SU1157355A1 - Устройство дл измерени суммарного расхода жидкостей и газов - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СУММАРНОГО РАСХОДА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ, содержащее датчик объемного расхода, подключенный через формирователь к входу измерител  периода следовани  импульсов датчика, опорный генератор, подключенный к измерителю периода и формирователю, сумматор, первый счетчик и подключенный к его выходу входом R триггер, элемент И, первый вход которого подключен к выходу триггера, а также регистратор о тличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени , в него введены второй счетчик и преобразователь кода в число импульсов, причем выход формировател  подключен к второму входу элемента. И и входу S триггера и к управл ющему входу . преобразовател , к информационным входам которого подключены выходы сумматора , к первым входам которого подключены выходы измерител  периода,- . а к вторым - источники единичных и нулевых уровней, к тактовому входу преобразовател  подключен выход опорного генератора, выход преобразовател  подключен к входу первого счетчика , а выход элемента И - к входу второго счетчика, выходы которого подключены к входам регистратора.

Description

t

Изобретение относитс  к приборо строению , в частности к устройствам дл  измерени  расхода жидкостей и га зов f

Известно устройство дл  измере1ш  суммарного значени  расхода жидкостей и газов, содержащее датчик, выходом подключенный к регистратору через дис| ретный вычислитель суммарного расхода СЗ.

Недостатком данного устройства  вл етс  низка  то ность, вызванна  погрешностью от нелинейности характеристики датчика.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройство дл  измерени  суммарного расхода жидкостей и газов, содержащее датчик, подключенный к формирователю , генератор опорной частоты, измеритель периода следовани  импуль сов датчика, счетчик, регистратор, сумматор и триггер с подключенньгм к его выходу элементом И, причем выходы формировател  и генератора опорной частоты подключены к входам измерител  периода C2l.

В этом расходомере повьшена помехозащищенность . Однако точность известного устройства низка , так как в нем не прин ты меры по устранению погрешности, вызванной нелинейностью характеристики скорость расхода - выходна  частота датчика расхода.

Цель изобретени  - повьшение точности измерени  суммарного значени  жидкостей и газов за счет умень- юени  вли ни  нелинейности характеристики датчика на результат измерени  расхода,

Цель достигаетс  тем, что в устройство дл  измерени  суммарного расхода жидкостей и газов, содержащее датчик объемного расхода, подключенный через формирователь к входу измерител  периода следовани  импульсов датчика, опорный генератор подключенный к измерителю периода и формирователю, сумматор, первый счетчик и подключенный к его выходу входом R триггер, элемент И, первьй1 вход которого подключен к выходу триггера, а также регистратор , введены второй счетчик и преобразователь кода в число импульсов, причем выход формировател  подключен к второму входу злемента И и

573552

входу 5 триггера и к управл ющему входу преобразовател , к информационным входам которого подключены выходы сумматора, к первым входам которого подключены выходы измерител  периода, а к вторым - источники единичных и нулевых уровней , к тактовому входу преобразовател  подключен выход опорного генератора, выход преобразовател 

подключен к входу первого счетчика, а выход элемента И - к входу второго счетчика, выходы которого подключены к входам регистратора.

S На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства дл  измерени  суммарного расхода жидкостей и газов; на фиг. 2 и 3 - варианты схем формировател  и преобразовател  кодов

0 в число импульсов.

Предлагаемое устройство содержит измеритель 1 периода следовани  импульсов датчика 2, который подключен к нему через формирователь 3. К входам формировател  3 и измерител  подключен выход опорного генератора 4. Выходы измерител  периода подключены к первым входам сумм тора 5, к вторым входам которого подключены источники нулевого и единичного логических уровней так, что на вторые входа сумматора 5 поступает число, определ емое исход  из максимальной частоты датчика 2. Выходы

5 сумматора 5 подключены к информационным входам преобразовател  6, к управл ющему входу которого подкхпочен выход формировател  3, а к тактовому - выход опорного генератора 4.

0 Выход преобразовател  6 подключен к входу счетчика 7 с измен емой емкостью , цыход переполнени  которого подключен к входу R триггера 8, выход которого подключен к первому

5 входу элемента И 9, к второму входу которого и к входу S триггера 8 подключен выход формировател  3, Выход злемента И 9 подключен к входу счетчика 10, выходы которого подключены

0 к входам регистратора 11.

