Патент на изобретение №2152003
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА
(57) Реферат: Расходомер содержит сужающее устройство, дифманометр, а также вторичный прибор, включающий в себя генератор, логическую схему, двоичный и двоично-десятичный счетчики, два цифроаналоговых преобразователя (ЦАП1 и ЦАП2), регистр, дешифратор, делитель частоты, оптронный элемент. Выходной сигнал ЦАП1, на опорный вход которого подается опорное напряжение, служит в качестве опорного сигнала на входе ЦАП2. На входе компаратора выходной сигнал ЦАП2 сравнивается с нормированным при помощи нормирующего усилителя значением электрического выходного сигнала дифманометра. Текущее значение расхода отражается на цифровом табло, а интегральное значение – в электромеханическом отсчетном устройстве. Изобретение обеспечивает повышение точности и оперативности измерения. 1 ил. Изобретение относится к приборостроению, в частности к разработке приборов измерения расхода. Известны дифманометры – расходомеры типа ДП, работающие по методу переменного перепада давлений жидких и газообразных сред в промышленных условиях с использованием сужающего устройства [1]. Однако эти расходомеры являются показывающими и предназначены для местного контроля и не имеют возможности определения интегрального значения контролируемого расхода. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство измерения расхода с использованием сужающего устройства, дифманометра с выходным стандартным электрическим сигналом и стандартным одноточечным показывающим и регистрирующим прибором с записью на диаграммном диске [2] (прототип). Однако данному устройству присущи следующие недостатки: необходимость ежесуточной заправки диаграммной бумагой и чернилами; влияние динамических погрешностей на результаты показаний, определяемых возможностями диаграммной бумаги; влияние как объективных, так и субъективных погрешностей на результаты показаний, вносимых при обработке диаграммы планиметром (для интегрирования величины суточного расхода); необходимость периодической корректировки и установки нуля прибора. Задача предлагаемого изобретения заключается в повышении точности измерения и оперативности съема информации о текущем и интегральном значениях расхода, а также упрощении конструкции путем устранения самопишущей части устройства и заменой ее функций более простой формой – выводом результатов текущего и интегрального значений контролируемого расхода на лицевую панель прибора. Поставленная задача достигается тем, что в известном устройстве измерения расхода, содержащем сужающее устройство, дифманометр с электрическим выходом и вторичный прибор, последний включает в себя генератор, логическую схему, двоичный и двоично-десятичный счетчики, два цифроаналоговых преобразователя, компаратор, нормирующий усилитель, регистр, дешифратор, цифровое табло, делитель частоты импульсов, электромеханическое отсчетное устройство и оптронный элемент, при этом первый выход генератора соединен через второй вход логической схемы со счетными входами счетчиков и делителя частоты импульсов, а второй выход – со входами сброса счетчиков, выход двоичного счетчика соединен с цифровыми входами цифроаналоговых преобразователей, второй вход первого цифроаналогового преобразователя является входом подачи опорного напряжения, второй вход второго цифроаналогового преобразователя соединен с выходом первого цифроаналогового преобразователя, выход второго цифроаналогового преобразователя соединен с первым входом компаратора, электрический выход дифманометра через нормирующий усилитель соединен со вторым входом компаратора, выход которого соединен со вторым входом регистра и первым входом логической схемы, выход двоично-десятичного счетчика соединен с первым входом регистра, выход которого соединен со входом дешифратора, соединенного своим выходом с цифровым табло, а выход делителя частоты импульсов соединен с электромеханическим отсчетным устройством и оптронным элементом. При проверке патентных исследований заявитель не обнаружил решений, известных в науке и технике со сходными признаками. В связи с этим можно сделать вывод, что заявленное решение обладает существенным отличием. Вторичный прибор выполнен в щитовом исполнении с выводом барабана с цифровыми роликами электромеханического отсчетного устройства, показывающего интегральное значение, и цифрового табло текущего значения контролируемого расхода на его переднюю панель. Принцип действия вторичного прибора приведен на чертеже и заключается в следующем. Генератором 1 генерируются частоты f1 и f2. Первая частота через логическую схему 2 поступает на счетные входа C, вторая -на входы R двоичного счетчика 3 и двоично-десятичного счетчика 4. Выходной двоичный код Nсч1 счетчика 3 одновременно подается на информационные входы цифроаналоговых преобразователей (ЦАП) 5 и 6. Выходной аналоговый сигнал ЦАП 5 Uвых1 используется в качестве опорного напряжения Uоп2 для ЦАП 6. На опорный вход ЦАП 5 также подано опорное напряжение Uоп1, соответствующее предельному значению заданного кода Nз ЦАП 5. Следовательно, выходной аналоговый сигнал ЦАП 5  а выходной аналоговый сигнал ЦАП 6 будет  Учитывая, что Uоп2 = Uвых1, и при условии Nсч=Nсч1=Nсч2 выражение (2) можно переписать в следующем виде:  Согласно схеме (см. чертеж) на входе компаратора 7 сигнал Uвых2 сравнивается с нормированным при помощи нормирующего усилителя 8 значением входного сигнала от дифманометра Aвх(Aвх может быть напряжение Uвх или ток Jвх), т.е. Uвых = K2Aвх (4) Следовательно, в момент срабатывания компаратор 7   Таким образом, в момент срабатывания компаратора 7 код пропорционален квадратному корню аналогового входного сигнала. В момент срабатывания компаратора запирается логическая схема 2, поступление частоты f1 в счетчики 3 и 4 прекращается, производится запись информации счетчика 4 в регистр 9. По истечении намеченного времени от начала счетчики 3 и 4 сбрасываются на нуль и процесс преобразования повторяется. Код, полученный на выходе счетчика 4 и равный коду, полученному на выходе счетчика 3, подается на регистр 9. С регистра через дешифратор 10 эта информация подается на цифровое табло 11 текущего значения контролируемого расхода. Частота f1 генератора 1 одновременно через делитель частоты импульсов 12 подается на электромеханическое отсчетное устройство 13, где отображается интегральное значения контролируемого расхода и на оптронный элемент 14, где интегральное значение расхода в виде частоты следования импульсов может быть передано в телемеханическое устройство. Информация на табло 12 текущего значения и интегрального значения на электромеханическом отсчетном устройстве 13 выражена соответственно в процентах от максимального текущего значения и максимального интегрального за сутки значения контролируемого расхода. Благодаря введению вторичного прибора отпала необходимость ежесуточной заправки диаграммной бумагой и чернилами; устранены динамические погрешности, определяемые возможностями диаграммной бумаги; устранены объективные и субъективные погрешности, вносимые при обработке диаграмм планиметром; устранена необходимость периодической корректировки и установки нуля прибора. В азерб. НПО “Нефтегазавтомат” разработана конструкция вторичного прибора устройства измерения расхода, изготовлена опытная партия в кол. 50 шт., которая успешно прошла испытания на Сумгаитском заводе “Этилен-Полиэтилен”. Предел допускаемой основной погрешности вторичного прибора составляет 0,5% (при пределе допускаемой основной погрешности дифманометра 0,25%). Источники информации 1. Номенклатурный каталог “Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации”, часть 1, 1982 г. 2. “Потенциометры и уравновешенные мосты автоматические, приборы с токовым входом”. ТУ.25-05.1945 – 78. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 18.06.1999
Номер и год публикации бюллетеня: 6-2003
Извещение опубликовано: 27.02.2003
|
||||||||||||||||||||||||||
