Розходомір газу

Союз Советских Социалистических Республик (И) ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнителькое к авт. свнд-ву — * (22)3аявлено 2 1 . 0 9 . 7 9 ( 2 1 ) 2 8 2 0 8 7 8 / 1 8 - 1 0 с присоединением заявки № _ _ Го суд а рст ванный комитет СССР (23)Ириоритет по делам изобретений _ (51 )М. КлГ G ОI F 1/00 і Опубликовано 1 5 . 0 6 . 8 1 . Бюллетень № 2 2 (53)УДК 681. 121.8(083.8) Дата опубликования описания 1 8 . 0 6 . 8 1 и открытки (72) Авторы изобретения В. А. Бровкин и Н И. Писарев (71) Заявитель (54) РАСХОДОМЕР ГАЗА 1 Изобретение относится к измерительной технике и можпг быть использовано для измерения расхода газа в системах кондиционирования воздуха подвижных объектов. Известен расходомер гаоа, содержащий установленное п трубопроводе сужающее устройство, датчики давления, перепада давления и температуры, развязывающие усилители, Т-образныо дслитеч і напряжения и масштабный усилитель £ ї ] . Недостатком расходомера является отсутствие в нем самоконтроля исправности электрических цепей. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является расходомер газа, содержащий установленное в трубопроводе сужаюшое устройство, датчики давления, перепада давления и температуры, раовясэываюшие усіьлители, Т-образине делители напряжения, масштабный усилитель, на выходе которого установлен ограничительС^]. 15 Однако отсутствие в нем гамоконтроля исправности электрических цепей понижает надежность контроля. Цель изобретения - повышение надежности контроля, J Поставленная цель достигается тем, чго в расходомер газа, содержащий датчик давления потока газа, соединенный через первый развязывающий операционный усилитель и первый Т-образный делитель напряжения с входом масштабного усилителя, выход которого через ограничитель соединен с выходом расходомера, и установленное в трубопроводе сужающее устройство, своими измерительными зонами соединенное с датчиком перепада давления, выход которого подключен через второй развязывающий операционный усилитель на вход масштабного усилителя, и расположенный в потоке датчик темлертуры, включенный в цепь обратной связи второго развязывающего операционного усилителя, дополнительно введены источник напряжения смещения, 838352 два диода и резистор, при этом аноды первого н второго диодов соединены соответственно с выходами первого и второго развязывающего операционного усилителя, а катоды соединены вместе и подключены к выходу одного из Т-образных делителей напряжения и через р е зистор подключены к выходу источника смещения, соединенного с входом масштабного усилителя. На чертеже представлена принципиальная схема расходомера газа. Расходомер газа содержит установленные в трубопроводе сужающее устройство I, датчик 2 давления, датчик 3 перепада давления, датчик 4 температуры, развязывающие усилители 5 и 6, масштабный усилитель 7, дополнигель-. ные диоды 8 и 9, Т-образные делители 10 напряжения с резисторами І І и 12 и диодами 1 3 , дополнительный резистор 14, ограничитель на транзисторе 15, диоде 16 и резисторах 17 и 18. Расходомер газа работает следующим образом. Выходное напряжение расходомера описывается выражением 10 15 20 25 ' 4 которых объединены и подключены к входу масштабного усилителя 7 С помощью делителя 1 0 напряжения производится извлечение квадратного корня из произведения напряжений, поступающих с р а з вязывающих усилителей 5 и 6 , С выхода масштабного усилителя 7 напряжение, величина которого определяется выражением ( 1 ) , поступает на повторитель 1 5 , на котором собран ограничитель выходного напряжения снизу. При появлении напряжения на выходе масштабного усилителя 7 ниже уровня, задавемого р е з и с торным делителем 1 7 и 1 8 , диод 1 6 открывается и напряжение на эмиттере транзистора 1 5 устанавливается равным опорному напряжению, около нуля. При обрыве электрической цепи д а т - я чика давления или датчика перепада давления, выходное напряжение