Устройство для учета и измерения расхода жидкости

 

Союз Советснии

Социалистичеснив

Республик

<))771694 (6t) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26. 12. 78 (21) 2704476/18-24 с присоеди e«e»»„qo (23) Приоритет

Опубликовано 151080,Бюллетень М 38

Дата опубликования описания 17,1080 (5t)ph К, Э

G 07 F 15/00, G F 13/00

Государственный комитет

СССР по делан изобретсияй и открытий (53) УДК621.374..32(088.8) В.. И. Фролов, Ю. Н. Турчанинов, E. Д. Альперович, Я. Н. Николайчук, С. Я. Зевелев и P. A. Мельник

Специальное конструкторское бюро средств автоматизации (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЧЕТА И ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА

ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к области измерения расхода и суммарного объема жидкости, в частности для измерения расхода- и дозирования мазута.

Известно устройство, содержащее мерный цилиндр с поршнем и электронную приставку и регистрирующий блок расхода. Информация о движении поршня передается с помощью движения пол-40 зуна реостата $1J . Наличие контактного элемента существенно снижает надежность работы расходомера. Кроме того электронная приставка выполнена на аналоговых элементах, подверженных влиянию температур и временному старению.

Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее гидромотор, преобразователь,2О который позволяет измерять только угол поворота вала, но не имеет воэможности измерения скорости вращения, цифровой индикатор и генера-ор импульсов (23. 25

Недостатками его являются низкая точность, надежность и узкая функциональная воэможность.

Целью изобретения является повышение точности измерения, надежности ЗО и расширение Функциональных возможностей за счет возможностей автоматического дозирования продуктов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее преобразователь угол-код, который подключен к валу гидромотора, генератор импульсов и цифровой индикатор, введены первый счетчик, триггер, переключатель диапазонов, переключатель задания дозы, магнитный датчик оборотов и второй счетчик, переключатель подключен непосредственно и через последовательно соединенные генератор импульсов и преобразователь угол-код к первому и счетному входам первого счетчика, второй вход которого соединен с выходом триггера, который подключен к первому входу цифрового ин- . дикатора и ко второму входу преобразователя угол-код, второй выход которого соединен со счетным входом триггера, выход первого счетчика подключен ко второму входу цифрового индикатора, счетный вход второго счетчика соединен с магнитным датчиком оборотов, первый вход — с переключателем задания дозы, а установочный вход — со входом запуска.

771694

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 — временная диаграмма работы устройства; на фиг. 3 — круговая диаграмма работы устройства.

Устройство содержит гидромотор с валом 1, который соединен с входым валом регистрирующего блока 2, ричем блок содержит переключатель диапазонов 3, выход которого подключен ко входу генератора импульсов 4, преобразователь угол-код 5, вход которого подключен к выходу генератора импульсов 4, и первый счетчик б с переключаемым модулем, счетный вход которого подключен к выходу преобразователя угол-код 5, цифровой индиг 15 катор 7 с регистром памяти, триггер 8, счетный вход которого подключен ко второму выходу преобразователя 5, а выход соединен с входом сброса счетчика б, тактовым входом цифрово- 2О го индикатора 7 и управляющим входом преобразователя 5. Ус геройство содержит также магнитный датчик импульсов 9, блок 10 автоматического дозирования, включающий второй счетчик 11,2 счетный вход которого подключен к выходу магнитного датчика 9 импульсов, вход установки кода подключен ко входу запуска блока 10, а выход подключен к выходу блока 10.

ЭО

Выходы переключателя задания дозы

12 поразрядно подключены к установочным входам второго счетчика 11.

Принцип действия устройства состоит в том, что эа время h,t делается два измерения угла поворота ротора сельсина Р и Ф,„ и определяется их (1 разница

V - (Р„ - Р )/ t, (1) где Ч вЂ” скорость вращения; 40

Р— угол поворота.

Однако когда Р „ и Р разделены

g+1 между собой нулевым углом (Р = 0), например Р„ = 350; Р„ „ = .10 выражение (1) теряет смысл, а вычисление 45 приводит к неправильному результату.

Поэтому вычисление разности углов производится в первом счетчике б по формуле

Ч ((2 1 - Р, ) + Р „ .(вод 2V,, (2)

Устройство работает в следующем порядке.

