Магнитно-индуктивный расходомер



Магнитно-индуктивный расходомер
Магнитно-индуктивный расходомер
Магнитно-индуктивный расходомер
Магнитно-индуктивный расходомер

 


Владельцы патента RU 2499227:

СЕНСУС МЕТЕРИНГ СИСТЕМЗ (US)

Магнитно-индуктивный расходомер с устойчивым против давления корпусом из полимерного материала, содержащий входной патрубок (10), выходной патрубок (20) и расположенный между ними измерительный блок (30). Измерительный блок (30) имеет протекаемый измеряемой текучей средой измерительный канал (31) со стенкой (32) канала, два противолежащих магнитных полюса (2) на измерительном канале (31) и два противолежащих, ориентированных перпендикулярно к магнитным полюсам (2) измерительных электрода (1) в стенке (32) канала. Стенка (32) канала - учитывая максимально допустимое для выбранного полимерного материала внутреннее давление - уменьшена в области магнитных полюсов (2) до еще допустимой величины. Внутренняя усиливающая обойма, состоящая из, по меньшей мере, двух внутренних поперечных переборок (37) и, по меньшей мере, двух внутренних продольных ребер (38), стабилизирует стенку (32) канала. Внешняя усиливающая обойма, состоящая из, по меньшей мере, двух первых внешних продольных ребер (40), удерживает и стабилизирует внутреннюю усиливающую обойму и прочно на растяжение соединяет измерительный блок (30) с входным патрубком (10) и выходным патрубком (20). Технический результат - обеспечение однородного магнитного поля оптимальной силы в области магнитных силовых линий, а также устойчивого как против исходящего от измеряемой текучей среды внутреннего давления, так и относительно растягивающих напряжений, а также против других термических и механических нагрузок полимерного корпуса. 14 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение касается магнитно-индуктивного расходомера согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.

Магнитно-индуктивные расходомеры используют метод измерения, который основывается на законе Фарадея об электромагнитной индукции. Первое основное положение для магнитно-индуктивного измерения скорости потока текучих сред было запечатлено в 1832 году в опубликованной работе Майкла Фарадея. Современная электронная схемная техника в сочетании с магнитными переменными полями позволяет справиться с отделением пропорциональных скорости потока полезных сигналов от паразитных сигналов, которые возникают в электрохимических реакциях при создании магнитного поля на электродах, используемых для развязки сигнала. Таким образом, кажется, что широкому промышленному применению магнитно-индуктивных расходомеров больше ничего не препятствует.

Принцип измерения магнитно-индуктивных расходомеров использует разделение подвижных зарядов в магнитном поле. Через трубку из немагнитного материала, внутренняя сторона которого является электрически изолирующей, течет подлежащая измерению электропроводящая жидкость. Снаружи посредством катушек возбуждения прикладывается магнитное поле. Имеющиеся в электропроводной жидкости носители зарядов - ионы и другие заряженные частицы - отклоняются магнитным полем: положительные носители зарядов отклоняются к одной стороне, а отрицательные носителя зарядов - к другой стороне. На расположенных перпендикулярно магнитному полю измерительных электродах за счет разделения зарядов возникает напряжение, которое регистрируется измерительным прибором. Величина измеренного напряжения является пропорциональной скорости потока носителей зарядов и тем самым пропорциональной скорости течения измеряемой текучей среды. Посредством интегрирования по времени может определяться расход (количество) протекающей текучей среды.

В случае магнитных полей, которые создаются с помощью чистого переменного напряжения, происходит индукция паразитных напряжений в электродах, которые должны подавляться подходящими, но дорогостоящими фильтрами. Поэтому магнитное поле обычным образом создают посредством тактируемого постоянного тока переменной полярности. Это гарантирует стабильную нулевую точку и делает измерение нечувствительным к влияниям многофазных веществ и к неоднородности в жидкости. Таким образом, даже при незначительной электропроводности является возможным достижение полезного/пригодного измерительного сигнала.

