УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЕМ РАСХОДА

Предложенное устройство управления измерителем расхода относится к области измерительной техники и может быть использовано для управления двухступенчатыми расходомерами.
Известен измеритель потока среды (RU № 2572461 С2, 10.01.2016), принятый за прототип, в котором устройство управления на первой ступени измерения подключает к измеряемому потоку второй поток, возвращаемый вспомогательным насосом через дополнительный расходомер с целью расширения диапазона измерения за счет понижения порога чувствительности. Устройство управления содержит блок питания, блок сравнения и индикатор.
Недостатком известного устройства управления является то, что оно должно создавать для первой ступени падающую характеристику расхода обратного потока противоположно характеристике второй ступени, и это сужает место выбора точки переключения измерения с первой ступени диапазона на вторую, затрудняя уставку задания в устройстве управления. Кроме того, для функционирования измерителя необходим дополнительный расходомер обратного потока, усложняющий конструктивную схему измерителя.
Техническим результатом является упрощение функционирования устройства управления, облегчение выбора точки переключения с одной ступени диапазона измерения на другую.
Технический результат достигается тем, что устройство управления измерителем расхода содержит блок сравнения частот, выполненный с возможностью подсоединения одного его входа к расходомеру с частотным выходом в прямом канале измерителя расхода и другого его входа к выходу блока питания постоянной частоты совместно с насосом в обратном канале измерителя расхода, а выход блока сравнения соединен через индикатор со входом блока питания постоянной частоты, при этом индикатор снабжен уставкой частоты отключения блока питания.
На фиг. 1 представлена структурная схема двухступенчатого измерителя расхода, управляемого предложенным устройством.
На фиг. 2 представлена получаемая предложенным устройством управления выходная характеристика измерителя ƒ=F(Q), где Q - измеряемый расход и ƒ - выходная частота измерителя.
Устройство управления обеспечивает работу по заданному алгоритму измерителя расхода, который содержит последовательно соединенные с входным каналом 1 (фиг. 1), сумматор 2 (приточный тройник), прямой канал 3 с расходомером 4 напорного потока (например струйный генератор с частотным выходом, преобразованным в электрический сигнал), делитель 5 (вытяжной тройник) и выходной канал 6. При этом делитель 5 через насос 7 (например пьезонасос) в обратном канале 14 обратного потока соединен с сумматором 2. Расходомер 4 в прямом канале 3 соединен с одним из входов блока сравнения частот 8 устройства управления 9, выход блока питания постоянной частоты 10 соединен с насосом 7 и с другим входом блока сравнения частот 8, выход блока сравнения соединен через индикатор 11 связью 12 со входом блока питания постоянной частоты 10. Индикатор имеет уставку 13 задания частоты, при которой должно быть выполнено переключение ступеней диапазона измерения.
Управляемый заявленным устройством измеритель расхода работает следующим образом.
1
2
1
При появлении измеряемого расхода Q (фиг. 2) и достижения им уровня порога чувствительности измерителя (отметка А), последний начинает работать при условии наличия циркулирующего дополнительного постоянного потока в обратном канале 14 (Q) подаваемого насосом 7 (т.е. при наличии усиленного через расходомер 4 таким образом двойного потока Q=Q+Q).
2
1
2
2
ycт
При достижении суммарным потоком Q величины, превышающей порог чувствительности самого расходомера 4 (порог которого показан на фиг. 2 отметкой Б), выполняется выключение блока питания насоса 7 и прекращение подачи обратного потока Q по сигналу от индикатора, в котором соответствующая текущему суммарному расходу Q частота ƒ достигнет заданного значения уставки ƒ. Это переключение может быть осуществлено в любой точке В после отметки Б, в отличие от известного (прототипа), в котором это выключение необходимо выполнить в узком коридоре между отметкой Б и точкой В, в которой в прототипе изменяется знак разности. В предложенной схеме управления эта разность не изменяет свой знак.
2
2
1
В первой ступени диапазона измерения (до точки В) в блоке сравнения 8 вычисляется разность переменной частоты, ƒ, соответствующей суммарному расходу Q и постоянной частоты ƒ от блока питания 10. Из блока сравнения 8 разность этих частот передается на индикатор 11, показывающий соответствующую ей величину измеренного потока Q.
ycт
При достижении заданной величине ƒ выполняется переключение измерителя на вторую ступень диапазона измерения, в которой расходомер 4 может измерять расход напорного потока самостоятельно, поскольку величина измеряемого потока Q уже превышает его порог чувствительности.
В результате, предложенное устройство управления измерителем расхода способно упростить выбор частоты уставки переключения ступеней диапазона измерения и функционирование двухступенчатого измерителя расхода с расширенным диапазоном измерения за счет понижения его нижнего предела измерения с помощью функционально и конструктивно упрощенной схемы.