Двухканальный электромагнитный расходомер для измерения нестационарных потоков жидкости

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП „ ;,,А ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (11) 478189

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.04.73 (21) 1901872/18-1О (51) М. Кл. .О 01) irO0 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Соавта Министров СССР оо делам нзооретений н открытий (23) Приоритет— (43) Опубликовано25 07 75,Бюллетень № 27 (53) iYQK 681:121t538. . 52 (088. 8) (45) Дата опубликования описания15.12.75 (72) Авторы изобретения

М. Н. Алькин, Г. Г. Гуревич и Г. Х. Кирштейн (71) Заявитель

Специальное конструкторское бюро магнитной гидродинамики

Института физики АН Латвийской ССР (54) ДВУХКАНАЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ПОТОКОВ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к электромагнитным измерителям расхода нестационарных потоков жидкости и может быть использовано в химической, топливной, энер-; гетической, пищевой и ряде других отра5 слей.

Известны двухканальные электромагнитные расходомеры для измерения нестационарных потоков жидкости, содержащие участок трубопровода, расположенные на нем

10 преобразователь расхода переменного магнитного поля и преобразователь расхода постоянного магнитного поля, соответствующие усилители к ним, демодулятор в канале с переменным магнитным лолем, в

15 качестве которого могут быть использованы или ключевой фазовый детектор или множительное устройство, и выходной суммирующий усилитель.

Известные расходомеры решают задачу измерения нестационарных потоков, в том числе и импульсных с широким частотным, спектром.

Однако использование в схеме расхо домера синхронного демодулятора, вызванl ное необходимостью борьбы с трансформаI торной помехой, приводит к искажению суммарной частотной характеристики обоих каналов.

Целью изобретения является расширение частотного динамического диапазона расходомера без искажения частотной характеристики.

Поставленная цель достигается тем, что к выходу усилителя преобразователя расхода с постоянным магнитным полем подключен вход корректирующего множительного устройства, выход которого подключен к одному из входов схемы вычитания, ко второму входу которой подключен выход демодулятора, а выход схемы вычитания подключен к входу фильтра нижних частот.

На фиг. 1 представлен двухканальный электромагнитный расходомер; ьа фиг. 2форма напряжения на опорном входе множительного устройства; на фиг. 3 - форма выходного сигнала демодулятора без по-! стоянной составляющей.

478189

4 ного устройства 7 коэффициент иреобразо- вания расхода.

Напряжейие на выходе схемы вычитания гб, 8 при условии, что напряжения (Где(1)и А А подают в полярностях, обеспечивающих их вычитание одно из другого, и при условии, (,4то (А = А = A ) равно к дм 1

Устройство содержит участок трубопро-

Г вода 1, расположенные на нем преобразо.— ватель 2 расхода с переменным магнитным полем и преобразователь 3 расхода. с постоянным магнитным полем, соединенные с ним соответственно усилители 4 и 5, соединенный с усилителем 4 демодулятор 6, корректирующее множительное устройство 7, схему вычитания 8, фильтр нижних частот 9, фильтр верхних частот 10 и суммирующий р усилитель 1 1.

Выход усилителя 5 соединен с входами фильтра 10 верхних частот и корректирующего множительного устройства 7. Выход корректирующего множительного устро :тва 15

7 соединен с одним из входов схемы вычитания 8, со вторым входом которой соединен выход демодулятора 6. Выход схемы вычитания 8 соединен с, входом фильтра 9 нижних частот. Выходы фильтра 9 нижних ча- 20 стото и фильтра 10 верхних частот подсоединены к суммирующему усилителю 11.

Фильтры 9 и 10 имеют взаимнодополняющие частотные характеристики. При движении жидкости по трубопроводу 1 в том 25 случае, когда в качестве демодулятора используется множительное устройство, напряжение на сигнальном входе демодулятора 6, подаваемое с усилителя 4„равно

Ц () =R,q(t)cos Юо1, где 4 — приведенный к входу демодуля1 тора 6 коэффициент преобразования расхода.

Напряжение на опорном входе демодулятора 6 35 Ц ф=А,(((й f+C052 Ouot)-q(1)COS2 0t =Аф ) Напряжение на выходе фильтра нижних частот 9

Ь(О=A,Ê,()q(t), где К вЂ” комплексный коэффициент переда1 чи фильтра низких частот;

А — приведенный к выходу фильтра

1 нижних частот 9 коэффициент преобразования расхода.

Напряжение на выходе фильтра верхних частот 10 2() " 2 2(4 ® где К вЂ” комплексный коэффициент переда2 чи фильтра верхних частот;

A — приведенный к выходу фильтра

2 верхних частот 10 коэффициент преобразования расхода.

При равенстве приведенных коэффициентов преобразования обоих каналов (A

=. А = A) и взаимно дополняющих частот2 ных характеристик фильтров 9 и 10 (К

+ К = 1) напряжение на выходе расходо2

UOil = Vo CO5 Ыо (. мера, полученное в результате суммиров:гния на усилителе 1 1 напряжений обоих каналов Ц(8t ) и U ($ ), равно

Us x (A =A q(t.) .

Т. е. пропорционально мгновенному знач нию расхода. Таким образом, описываемая схема расходомера пропускает сигнал рас-L хода без искажений. Предл»гаемая схема расходомера не будет искажать сигнал р»схода и при использовании в качестве демодулятора 6 ключевого фазового дегектора.

Для этого на опорный вход множительного устройства должно подаваться напряжение, форма которого ан»логична форме выходного сигнала демодулятора 6 без постоянной составляющей (см. фиг. 3) .

Сигнал на выходе демодулятора равен

Ьп Ы) =ЛДм((1)(1СИ2ЮО1), где ABH — приведенный к выходу демодулятор» 6 коэффициент преобразования расход».

Напряжение на выходе усилителя равно 45 2 ® 2 (® ) где А — приведенный к выходу усилителя 5

2 коэффициент преобразования расхода.

H»sряжениe (см. фиг. 2) на опорном входе множительного устройства 7 равно

Ъ

=U cos2ы,t

ОП вЂ” Р ° °

Напряжение на выходе множительного 55 устройства 7

Предмег изобретения

Двухканальный электромагнитшяй р»схо. домер для измерения пест»пион»рных no(t)=Д 0 (t.) COS g . токов жидкости, содержащий участок труО ,е А приведенньш к выходу но л е А и эиведен,,й к выход - но л бойРовода, Рас 0 оже «ые à нем пРеобРазобо ватель расхода с переменным магнитным

V — !

4 781 89 полем и преобразователь расхода с постоянным магнитным полем, соответствующие усилители . к ним, демодулятор в канале с переменным магнитнь м полем, фильтры нижних и верхних частот и выходной суммируюший усилитель, о т л и ч а ю ш и й< я тем, что, с целью расширения частотного динамического диапазона, он снабжен корректируюшим множительным у< троис.т вом, вход которого подключен к выходу усилителя преобразователя расхода с постоянным магнитным полем, и схемой вычита5 ния, к входам которой подключены выход схемы корректируюшего множительного устройства и выход демодулятора, а к выходу вход фильтра нижних частот.

4781 89

Редак|оР Т.иванова

Заказ М2.

ЦПИИ! П! Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, I l3035, Раушская наб., 4

Г!редприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24 îï

Составитель Ж.Теслер

Техред A.Kàìûøíèêoâà Корректор З.Тарасова

Изд, И 956

Тираж 782 Подписное