Если измеряемая жидкость движется через измерительную трубку, то в соответствии с законом электромагнитной индукции к обоим измерительным электродам, которые расположены в измерительной трубке перпендикулярно направлению течения и перпендикулярно магнитному полю, прикладывается напряжение. Это напряжение в случае симметричного профиля тока и однородного магнитного поля является прямо пропорциональным средней скорости потока. Подобный индуктивный способ измерения расхода позволяет прямо из потока получить электрический полезный сигнал для дальнейшей обработки. Здесь принципиально имеет место равенство:

U=k * B * D *v,

где U - напряжение, k - коэффициент пропорциональности, В - напряженность магнитного поля, D - диаметр трубки, v - скорость потока.

Выбор правильного материала электродов является решающим для надежного функционирования и точности измерения магнитно-индуктивного расходомера. Измерительные электроды находятся в непосредственном контакте со средой и таким образом должны быть достаточно коррозионно-стойкими и гарантировать хороший электрический переход к измерительной текучей среде. В качестве материалов электродов нашли применение: высококачественная сталь, CrNi-сплавы, платина, тантал, титан и цирконий. В случае чувствительных элементов с керамическими измерительными трубками также используются спеченные электроды.

Из ЕР 1616152 В1, полное раскрытие которой включено сюда посредством ссылки, известны улучшенные электроды. Эти электроды состоят из металла и соли этого металла, которая так расположена, что она находится между металлом и текучей средой, причем солевой слой наносится или электрохимически или напылением. В качестве металла предпочтительным является серебро, а в качестве соли - хлорид серебра или фторид серебра. В качестве защиты от загрязнения перед серебряным электродом может монтироваться пористый защитный элемент, например, стеклянная фритта.

Возможная реализация магнитно-индуктивного расходомера раскрыта в публикации US 6,626,048 В1, полное раскрытие которой включено сюда посредством ссылки. Правда эта публикация показывает только физические и химические основные положения, но не дает никакой практической реализации.

Подразумевается, что в случае практической реализации магнитно-индуктивного расходомера должны быть решены значительные проблемы.

Так, в первую очередь, встает вопрос материала. Измерительная трубка должна быть немагнитной, чтобы не мешать магнитному полю. Далее, измерительная трубка должна быть электрически изолирующей, чтобы не мешать снятию напряжения с помощью электродов. Более того, трубка должна состоять из допустимого для контакта с пищевыми продуктами материала, если текучая среда представляет собой пищевой продукт, например, питьевую воду.

Эти требования лучше всего могут быть выполнены, если в качестве материала используется допустимый для контакта с пищевыми продуктами полимерный материал. Правда, полимерные материалы по отношению к металлам имеют недостаток, заключающийся в существенно более незначительной прочности. Однако прочность относительно внутреннего давления является обязательным условием. Попытка достижения прочности против внутреннего давления за счет увеличенной толщины стенки трубки не является приемлемой, так как в противном случае слишком сильно было бы ослаблено магнитное поле.

Другая проблема в случае полимерных материалов состоит в водной диффузии. Она вызывает разбухание полимерного материала, вследствие чего изменяются размеры, в частности, измерительного канала, что приводит к ухудшению точности измерения. Водная диффузия также значительно уменьшает прочность полимерного материала. В случае усиленных волокнами полимерных материалов речь идет также о том, что частично теряется сцепление (адгезия) между полимерным материалом и волокнами.

В случае измерения теплых или горячих текучих сред полимерный материал расширяется, прочность также уменьшается.

Химические реагенты, например, хлор, в измеряемой текучей среде также могут оказывать негативное воздействие на полимерный материал. То же самое относится к ультрафиолетовому излучению.

Кроме того, корпус счетчика должен быть прочным на растяжение, так как при вкручивании счетчика в существующую трубную обвязку могут возникать существенные растягивающие напряжения, например, в резьбах под винты. Однако растягивающие напряжения, в частности длительно действующие растягивающие напряжения, являются очень вредными для полимерных материалов, а именно, в частности, тем вреднее, чем тоньше является полимерный материал.

