Вихревой расходомер

 

Сущность изобретения: вихревой расходомер содержит 1 первичный преобразователь (1), 1 дифференцирующую цепь (2), 1 фильтр с регулирующим импедансным элементом (3), 1 интегрирующую цепь (4), 1 блок управления (5). 1-2-3-5-3, 1-4-5. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s G 01 F 1/32

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4843566/10 (22) 29.06.90 (46) 23.01.93. Бюл. № 3 (71) Научно-производственное объединение

"Сибнефтеавтоматика" (72) А.К.Губарев (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1000762, кл. G 01 F 1/32, 1978

Патент США № 1545258, кл. G 01 F 1/32, 1985, (54) ВИХРЕВОЙ РАСХОДОМ ЕР (57) Сущность изобретения: вихревой расходомер содержит 1 первичный преобразователь (1), 1 дифференцирующую цепь (2), 1 фильтр с регулирующим импедансным элементом (3), 1 интегрирующую цепь (4), 1 блок управления (5). 1 — 2 — 3 — 5 — 3, 1 — 4 — 5. 1 ил.

1789862

10

40

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для обработки сигналов вихревых расходомеров жидкости и газа, Известны вихревые расходомеры для измерения газа или жидкости, содержащие первичный преобразователь и перестраиваемый полосовой фильтр, который пропускает на измеритель частоты только узкую полосу частот, в которой расположена частота, соответствующая частоте срыва вихрей с поверхности обтекаемого тела при данном расходе. Недостатком этого расходомера является ограйиченная область применения: либо на жидкость, либо на газ.

Наиболее близким к предлагаемому является вихревой расходомер со схемой с регулируемой амплитудой и спадом частотной характеристики, содержащий первичный преобразователь и схему обработки сигналов вихревого расходомера, включающую усилитель с регулируемой амплитудной характеристикой в функции амплитуды входного сигнала, фильтр на выходе усилителя с регулируемым спадом полосы его пропускания в области верхних частот, регулируемый импедансный элемент для управления усилителем и фильтром, блок управления регулируемым импедансным элементом, содержащий выпрямитель выходного сигнала усилителя, устройство усреднения сигнала выпрямителя и преобразователь, обеспечивающий управляющий регулируемым импедансным элементом сигнал в функции выходного сигнала усилителя. Такое устройство обладает ограниченной областью применения вихревого расходомера, Это объясняется тем, что известное устройство рассчитано на работу в составе вихревых расходомеров, амплитудно-частотная характеристика которых однозначно связана с измеряемым расходом и не допускает изменения амплитуды сигналов вихревого .расходомера от плотности измеряемого потока.

Цель изобретения — повышение точности измерения путем учета плотности потока.

Это достигается тем, что в вихревой расходомер, содержащий первичный преобразователь и схему обработку сигналов, включающий фильтр с регулирующим импедансным элементом и блок управления, дополнительно введены дифференцирующая цепь на входе фильтра и интегрирующая цепь на входе блока управления, причем выход блока управления соединен с регулирующим импедансным элементом фильтра, управляющий вход — с выходом фильтра, а фильтр выполнен полосовым, причем блок управления состоит из последовательно включенных выпрямителя и преобразователя, управляющего регулирующим импедансным элементом фильтра для настройки на среднюю частоту полосы его пропускания, а в качестве выпрямителя использован фазочувствительный детектор, управляющий вход которого подключен к выходу фильтра, Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что в схему обработку сигналов допол нител ьно введен ы дифферен цирующая цепь на входе фильтра, интегрирующая цепь на входе блока управления, а фильтр выполнен полосовым. Это позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого вихревого расходомера критерию изобретения новизна.

На чертеже представлена блок- схема вихревого расходомера, Расходомер содержит первичный преобразователь 1, дифференцирующую цепь

2, полосовой фильтр (3), интегрирующая цепь (4): блок управления (5), фазочувствительный детектор (6), преобразователь (7) и регулирующий импедансный элемент (8).

Расходомер работает следующим образом.

Расход измеряемой жидкости или газа создает вихри за телом обтекания. Выходной сигнал первичного преобразователя 1 поступает в схему обработки сигналов: через дифференцирующую цепь 2 на вход полосового фильтра 3, а также через интегрирующую цепь 4 — на вход блока управления 5, состоящего из последовательно включенных фазо-чувствительного детектора 6, управляемого фильтром 3, и преобразователя 7, который управляет в свою очередь регулирующим импедансным элементом 8, задающим среднюю частоту f полосы пропускания фильтра 3, Принцип действия устройства основан на автоматической настройке совпадения фаз входного и выходного сигналов фильтра

3, благодаря которой фильтр автоматически настраивается на среднюю частоту полосы пропускания, соответствующую частоте срыва вихрей. С этой целью в устройстве применены дифференцирующая 2 и интегрирующая 4 цепи, выходные сигналы которых имеют фазовый сдвиг тг/2 независимо от частоты и амплитуды входного сигнала.

На выходе фазочувствительного детектора

6, управляемого выходным сигналом фильтра 3, имеющим фазовый сдвиг относител ьно входного сигнала фазочувствительного детектор л/2, выделяется сигнал, среднее значение которого стремится к нулю. Преобразователь 7, накапливает разницу выход1789862

Формула изобретения

15 20

30

Составитель В. Ярыч

Техред М,Моргентал

Корректор В. Петраш

Редактор Т. Шагова

Заказ 344 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 ного сигнала фазочувствительного детектора от нуля, обусловленную отклонением фазы вход-выход фильтра от 0 с учетом знака этого отклонения, благодаря чему регулирующий импедансный элемент 8 изменяется и обеспечивает настройку фильтра 3 на нужную среднюю частоту полосы пропускания, Применение полосового фильтра с автоматической настройкой средней частоты поло1. Вихревой расходомер, содержащий первичный преобразователь и блок управления, подключенный выходом к управляющему входу фильтра с регулирующим импедансным элементом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения путем учета плотности потока, в него введены дифференцирующая цепь, включенная между выходом первичного преобразователя и входом фильтра с регулирующим импедансным элементом, и интегрирующая цепь, включенная между выходом первичного преобразователя и сы пропускания на частоту, соответствующую частоте срыва вихрей независимо от амплитуды выходного сигнала вихревого расходомера, изменения которой в значи5 тельной степени связаны с плотностью измеряемой среды, существенно расширяет область применения расходомера и допускает его применение для измерения как жидкости, так и газа, 10 первым входом блока управления, при этом выход фильтра с регулирующим импедансным элементом подключен к второму входу блока управления и является выходом расходомера, а сам фильтр выполнен полосовым.

2. Расходомер по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что блок управления содержит последовательно соединенные выпрямитель и управляющий функциональный преобразователь, выход которого является выходом блока управления, первый и второй входы которого являются соответственно первым и вторым выходами выпрямителя.