SU870938A1 - Flowmeter - Google Patents

Description

(54) РАСХОДОМЕР(54) FLOW METER

Изобретение относитс  к области изме- рительной техники, а именно к приборам . вихревого типа ал  измерени  расходов жидкостей или газов. I Известны вихревые расходомеры, котррые защищены от шумов, помех, распростран ющихс  по потоку и поступающих извне. Так в вихревом расходомере размещают ова приемника-преобразовател  вихревых колебаний в зоне вихреобразовани  симметричнсх относительно генератора :вихревых колебаний. Приемники воспринимают вихревые колебани  поочередно со сдвигом на 180 , а шумсжые помехи непрерывно, син(. Соедин   приемниК№-преобразоватеш по Ш1фференциа1& нсЛ схеме, компенсируют шумсжые помехи и выдел ют сигнал, несущий полезную инф мацию It. Защита вихревого расходомера от виб-рационных помех осуществл етс  диффер ишальным включением даух приемниковпреобразователей , из которых один вынесен нз области вихреобразовани  и воспри нимает только шумовой фсзн, а другой воспринимает полезный сигнал и Дл  осуществлени  точной компенсации шумсжых помех, а также помех, создаваемых вибрацией технологического трубопровода , в котором устансжлен прибор, необходимо обеспечить равенство амплитуд сигналов, поступающих к приемникам. Дл  этого регулируют величину сигнала с помощью двух вентилей, установленных в каналах, по которым отбираютс  колебани  of места вихреобразовани  . Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  расходомер, который содержит генератор вихревых колебаний и два приемника-преобразовател , оптимально расположенных в зоне вихреобразовани . Сигналы каждого прйем 1ика независимо поступают на раздельные входы компаратора, на выходе которого наблюдаетс  периодическа  последовательность П-образных импульсов с частотой основного сигнала 15. Описанные устройства позвол ют существенно подавить шумовые помехи иThe invention relates to the field of measuring technology, namely to instruments. vortex type flow measurement of liquids or gases. I Known vortex flowmeters, which are protected from noise, interference, propagating downstream and coming from outside. So in the vortex flow meter place the ova of the receiver-converter of vortex oscillations in the zone of vortex formation symmetrical with respect to the generator: vortex oscillations. The receivers perceive the vortex oscillations alternately with a shift of 180, and the noise interference is continuous, blue (. Connect the receiver N-transform by W1 differential 1 & nsL circuit, compensate for the noise interference and separate the signal carrying useful information It. interference is accomplished by the differential switching on of douh transducer receivers, one of which is located in the vortex region and perceives only the noise fszn, and the other senses the useful signal and for exact compensation It is necessary to ensure that the amplitudes of the signals coming to the receivers are equal to the noise generated by the vibration of the technological pipeline in which the device is installed, by adjusting the magnitude of the signal using two gates installed in the channels through which the oscillations of the vortex formation points are selected. Closest to the present invention is a flow meter that contains a vortex oscillator and two transducer receivers optimally located in the vortex formation zone. The signals from each receiver are independently fed to the separate inputs of the comparator, the output of which shows a periodic sequence of U-shaped pulses with a frequency of the main signal 15. The described devices can significantly suppress noise interference and

улучшить соотношение полезного сигнала к шуму. Однако, регулировка уровн  вихревых колебаний с помощью двух вентилей в каналах св зи (аналоги) может быть осуществлена только при наличии движени  измер емой среды в каналах. Ebiw каналы между собой не сообщаютс , то в них нет движени  и метод регулировки не может быть осуществлен. Компаратор, примен емый дл  сравнени  двух сигналов приемников-преобразователей выдел ет полезныйсигнал и компенсирует шумы, но при этом искажает форму выходного напр жени , что снижает информативную емкост сигнала, позвол   использовать только частоту, пропорцис«альную значени м объемного расхода, тогда как амплитуда сигнала, несуща  информацию о масссжом расхрде и плотности исследуемой среды, не может быть использована.improve the ratio of useful signal to noise. However, the adjustment of the level of vortex oscillations with the help of two gates in communication channels (analogs) can be carried out only if there is movement of the measured medium in the channels. Since the channels are not communicating with each other, there is no movement in them and the adjustment method cannot be implemented. A comparator used to compare two receiver-converter signals isolates the useful signal and compensates for the noise, but at the same time distorts the output voltage, which reduces the information capacitance of the signal, allowing only the frequency proportional to the volumetric flow rate, while the amplitude of the signal Carrying information about the mass flow rate and density of the medium under study cannot be used.

Целью изобретени   вл етс  повышение помехозащищенности и точности и расширение диапазона измерени .The aim of the invention is to increase the noise immunity and accuracy and to extend the measurement range.

