Измеритель скорости потока жидкости

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ

Союз Саеетсимх

Социалистических

Республик

<>873130 (61) Дополнительное к авт. свмд-ву(22) Заявлено 150280 (21) 2884934/18-10 с прмсоедмненмем заявим М (23) Прмормтет

Опубликовано 15.10.81. Бюллетень М938

Дата опубликования опмсанмя 15.1081

{51)М. Кл з

G P 5/18

Госуяярствеинмй комитет

СССР яо дмям изобретений и открытий

{53) УДК 621. 317. .39:531.767 (088.8) (72) Автор изобретения.A.T. Белоус (71) Заявитель

Туркменский научно-исследовательский гидротехники и.мелиорации (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ ПОТОКА ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к приборостроения и может быть нснользовайо для измерения.скорости потоков в открытых каналах в условиях стационарных гидрометрических постов.

Известно устройство для измере ния скорости потока жидкости, в котором используются всплываихяие с постоянной скоростью пузырьки, регистрируеже фотоспособом (1).

Недостатком такого устройства является большое время, требуемое. для определения значения скорости, Известен измеритель скорости потока, содержащий электропроводлщий. поплавок, выполненный из магиито».. мягкого материала,.электромагнит .удержания поплавка, блок установки электромагнита с поплавком в точку, старта, датчик горизонтальной составляющей пути поплавка, блок уста; новки датчика на задангзе.расстоя» ние от поверхности потока, блок иэМерения времени и блок управления, первый выход которого соединен с обнулякв(им, второй - с пусковым входом блока измерения времени и с обесточивающим входом электромагнита:; третий - с входом блока установки электромагнита, н .с входом блока установки датчика (2).

Недостатком указанного измерителя является низкая точность измерений средней скорости нотона иа вертикали при малых значениях скоростей.

Цель изобретения - повиаение точности измерения.

Иоставлениая цель достигается тем, @ что в измеритель введены преобразо-! ватель дискретнык значений горизонтальной составляющей пути поплавка в код Грея, преобразователь кода Грея в позиционный двоичный код, регистр

4З памяти, элемент ИЛИ, элемент НЕ и вычислительное устройство, прн этом датчик горизонтальной составлякияей пути поплавка своими выходами соединен с входами преобразователя диск-.

26 ретных значений горизонтальной сос-. тавляющей пути поплавка в код Грея, разрядные выходы которого соединены с соответственными входами преобразователя.кода Грея в позиционный двоичный, выходы разрядов которого соединены с информационными входамт регистра памяти, выходы разрядов которого параллельно соединены с входами элемента ИЛИ и с первыми

30 разрядными. входами вычислительного

873130 устройства, вторые разрядные входы которого соединены с соответствую-, щими выходами блока измерения времени, а выход элемента ИЛИ через элемент НЕ соединен со входом "Разреше— ние записи", регистра памяти и непосредственно — с входом "Стоп" блока измерения времени и с входом "Разрешение вычислений" вычислительного устройства, обнуляющий вход которого совместно с обнуляющим входом регистра памяти соединены с первым выходом блока управления.

Датчик горизонтальной составляющей пути поплавка выполнен в виде электрически излированных друг от друга планок из электропроводящего 15 материала, установлейных горизонтально на каждом шаге квантова,ния, перпендикулярно направлению потока над поверхностью воды на расстоянии, обеспечивающем касание к ним поплавка. 20

На чертеже представлена блок-схема измерителя скорости потока.

Измеритель скорости потока содержит электропроводящнй поплавок 1, выполненный из магнитомягкого материала, электромагнит 2 удержания поплавка, блок 3 установки электромагкита с поплавком в точку старта, датчик 4 горизонтальной составляющей пути поплавка, блок 5 установки датчика на заданном расстоянии от поверхности воды, блок 6 измерения времени, блок управления 7, преобразователь 8 дискретных значений горизон тальной составляющей пути поплавка. в код Грея, преобразователь кода 35 . Грея, позиционный двоичный код 9, регистр памяти 10, элемент HJIH 11, элемент НЕ 12, вычислительное устройство 13.

Измеритель скорости потока рабо- gp тает следующим образом.

