SU1108330A1 - Electromagnetic flowmeter - Google Patents

Abstract

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР, содержащий датчик с катушкой возбуждени  магнитного пол  и источником опорного сигнала, источник низкочастотного питани  с формирователем управл ющих импульсов и измерительное устройство, включающее в себ  предусилитель , ключ и измерительный преобразователь , причем источник низкочастотного питани  подсоединен к катушке возбуждени  магнитного пол  и через формирователь управл ющих импульсов к управл ющему входу ключа, выход датчика соединен через последовательно соединенные предусилитель и ключ с измерительным преобразователем , а выход источника опорного сигнала соединен с дополнительным входом измерительного преобразовател , отличающийс   тем, что, с целью повышени  точности измерени  путем исключени  вли ни  нестабильности переднего фронта опорного сигнала , в него введен второй ключ, включенный в цепь между выходом источни (Л ка опорного сигнала и дополнительным входом измерительного преобразоватес л , а управл ющий вход второго ключа соединен с выходом формировател  управл ющих импульсов, эо 00 с оAn ELECTROMAGNETIC FLOWMETER, comprising a sensor with a magnetic field excitation coil and a reference source, a low frequency power source with a control pulse driver and a measuring device including a preamplifier, a key and a transmitter, the low frequency power source connected to the magnetic field excitation coil and through a driver control pulses to the control input of the key, the sensor output is connected through serially connected preamplifier and A transmitter is connected to the transmitter, and the output of the reference signal source is connected to an additional transmitter input, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy by eliminating the instability of the leading edge of the reference signal, a second switch is inserted in it between the source output ( A lk of the reference signal and an additional input of the measuring transducer, and the control input of the second switch is connected to the output of the driver of control pulses, ie, 00 s o

Description

Изобретение относится к приборостроению, а именно к электромагнитным расходомерам, предназначенным для измерения расхода электропроводящих жидкостей.The invention relates to instrumentation, namely to electromagnetic flow meters designed to measure the flow rate of electrically conductive liquids.

Известны электромагнитные расходо- 5. меры, содержащие датчик с катушкой возбуждения магнитного поля и источником опорного сигнала. Питание катушки возбуждения осуществляется от сети переменного тока промышленной час- Ю тоты [1 ],5. Electromagnetic consumptions are known, which comprise a sensor with a magnetic field excitation coil and a reference signal source. The excitation coil is powered from the industrial frequency AC network [1],

Недостатками данных расходомеров являются высокая потребляемая мощность и значительная нестабильность нуля> вызываемая изменением во времени трансформаторной помехи.The disadvantages of these flowmeters are high power consumption and significant zero instability> caused by a change in transformer noise over time.

Известны также электромагнитные расходомеры, содержащие датчик с катушкой возбуждения магнитного поля и источником опорного сигнала, источ- __ ник низкочастотного питания с формиро-^4и вателем управляющих импульсов и измерительное устройство, включающее в себя предусилитель, ключ и измерительный преобразователь. Источник низкочастотного питания подключен к катушке возбуждения магнитного поля датчика и через формирователь управляющих импульсов к управляющему входу ключа, выход датчика через последовательно соединенные предусилитель и 30 ключ соединен с измерительным преобразователем, а источник опорного сигнала датчика соединен с дополнительным входом измерительного устройства. Питание обмотки возбуждения 35 низкочастотным меандром обеспечивает существенное снижение мощности и повышение стабильности нуля прибора.Also known electromagnetic flowmeters, the sensor comprising a magnetic field excitation coil and a reference signal, the low-frequency power sources __ nick with the formation ⁴ⁱ ers control pulses, and a measuring device comprising a preamplifier, the key and the transmitter. The low-frequency power supply is connected to the sensor magnetic field excitation coil and through the control pulse generator to the key control input, the sensor output is connected through a series preamplifier and 30 key to the measuring transducer, and the sensor reference signal source is connected to the additional input of the measuring device. Powering the field winding 35 with a low-frequency meander provides a significant reduction in power and increased zero stability of the device.

Ключ, управляемый формирователем управляющих импульсов, коммутирует 40 цепь полезного сигнала, исключая влияние его искажения формы на фронтах. Эти искажения вызваны прежде всего индуктивностью катушки возбуждения магнитного поля, а также транс-45 форматорной помехой [2].The key, controlled by the driver of the control pulses, commutes the 40th chain of the useful signal, eliminating the influence of its shape distortion at the fronts. These distortions are caused primarily by the inductance of the magnetic field excitation coil, as well as trans-45 format noise [2].

Недостатком известного расходомера является ограниченная точность измерения расхода. Это вызвано тем, что поступающий на дополнительный вход измерительного преобразователя опорный сигнал, необходимый для введения корректировки по изменению магнитного поля датчика, содержит нелинейные искажения на фронтах меандра. Таким образом, вводимый сигнал Э·» коррекции нелинейно связан с индукцией магнитного поля.A disadvantage of the known flow meter is the limited accuracy of the flow measurement. This is because the reference signal supplied to the additional input of the measuring transducer, which is necessary for introducing corrections for changing the magnetic field of the sensor, contains nonlinear distortions at the meander fronts. Thus, the inputted correction signal E · »is nonlinearly connected with the induction of the magnetic field.