При монтаже по месту могут возникать другие усилия на полимерный материал, которые приводят к повреждениям, если конструкторы или производители заранее не позаботились об этом.

В основе настоящего изобретения лежит задача предоставления магнитно-индуктивного расходомера, который преодолевает названные выше проблемы и полимерный корпус которого устойчив как против исходящего от измеряемой текучей среды внутреннего давления, так и относительно растягивающих напряжений, а также против других термических и механических нагрузок.

Эта задача решается посредством магнитно-индуктивного расходомера с признаками пункта 1 формулы изобретения.

Благодаря соответствующим изобретению признакам оптимально выполняются описанные противоположные условия. В области магнитных силовых линий стенка измерительного канала является оптимально тонкой, так что достигается однородное магнитное поле оптимальной силы. Внутреннее давление измеряемой текучей среды воспринимается внутренней усиливающей обоймой, состоящей из двух внутренних поперечных переборок и, по меньшей мере, двух внутренних продольных ребер.

Внутренняя усиливающая обойма дополнительно подпирается внешней усиливающей обоймой, состоящей из, по меньшей мере, двух первых внешних продольных ребер. Однако главная задача внешней усиливающей обоймы состоит в том, чтобы защищать измерительный участок корпуса и, в частности, область с минимальной толщиной стенки от растягивающих напряжений, которые исходят от патрубков.

Другое преимущество этой формы состоит в возможности изготовления корпуса методом литья под давлением.

Предпочтительным образом измерительный канал имеет прямоугольное поперечное сечение. Таким образом, может оптимально реализовываться однородное магнитное поле.

В соответствии с одним осуществлением изобретения внутренние продольные ребра в области уменьшенной стенки канала имеют выемки для монтажа магнитных полюсов.

Дополнительно внутренние продольные ребра в отдельных областях могут иметь другие выемки для монтажа других компонентов или для фиксации материалов для защиты измеряющей электроники.

Для достижения высокой прочности при сжатии внутренние поперечные переборки позиционируются предпочтительно непосредственно перед и позади уменьшенной стенки канала.

В соответствии с одним усовершенствованием изобретения и для усиления корпуса внешняя усиливающая обойма дополнительно включает в себя, по меньшей мере, два вторых внешних продольных ребра, которые ориентированы перпендикулярно первым внешним продольным ребрам.

Для дальнейшего усиления в поперечном направлении также могут быть предусмотрены, по меньшей мере, две внешние поперечные переборки.

Для оптимальной передачи тяговых усилий от внешней усиливающей обоймы на патрубки рекомендуются клинообразные усиливающие ребра, которые вводят силовой поток во входной патрубок и выходной патрубок.

Оптимальная конструкция предоставлена тогда, когда относительное растяжение усиленного внутренней и внешней усиливающими обоймами измерительного участка, вызванное посредством растягивания на входном патрубке и выходном патрубке, не больше, чем относительное продольное растяжение самих патрубков. Таким образом, предотвращается то, что отдельные части корпуса могут слишком сильно натягиваться.

В соответствии с одним усовершенствованием изобретения измерительный участок, включая магнитные полюса и электроды, окружен изолирующим слоем. Это может быть осуществлено, например, заливкой, причем материал также вводится в выше упомянутые выемки.

Предпочтительным образом комплектный измерительный участок окружен электрическим и/или магнитным экранированием. При этом экранирование может быть механически соединено с патрубками или внешними поперечными перегородками. Таким образом, экранирование может дополняться функцией внешней усиливающей обоймы.

Предпочтительным образом корпус состоит из подходящего усиленного полимерного материала, в частности, усиленного волокном термопластичного полимерного материала.

В соответствии с одним вариантом изобретения корпус состоит из двух отдельно изготовленных отдельных частей, а именно из собственно устойчивого против давления корпуса и внешнего измерительного модуля. Корпус имеет выемку для отдельного, выполненного с возможностью вставки, предпочтительно, по типу лифта, модуля. Модуль включает в себя, по меньшей мере, внутренние поперечные переборки, измерительный канал, электроды и магнитные полюса.

