Способ измерения расхода электропроводных жидкостей

Изобретение относится к технике измерения расхода электропроводных жидкостей с помощью электромагнитных расходомеров. Способ измерения расхода электропроводных жидкостей реализуется с помощью первичного преобразователя расхода, на трубопроводе которого расположена магнитная система с обмотками возбуждения и установлены два диаметрально-противоположно расположенных электрода. Запитка обмоток возбуждения осуществляется двухполярным импульсным током от программно-управляемого источника тока. Сигнал с электродов, пропорциональный расходу, поступает на измерительный усилитель, преобразуется в цифровой код в АЦП и подается на процессор. При расходе, соответствующем переходному значению, процессор по определенному алгоритму выдает команду регулятору и управляемому источнику тока на ступенчатое увеличение тока запитки, что приводит к увеличению индукции магнитного поля в первичном преобразователе расхода и, как следствие, к увеличению сигнала с электродов. Процессор формирует выходной сигнал, пропорциональный расходу в цифровом виде. Технический результат - повышение точности измерения расхода и расширение диапазона измерения расхода. 3 ил.

 

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к технике измерения расхода электропроводной жидкости с помощью электромагнитных расходомеров.

Известен электромагнитный расходомер (а.с. №1656328, кл. G01F 1/58, опубл. 1991 г.), содержащий в измерительной цепи первичный преобразователь расхода, коммутатор, преобразователь сигнала, регулятор коэффициента передачи, имеющий в режиме измерения постоянный коэффициент передачи, два устройства выборки и хранения аналоговых сигналов, схему сравнения, источник образцового напряжения и индикатор, в котором для уменьшения погрешности измерения расхода из-за нестабильности тока возбуждения происходит периодическая калибровка регулятора коэффициента передачи с использованием контрольного сигнала, в результате выходное напряжение схемы сравнения через второе устройство выборки-хранения изменяет коэффициент передачи до равенства выходного напряжения образцовому. Недостатком данного расходомера является коррекция тока питания обмоток возбуждения по источнику стабилизированного напряжения, в связи с чем не учитываются параметры измеряемой среды и магнитной системы, что уменьшает точность измерения расхода.

Известен расходомер (а.с. №1826708, кл. G01F 1/60, опубл. 1996 г.), содержащий электромагнитный преобразователь расхода, блок управления, генератор, усилители сигналов, мультиплексоры, преобразователь отношений сигналов, суммирующий усилитель, отсчетное устройство, который позволяет повысить точность измерения за счет коррекции аддитивной погрешности, возникающей при движении жидкости через электромагнитный преобразователь расхода, путем сравнения отношений преобразованных сигналов. Недостатком этого устройства является невозможность коррекции мультипликативной погрешности измерения расхода и отсутствие коррекции зависимости свойств магнитной системы от свойств окружающей и измеряемой среды, что снижает точность измерения расхода.

Известен способ измерения расхода (а.с. СССР №1649279, кл. G01F 1/56, опубл 1991 г.), в котором в процессе измерения расхода среды измеряют напряжение, пропорциональное вихревым токам в среде, и напряжение, пропорциональное скорости движения среды. Напряжение, пропорциональное вихревым токам в среде, сравнивают с эталонным напряжением от источника напряжения и разность между ними поддерживают равной нулю путем регулирования тока питания магнитной системы преобразователя. О расходе судят по величине напряжения, пропорционального средней скорости движения измеряемой среды в измерительном канале. В данном способе в тракт питания током обмоток магнитной системы введена отрицательная обратная связь по усиленному вихревому сигналу для регулирования тока питания магнитной системы преобразователя. Недостатком является коррекция погрешности по косвенной характеристике, по вихревым токам, пропорциональным величине и распределению магнитной индукции, а не по конечному результату, т.е. по расходу, что снижает точность измерения.

Наиболее близким является способ измерения расхода (патент РФ №2247329, кл. G01F 1/56, 2005 г.) и схема, реализующая способ измерения, которая содержит магнитную систему, основной и дополнительный каналы с электродами, усилитель мощности, генератор прямоугольных сигналов, предварительный усилитель, суммирующий усилитель, компаратор, схему выборки и хранения аналогового сигнала, источник опорного напряжения, индикатор. В дополнительном измерительном канале поддерживается постоянный расход. Недостатком данного способа измерения является использование аналоговых элементов, что снижает возможность реализации автоматической коррекции погрешности измерения вследствие искажения аналогового сигнала в элементах схемы при его сравнении и усилении из-за несовершенства элементов. Конструкция сложная и дорогостоящая.