Это достигаетс  тем, что сигнал каждого приемника-преобразовател  одинаковой пол рности прикладываетс  раздельно к двум усилител м. Коэффициенты .их регулируютс  плавно и в широких пределах, но так, чтобы выходной сигнал во всем диапазоне ожидаемых амплитуд не попадал в ограничение. Выходы обоих усилителей подключены соответственно к инвертирующему и неинвертирующему входам усилител -вычитател , осуществл ющего сравнение сигналов и компенсацию шумов. Причем коэф4 циент усилени  последнего выбираетс  таким, чтобы выходной сич нал во всем диапазоне не попадал в ограничение . С помощью предложенной системы можно с высокой степенью точности компенсировать шумовые помехи и без искажений выдел ть полезный сигнал.This is achieved in that the signal of each receiver-converter of the same polarity is applied separately to two amplifiers. The coefficients of these are controlled smoothly and over wide limits, but so that the output signal does not fall into the limitation over the entire range of expected amplitudes. The outputs of both amplifiers are connected respectively to the inverting and non-inverting inputs of the amplifier of the subtractor, which compares the signals and compensates for the noise. Moreover, the gain factor of the latter is chosen so that the output count in the whole range does not fall into the limitation. Using the proposed system, noise interference can be compensated with a high degree of accuracy and the useful signal can be extracted without distortion.

На чертеже показан предложенный расходомер .The drawing shows the proposed flow meter.

Расходомер содержит корпус I, генератор вихревых колебаний 2, приемникипреобразователи 3, усилители 4 и 5 с регулирующими элементами 6 и 7, усилитель-вычитатель 8.The flow meter includes a housing I, a generator of vortex oscillations 2, receivers, transducers 3, amplifiers 4 and 5 with regulating elements 6 and 7, an amplifier subtractor 8.

Измер емый поток поступает в корпус 1. Генератф вихревых колебаний 2 создает колебани , параметры которых пропорциональны тем или иным свойствам потока. Колебани  преобразуютс  приемниками 3 в последовательность электрических импульсов одной пол рности, такThe measured flow enters the casing 1. The vortex oscillation generator 2 creates oscillations whose parameters are proportional to one or another flow properties. The oscillations are converted by the receivers 3 into a sequence of electrical pulses of the same polarity, so

как чувствительные элементы преобраэ1 вателей соединены по одинаковой схеме. Выходной сигнал приемников-преобразователей поступает на усилител  4 и 5.С помощью регулировочных резисторов 6 и 7 добиваютс  равенства амплитуд сигнале на выходе усилителей. Затем сигналы от усилителей 4 и 5 раздельно подаютс  на входы усилител  8, работающего и режиме вычитател . Последний усилитель сравнивает сигналы, компенсирует синфазные шумсжые помехи и выдел ет полезный сигнал причем все усилители работают на /шнейных участках характеристик без ограничений, поэтому выделенный полезный сигнал не искажаетс  по форме.how sensitive elements of converters are connected in the same way. The output signal of the receiver-converters is fed to the amplifier 4 and 5. Using the adjusting resistors 6 and 7, the amplitudes of the signal at the output of the amplifiers are achieved. Then, signals from amplifiers 4 and 5 are separately fed to the inputs of amplifier 8, operating and subtractor mode. The latter amplifier compares the signals, compensates common-mode noise interference and extracts the useful signal, with all amplifiers operating on the / unscheduled portions of the characteristics without limitation, therefore the selected useful signal is not distorted in shape.

Описьшаемый расходомер имеет хорошую помехозащищенность, лучшие информапионные характеристики, широкий диапазон измер емых расходов и легко настраиваютс  при изготовлении и эксплуатации.The recorded flow meter has good noise immunity, the best information characteristics, a wide range of measured expenses and are easily adjustable during manufacture and operation.

Claims (5)

Формула изобретени Invention Formula Расходомер, содержащий генератор вихревых колебаний, два приемника-преобразовател  вихревых колебаний и схемуA flow meter containing a generator of vortex oscillations, two receiver-converter vortex oscillations and a circuit сравнени  сигналов с приемников-преобразователей , отличающийс  тем, что, с целью повышени  помехозащищенности и точности и расширени  диапазона измерени , схема сравнени  выполненаComparison of signals from receiver converters, characterized in that, in order to increase noise immunity and accuracy and to extend the measuring range, the comparison circuit is made в виде двух усилителей с регулируемым коэффициентом усилени , каждый из которых подключен к соответствующему приемнику-преобразователю , и усилител -вычитател , причем выходы первых усилителейin the form of two amplifiers with adjustable gain, each of which is connected to a corresponding receiver-converter, and a subtractor amplifier, with the outputs of the first amplifiers подключены соответственно к инвертирующему и неинвертирующему входам усилител -вычитател .connected respectively to the inverting and non-inverting inputs of the amplifier subtractor. Источники информации , прин тые во внимание при экспертиз . 1. Патент США f. 3279251, кл. 73-194, 1966. Sources of information taken into account in the examinations. 1. US Patent f. 3279251, cl. 73-194, 1966. 2.Авторское свидетельство СССР NI 181321, кл. Q01 F 1/32,1965.2. USSR author's certificate NI 181321, cl. Q01 F 1 / 32.1965. 3.Патент США № 4О19384, кл. 73-194, 1977.3. US Patent No. 4О19384, cl. 73-194, 1977. 4.Патент Японии 50-36776, кл. 1О8 D 2, 1975.4. The patent of Japan 50-36776, cl. 110 D 2, 1975. 5.Патент США N 3948О98, кл. 73-194, 1976 (прототип).5. US patent N 3948О98, cl. 73-194, 1976 (prototype).