Устройство для определения плотности потока в трубопроводе
(е, 4"",.
К ф.7ж> с
СО ОЗ СОВЕТСКИХ
53! !!и С:55СТИЧЕ .;К5 5Х
PECi I УЪ)55 5К., ;5л- :".- 01 и 9/24
Г1 И ГКНТ ССС5?! nay qAPC1 g! I-,5й КО А!51 !.Т и о и 3 Г ) Г я г- т е л 5 5 я м и Г т p ü! т л я Р (2 . j) 47954-48/25 (22} 27.02.90 (46) 30.08,92. Бил. N 32
<71) Институт проблем управл8555:Я
"72) А, В. Иванов, Б. В, Лункин и Q П, 6)илиппов (5G) Кивилис С. С. ПЛОТ55омеры. -- М. Энергия, 1980, с, 248 — 252, Авторское свидетельство СССI
% 1020774, кл. 6 01 И 9/ОО 5 196";=(54) УСТРО!Л..5:: O ДЛЯ !;Г5Р=ДЕ. 5Е5-5ИЯ
Г5ПОП-1ОС Г51 (5С,ТОМ В ТРУБО 5РОВСДЕ
ИзобрeTeH«8 о 5 Ho ;";тся, 55змерител5Ной ТВХНИКВ.
Известно устройство для измерения плотности потока, содержащее установленный B трубо11роводе цилиндр, два элемента связи и генератор. ! 56ДОСТЗТКОМ ЭТОГО УСТРойСТВа ЯВЛЯЕТСЯ то, что oHO He может быть использовано ДлЯ контроля многофазных сред, еТо существенно сужает область его применения, Наиболее близким к и редлз 5гаемому я Вляется устройство, содержащее раэ5ме5!.,ен.— ный на диэлектрическом цилиндре эамкнуть5й зигзагообразный проводник, соединенный через элементы связи с регистоатооом резонансных частот v. генератором, выход которого через GI o - . Об;аботки сигнаг5а соединен = индикатором.
Недостатками з;ого устаойс1ва я ляется погрешность измерения при контроле коаксиальных пОтОкОВ. Последняя 3ЫÇBHHG тем, что в случ-е контроля коаксиальных потоков (например, проходящих через тур15.нный расходомер), поток подвергается гидродинамическому воздействию. В свою очередь это вызывает изменение профилей
175851Î А1 (5.) Использование; 55змеритель55 . тех.-5 ;
\ ущнпсть изоооетен55я, ус! (О55стВО С5, ДЕРЖИТ ВМ,НУТЬ5й ЗИГЗВГОO-iРВ;..-! проводник. размещенньй на поверхност:. диэлектрического цилиндра и соединен55ый через злемен1-ы связи с двумя генераторами и регистратором резо ан.:ной5 частоты, Диэлектрический цилин. ",o Бы" полнен сплОLUныл и установл "I . внутри тромбов ро вода, 1 и ".. КОГЗОСТЕЙ, СВЯЗВННЫ., I. ИЗМ:;:!1ЯЕ5;:. и 38ЛИЧИ5ой, ",роме того, в ряде с:".учаев зто может
Г: РИ" ОДИТ К Г5ОЯВЛени!". КВВИТВЦИОН НЫХ ЯВЛ8нии, 5то вносит В измерение дополнитель—
НУ О ПОГОаШНОСТЬ
Цель изобрея ения — повь!шен5 е точности Определения пло, ности коаксиальных
ПОТОКОВ.
Н8 чертеже приведена схема !oeäëeгаемого устройства.
YcTpoAcTBQ сОстОит из сплошного д:!3 лектрическога цилиндра 5, у-.таi-io8.185-;—,о;: в;;онтролируемом трубсп„.водe ", На Ц55линдре уложен замкнутый зигзагообоазный проводник 3, соединенный через злеме: ь связи 4 и 5 соответ т зекно с р=-: ист е -1r:-.