Задачей изобретения является повышение точности измерения расхода и расширение диапазона измерения расхода.

Технический результат достигается тем, что способ измерения расхода электропроводных жидкостей, заключающийся в измерении электрического сигнала, пропорционального скорости движения жидкости, отличающийся тем, что с целью повышения точности измерения расхода и расширения диапазона расходов, которая зависит от величины сигналов с электродов первичного преобразователя расхода, вводится отрицательная обратная связь, которая при достижении переходного значения расхода Qперех по сигналам с электродов, по определенному алгоритму работы процессора, выдает команду на увеличение на определенную величину тока запитки обмоток возбуждения магнитной системы, вследствие чего увеличивается величина магнитной индукции магнитного поля первичного преобразователя расхода и, как следствие, увеличивается Э.Д.С., снимаемая с электродов Э1, Э2.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 предоставлена функциональная схема, реализующая предлагаемый способ измерения расхода электропроводных жидкостей; на фиг. 2 предоставлена диаграмма зависимости сигналов с электродов Э1, Э2, преобразованных в код АЦП, от расхода Q; на фиг. 3 предоставлена диаграмма зависимости тока запитки обмоток возбуждения от расхода Q.

Трубопровод 1, на котором установлена магнитная система с обмотками возбуждения OB1, ОВ2. В трубопроводе установлены два диаметрально противоположно расположенных электрода Э1, Э2. Запитка обмоток возбуждения OB1, ОВ2, осуществляется двухполярным импульсным током от программно-управляемого источника тока 6. Сигнал с электродов Э1, Э2, пропорциональный расходу, поступает на измерительный усилитель 2, преобразуется в цифровой код в АЦП 3 и подается в процессор 4. При достижении расхода значения Qперех процессор 4, по определенному алгоритму через регулятор 5, выдает команду управляемому источнику тока 6 на ступенчатое увеличение тока запитки, что приводит к увеличению индукции магнитного поля в первичном преобразователе расхода, и, как следствие, к увеличению сигнала с электродов Э1, Э2. Процессор 4 формирует выходной сигнал, пропорциональный расходу в цифровом виде.

В режиме измерения расхода обмотки возбуждения OB1, ОВ2 запитываются от источника стабилизированного двухполярного импульсного тока 6. На электродах Э1, Э2 при движении жидкости в трубопроводе наводится Э.Д.С.

где В - индукция магнитного поля;

Ду - диаметр условного прохода трубопровода;

Vc - скорость движения жидкости (расход Q).

Сигнал с электродов Э1, Э2 поступает на измерительный усилитель 2, преобразуется в цифровой код в АЦП 3 и поступает в процессор 4, который по определенному алгоритму посредством регулятора 5 управляет источником тока 6 запитки обмоток возбуждения OB1, ОВ2.

При уменьшении расхода до значения ниже Qперех процессор 4 выдает команду на регулятор 5 и источник тока запитки 6 на ступенчатое увеличение тока запитки, что приводит к увеличению индукции магнитного поля B в первичном преобразователе расхода и, как следствие, увеличению сигнала, снимаемого с электродов Э1, Э2.

Таким образом, предложенный способ измерения расхода жидкости позволяет повысить точности измерения расхода и расширить диапазон измерения расхода.

Способ измерения расхода электропроводных жидкостей, заключающийся в измерении электрического сигнала, пропорционального скорости движения жидкости, отличающийся тем, что с целью расширения диапазона измерения расхода и повышения точности измерения по сигналам с электродов, при достижении значения расхода ниже переходного процессор выдает команду на регулятор и источник тока на ступенчатое увеличение тока запитки обмоток возбуждения, что приводит к увеличению сигнала с электродов, информация о расходе в цифровой форме выдается с процессора.



