где Мэ - эквивалентная взаимная индуктивность (зависит от перемещения сердечника и несет информацию о расходе); Мэ - унифицированная величина, поскольку в каждом конкретном случае выбирается такой ДТД, у которого при известном диаметре трубопровода и максимальном расходе вещества эквивалентная взаимная индуктивность составляет 10мГн;
М0 - квадратурная взаимная индуктивность;
e - угол (около 6...10°), определяемый активными потерями в стали и нагрузкой во вторичной цепи (но не активным сопротивлением обмоток).
Поэтому выходной сигнал ДТ содержит полезную и паразитную (квадратурную) составляющие:
(2.1)
Вторичный прибор. Ниже для примера приведено несколько вариантов функциональных схем измерителя полезной составляющей (ИПС) выходного сигнала ДТ, входящего в состав ИВП, которые позволяют решить следующие задачи обработки сигнала ДТД:
- исключение из Uвых датчика расхода квадратурной составляющей;
- исключение сомножителя при Mэ;
- исключение влияния сетевой помехи.
Решение первой задачи производится применением фазочувствительного метода: вектор полезной составляющей и вектор тока, питающего датчик, перед поступлением на фазочувствительный выпрямитель, поворачиваются до совпадения их углов.
Один из способов решения второй задачи заключается в стабилизации тока I, питающего датчик (тогда в выражении (2.1) его рассматривают как коэффициент, который учитывается масштабированием), и в передаче сигнала через частотозависимую цепь с таким коэффициентом передачи, при котором выходной сигнал цепи будет обратно пропорционален частоте w.
Наиболее эффективным способом решения третьей задачи является использование частотно-избирательных свойств релейного демодулятора. При этом схема строится таким образом, чтобы сигнал сетевой помехи оказался четной гармоникой по отношению к полезной составляющей. Для этого датчик питается сигналом, частота которого вдвое меньше частоты сети и синхронизирована с ней.
Функциональные схемы измерителей полезной составляющей
со стабилизацией напряжения питания датчика
и с исключением влияния суммы вторичных напряжений ДТД.
Функциональная схема измерителя полезной составляющей
с множительно-делительным устройством
При g=e:
Функциональная схема измерителя полезной составляющей
со стабилизацией тока питания датчика
При g = e :
Перепад давления на сужающем устройстве связан с текущим расходом квадратичной зависимостью, поэтому для определения расхода теплоносителя схема расходомера выполняет операцию извлечения квадратного корня из напряжения, получаемого с выхода измерителя полезной составляющей.
С учетом вышесказанного при использовании схемы ИПС со стабилизацией тока питания ДТД функциональная схема ИВП принимает вид, представленный на рис.2.4.
Рис.2.4 Функциональная схема расходомера теплоносителя
со стабилизацией тока питания датчика расхода.
Описание функциональной схемы. На вход измерителя полезной составляющей, имеющего гальваническое разделение и схему согласования уровня, подано напряжение сети. Избирательный усилитель (ИУ) выделяет первую гармонику из сигнала, частота которого вдвое меньше частоты сети и синхронна с ней. Стабилизатор переменного напряжения (СПН) и преобразователь напряжение-ток образуют стабилизированный источник питания ДТД. Фазочувствительный выпрямитель (ФЧВ) и фазосдвигающее устройство (ФСУ) необходимы для исключения квадратурной составляющей и сетевой помехи из усиленного выходного сигнала датчика. Сглаживающий фильтр (Ф) выделяет постоянную составляющую из выходного сигнала ФЧВ. Дальнейшая обработка сигнала заключается в извлечении квадратного корня, интегрировании (накоплении нарастающим итогом), индикации по месту установки прибора и дистанционной передаче данных о расходе в виде тока в информационно-измерительную систему учета энергии (ИИСУЭ) устройством вывода (УВ).
Список рекомендуемой литературы
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.