Преобразователь расхода электромагнитного расходомера

 

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАСХОДА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО РАСХОДОМЕРА, содержащий участок калиброванного диэлектрического трубопровода, электромагнит , i два диаметрально противолежащих сигнальных электрода, окружающие их с внешней стороны два экранных элект2ода и повторители напряжения, отличающийс я тем, что, с целью п ышенйя точности измерения и упрощенияконструкции , каждый экранный электрод выполнен охватывающим половину периметра трубопровода, при этом экранные электроды электрически сое динены между собой, образуя замкнутый контур. 2. Преобразователь по П4 , о тличагощийся тем, что экранные электроды выполнены в виде участка электропроводящего трубо , провода, коаксиально охватываюцего участок калиброванного диэлектрического трубопровода с внешней стороны . О :л :с :

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ. СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA ./

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ....

I (56) 1. Патент США М 3839912, кл; 73-194, 1974.

2. Заявка ФРГ М 2223055, кл. G 01 F 1/58, 1979 (прототип).

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 2933256/18-10 (22) 28.05.80 (46) 07.12.83. Бюл. Р 45. (72) Ю.П, .Мальцев (71) Специальное конструкторскотехнологическое бюро расходомеров

Таллинского производственного объединения "Промприбор" (53) 681.12:538.52(088.8) (54)(57) 1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАСХОДА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО РАСХОДОМЕРА, содержащий участок калиброванного диэлектрического трубопровода, электромагнит,.два диаметрально противолежащих сигнальных электрода, окружающие их с внешней стороны два экранных. электрода и повторители напряжения, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения и упрощения конструкции, каждый экранный электрод выполнен охватывающим половину периметра трубопровода, при этом экранные электроды электрически соединены между сОбой, образуя замкнутый контур.

2. Преобразователь по и. -1, о т« л и ч а ю шийся тем, что экранные электроды выполнены в виде участка электропроводящего трубопровода, коаксиально охватывающего Е участок калиброванного диэлектрического трубопровода с внешней стороны. с:

1059431

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в электромагнитных расходомерах сред с ионной электропровод- ностью.

Известны преобразователи расхода жидких сред, содержащие калиброванный участок диэлектрического трубопровода, электромагнит, диаметрально противолежащие сигнальные электроды, экранные электроды и повторители напряжения, причем сигналь/ ные электроды соединены со входами .повторителей напряжения, а экранные

Ъ электроды окружают: сигнальные с внешней стороны и соединены с выходами тех же повторителей напряжения.

Тем самым в данных преобразователях устраняется шунтирование в приэлектродных зонах внутреннего импеданса измеряемой среды входными импедансами сигнальных электродов и обеспечивается возможность регистрации сигнала расхоДа гальванически отделенными от измеряемой среды электродами Pij .

Недостатком известнЫх преобразователей расхода является низкая точность вследствие зависимости выходного сигнала преобразователя от электропроводности измеряемой среды из-за шунтирования внутреннего импеданса источника сигнала по пери-, метру трубопровода собственным, им- педансом стенок трубопровода.

Известен также преобразователь расхода электромагнитного расходомера, содержащий калиброванный участок,диэлектрического трубопровода, электромагнит, диаметрально противолежащие сигнальные электроды, экранные электроды, окружающие сигнальные с внешней стороны и соединенные с сигнальными и экранными электродами повторителя напряжения, причем по периметру трубопровода преобразователя размещен ряд дополнительных экранных электродов, соединенных с отводами резистивного делителя напряжения, включенного между экранными электродами, Выходной сигнал такого преобразователя расхода мало зависит от электропроводности измеряемой среды вследствие поддержания равенства потенциалов дополнительных экранных электродов потенциалам, генерируемым в измеряемой среде в охватываемых этими электродами зонах преобразователя, т.е. вследствие введения:нормиро. ванного эквипотенциального экранирования ряда участков периметра rIpeобразователя расхода. Путем выбора потенциалов дополнительных экранных электродов возможно также управление распределением весовой функции в периферийных зонах преобразователя f2) .

Недостатками известного преобразователя расхода являются невысокая точность, обусловленная конечным числом дополнительных экранных электрогов, и сложность конструкции, вызванная применением дополнительной электродной системы и цепей ее питания.

l0 Цель изобретения — повышение точности измерения и упрощение конструкции преобразователя расхода с эквипотенциальным экранированием периметра трубопровода.

Указанная цель достигается тем, что в преобразователе расхода электромагнитглого расходомера, содержащем участок калиброванного диэлектрического трубопровода, электромаг20 нит, два диаметрально противолежащих сигнальных электрода, окружающие Их с внешней стороны два экранных электрода и повторители напряжения, каждый экранный электрод вы25 полнен охватывающим половину периметра трубопровода, при этогл экран ные электроды электрически соединены между собой, образуя замкнутый контур.

