Розходомір газу

РАСХОДОМЕР ГАЗА по авт., св. № 8 3 8 3 5 2 , о т л и ч а ю г и йц с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения и повышения точности измерения, в него допол 4 J нительно введены нуль-орган и резнетивный делитель, включенный между выходом развязывающего операционного усилителя перепада давления и плюсовой шиной источника питания, причем средняя точка делителя подключена к входу нуль-органа и через резистор к источнику опорного напряжения, при этом выход нуль-органа через резистор и анод диода подключен к входу развязывающего операционного усилителя сигнала давления. і 1 1059429 Изобретение относится к измери- " тельной технике и предназначено для измерения расхода газа в системах кондиционирования воздуха. По основному авт.св. № 838352, известен расходомер, используемый преимущественно на подвижных объектах в системах кондиционирования воздуха, содержащий датчик давления потока газа, соединенный через первый развязывающий операционный уси10 литель и первый Т-образный делитель напряжения с входом масштабного усилителя , выход которого через ограничитель соединен с выходом расходомера, и установленное в трубопрово15 де сужающее устройство, соединенное с датчиком перепада давления, выход которого подключен через второй развязывающий операционный усилитель на вход масштабного усилите2Q ля, и расположенный в потоке датчик температуры, включенный в цепь обратной связи второго развязывающего операционного усилителя, и источник напряжения смещения, два диода и резистор, при этом аноды первого и 25 второго диодов соединены соответственно с выходами первого и второго развязывающего операционного усилителя, а катоды соединены вместе и подключены к выходу источника сме™ щения, соединенного с входом масштабного усилителя [l\ . ля 5 и 6, масштабный усилитель 7, диоды 8 и 9, Т-образные делитепи 10 напряжения с резисторами 11 и 12 и диодами 13, резистор 14, ограничитель на транзисторе 15, диоде 1 б и резисторах 17 и 18, реэистивный делитель 3 9, резистор 20, нуль-орган 21, диод 22. Устройство работает следующим образом. Расход газа, пропорциональный напряжению, измеряемому расходомером, определяется выражением И аы* где - выходное напряжение, пропорциональное расходу газа; Up- напряжение, пропорциональное давлению газа; , ^др- напряжение, пропорциональное перепаду давления газа; U C M - напряжение смещения, равное напряжению холостого хода датчиков давления и перепада давления; U r - напряжение, пропорциональное температуре газа; К - коэффициент: масштаба и размерности. _ Напряжения с датчиков 2 и 3, пропорциональные давлению и перепаОднако цепи контроля исправности ду давления, поступают на вход усидатчика температура! сужают в устройстве рабочий диапазон, тем самым 35 лителей 5 и 6. Причем в обратную отрицательную связь усилителя 6 понижая точность измерения расховключен датчик 4 температуры. В реда в требуемом диапазоне расходов эультате этого на выходе усилителя 6 газа. напряжение обратно пропорционально ' Цель изобретения - расширение температуре газа, протекающего по диапазона измерения расходомера и 40 трубопроводу. С выходов усилителей повышение точности измерения с воз5 и 6 напряжение поступает на соотможностью контроля целостности изветствующие входы аппроксиматора, вымерительной цепи всех датчиков (давполненного на Т-образных диодноления, перепада давлений и темпераірезисторньїх делителях 10 напряже-* туры) . ,ния, а на его выходе устанавливаетЭта цель достигается тем, что в ся напряжение, пропорциональное коррасходомер дополнительно введены ню квадратному из произведения входнуль-орган и резистивный делитель, ных напряжений, т.е. требуемая функвключенный между выходом развяэываю-i ция (1) заменяется набором отрезков щего операционного усилителя перепрямых линий. С выхода усилителя 7 пада давления и плюсовой шиной иссигнал поступает на ограничитель наточника питания, причем средняя точпряжения, состоящий из транзистора 15, ка делителя подключена к входу резисторов 17 и 18 и диода 16. При нуль-органа и через резистор к испоявлении напряжения на выходе уситочнику опорного напряжения, при этом выход нуль-органа через резис- 55 лителя 7 ниже опорного уровня, задаваемого резистивным делителем 19, диод тор и анод диода подключен к входу 16 открывается и напряжение на эмитразвязывающего операционного уситере транзистора 15 становится равным лителя сигнала давления. опорному напряжению. На чертеже представлена принципиальная схема расходомера газа. При обрыве датчика 2 давления или 60 датчика 3 перепада давления, выходРасходомер газа содержит устаное напряжение с усилителя 5 или 6 новленные в трубопроводе сужающее становится равным напряжению смещения, устройство 1, датчики давления 2, но противоположного знака, поэтому перепада давления 3, температуры 4, диод 8 или 9 открывается и напряразвязывающие операционные усилите 1059429 жение через резистор 14 поступает на вход усилителя 7, при этом на выходе усилителя 7 появляется большое отрицательное напряжение. Диод 16 при этом открывается и на выходе расходомера устанавливается напряжение, сиг- 5 нализирующее об аварийней ситуации, т.е. обрыв датчика 2 давления или датчика 3 перепада давления. При обрыве датчика 4 температуры коэффициент усиления усилителя 6 становит- t o ся много меньше единицы и на его выходе устанавливается нулевое напряжение, а на среднеЯ точке резистивного делителя 19 напряжение становится больше опорного напряжения, которое поступает на вход нуль-органа 21. При этом его выходное напряжение становится отрицательным и сигнал поступает на вход усилителя 5, на выходе которого в этом случае устанавливается положительное напряжение. Диод В 20 Редактор О.Черниченко открывается, при этом на аыходе утилите л я 7 устанавливается отрицат Р Л Ь ное напряжение. Диод 16 открывается и на выходе расходомера устанавливается нулевое напряжение, сигнапнзир/гощее об обрыве датчика температуры. При исправных цепях в датчиках напряжение на средней точке депнтеля 19 всегда меньше опорного напряжения и на выходе нуль-органа 21 напряжение будет положительным. При этом контрольные цепи открываются и не оказывают влияния на характеристики расходомера - его рабочий диапазон и точность измерения. Предлагаемый расходомер позволяет повысить точность измерения и расширить д-їапазон измерения расхода с возможностью одновременного определения обрыва измерительной цепи всех датчиков. Составитель Г.Тимофеев < • Техред I1,. Костик Корректор С.Шекмар Заказ 9818/46 Тираж 643 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Г1 П а т е н т " , г. Ужгород, ул. Проектная, 4