6 резонансной частаты и генерат ро5. эл8ктромаГнитных колебаний, 8не5затоо / соединен с блоком обработ и 8 к5 ооь,, подключен к индикато„- ч 9. 5!5я:.,н 18 1 г 5,абжен с обоих торцов стоб ".:. .за торт 5и па:-,к."1 О.
Регистратор резонансно.-: час-:;.--, В свою очередь сос1оит ..э ампяиту„-..:. -ю; -; детектора 11, соединeH!:oI-о ере"- 4 о:- :55рователь 12 и триггер :3 с i 1758510 выход которого соединен со входом генератора 7 и двух компараторов 15 и 16 включенных между выходом интегратс а 14 и входами три гера 13. Устройство работает следующим обраЗОМ. При прохождении потока по трубопроводу 2 диэлектрический цилиндр 1 обтекается контролируемым потоком, который стабилизируется перед измерительным участком стабилизаторами потока 10, При этом резонансная частота длинной линии, образованной замкнутым зигзагообразным проводником 3, изменяется в соответствии с диэлектрической прсницаемостью потока, и, соответственно, его плотностью. Однако электрическое поле для каждого из типов колебаний имеет неоднородный характер, что может проводить к погрешности измерения плотности неоднородных потоков, Поэтому в предлагаемом устройстве может также быть использована в качестве информативного параметра разность частот колебаний первого и второго типов, так как она слабо зависит от структуры контролируемого потока. поскольку разность соответствующих электричес".èõ полей в контролируемом объеме близка к константе. Резонансные частоты электромагнитных колебаний замкнутого зигзагообразного проводника 3 возбуждаются через элемент связи 5 и через элемент связи 4 поступают нэ регистратор б, который, управляя paGoтой генератора 7, поддерживает его частоту равной резонансной. Регистратор б работает следующим образом. При включении устройства на интеграторе 14 начинает нарастать или спадать сигнал (в зависимости от начальных условий), который поступает на вход генератора 7 и изменяет его частоту, При достижении определенного уровня соответствующий компаратор (14 или 15) выдает сигнал на триггер 13, переключая последний, после чего знак изменения сигнала на выходе компаратора меняется на прогивоположныЙ. При попадании частоты генерации генератора 7 в об5 лэсть резонансной частоты чувствительного элемента с амплитудного детектора 11 снимается сигнал,- экстремум которо О вызывает срабатывание формирователя 12, что приводит к переключени о триггеоа 13. Это 10 приводи- к изменени о знака нарастания сигнала на выходе интегратора 14, что в сво!О очередь поиводит к изменению частоты генератора 3 противоположную ctopo!,ó и прохождении резонансной частоты в дру15 гом направлении, Этот процесс повторяется, в результате чего частота генератора 7 : —.оддерживается равной резонансной, После соответствующего пересчета частоты в блоке обработки 8 результат измерений вы20 дается на индикатор 9. Формула изобретения Устройство для определения плотности потока в трубопроводе, содержащее чувст25 вительный элемент в виде замкнутого зигзагообразного проводника, нанесенного на в не ш н lolo поверх ность диэлектрического цилиндра, при этом чувствительный элеi 30 геI epaiopy и регистратору резонансной - эстоты, а выход генератора через блок об;;аботки сигнала соединен с индикатором, о i л и ч a:o щ е е с . тем, что, с цель о повышения точности определения плотно 35 сти в хоэксиальных потоках, диэлектрический цилиндр выполнен сплошнь м. снабжен двумя стабилизаторами по:ока и установлен коаксиально внутои трубопровода, а регистратор резонансной частоты 40 выполнен в виде амплитудного детектора, соединенного последоагп ельно с интеграто;-.Ом через формирователь .". триггер, и двух компараторов, ВКЛОченных ме;;ду вы",.îäîì интегратора и входами тоиггера. Составитель С,Клешня Редактор Л.Пчолинская Техред M.Moðãåíòàë Корректор С. Юско Заказ 2994 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101