В соответствии с одним следующим вариантом изобретения корпус состоит из трех отдельно изготовленных, соединенных друг с другом прочно на растяжение отдельных частей. Входной и выходной патрубки выполнены идентично. Таким образом, изготовление полимерных частей может рационализироваться. Концы измерительного блока посредством уплотнений герметично относительно текучей среды уплотнены в выемках в патрубках.

Магнитные полюса могут не только снаружи примыкать к стенке канала, но и могут быть интегрированы в стенку канала.

Изобретение в форме примера осуществления будет более подробно пояснено посредством чертежей, на которых соответственно не в масштабе показано:

Фиг.1 - вид сверху наполовину разрезанного, устойчивого против давления, цельного полимерного корпуса для магнитно-индуктивного расходомера,

Фиг.2 - поперечное сечение корпуса с фиг.1 вдоль линии II-II,

Фиг.3 - состоящий из двух частей корпус в разобранном представлении,

Фиг.4 - состоящий из трех частей корпус на частично разрезанном виде и также в разобранном представлении.

Фиг.1 чисто схематически и не в масштабе показывает вид сверху наполовину продольно разрезанного, устойчивого против давления, цельного полимерного корпуса для магнитно-индуктивного расходомера. Можно видеть три функциональных блока: входной патрубок 10, выходной патрубок 20 и расположенный между ними измерительный участок 30 с протекаемым измеряемой текучей средой измерительным каналом 31 со стенкой 32 канала, двумя противолежащими магнитными полюсами 2 снаружи на стенке 32 канала и двумя противолежащими, ориентированными перпендикулярно магнитным полюсам 2, измерительными электродами 1 в стенке 32 канала. Толщина стенки 32 канала в области магнитных полюсов 2 уменьшена до допустимой - учитывая максимальное внутреннее давление измеряемой текучей среды в измерительном канале 31 - величины, так что созданное магнитными полюсами 2 однородное магнитное поле является достаточно сильным в области измерительного канала 31.

Чтобы воспринимать внутреннее давление текучей среды предусмотрена внутренняя усиливающая обойма, состоящая из, по меньшей мере, двух внутренних поперечных переборок 37 и, по меньшей мере, двух внутренних продольных ребер 38. Внутренние поперечные переборки 37 находятся непосредственно перед и позади стенки 32 канала минимальной толщины, чтобы принимать на себя деформации стенки 32 канала. Ту же самую задачу имеют внутренние продольные ребра 38, которые усиливают длинные стенки 32 канала, однако должны быть снабжены вырезами, по меньшей мере, в области магнитных полюсов 2.

Для монтажа возможных других компонентов или для фиксации изолирующих заливочных масс внутренние продольные ребра 38 могут иметь в отдельных областях другие выемки 39.

Дополнительно к внутренней усиливающей обойме предусмотрена внешняя усиливающая обойма, состоящая из двух внешних продольных ребер 40, двух ориентированных перпендикулярно к ним вторых внешних продольных ребер 41 и двух внешних поперечных переборок 42. Внешняя усиливающая обойма и, в частности, первые внешние продольные ребра 40 подпирают внутреннюю усиливающую обойму дополнительно против внутреннего давления текучей среды.

Однако главная задача внешней усиливающей обоймы состоит в восприятии растягивающих напряжений, которые возникают при приложении растягивающих усилий к входному и выходному патрубкам 10, 20. Без внутренней и внешней усиливающей обоймы эти растягивающие напряжения разрушили бы корпус в области уменьшенной (толщины) стенки 32 канала. Это предотвращается посредством внешней усиливающей обоймы.

Оптимальная передача растягивающих напряжений от внешней обоймы и, в частности, ее поперечных переборок 42 на входной и выходной патрубки 10, 20 достигается посредством клинообразных усиливающих ребер 14, 24.

