Расходомер перепада давления и способ коррекции его характеристики

 

Использование: в измерительной технике при измерении расхода газа, жидкости и пара. Сущность изобретения: расходомер содержит сужающее устройство, дифманометр, компаратор, управляемый коммутатор и показывающий прибор. Способ коррекции характеристики расходомера включает разбиение диапазона на два поддиапазона, смещение "нуля" дифманометра, установление номинального значения показывающего прибора, установление требуемого коэффициента усиления. 2 c.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретения относятся к области измерительной техники и могут быть использованы при измерении расхода газа, жидкости и пара.

Известен расходомер перевода давления, содержащий сужающее устройство, дифманометр, усилитель, сигнализатор величины перепада давления, управляемый коммутатор и доказывающий прибор. Способ коррекции характеристики расходомера включает разбиение диапазона измерения на два поддипазона и регулировку коэффициента преобразования на первом поддиапазоне.

Недостатком устройства и способа является малая точность измерения, обусловленная применением дифманометров с силовой компенсацией. Известен расходомер перепада давления,содержащий сужающее устройство, дифманометр, усилитель, компаратор с источником опорного напряжения, управляемый коммутатор и показывающий прибор. Способ коррекции характеристики расходомера перепада давления включает разбиение диапазона измерения на два поддипазона, регулировку коэффициента усиления на первом поддиапазоне, равном 0,3 величины верхнего предела второго поддиапазона, создание давления на дифманометре соответствующего верхнему пределу первого поддиапазона, регулировкой усиления, устанавливают величину выходного сигнала, равного значению сигнала с выхода расходомера при его линейной статической характеристике.

Недостатком расходомера и способа является малая точность и наличие колебания в показаниях прибора при переключениях с одного поддиапазона на другой.

Недостатки обусловлены тем, что точность расходомера на втором диапазоне та же, что и до коррекции, а наличие колебаний связано с нестыковкой поддиапазонов.

Целью изобретения является повышение точности измерения и устранения колебаний показаний при переходе с одного поддиапазона на другой.

Поставленная цель достигается тем, что в расходомер, содержащий сужающее устройство, дифманометр, усилитель, компаратор, коммутатор и показывающий прибор введены усилитель с корректором нуля и усилитель напряжения. Выход дифманометра соединен с входами усилителя делителя и компаратора. Выход усилителя соединен с первым входом коммутатора, выход усилителя со вторым входом, а управляющий вход с выходом компаратора. Выход коммутатора соединен с показывающим прибором. Цель изобретения достигается следующим способом. На дифманометр задается давление, равное 0,3 от верхнего значения второго поддиапазона и корректором "нуля" дифманометра устанавливается расчетное значение показания прибора. Устанавливается верхнее значение второго поддиапазона и делителем устанавливается верхнее значение показаний расходомера.

Давление на дифманометре сбрасывается до нуля и корректором нуля усилителя выставляется нулевое показание на показывающем приборе. Установить давление на дифманометре, равном несколько меньше, чем 0,3 от верхнего значения второго поддиапазона и устанавливают величину выходного сигнала равной значению сигнала при его линейное статической характеристике.

На фиг. 1 приведен расходомер перепада давления, содержащие сужающее устройство 1, дифманометр 2, усилитель 3 с корректором, компаратор 4, делитель 5, коммутатор 6 и показывающий прибор 7. Дифманометр 2 может отключаться от устройства 1 и подсоединяться к задатчику давления 8.

На фиг. 2 градуировочная характеристика дифманометра 2. Характеристика 1 идеальная характеристика, а 2 статическая характеристика дифманометра.

При расходах меньших 0,3 от номинального значения, перепад на сужающем устройстве меньше 0,09 номинального значения. Сигнал с дифманометра меньше напряжения Uпер переключения и на выходе компаратора 4 формируется сигнал, который удерживает ключ 6 в положении, когда выход усилителя 3 соединен с показывающим прибором 7. Так как в этом случае точность дифманометра выше, чем без усиления сигнала характеристика 3 фиг. 2, то измерение расхода в первом диапазоне малых расходов возможно с той же точностью, что и при расходах во втором поддиапазоне. При увеличении расхода сигнал с дифманометра 2 больше напряжения Uпер переключения и компаратор 4 переключает ключ 6 в положение, когда выход делителя 5 соединен с входом прибора 7.

Прибор 7 показывает значение расхода с погрешностью, обусловленной в основном погрешностью сужающего устройства 1 и дифманометра 2 во втором поддиапазоне. Повышение точности измерения расходомера осуществляется следующим образом. Вход дифманометра отсоединяется от сужающего устройства 1 и присоединяется к задатчику давления 8. задается перепад давления, равный 0,09 от номинального значения и корректором "нуля" дифманометра устанавливается расчетное показание прибора 7. Устанавливают номинальное значение выходного сигнала прибора 7. Сбрасывают давление до нуля и корректором "нуля" усилителя 3 устанавливается нуль прибора 7. Задается перепад давления несколько меньший, чем 0,09 номинального значении перепада и, изменяя коэффициент усиления усилителя 3, добиваются расчетного значения показаний прибора 7. При этом конец и начало поддиапазонов характеристики 3 фиг. 2 совмещаются, то есть характеристика приближена к линейной статической характеристике 1 фиг. 2, а точность дифманометра больше, чем до коррекции. Использование предлагаемого расходомера и cпоcoба корректировки его характеристики по сравнению с известными /2/ позволяет создать расходомер, обладающий большей точностью и без выбросов показывающий при переходе с одного поддиапазона на другой.

При этом в качестве сужающего устройства используется стандартное сужающее устройство, а в качестве преобразователей перепада давления дифманометры типа ДМ, ДМЭ и "Сапфир"

Формула изобретения

1. Расходомер перепада давления, содержащий сужающее устройство, дифманометр, компаратор, управляемый коммутатор, показывающий прибор, причем импульсные трубки сужающего устройства соединены с соответствующими входами дифманометра, отличающийся тем, что в него введены усилитель с резистором коррекции "0" и делитель напряжения, входы которых подключены к выходу дифманометра, первый вход компаратора также соединен с выходом дифманометра, выход усилителя с резистором коррекции "0" с первым входом коммутатора, второй вход которого соединен с выходом делителя напряжения, управляющий вход коммутатора соединен с выходом компаратора, выход коммутатора соединен с показывающим прибором.

2. Способ коррекции характеристики расходомера перепада давления, состоящего из стандартного сужающего устройства, мембранного дифманометра с унифицированным электрическим выходным сигналом, усилителя с корректирующим резистором, делителя напряжения, компаратора, коммутатора и показывающего прибора, включающий регулировку коэффициента преобразования на первом поддиапазоне делителем напряжения, отличающийся тем, что устанавливают перепад, равный 0,09 номинального значения, корректором "0" дифманометра устанавливают 0,3 номинального значения показывающего прибора, устанавливают перепад давления, равный величине верхнего предела второго поддиапазона, и делителем напряжения устанавливают номинальное показание прибора, сбрасывают перепад давления до нуля, отключив дифманометр от задатчика давления, и корректирующим резистором усилителя корректором "0" устанавливают на показывающем приборе нулевое показание.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2