Формирователь 3 (фиг.2)содержит два Г -триггера 12 и 13, пр мой и инверсный выходы которых через элемент И 14 подключены к выходу формировател . Информационный вход формировател  Вх.1, к которому под . ключей выход датчика расхода, подхлючен к входу D первого триггера 12, К входу D второго триггера I3 подключен выход первого триггера 12, Тактовый вход формировател , к кото рому подключен опорный генератор, подключен к тактовому входу первого триггера i 2 непосредственно и к тактовому входу Btoporo триггера 13 через инвертор 15. . Преобразователь 6 кода в число и пульсов (фиг.З) содержит вычитаювдай счетчик 16, выходы которого подключены через элемент ИЛИ-НЕ 17, к вхо ду R триггера 18, а к входу счетчика подключен выход элемента И 19, к первому входу которого подключен тактовый вход преобразовател , к ко рому подключен опорный генератор, а к второму --вьиод триггера 18. Уп равл кмоий вход преобразовател  Вх« к которому подключен выход формнровател , подключен к входу занесени  числа в счетчик 16 и входу S тригг ра 18. К информационным входам счет чика 16 подключены информационные входы преобразовател , к которым по ключены выходы сумматора. Устройство дл  измерени  суммарного расхода жидкостей и газов рабо тает следуюцим образом. Измеритель 1 периода следовани  импульсов датчика 2 после окончани  очередного периода подает на входы сумматора 5 число, пропорциональное измеренному периоду Np , равгде ij - частота опорного генератора 4; fj - частота датчика 2 расхода. На вторые входы сумматора 5 посту пает в виде набора нулей и единиц число, равное ч- , где Мр ып Число подает с  в обратном коде.. Добавл ема  к единица на вторых входах сумматора переводит обратный код NP „. в дополнитель ный, что необходимо дл  того, чтобы на выходе сумматора была разност между измеренным и минимальным периодом Это число поступает на вход преобразовател  б, который в ответ на каждый импульс с выхода формировател  3 дает на своем выходе пакет импульсов. Число импульсов в пакете равно Nj . Эти импульсы поступают на вход счетчика 7. Триггер 8 задним фронтом первого же импульса датчика с выхода формировател  3 устанавливаетс  в I и открывает путь импульсам через элемент И 9 с выхода формировател  3 на вход суммирутацего счетчика 10 результата, который перед началом измерени  устанавливаетс  в О оператором (на фиг.1 цепи установки в О счетчика 10 не показаны(.Результат считываетс  с помощью цифрового индикатора. Когда счетчик 7 переполнитс , триггер 8 устанавливаетс  в О и следующий после этого импульс с выхода формировател  3 на вход счетчика 10 результата не попадает. Своим задним фронтом этот импульс установит триггер 8 в 1, открыва  Элемент И 9 дл  прохождени  через него следуюцих импульсов с выхода формировател  3. Таким образом, после каждого переполнени  счетчика 7 импульс с выхода формировател  3 на вход счетчика 10 не попадает. Это приводит к тому, что на каждые N входных импульсов, на вход счетчик% 10 попадает N - 1 импульсов, где N - количество импульсов с выхода формировател  3, вызывающих переполнение счетчика 7. А Np- ртлг, где А - емкость счетчика 7, определ ема  заранее. Средн   выходна  частота равна . )- U) Подставл   СП в (2), а (21 в (А ) получим f. i ВПК их Таким образом, зависимость средей выходной частоты устройства от . ходной представл ет собой монотонно бывающую функцию,что согласуетс  с арактеристиками реальных расходомеов . Выбира  соответствующие а ачеи А дл  конкрет-вхтб .у повысить точ ного расходомера, можно ность измерени  расхода за счет корракции зависимости числа.импульсов на единицу расхода от расхода в единицу времени, котора  в идеальном случае не должна измен тьс  от величины расхода в единицу времени. Формирователь 3 работает следующим образом, При отсутствии сигнала датчика триггеры 12 и 13 наход тс  и подтверждаютс  импульсами опорного гене ратора, подаваемыми на их тактовые входы в нулевом состо нии. При посту лении сигнала от датчика на вход Р триггера 12 ближайший положительный фронт импульса опорного генератора установит триггер 12 в .1, а следую щий за ним отрицательный перепад на выходе опорного генератора устано вит в 1 триггер 13. Когда триггер 12 установитс  в 1 на выходе формировател  по витс  1, когда в 1 установитс  триггер 13, на выходе формировател  снова по витс  О По вление О на входе формировател  с выхода датчика после 1 вызове аналогичное обратное срабатывание триггеров 12 и 13. При этом на выходе 1 не по вл етс .-Тйким образом по вление импульса на выходе датчика вызывает по вление 1 на вькоде формировател  во врем  поступлени  ближайшего положительного импульса опорного генератора и на врем  его длительности. Количественно выигрьш в точности при использовании предлагаеь ого устройства по сравнению с известным оцениваетс  следующим образом, Градунровочна  хара ктеристика первичного датчика F - ( 6 ) ВХ 1 где К коэффициент преобразовани  расхода в частоту; V - расход в единицу времени. 5 Величина К не есть величина посто нна , а  вл етс  функцией (v) (7) что характерно дл  первичных датчиков расхода жидкостей и газов и определ ет погрешность от нелинейности известного устройства. Идеальный датчик, характеризуемый отсутствием этой погрешности, имеет градуировочную характеристику вида обх KO Кр cons-t . Подставив Сб I, (7 ) в (5) дл  предложенного устройства получим () )Vn.«x/j На основании полученных зависимое тей запишем выражени  дл  погрешностей известного предлагаемое устройство предваительно настраиваетс  под конкретьй датчик путем выбора параметров -р- и А его градуировочной бх max, . арактеристики v.9). Предлагаемое устройство позвол т более, чем на пор док, повысить очность измерени  расхода по сравению с известным за счет коррекции исла импульсов на единицу расхода, оторое в реальных расходомерах в ольшей мере зависит от расхода в диницу времени.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СУММАРНОГО РАСХОДА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ, содержащее датчик объемного расхода, подключенный через формирователь к входу измерителя периода следования импульсов датчика, опорный генератор, подключенный к измерителю периода и формирователю, сумматор, первый счетчик и подключенный к его выходу входом R триггер, элемент И, первый вход которого подключен к выходу триггера, а также регистратор о тличающеес.я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены второй счетчик и преобразователь кода в число импульсов, причем выход формирователя подключен к второму входу элемента И и входу S триггера и к управляющему входу _ч преобразователя, к информационным входам которого подключены выходы сумматора, к первым входам которого подключены выходы измерителя периода,, а к вторым - источники единичных и нулевых уровней, к тактовому входу преобразователя подключен выход опорного генератора, выход преобразователя подключен к входу первого счетчика, а выход элемента И - к входу второго счетчика, выходы которого под-1 ключены к входам регистратора.