с р а з в я зывающего усилителя 5 или 6 становится равным напряжению смещения tt-tou / но противоположного знака, так как р а з вязывающие усилители - инвертирующие. Напряжение смещения ЕРА»^ необходимо для компенсации напряжения холостого хода датчиков давления и перепада давле^ния, величина которого равна, примерно I В. Дополнительный диод 8 или 9 о т крывается и напряжение поступает через резистор 1 4 на вход масштабного усилителя 7 Сопротивление резистора 1 4 выбирается достаточно малым, чтобы на выходе "усилителя 7 появилось большое отрицательное напряжение, диод 1 6 при этом открывается и на выходе устройства устанавливается нулевое напряжение, что автоматически сигнализирует об о т к а з е расходомера. При обрыве датчика температуры, коэффициент передачи развязывающего усилителя ь изменяется и максимальное отношение коэ поступают на аппроксиматор, выполненный на Т-образных диодно-резис торных делителях 10 напряжения, выходы *'" К, (2) - коэффициент передачи усилителя 6, равный Я ^ + ^ м + *6o5a ~ коэффициент передачи усилителя 6 при обрыве датчика 4 темпе+ ратуры , равный ^пл 838352 - резисторы 1 9 - 2 1 в цечерез первый развязывающий операционпях развязывающего ный усилитель и первый Т-образный деусилителя 6 ; литель напряжения с входом масштабного £ > - сопротивление датчиусилителя, выход, которого черед ограника 4 температуры 5 читель соединены с выходом расходомера, Как видно из выражения (2), если и установленное в трубопроводе сужаювторое слагаемое этого выражения сделать щее устройство , своими измерительными в пределах 1-2 (что вполне возможно зонами соединенное с датчиком порепада путем выбора величин резисторов 1 9 - 2 1 ) , давления, выход которого подключен чоне выходя за предельно допустимые зна- \ц раз второй развязывающий операциончения параметров усилителя 6, то изменый усилитель на вход масштабного усинение коэффициента передачи усилителя 6 лителя, и расположенный в потоке дат|Ие превышает 2-3 раз. И напряжение на чик температуры, включенный в цепь обвыходе усилителя 6 при обрыве датчиратной связи второго раз вязы вагошего ка 4 устанавливается равным не менее 15 операционного усилителя, о т л и ч а ю U-k* і /3»О,ЗЗВ, что сравнимо с падещийся тем, что, с целью повышением напряжения на германиевом диоде 9. ния надежности контроля, в него дополПоэтому напряжение U C M І подается ненительно введены источник напряжения много больше холостого напряжения смешения, два диода и резистор, при датчика 3, чтобы напряжение на выхо- 20 этом аноды первого и второго диодов' де усилителя 6 было хотя бы на ОД В соединены соответственно с выходами больше падения напряжения на диоде 9, первого и второго развязывающего опечто вполне достаточно для установления рационного усилителя, а катоды соединены йа выходе расходомера напряжения, раввместе и подключены к выходу одного ного нулю. Погрешность измерения рас25 из Т-образных деталей напряжения и хода за счет изменения напряжения через резистор подключены к выходу иссмещения UCM 1 устраняется путем вветочника смещения, соединенного с входом дения дополнительного источника смещения масштабного усилителя. на входе масштабного усилителя 7. t Экономический эффект по изобретению 30 Источники информации, обеспечивается за счет исключения попринятые во внимание при экспертизе терь информации о расходе. t Авторское свидетельство СССР № 5 1 4 1 9 8 , кл. Q 01S? 1/00, 1 9 7 5 . Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 35 2, Авторское свидетельство СССР * Расходомер газа, содержащий датчик № 6 2 7 3 2 7 , кл. G, 0 1 Р 1/О0. 1978. давления потока газа, соединенный "Rn 838352 J \—сгз Редактор Н. Ромжа Составитель В. Клещевников Техред Е.Гаврклешко Корректор М. Шароши Заказ 4 4 0 5 / 5 6 Тираж 7 0 2 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1 1 3 0 3 5 , Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП 'Патент*, г. Ужгород, ул. Проектная, 4