По команде„поступающей с выхода блока управления 7 на вход блока 3 установки электромагнита 2 с поплавком в точку старта, поплавок 1 4 погружается на дно русла в точку его старта. Одновременно с блока управления 7 поступает команда на блок 5 установки датчика 4 горизонтальной составляющей пути поплавка на заданном расстоянии от поверхности воды. Сигналы с выходов блоков 3 и

5, поступающие на входи блока управления 7, несут информацию о выполнении этих команд. Очередной командой, поступающей с блока управления 7 55 на входы блока измерения времени б, регистр памяти 10, и вычислительного устройства 13, производится обнуление этих блоков. После этого на обесточивающий вход электромагнита ц

2 удержания поплавка с выхода блока управления 7 подается команда на пуск поплавка и одновременно с того .же выхода на пусковой вход блока измерения времени 6 поступает команда, обеспечивающая начало отсчета времени движения поплавка к поверхности воды. При выходе на поверхность воды поплавок прикасается к одной или двум смежным электрапроводящим планкам датчика 4 горизонтальной составляющей пути поплавка. Каждая планка присоединена к одному входу преобразователя 3 дискретных значейий горизонтальной составляющей пути поплавка в код Грея, который имеет общую заземленную точку. Цоэтому-поплавок в момент выхода из воды зако— рачнвает один или два смежных входа преобразователя 8 замкнувшейся цепью: планка — поплавок — вода. Так как смежные значения кода Грея отличаются лишь в одном разряде, то при замыкании поплавком двух планок будет считываться до значения кода Грея, которое содержит большее количество символов "едицина", чем исключается неоднозначность считывания. Это число далее преобразуется в позиционный двоичный код и поступает на информационные входы регистра памяти

10, на вход "Разрешение записи" которого поступает разрешающий сигнал с выхода элемента НЕ 12, на вход ко торого поступает сигнал от элемента

ИЛИ 11. После записи числа в регистр памяти 10 на выходе элемента ИЛИ 11 появляется сигнал "единица", в резуль-. тате чего на выходе элемента НЕ 12 исчезает сигнал разрешения записи и дальнейшее касание поплавка к другим планкам не изменяет результат измерений данного цикла. На первые входы вычислительного устройства 13 с выхода регистра памяти 10 поступает число, соответствующее значе нию горизонтальной составлякщей пути поплавка, а на его вторые входы с выходом блока б измерения времени поступает число, соответствующее измеренному значению времени движения поплавка. С выхода элемента ИЛИ

11 сигнал поступает на вход "Стоп" блока измерения времени и прекращает счет времени. Этот же сигнал поступает на вход "Разрешение вычислений" вычислительного устройства 13, которое вычисляет среднюю скорость потока на измерительной вертикали.

Этот результат хранится в вычислительном устройстве до следующего цикла измерений.

Предлагаемое устройство, помимо. повышения точности измерения скорости потока, позволяет производить дистанционное измерение расхода по полученной величине скорости и измеренному уровню воды. формула изобретения

1. Измеритель скорости потока жидкости, содержащий поплавок, выполнен .87 31 30

Составитель В. Киселев

Редактор П. Коссей Техреду.Ач Корректор Г. Решетник

Заказ 9024/70 Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.

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

Филиал IIIIII "Патент", г ° Ужгород, ул. Проектная, 4

/ ный .из электропроводящего магнитомягкого материала, электромагнит удержания поплавка, блок установки электромагнита с поплавком в точку стар-та, датчик горизонтальной составляющей пути поплавка, блок установки датчика на заданное расстояние от поверхности потока, блок измерения времени и блок управления, первый выход которого соед;.нен с обнуляющим входом, второй выход — с пусковым входом блока измерения времени и с вхо« ,дом выключения электромагнита, третий выход - с входом блока установки. электромагнита с поплавком и с входом блока установки датчика, о т — .: л и ч а ю шийся. тем, что, с целью повыаеиия точности измерения, в него введены последовательно соединенные преобразователь дискретных значений горизонтальной составляющей пути поплавка в код Грея, под- 20 ключенный к выходу датчика пути, преобразователь кода Грея в позиционный двоичный код,и регистр памяти, а также вычислительное устройство, ло гический элемент ИЛИ и логический 25 элемент НЕ, при этом информационные входы вычислительного устройства соединены с выходами регистра памяти я блока йзмерения времени, обнуля- . маие входы вычислительного устройства и регистра памяти соединены с первым выходом блока управления, входы логического элемента ИЛИ соединены с. выходами регистра, а выход - с входом "Стоп" блока измерения времени, входом "Разрешения вычислений" вычислительного устройства, и через логический элемент НŠ— с входом

"Разрешение записи" регистра памяти.

2. Измеритель по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что датчик горизонтальной составляющей пути поп- лавка выполнен в виде электрически изолированных друг от друга планок нз электропроводящего .материала, установленных горизонтально над поверхностью потока, перпендикулярно его направлению, на расстоянии от поверхности, обеспечивающем касание их поплавком при его всплытии.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 491897, кл. G 01 P 5/20, 1974.

2. Орлова В.В. Гидрометрия. Гидрометиэдат, Л., 1974, с. 105-106 (прототип) .