Фиг.2 показывает поперечное сечение корпуса с фиг.1 вдоль линии II-II. Можно видеть прямоугольный измерительный канал 31, справа и слева ограниченный уменьшенной стенкой 32 канала, к внешней стороне которой примыкают магнитные полюса 2. Из всей внутренней усиливающей обоймы видна только одна поперечная переборка 37, а из внешней усиливающей обоймы можно видеть только первые и вторые внешние продольные ребра 40, 41 в разрезе и внешнюю поперечную переборку 42.

Наконец, на фиг.2 также можно видеть измерительные электроды 1, которые ориентированы перпендикулярно к магнитным полюсам 2. Измерительные электроды 1 удерживаются и защищаются посредством краевых выступов 33 корпуса.

Представленное на фиг.1 и 2 цельное (т.е. состоящее из одной части) выполнение не является единственно возможным.

Фиг.3 показывает состоящее из двух частей выполнение. Входной патрубок 10, выходной патрубок 20, внешняя усиливающая обойма 40, 41, 42 и первые внутренние продольные ребра 38 внутренней усиливающей обоймы образуют единый блок. В центре корпуса находится выемка 50′. В нее вставляется по типу лифта и уплотняется выполненная в виде самостоятельного модуля 50 измерительная камера с электродами 1, магнитными полюсами 2 и внутренними поперечными переборками 37.

Фиг.4 показывает частично разрезанное состоящее из трех частей выполнение. Входной патрубок 10 и выходной патрубок 20 выполнены идентично. Каждый из их усиленных фланцев 15, 25 имеет одну выемку 16, 26, в которую вставляется измерительный участок 30 с помощью уплотнений 3. Проточки 17, 27 позволяют использование работающих на растяжение болтов для прочного на растяжение соединения указанных трех частей 10, 20, 30 корпуса.

В примере согласно фиг.4 магнитные полюса 2 залиты в стенку измерительного канала. Вследствие этого является возможным приближение магнитных полюсов 2 экстремально близко к измерительному каналу. Внутренние и внешние продольные ребра отформованы на измерительном блоке 30, а усиленные фланцы 15, 25 также принимают на себя функцию внешних поперечных переборок.

1. Магнитно-индуктивный расходомер с устойчивым против давления корпусом из полимерного материала, содержащий:
- входной патрубок (10),
- выходной патрубок (20),
- расположенный между ними измерительный блок (30), имеющий
- протекаемый измеряемой текучей средой измерительный канал (31) со стенкой (32) канала,
- два противолежащих магнитных полюса (2) на измерительном канале (31), и
- два противолежащих, ориентированных перпендикулярно к магнитным полюсам (2) измерительных электрода (1) в стенке (32) канала, отличающийся следующими признаками:
- стенка (32) канала, учитывая максимально допустимое для выбранного полимерного материала внутреннее давление, уменьшена в области магнитных полюсов (2) до еще допустимой величины,
- внутренняя усиливающая обойма, состоящая из, по меньшей мере, двух внутренних поперечных переборок (37) и, по меньшей мере, двух внутренних продольных ребер (38), стабилизирует стенку (32) канала,
- внешняя усиливающая обойма, состоящая из, по меньшей мере, двух первых внешних продольных ребер (40), удерживает и стабилизирует внутреннюю усиливающую обойму и прочно на растяжение соединяет измерительный блок (30) с входным патрубком (10) и выходным патрубком (20).

2. Расходомер по п.1, отличающийся следующим признаком:
- измерительный канал (31) имеет прямоугольное поперечное сечение.

3. Расходомер по п.1 или 2, отличающийся следующим признаком:
- внутренние продольные ребра (38) в области уменьшенной стенки (32) канала имеют выемки для монтажа магнитных полюсов (2).

4. Расходомер по п.3, отличающийся следующим признаком:
- внутренние продольные ребра (38) в отдельных областях имеют другие выемки (39) для монтажа других компонентов и/или для фиксации изолирующих заливочных масс.

