Электромагнитный расходомер

 

200199

Ф1/2 !

Редактор Н. С. Коган

Заказ 2915/5 Тираж 535 Подписное

1111ÈÈÏÈ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель )К. Е. Теслер

Тскред Л. Я. Бриккер

Корректоры: В. В. Крылова и А. П. Татаринцева

200199

in

20

35 обычный миллиамперметр, самопишущий потенциометр и т. д.

На фиг. 3 приведен другой вариант электрической схемы прибора с выходным сигналом напряжения, угла поворота, частоты и т. п., который отличается от схемы на фиг. 2 тем, что в качестве преобразователя 8 напряжения используется преобразователь входного сигнала в выходной сигнал напряжения, угла поворота, частоты и т. д., а между выходом преобразователя и диагональю электрического моста включен преобразователь 10 выходного сигнала в сигнал тока.

При движении жидкости при наличии магнитного поля в ней индуцируется э. д. с., пропорциональная расходу. Э. д. с. создает ток, который, проходя через электропроводящую стенку 1 трубопровода, создает между электродами 2 и 8 напряжение, поступающее через диагональ моста на вход преобразователя напряжения и преобразуемое в выходной ток.

Распределение потенциалов на внутренней поверхности трубопровода по косинусоидальному закону достигается пропусканием тока от электрода к электроду при условии, если сечение стенок трубопровода в радиальном направлении выполнено также по закону косинуса.

При достижении равнопотенциального состояния между жидкостью и стенками трубопровода на электродах 2 и 8 датчика появляется напряжение, равное э. д. с., индуцированной в жидкости. Э. д. с. компенсируется напряжением на элементе 6. Напряжение недокомпенсации поступает на преобразователь

8. При постоянном сопротивлении стенок трубопровода величина выходного тока будет пропорциональна э. д. с., индуцированной в жидкости, а следовательно, и расходу.

Для получения выходного сигнала другого вида предусмотрен преобразователь сигнала в сигнал тока.

Сопротивления плеч моста выбираются, исходя из уравнения Rq R R R, где Rm— сопротивление между электродами 2 и 8 датчика расходомера при незаполненном трубопроводе (при этом заполнение трубопровода вызывает уменьшение сопротивления и соответственно разбаланс моста); К, Rg) R3— омические сопротивления 5, б и 7.

Для обеспечения устойчивости схемы направление выходного сигнала преобразователя

8 выбирается так, чтобы при разбалансе обратная связь с выхода на вход была отрицательнойй.

Предмет изобретения

Электромагнитный расходомер, содержащий магнитную систему, участок трубопровода с электродами, преобразователь напряжения в выходной сигнал и измерительный прибор, отличающийся тем, что, с целью исключения влияния контактного сопротивления и повышения точности измерения расхода электропроводных жидкостей, поперечное сечение трубопровода при обходе вокруг его оси от электрода к электроду выполнено, например, по косинусоидальному закону, а электроды включены в одно из плеч мостовой измерительной схемы, одна из диагоналей которой соединена со входом, а другая через преобразователь выходного сигнала в ток — с выходом преобразователя напряжения.

200I99

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

GoIos Соеетских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 42е, 23/05

Заявлено 04.VII.1966 (№ 1089209/26-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 29.VI I.1967. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 18.IХ.1967

МПК С 01Т

УДК 681.121: 538.52 (088.8) Котзитет оо долом изобретений и открытий

opll Совете отинистрое

СССР

Авторы изобретения

И. Д. Вельт и В. А. Царьков

Научно-исследовательский институт теплоэнергетического= приборостроения

Заявитель

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР

Известны расходомеры, основанные на явлении электромагнитной индукции, получившие широкое распространение для измерения расхода электролитов и жидких металлов. Они содержат магнитную систему, участок трубопровода с электродами, преобразователь напряжения в выходной сигнал и измерительный прибор.

В этих приборах показания зависят от изменения контактного сопротивления между проводящими стенками трубопровода и жидкостью. Особенное влияние оказывает контактное сопротивление на результат измерения расхода жидких металлов, обладающих плохой смачиваемостью, оно возрастает при низких температурах и вызывает погрешность измерения до 10 — ЗОо о, а в некоторых случаях и более.

Для исключения влияния контактного сопротивления и повышения точности измерения расхода электропроводных жидкостей в предложенном расходомере на внутренней стенке канала создано распределение электрических потенциалов, равное распределению потенциалов в пограничном слое жидкости (в этом случае разность потенциалов между стенками канала и жидкостью равна нулю и стенки не оказывают шунтирующего действия на сигнал). Это достигается тем, что поперечное сечение трубопровода при обходе вокруг его оси от электрода к электроду выполнено, например, по косинусоидальному закону. Режим работы такого расходомера становится аналогичным режиму работы расходомера, трубопровод которого выполнен из изоляционного материала. Электроды расходомера включены в одно из плеч мостовой измерительной схемы, одна из диагоналей которой соединена со входом, а другая через преобразователь выходного сигнала в ток — с выходом преобразователя напряжения.

На фиг. 1 изображен трубопровод в поперечном разрезе; на фиг. 2 — электрическая схема расходомера с токовым выходным сигналом; на фиг. 3 — вариант электрической схемы прибора.

Толщина стенок 1 трубопровода при обходе вокруг оси канала от электрода к электроду изменяется, например, по косинусоидальному закону. В направлении, перпендикулярном оси, соединяющей электроды 2 и 8, расположены полюса магнита 4. Электроды датчика расхода включены в плечо моста, который образован элементами б, 6 и 7, например омическими сопротивлениями. Одна диагональ этого моста соединена со входом преобразователя 8 напряжения в выходной сигнал, а другая — с его выходом через измеритель тока 9, 30 в качестве которого может служить, например,