Цель изобретения - повышение точности измерения расхода путем исключения влияния нестабильности передне-60 опорного сигнала, источник низкочастотного питания с формирователем управляющих импульсов и измерительное устройство, включающее в себя предусилитель, ключ и измерительный преобразователь, причем источник низкочастотного питания подсоединен к катушке возбуждения магнитного поля и через формирователь управляющих импульсов к управляющему входу ключа, выход датчика соединен через последовательно соединенные предусилитель и ключ с измерительным преобразователем, а выход источника опорного сигнала соединен с дополнительным входом измерительного преобразователя, введен второй ключ, включенный в цепь между выходом источника опорного сигнала и дополнительным входом измерительного преобразователя,а управляющий вход второго ключа соединен с выходом формирователя управляющих импульсов.The purpose of the invention is to improve the accuracy of flow measurement by eliminating the influence of instability of the front-60 reference signal, a low-frequency power source with a control pulse generator and a measuring device including a preamplifier, a key and a measuring transducer, the low-frequency power source being connected to the magnetic field excitation coil and through shaper of control pulses to the control input of the key, the output of the sensor is connected through serially connected preamplifier and key h with a measuring transducer, and the output of the reference signal source is connected to an additional input of the measuring transducer, a second key is inserted, connected to the circuit between the output of the reference signal source and the additional input of the measuring transducer, and the control input of the second key is connected to the output of the control pulse generator.

На чертеже приведена блок-зхема расходомера.The drawing shows a block diagram of a flow meter.

Расходомер состоит из датчика 1, включающего в себя катушку возбуждения 2, преобразователь расхода 3, источник опорного напряжения 4, и измерительного устройства 5, включающего в себя предусилитель б, ключ 7, измерительный преобразователь 8, ключ 9, источник низкочастотного питания 10, формирователь управляющих импульсов 11 .The flowmeter consists of a sensor 1, which includes an excitation coil 2, a flow transducer 3, a reference voltage source 4, and a measuring device 5, which includes a preamplifier b, a key 7, a measuring transducer 8, a key 9, a low-frequency power supply 10, a driver shaper pulses 11.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При воздействии низкочастотного магнитного поля, создаваемого катушкой возбуждения 2, в протекающей жидкости наводится ЭДС(Е), которая через предусилитель б и ключ 7 поступает на вход измерительного преобразователя 8. На дополнительный вход измерительного преобразователя через ключ 9 подается опорное напряжение U_on , создаваемое источником 4. Входной величиной для формирования U_on служит ток обмотки возбуждения. Измерительный преобразователь осуществляет преобразование вида E/U_ori .Управление ключами 7 и 9 производится формирователем управляющих.импульсов 11 синхронно с источником низкочастотного питания 10. .Under the influence of a low-frequency magnetic field generated by the excitation coil 2, EMF (E) is induced in the flowing fluid, which, through the preamplifier b and key 7, is fed to the input of the measuring transducer 8. The reference voltage U _on , created by the source, is supplied to the additional input of the measuring transducer through the key 9 4. The input value for the formation of U _on is the field current. The measuring transducer carries out the conversion of the form E / U _ori . Keys 7 and 9 are controlled by the control pulse generator 11 in synchronization with the low-frequency power supply 10..

Для исключения влияния изменения формы фронтов полезного (Е) и опорного (U_on) сигнала, вызванных трансформаторной помехой, индуктивностью катушки возбуждения и нестабильностью параметров элементов схемы, ключи 7 и 9 на момент переходного процесса ~ находятся в разомкнутом состоянии.To exclude the influence of a change in the shape of the edges of the useful (E) and reference (U _on ) signals caused by transformer noise, inductance of the excitation coil and instability of the parameters of the circuit elements, keys 7 and 9 are in the open state at the time of the transient process.

Таким образом, существенно.повышается точность измерения за счет исключения влияния нестабильности переднего фронта опорного сигнала. Благодаря этому обеспечивается увеличение межповерочного интервала расходомера.Thus, the measurement accuracy is significantly increased by eliminating the influence of instability of the leading edge of the reference signal. This ensures an increase in the calibration interval of the flow meter.

го фронта опорного сигнала.th front of the reference signal.

Указанная цель достигается тем, что в электромагнитный расходомер, содержащий датчик с катушкой возбуждения магнитного поля и источником 65This goal is achieved by the fact that in an electromagnetic flow meter containing a sensor with a magnetic field excitation coil and a source 65

Claims (1)

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР, содержащий датчик с катушкой возбуждения магнитного поля и источником опорного сигнала, источник низкочастотного питания с формирователем управляющих импульсов и измерительное устройство, включающее в себя пред усилитель, ключ и измерительный преобразователь, причем источник низкочастотного питания подсоединен к катушке возбуждения магнитного паля и через формирователь управляющих импульсов к управляющему входу ключа, выход датчика соединен через последовательно соединенные предусилитель и ключ с измерительным преобразователем, а выход источника опорного сигнала соединен с дополнительным входом измерительного преобразователя, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности измерения путем исключения влияния нестабильности переднего фронта опорного сигнала, в него введен второй ключ, включенный в цепь между выходом источника опорного сигнала и дополнительным входом измерительного преобразователя, а управляющий вход второго ключа соединен с выходом формирователя управляющих импульсов.ELECTROMAGNETIC FLOW METER, comprising a sensor with a magnetic field excitation coil and a reference signal source, a low-frequency power source with a control pulse shaper and a measuring device including a pre-amplifier, a key and a measuring transducer, the low-frequency power supply being connected to the magnetic fire excitation coil and through the shaper control pulses to the control input of the key, the output of the sensor is connected through series-connected preamplifier and the key from a test transducer, and the output of the reference signal source is connected to an additional input of the measuring transducer, characterized in that, in order to increase the measurement accuracy by eliminating the influence of instability of the leading edge of the reference signal, a second key is inserted into it, which is connected in the circuit between the output of the reference signal source and an additional input of the measuring transducer, and the control input of the second key is connected to the output of the driver of the control pulses.