5. Расходомер по п.1, отличающийся следующим признаком:
- внутренние поперечные переборки (37) позиционированы непосредственно перед и позади уменьшенной стенки (32) канала.

6. Расходомер по п.1, отличающийся следующим признаком:
- внешняя усиливающая обойма включает в себя также, по меньшей мере, две внешние поперечные переборки (42).

7. Расходомер по п.1, отличающийся следующим признаком:
- внешняя усиливающая обойма включает в себя также, по меньшей мере, два ориентированных перпендикулярно упомянутым первым внешних продольным ребрам (40) вторых внешних продольных ребра (41).

8. Расходомер по п.1 или 7, отличающийся следующим признаком:
- клинообразные усиливающие ребра (14, 24) вводят силовой поток первых и/или вторых продольных ребер (40, 41) во входной патрубок (10) и выходной патрубок (20).

9. Расходомер по п.1, отличающийся следующим признаком:
- относительное продольное растяжение усиленного внутренней и внешней усиливающими обоймами измерительного блока (30), вызванное посредством растягивания на входном патрубке (10) и выходном патрубке (20), не больше, чем относительное продольное растяжение самих патрубков (10, 20).

10. Расходомер по п.1 или 9, отличающийся следующим признаком:
- измерительный блок (30) снаружи окружен покрытием.

11. Расходомер по п.1, отличающийся следующими признаками:
- измерительный блок (30) окружен электрическим и/или магнитным экранированием,
- это экранирование механически соединено с патрубками (10, 20) или внешними поперечными переборками (42).

12. Расходомер по п.1, отличающийся следующим признаком:
- магнитные полюса (2) интегрированы в стенку (32) канала.

13. Расходомер по п.1, отличающийся следующим признаком:
- корпус состоит из усиленного полимерного материала, предпочтительно усиленного волокном термопластичного полимерного материала.

14. Расходомер по п.1, отличающийся следующими признаками:
- корпус состоит из двух отдельно изготовленных отдельных частей (10, 20, 30; 50),
- измерительный блок (30) имеет выемку (50') для отдельного, выполненного с возможностью вставки, предпочтительно по типу лифта, модуля (50),
- модуль (50) включает в себя, по меньшей мере, внутренние поперечные переборки (37), измерительный канал, электроды (1) и магнитные полюса (2).

15. Расходомер по п.1, отличающийся следующими признаками:
- корпус состоит из трех отдельно изготовленных, соединенных друг с другом прочно на растяжение отдельных частей (10, 20, 30),
- концы измерительного блока (30) посредством уплотнений (3) герметично относительно текучей среды уплотнены в выемках (16, 26) в патрубках (10, 20).



 

Похожие патенты:

Изобретение предназначено для измерения расхода электропроводящей жидкости. Расходомер состоит из измерительной трубы с жестким сечением канала, изготовленной из диэлектрического материала.

Изобретение относится к приборостроению, в частности к электромагнитным устройствам для измерения расхода (расходомерам), и может быть использовано в счетчиках воды, кислот, щелочей, молока, пива.

Изобретение относится к области расходометрии и может быть использовано для измерения расхода жидких металлов. .

Изобретение относится к монтажному пакету для изготовления магнитно-индуктивного датчика расхода, в частности устройства магнитного поля для системы магнитного поля.

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к технике измерения расхода с помощью электромагнитных расходомеров, их поверки имитационным способом. .

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к направлению тепло- и расходометрии, и позволяет измерять расходы воды и теплоносителя в напорных трубопроводах водоснабжения и отопления.

Изобретение относится к приборостроению, а именно к технике измерения расхода жидких металлов с помощью способа, основанного на взаимодействии движущейся жидкости с магнитным полем.

Изобретение относится к встраиваемому измерительному устройству, в особенности к расходомеру текучей среды, протекающей в трубопроводе, которое содержит измерительный преобразователь или датчик, в особенности магнитоиндукционный измерительный датчик, имеющий измерительную трубку, вставленную в корпус трубопровода для транспортировки измеряемой текучей среды и футерованную изнутри полиуретаном, полученным при использовании катализатора, содержащего металлоорганические соединения.