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к обработке жидкой среды и главным образом к измерениям технологического потока и управлению им. В частности, изобретение относится к способам измерения для электромагнитных расходомеров.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения расхода воды, бензина, дизельного топлива, керосина. Устройство для измерения расхода жидкой среды содержит трубопровод из диэлектрического материала, постоянные магниты, расположенные по разные стороны от трубопровода, и колебательный контур, состоящий из катушки индуктивности и конденсатора, обкладки которого расположены по обе стороны от трубопровода.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения расхода веществ, перемещаемых по трубопроводам, и применимо в пищевой, химической, нефтяной и других отраслях промышленности, в энергетике и др.

Способ контроля расхода и дозирования сыпучего материала включает пропуск материала из транспортера через входной патрубок на потокочувствительную турбинку типа лопастного метателя с горизонтальной осью вращения, приводимую в движение электродвигателем.

Способ относится к методам производственного контроля расхода и дозирования сыпучих материалов и может найти применение в отраслях промышленности, перерабатывающих сыпучие материалы.

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и является DC/DC-преобразователем с трансформаторной связью между источником питания и нагрузкой. Технический результат заключается в повышении эффективности и надежности заявленного устройства.

Датчик содержит корпус в виде цилиндра с входным и выходным отверстиями, резонатор, вибратор расходомера и термочувствительный элемент, расположенные внутри корпуса, датчик возбуждения колебаний расходомера, датчик съема колебаний расходомера, датчик возбуждения колебаний плотномера, датчик съема колебаний плотномера, усилитель расходомера, усилитель плотномера, преобразователь, регистратор плотности и температуры и регистратор расхода.

Изобретение относится к области гидрометрии и может быть использовано, в частности, для определения количества воды, прошедшей через бытовой фильтр. .

Изобретение относится к сельскому хозяйству. .

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для определения расхода жидкой и газообразной среды. .

Способ измерения расхода электропроводных жидкостей относится к области приборостроения, а именно к технике измерения расхода электропроводных жидкостей с помощью электромагнитных расходомеров. Способ реализуется посредством трубопровода первичного преобразователя расхода с установленными на нем обмотками возбуждения магнитной системы. В трубопроводе установлены два диаметрально противоположно расположенных электрода. Запитка обмоток возбуждения осуществляется от программно-управляемого источника двухполярного импульсного тока. Сигнал с электродов, пропорциональный расходу, поступает на измерительный усилитель, преобразуется в цифровой код в АЦП и подается в процессор. Процессор по определенному алгоритму посредством регулятора управляет источником тока запитки. Выходной сигнал, пропорциональный току запитки, расходу Q и не зависящий от электрических процессов на электродах, снимается с резистора R, включенного последовательно в цепь запитки, преобразуется в цифровой код в АЦП и поступает в процессор. Процессор формирует сигнал, пропорциональный расходу в цифровом виде. Технический результат - возможность создания электромагнитных расходов с повышенной точностью в широком диапазоне измерения расхода. 3 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в системах управления технологическими процессами. Техническим результатом заявляемого технического решения является упрощение процедуры измерения концентрации и повышение точности измерения. Устройство для измерения концентрации сыпучего материала, перемещаемого по трубопроводу, содержит измерительную вставку в виде плоского конденсатора с первой и второй обкладками и первый блок питания. Технический результат достигается тем, что в устройство введены микроволновой генератор с перестройкой частоты, снабженный варактором и цепью питания, второй блок питания и частотомер с коаксиально-волноводным переходом. При этом плоский конденсатор соединен с первым блоком питания и варактором генератора, выход второго блока питания соединен с цепью питания микроволнового генератора, частотомер с коаксиально-волноводным переходом подключен к выходу микроволнового генератора с перестройкой частоты. 1 ил.

