Устройство для автоматического контроля расхода жидких и газообразных сред

 

(11) 572649

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз СоветскихСоциалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 06.06.75 (21) 2143911/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.09.77. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 03.09.77 (51) М. Кл. - G 01F 15/02

Госуаарственный комитет

Сената Министров СССР (53) УДК 621-555.6 (088.8) ла делам изобретений и открытий (72) Автор изооретения (71) Заявитель

Б. И. Покрасс

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по автоматизации предприятий промышленности строительных материалов

ФЙД 31, И ЩЯ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРО

РАСХОДА ЖИДКИХ И ГАЗООБРАЗНЫХ СРЕД

Изобретение относится к области измерительной техники.

Известны устройства для измерения расхода жидких или газообразных сред, содержащие датчики расхода, давления и температуры среды, подключенные к входам вычислительных блоков, рассчитывающих уравнения расхода среды (1). Такие устройства конструктивно сложны и ненадежны в работе.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения расхода, содержащее измерители расхода и давления среды и индикатор расхода (2). Кроме того, в него входят измерители температуры среды и вычислительные блоки, Регистрируемые изменения расхода среды являются следствием в основном двух воздействий. Потребление среды технологическим объеклом является полезным воздействием, а изменение расхода из-за колебаний давления среды до измерителя расхода, например, в общей магистрали — возмущающим воздействием. Чтобы оперативно подавлять действующие на объект возмущения по расходу среды из-за колебаний давления среды в общей магистрали, требуется их точный контроль.

Однако по величине и фазе выходного сигнала описанного устройства невозможно с приемлемой для целей управления точностью судить о количественных характ.рнстиках возмущения, так как устройство не позволяет из собственного выходного сигнала выделить составляющую, пропорциональную возмущению, и, следовательно, не может быть испо,ibзовано в качестве источника информации о возмущающих воздействиях по расходу среды.

10 В целях повышения точности контроля расхода среды ь предлагаемое устройство введены блок памяти, блок распределения сигналов и блоки определения фазы изменения параметров. Причем соответствущне входы

15 последних соединены с измерителями расхода и давления среды, а выходы через блок памяти — с измерителем расхода и блоком распределения сигналов, другой вход которого соединен с измерителеM расхода, а выхо20 ды — с блоком памяти и индикатором расхода, Из-за колебаний давления среды в общей магистрали расход на объекте изменяется, причем соответственно направлению отклоне25 ния давления. Такая ситуация характеризует появление возмущения на объекте со стороны расхода среды.

Изменение расхода среды на объекте по технологическим требованиям влечет за со30 бой отклонение давления в магистрали, но в

572649

60 противоположную относительно изменения расхода сторону. Контроль направлений изменений расхода и давления среды (фазы сигналов измерителей) с помощью блоков определения фазы изменения параметров позволяет по совпадению фаз сигналов измерителей определить момент появления возмущения. С этого момента на объект начинает дейспвовать возмущение, величину которого в текущий момент времени можно определить путем вычитания из текущего значения расхода значение его, запомненное в момент появления возмущения, т. е. в момент совпадения фаз изменения параметров.

На чертеже изображена блок-схема устройства для автоматического контроля расхода жидких и газообразных сред.

Устройство состоит из измерителей 1 расхода и 2 давления среды, включающих компенсирующие двигатели, блока памяти 3, содержащего также компенсирующий двигатель, блока 4 распределения сигналов, блоков

5 и 6 определения фазы .изменения параметров, установленных на осях компенсирущих двигателей измерителей 1 и 2, и индикатора

7 расхода.

Устройство работает следующим образом.

При регулировании режима технологического агрегата путем изменения расхода среды фазы изменений параметров измерителей

1 расхода и 2 давления не совпадают. При этом компенсирующий двигатель блока памяти 3 подключается к цепи управления с помощью определенных выходных контактов блоков 5 и 6 определения фазы изменения параметров. В результате блок памяти функционирует в режиме повторителя разности входных сигналов измерителя 1 и блока 4 распределения сигналов. Далее разность выходных сигналов измерителя 1 и блока памяти подается на блок распределения сигналов. Причем на всем промежутке времени, пока на объект не поступает возмущение, блок памяти работает в режиме повторителя, разность сигналов на входе блока распределения сигналов постоянна — равна по величине значению предыдущего возмущения.

Как только фазы сигналов измерителей 1 и 2 совпадут, блоки 5 и 6 практически без запаздывания отмечают это совпадение переключением соответствующих выходных контактов, отключающих компенсирующий двигатель блока памяти 3 от цепи управления, тем самым обеспечивая запоминание на блоке памяти последнего значения расхода среды за вычетом сигнала с блока распределения 4, равного по величине предыдущему значению возмущения. Эта запомненная на блоке памяти разность сигналов остается постоянной вплоть до момента несовпадения фаз сигналов с измерителей 1 и 2, т. е. до мо5

) r>

Зо

35 мента начала регулирующего воздействия на объекте. По мере изменения значения текущего расхода среды разность сигналов с измерителя 1 и блока памяти, поданная на вход блока распределения 4, меняется, причем величина ее соответствует пришедшему возмущению и контролируется индикатором 7.

С помощью обратной связи с выхода блока

4 распределения сигналов на вход блока памяти 3 устраняется скачок выходного сигнала блока распределения сигналов к нулю при подключении компенсирующего двигателя блока памяти к цепи управления с помощью зыходных контактов блоков 5 и 6 определения фаз. Такой скачок выходного сигнала блока распределения в период, когда на объект не действует возмущение, может быть принят управляющими устройствами, формирующими компенсирующее воздействие, за появившееся возмущение и привести к ложным переходным процессам на объекте, Использование предлагаемого устройства выгодно отличает его от указанного прототипа, так как значительно уменьшает величину погрешности измерения возмущения, в результате чего повышается точность поддержания заданного технологического режима агрегата.

Образец устройства проще < опытную эксплуатацию в системе автоматического управления температурным режимом стекловаренной печи киевского стекольного завода. По результатам опытно-промышленной эксплуатации устройства было сэкономлено до 1 /р топлива па печь, что составляет примерно

2 тыс. рублей в год.

Фор мул а изобретения

Устройство для автоматического контроля расхода жидких и газообразных сред, содержащсе измерители расхода и давления среды и индикатор расхода, отл и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены блок памяти, блок распределения сигналов и блоки определения фазы изменения параметров, соответствующие входы которых соединены с измерителями расхода и давления среды, выходы через блок памяти — с измерителем расхода и блоком распределения сигналов, другой вход которого соединен с измерителем расхода, а выходы — с блоком памяти и индикатором расхода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство Мо 152082, кл.

G 01F 15/02, 1962.

2. Диденко К. И. и др. Частотно-ферродинамическая система приборов контроля и управления, изд. «Энергия», 1970, с. 115.

572649

Редактор T. Юрчикова

Заказ 2149j5 Изд. № 768 Тираж 907

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель И. Петкун

Техред М. Семенов

Корректоры: Л. Денискина и Т. Добровольская