Вследствие этого в преобразователе расхода электрически соединенные экранные электроды образуют сов.местно с выходными эквивалентными

I генераторами повторителей напряжения последовательную замкнутую электрическую цепь, причем вследствие протекания по данной цепи разностного тока имеет место непрерыв1 ное распределение потенциалоВ

40 вдоль охватывающих периметр трубопровода поверхностей экранных электродов — от значений, близких к потенциалам сигнала в точках подключения выходов повторителей нап45 ряжения вблизи сигнальных электродов, до нулевых значений в равноудаленных от сигнальных электродов диаметрально противолежащих точ.ках периметра трубопровода. Путем

50 соответствующего выбора закона распределения электрического сопротивления экранных электродов это позволяет обеспечить непрерывное нормированное эквипотенциальное экранирование всего периметра трубопровода преобразователя расхода и тем самым полностью устранить зависимость выходного сигнала преобразователя от электропроводности измеряемой .среды, обусловленную коЮ нечным числом экранных электродов.

Кроме того, отпадает потребность в использовании внешних делителей напряжения экранных электродов, так как s предлагаемом преобразователе

65 распределение напряжения происхо1059431

40

Составитель С. Лебедев

Редактор О. Черниченко Техред Л,Пилипенко КорректорС ° шекмар

Заказ 9818/46 Тираж 643 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Ыосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 дит непосредственно в теле экранного электрода.

Экранные электроды могут быть также выполнены в виде участка электропроводящего трубопровода ко5 аксиально охватывающего участок .калиброванного диэлектрического трубопровода с внешней стороны.

Это позволяет испольэовать нормированное эквипотенциальное экранирование периметра преобразователя также в существующих промышлен. ных преобразователях с металлическими футерованными трубопроводами.

На чертеже изображен предлагаемый преобразователь. 15

Преобразователь расхода содержит участок калиброванного диэлектрического трубопровода 1, электромагнит 2, два диаметрально противолежащих сигнальных электрода 3, окру- 20 жающие их с внешней стороны два экранных электрода 4 и повторители

5 напряжения, входы которых соединены с сигнальными электродами 3, а выходы - с экранными электродами 4 вблизи сигнальных электродов

3 и с выходами преобразователя. Каждый экранный электрод 4 выполнен охватывающим половину периметра трубопровода. Экранные электроды электрически соединены между собой, образуя замкнутый контур.

Генерируемые при движении измеряемой среды по участку трубопровода 1 в магнитном поле электромагнита 2 электрические потенциалы вызывают соответствующие изменения потенциалов сигнальных электродов

3, при.этом изменения потенциалов ,экранных электродов 4 вблизи сиг.нальных электродов 3 повторяют из.менения потенциалов соответствующе го сигнального электрода вследствие поступления на экранные электроды через повторители 5 напряжения потенциалов сигнальных электродов.

С выходов повторителей напряжения

5 регистрируемые сигналы поступают также на дальнейшую обработку. Вследстэне наличия на экранных электродах 4 у диаметрально противолежащих сигнальных электродов 3 равных и противофазных потенциалов и соединения краев экранных электродов вдоль поверхностей экранных элект.-одов 4 имеет место распределение потенциалов, обусловленное протеканием через тело экранных электро-. дов разностного тока. Выбором закона изменения электрического сопротивления экранных электродов вдоль периметра преобразователя, например путем изменения их толщины, распределение потенциала вдоль экранных электродов может быть сделано идентичным распределению генерируемого в измеряемой среде потенциала вдоль. периметра преобразователя расхода и тем самым обеспечено непрерывное эквипотенциальное зкранирование всего периметра трубопровода преобразователя, что снижает зависимость выходного сигнала преобразователя от электропроводности измеряемой среДЫ е

Предлагаемое изобретение обеспечивает повышение точности измерения расхода сред с широким диапазоном изменения электропроводности вследствие устранения зависимости показаний расходомера от проводимости измеряемой среды и упрощает

I конструкцию преобразователя расхода с нормированным эквипотенциальным экранированием периметра преобразователя.

При этом выполнение экранных электродов в виде участка электропроводящего трубопровода, охватывающего участок калиброванного Диэлектрического трубопровода с внешней стороны, позволяет использовать нормированное эквипотенциальное экранирование в существующих электромагнитных расходомерах.

Предлагаемое изобретение может иметь применение в промышленных электромагнитных расходомерах сред с широким диапазоном электропроводности