Устройство для корректировки показаний интегрирующего расходомера

 

Использование: для измерения суммарного расхода жидкостей. Сущность изобретения: устройство содержит формирователь импульсов, генератор импульсов, блок управления, три счетчика, блок совпадения, задатчик коэффициентов коррекции, четыре триггера, схему совпадения, элемент НЕ, измерительный преобразователь, аналого-цифровой преобразователь и постоянное запоминающее устройство. 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения суммарного расхода жидкостей.

Известно устройство для измерения расхода жидкостей [1] . Устройство содержит генератор опорной частоты, первичный преобразователь и формирователь импульсов, счетчик импульсов, блок управления и индикации суммарного расхода, блок умножения. Данное устройство обладает сравнительно высокой достоверностью измерения расхода вследствие обеспечения оперативной замены набора коэффициентов преобразования в соответствии с изменением условий эксплуатации. Устройство вычисляет суммарный расход, но содержит большое число цифровых блоков высокой сложности (например, блок умножения), что снижает быстродействие, а также надежность устройства.

Наиболее близким к заявленному является расходомер [2] . Расходомер содержит последовательно соединенные генераторы импульсов и блок опорных частот, а также последовательно соединенные датчик расхода и формирователь импульсов, первый и второй блоки управления, первый, второй и третий счетчики, первый, второй и третий вентили, элемент И, первый, второй, третий и четвертый триггеры, первый, второй регистры, причем выход второго регистра является выходом всего устройства.

Недостатками известного расходомера являются сложность вычислений оценки погрешности, невысокая надежность и быстродействие.

Целью изобретения является повышение надежности и быстродействия.

Для достижения цели в устройство, содержащее генератор импульсов, последовательно соединенные формирователь импульсов, блок управления и первый счетчик, второй и третий счетчики и блок совпадений, дополнительно введены задатчик коэффициентов коррекции, а выход генератора импульсов соединен с вторым входом блока управления, первый выход которого соединен с входом сброса первого счетчика, а его второй выход подключен к счетным входам первого и второго счетчиков, выход второго счетчика связан со счетным входом третьего счетчика, выход которого является выходом устройства, при этом выход задатчика коэффициентов коррекции соединен с первым входом блока совпадения, второй вход которого соединен выходом первого счетчика, а выход блока совпадения соединен с третьим входом блока управления.

Таким образом, сравнительно простое исполнение устройства коррекции для интегрирующих расходомеров позволяет добиться высокой надежности, быстродействия.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема блока управления; на фиг. 3 - функциональная схема задатчика коэффициентов коррекции.

Устройство содержит формирователь 1 импульсов, генератор 2 импульсов, блок 3 управления, первым входом связанный с формирователем 1 импульсов, вторым входом подсоединенный к выходу генератора 2 импульсов, а его первый выход соединен с входом сброса первого счетчика 4, выход которого подключен к второму входу блока 5 совпадения, первый вход которого соединен с выходом задатчика 6 коэффициентов коррекции, при этом выход блока 5 совпадения соединен с третьим входом блока 3 управления, второй выход которого подключен к счетным входам первого счетчика 4 и второго счетчика 7, выход которого соединен со счетным входом третьего счетчика 8, выход которого является выходом устройства.

Блок 3 управления содержит первый триггер 9, выход которого связан с входом второго триггера 10, выход которого соединен с первым входом схемы 11 совпадения, второй вход которой связан со счетными входами первого триггера 9 и третьего триггера 12 и входом элемента НЕ 13, выход которого подключен к счетному входу четвертого триггера 14, а его вход подключен к R-входу второго триггера 10 и инверсному выходу третьего триггера 12, прямой выход которого подключен к третьему входу схемы 11 совпадения.

Задатчик 6 коэффициентов коррекции (фиг. 3) содержит последовательно соединенные измерительный преобразователь 15, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 16, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 17.

Устройство работает следующим образом.

