усиления повторителя 3.Из (1) и (2) получим1 - (1 сК 1Къ/ 1 К 4 Каоткуда найдем зависимость для выходного напряжения повторителя;УсК 1 К,й1+ К 4 КУКоэффициент усиления повторителя должен быть такой величины, при которой можно пренебречь единицей в знаменателе (3). Если в относительных единицах агпах=1 при 100/О шкалы по расходу, то произведение К 4 КопРЕДЕЛЯЕт НИжНИй ПРЕДЕЛ ИЗМЕРЕНИЯ т. Е. ап 1111. Обычно для серийного повторителя допускается погрешность от нелинейности 1%. При этом можно положить К 4 Ку) 100 (если а=1). Если принять это же соотношение для (3), то получимх )1002 (4)К 4 КУВыражение (4) показывает зависимость всличины нижнего предела измерения (в %) от величины К 4 и Ку. Из соотношенияК 4" %можно определить необходимую величину К;, задавшись желаемой величиной а. Если в качестве элемента обратной связи используется ферродинамический преобразователь ПФ-З, и величина нижнего предела измерения расходомера равна, допустим, 10/, от верхнего предела, то для этого необходимо иметь коэффициент усиления повторителя порядка (30 - 31) 10 и порядка 60 10 З при нижнем пределе в 5%.При соблюдении приведенных соотношений из (3) получим выражениец с КФ (5) из которого видно, что шкалу расходомера невозможно расширить на 100%, но при досгаточном коэффициенте усиления повторителя можно гарантировать погрешность прибора в диапазоне 5 - 100/о шкалы.Напряжение на выходе преобразователя 4 равно Ц Ж 121Кргде Р - статическое давление измеряемойсреды;К 2 - передаточный коэффициент преобразователя манометра 4. Напряжение У, сравнивается с напряжением Ь 2 и их разность поступает на вход усилителя б компенсатора б.Компенсирующее напряжение выражается формулой: где К, - коэффициент передачи компенсирующего преобразователя б; а - угол поворота его рамки. Из равенства У,=02 найдем:Учет температуры измеряемой среды можно осуществить либо изменением коэффициента К 4 в функции температуры, либо коэффициента Кз. Это осуществляется путем включения параллельно вторичной обмотке соответствующего преобразователя 2 или б электрической цепи, содержащей датчик температуры.Окончательно получим: Формула (6) является типичной для расходомеров (или тепломеров) пара и газа.Лвтоматическое извлечение квадратного корня и возможность расширения рабочей части шкалы достигается лишь наличием кинематической связи: двигатель 7, преобразователь 2, которая легко осуществляется в приборах серийного изготовления, таких, как дифманометры-расходомеры с коррекциями типа ДМКВ, вторичные приборы типа ВФС Харьковского завода КИП. Отсутствие в приборе корнеизвлекающего лекала позволяет расширить рабочую часть шкалы, облегчает его настройку и уменьшает погрешность. В то же время повышаются требования к точности преобразователей (в частности, б и 2 на чертеже) и к величине коэффициента усиления повторителя,Предмет изобретения Расходомер, содержащий датчик перепада давления на сужающем устройстве, включенный на вход повторителя электрических сигналов, датчики давления и температуры измеряемой среды, электронный усилитель, компенсирующии преобразователь и реверсивный электродвигатель, отличающийся тем, что, с целью автоматизации операции извлечения квадратного корня, повышения точности измерения, расширения рабочей части шкалы и упрощения настройки, в нем вал электродвигателя компенсирующего преобразователя жестко связан с подвижным элементом преобразователя цепи обратной связи повторителя электрических сигналов,342058 Составитель Б, Розовская Техред Л. Богданова Корректор Е. Исакова Редактор В. Левятов Типография, пр, Сапунова, 2 Заказ 2408/8 Изд.1004 Тираж 406 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д. 4(5