Изобретение относится к ядерно-магнитному расходомеру для измерения расхода протекающей через измерительную трубу среды. Ядерно-магнитный расходомер для измерения расхода протекающей через измерительную трубу среды содержит намагничивающее устройство для намагничивания протекающей через измерительную трубу среды на участке намагничивания вдоль продольной оси измерительной трубы, которое для создания служащего для намагничивания среды магнитного поля снабжено постоянными магнитами и имеет по меньшей мере два расположенных друг за другом в направлении продольной оси измерительной трубы намагничивающих сегмента, причем и при различной по длине участка намагничивания напряженности магнитного поля в среде по всему участку намагничивания магнитное поле имеет одинаковое направление или же все магнитные поля имеют одинаковое направление, при этом каждый из намагничивающих сегментов имеет укомплектованный постоянными магнитами внутренний держатель и укомплектованный постоянными магнитами наружный держатель, при этом внутренний держатель расположен вокруг измерительной трубы, а наружный держатель - вокруг внутреннего держателя, при этом для варьирования напряженности магнитного поля в среде и тем самым также для варьирования намагничивания среды ориентация между внутренним держателем и наружным держателем является регулируемой за счет вращения внутреннего держателя и/или наружного держателя вокруг поворотной оси сегмента. Технический результат – повышение точности измерений расхода протекающей через измерительную трубу среды. 14 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к измерению расхода текучих сред и предназначено для измерения расхода сильнополярных диэлектрических жидкостей. Устройство содержит входной и выходной каналы, цилиндрический корпус, ось которого перпендикулярна оси входного и выходного каналов, рабочий и измерительный электроды, укрепленные на торцевых изолирующих втулках корпуса, проточную часть, образованную внутренними боковыми стенками корпуса и торцевыми изолирующими втулками. Низковольтный источник питания соединен с рабочим электродом. Между измерительным электродом и землей включен измерительный прибор. Электроды имеют форму сегмента диска с углом разворота не более 180° и укреплены на торцевых изолирующих втулках строго симметрично относительно оси входного и выходного каналов с равным удалением от одного из каналов. Устройство обладает повышенной чувствительностью. 5 ил.

Предлагается узел (10) расходомерной трубы для магнитного расходомера. Узел (10) расходомерной трубы содержит трубу (12), проходящую от первого монтажного фланца (14) до второго монтажного фланца (16). Каждый из первого и второго монтажных фланцев (14, 16) имеет поверхность (15, 17), обращенную к фланцу трубопровода, для крепления к соответствующему фланцу трубопровода. Камера (42) катушки расположена снаружи трубы (12) между первым и вторым монтажными фланцами (14, 16). Камера (42) катушки имеет по меньшей мере одну катушку (40), расположенную внутри камеры и выполненную с возможностью генерировать магнитное поле внутри трубы (12). Модуль (22) гильзы/электрода расположен внутри трубы (12) и имеет неэлектропроводную гильзу, по меньшей мере один электрод (50, 51) и по меньшей мере один проводник (76, 78) электрода. Неэлектропроводная гильза проходит от первого монтажного фланца (14) до второго монтажного фланца (16). По меньшей мере один электрод (50, 51) расположен в неэлектропроводной гильзе для взаимодействия с электропроводной технологической текучей средой. Проводник (76, 78) электрода проходит от по меньшей мере одного электрода (50 51) до соединительного вывода (24), расположенного рядом с обращенной к трубопроводу поверхностью фланца одного из первого и второго монтажных фланцев (14, 16). Модуль (22) гильзы/электрода выполнен с возможностью позиционирования в трубе (12). Технический результат – возможность замены узла гильзы/электрода без привлечения электрика, что приводит к сокращению простоев. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к технике измерения расхода электропроводных жидкостей с помощью электромагнитных расходомеров. Способ измерения расхода электропроводных жидкостей реализуется с помощью первичного преобразователя расхода, на трубопроводе которого расположена магнитная система с обмотками возбуждения и установлены два диаметрально-противоположно расположенных электрода. Запитка обмоток возбуждения осуществляется двухполярным импульсным током от программно-управляемого источника тока. Сигнал с электродов, пропорциональный расходу, поступает на измерительный усилитель, преобразуется в цифровой код в АЦП и подается на процессор. При расходе, соответствующем переходному значению, процессор по определенному алгоритму выдает команду регулятору и управляемому источнику тока на ступенчатое увеличение тока запитки, что приводит к увеличению индукции магнитного поля в первичном преобразователе расхода и, как следствие, к увеличению сигнала с электродов. Процессор формирует выходной сигнал, пропорциональный расходу в цифровом виде. Технический результат - повышение точности измерения расхода и расширение диапазона измерения расхода. 3 ил.

Наверх