Для приведения схемы в исходное состояние на шину начального сброса подается импульс начального сброса, после чего устройство готово к работе. При приходе сигнала от первичного преобразователя расходомера (на чертежах не показан) формирователь 1 импульсов, выполненный, например, на основе одновибратора выдает импульсы, поступающий на первый вход бока управления. Одним из вариантов выполнения блока 3 управления (фиг. 2) является логическая схема, построенная на триггерах. Сигналы с выхода генератора 2 импульсов по переднему фронту импульсов записываются в первый триггер 9 и далее поступают во второй триггер 10 блока 3 управления. При этом выходной сигнал блока 5 совпадения равен "0" и третий триггер 12 находится в состоянии "1", в результате чего по третьему входу схемы 11 совпадения разрешается прохождение импульсов от генератора 2 импульсов на счетные входы первого и второго счетчиков 4 и 7. Поступление импульсов продолжается до тех пор, пока число, соответствующее содержимому первого счетчика 4, не станет равным числу, заданному задатчиком 6 коэффициентов коррекции. Задатчик 6 коэффициентов коррекции содержит код, определяющий соотношение числа входных импульсов, т. е. импульсов от первичного преобразователя расходомера и выходных, накапливаемых в третьем счетчике 8. Если это соотношение фиксировано, число может быть задано с помощью соединения соответствующих шин на входе блока 5 совпадения. Если есть необходимость смены и подбора коэффициента коррекции, этот блока может быть выполнен в виде набора переключателей, например П-2К. Причем для задания коэффициента коррекции в десятичной форме первый счетчик 4 выполняется на основе интегральных схем двоично-десятичных счетчиков, а задатчик 6 коэффициентов коррекции - в виде набора переключателей на 10 положений каждый; число переключателей определяется числом разрядов коэффициента коррекции. Источником коэффициентов коррекции может быть некое внешнее устройство, рассчитывающее текущее значение этого коэффициента. В этом случае задатчик 6 коэффициентов коррекции может быть выполнен в виде регистра, в который внешнее устройство заносит код текущего значения коэффициента.

Предлагаемое устройство позволяет, например, совместить масштабирование показаний первичного преобразователя со вводом коррекции на влияние различных физических факторов - температуры, вязкости и т. п.

Вариант выполнения задатчика 6 коэффициентов коррекции в нашем случае показан на фиг. 3. Здесь величина влияющего фактора преобразуется в напряжение измерительным преобразователем 15, например, температуры, а затем в код блоком АЦП 16. Функция, описывающая связь значения коэффициента коррекции со значением влияющего фактора, записывается в виде таблицы в ПЗУ 17 (например, РТ 4).

Блок 5 совпадения при равенстве чисел, соответствующих содержимому первого счетчика 4 и числу, заданному задатчиком 6 коэффициентов коррекции, вырабатывает импульс, поступающий на третий вход блока 3 управления, в результате чего третий D-триггер 12 блока 3 управления (фиг. 2) устанавливается в состояние "0" по переднему фронту сигнала генератора 2 импульсов, а инверсией этого сигнала, формируемой элементом НЕ 13, устанавливается в "1" четвертый D-триггер 14.

Последний вырабатывает импульс сброса, поступающий с первого выхода на первый счетчик 4. Содержимое второго счетчика 7 при этом остается неизменным. Второй счетчик 7 выполнен в виде делителя по модулю 1000, что сделано для удобства задания коэффициента коррекции в десятичной форме. Сигнал на его выходе вырабатывается через каждую 1000 прошедших на его вход импульсов от генератора 2 импульсов.

Третий счетчик 8 осуществляет накапливающее суммирование результата. Таким образом, число входных Nвх импульсов и число N_вых, накопленное в третьем счетчике 8, оказывается связанным соотношением N_вых = N_вх˙ К_корр, где К _кор = N_з.к./1000; N _з.к. - число, заданное задатчиком 6 коэффициентов коррекции. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 1218298, кл. G 01 F 1/00, 1986.

2. Авторское свидетельство СССР N 1216655, кл. G 01 F 1/00, 1986.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРРЕКТИРОВКИ ПОКАЗАНИЙ ИНТЕГРИРУЮЩЕГО РАСХОДОМЕРА , содеpжащее последовательно соединенные фоpмиpователь импульсов, вход котоpого является входом устpойства, блок упpавления и пеpвый счетчик, генеpатоp импульсов, блок совпадения, втоpой и тpетий счетчики, отличающееся тем, что в него введен задатчик коэффициентов коppекции, а блок упpавления выполнен с двумя дополнительными входами, подключенными соответственно к выходам генеpатоpа импульсов и блока совпадения, соединенного пеpвым и втоpым входами с выходами соответственно задатчика коэффициентов коppекции и пеpвого счетчика, соединенного счетным входом со счетным входом втоpого счетчика и подключенного к втоpому выходу блока упpавления, пpи этом выход втоpого счетчика подключен к входу тpетьего счетчика, выход котоpого является выходом устpойства.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3