Ротор сельсина преобразователя угол-код 5 вращается со скоростью и, по часовой стрелке, а магнитное поле сельсина по очереди з разные стороны, со скоростью Ри-9 (см. фиг. 3) .Генератор импульсов 4 вырабатывает импульсы (фиг. 2a) запуска преобразователя угол-код 5. Измерение угла поворота происходит за время „ (фиг. 2б), 59 причем первое измерение происходит при вращении магнитного поля статора сельсина против часовой стрелки (фиг. 2г). Следовательно в первом счетчике 6 наберется код (+„)-- 2141.- Р„

После окончания измерения сигналом (фиг. 2б) со второго выхода преобразователя угол-код 5 производится переброс триггера 8 в единичное состояние (фиг. 2в), который в свою очередь переключает направление вращения магнитного поля сельсина в противоположную сторону (фиг. 2г) . Следующее измерение происходит через время 5Е, при вращении магнитного поля сельсина по часовой стрелке. Следовательно в первый счетчик 6 поступает число-импульсный код (Я ), где производится суммирование по модулю и

Ч = (r.N - Р ) + Р„ 1 » ао4 й, где И,-„ предел измерения, причем число соответствует углу 2 Й.

При наборе в первом счетчике б числа и происходит установка в нулевое состояние, поэтому если (N- Р, + 4, «»N, то V =Ф„„ .Р1 а если данйая сумма меньше N то результат остается без изменения.

По фронту спада сигнала (фиг. 2в) с, выхода триггера 8 производится перепись полученного результата с первого счетчика б в регистр памяти цифрового индикатора 7 с некоторой задержкой (элемент задержки условно не показан), сброс первого счетчика б в нулевое состояние.

Переключатель диапазонов 3 осуществляет переключение диапазонов измерения расходомера путем переключения периода измерения gt генератора импульсов 4 и модуля первого счетчика б.

Блок 10 автоматического дозирования работает следующим образом. Магнитный датчик импульсов 9 вырабатывает импульсы, соответствующие 01л или 1л, что обусловлено конструкцией гидромотора 1.

Переключателем задания дозы 12 устанавливается требуемая доза.

Сигналом запуска насоса во второй счетчик 11 заносится требуемый код дозы и начинается счет импульсов от магнитного датчика 9. При достижении нулевого состояния на выхоце счетчика 11 вырабатывается сигнал остановки насоса.

Таким образом регистрирующий 12 и дозирующий блоки 10 выполнены в основном на интегральных цифровых микросхемах, что значительно превышает Надежность предлагаемого устройства по сравнению с механическими.

Приведенная погрешность предлагаемого устройства не превышает 0,5%, следовательно точность измерения расхода не превышает 1,5%, что дает повышение точности в 1,5 раза по сравнению с показывающим прибором и 2-2,5 раза с самопишущим.

Кроме того, устройство позволяет осуществлять автоматическое доэирование продуктов, что является дополнительной функцией прибора.

771694

Фиг. t

Фиг. 5

Фиг.2

Заказ 6701/62 Тираж 641 Подписное

ВНИИПИ

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, Формула изобретения

Устройство для учета и измерения расхода жидкости, содержащее преобразователь угол-код, который подключен к валу гидромотора, генератор импульсов и цифровой индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, надежности устройства и расширения его функциональных возможностей, в устройство введены первый счетчик, триггер, переключатель диапазонов, переключатель задания дозы, магнитный датчик оборотов и второй счетчик, переключатель диапазонов подключен непосредственно и через последовательно соединенные генератор импулЬсов, и преобразователь угол-код к первому и счетному входам первого счетчика, второй вход котороro соединен с выходом триггера, который подключен к первому входу цифрового индикатора и ко второму входу преобразователя угол-код, второй выход которого соединен со счетным входом триггера, выход первого счетчика подключен ко второму входу цифрового индикатора, счетный вход второго счетчика соединены с магнитным датчиком оборотов, первый вход с переключателем задания дозы, а установочный вход — со входом запуска.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 365576, кл. G 01 F 3/16, 1971.

15 2. Авторское свидетельство СССР

Р 622140, кл. G 08 С 9/04, 1977 (прототип).