Магнитно-индуктивный расходомер с устойчивым против давления корпусом из полимерного материала, содержащий измерительный блок, который имеет протекаемый измеряемой текучей средой измерительный канал (31) с прямоугольным поперечным сечением, стенку (32) канала, два противолежащих магнитных полюса (10) на стенке (32) канала, электромагнит с катушкой (26) возбуждения и магнитным сердечником (27) для создания магнитного переменного поля и два противолежащих измерительных электрода (34) в стенке (32) канала. Магнитные полюса (10) представляют собой полученные штамповкой-гибкой-складыванием части из электротехнической листовой стали в форме продольно протяженной планки (11′) с отформованными, взаимно дистанцированными друг от друга поверхностными элементами (10.1, 10.2). Продольно протяженная планка (11′) после складывания образует двойное ребро (11). Поверхностные элементы (10.1, 10.2) после изгибания образуют рабочие поверхности магнитного полюса. Двойное ребро (11) и рабочие поверхности магнитного полюса образуют магнитный полюс (10). Двойное ребро (11) находится на задней стороне магнитного полюса (10). Технический результат - обеспечение равномерного распределения магнитных силовых линий по всей рабочей поверхности полюса. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Электромагнитный расходомер жидких металлов имеет трубу, выполненную из немагнитного материала, два электрода, приваренные к внешней поверхности трубы, магнитопровод С-образной формы с двумя полюсными наконечниками и индукционную катушку. У каждого полюсного наконечника предусмотрена сквозная поперечная прорезь, пролегающая от края полюсного наконечника до места его соединения с магнитопроводом. Поперечная прорезь в полюсном наконечнике разрывает контуры токов Фуко и устраняет их влияние на результат измерения расхода. Технический результат - повышение точности измерения расхода жидких металлов. 1 ил.

Электромагнитный расходомер имеет трубу, выполненную из немагнитного материала, два электрода, магнитопровод с полюсными наконечниками и кожух, внутри которого располагаются индукционная катушка и клеммная колодка. Остальная часть магнитопровода с полюсными наконечниками и труба с электродами расположена вне кожуха, причем кожух имеет отверстие для подвода электродов к клеммной колодке, а труба обмотана теполизоляционной лентой. Технический результат - повышение надежности расходомера. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к тепло- и расходометрии, и позволяет измерять расходы электропроводной жидкости и теплоносителя в напорных трубопроводах. В электромагнитном расходомере, содержащем корпус 1, клеммную коробку 2, измерительную трубу, на наружной поверхности которой размещена магнитная система, состоящая из двух катушек 3, 4 возбуждения магнитного поля с сердечниками 5, 6, в поперечном сечении измерительной трубы по диаметру выполнены два встречных отверстия, в которых установлены два электрода 7, 8, при этом электрические провода 9 от катушек 3, 4 возбуждения магнитного поля и электродов 7, 8 выведены в клеммную коробку 2, измерительная труба состоит из пяти участков: среднего 10, двух промежуточных 11, 12 и двух крайних 13, 14. При этом средний участок 10 измерительной трубы имеет плоские внутренние поверхности 15 в местах установки сердечников 5, 6 катушек 3, 4 возбуждения магнитного поля и цилиндрические внутренние боковые поверхности 16, промежуточные участки 11, 12 измерительной трубы расширяются в стороны от ее среднего участка 10 и плавно переходят в крайние участки 13, 14, имеющие цилиндрическую форму. Сердечники 5, 6 катушек 3, 4 возбуждения магнитного поля имеют поперечное сечение прямоугольной или Т-образной формы. Технический результат - независимость показаний расходомера от характеристик течения жидкости в измерительной трубе. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Предлагаемое изобретение относится к приборостроению, а именно к технике измерения расхода жидких металлов с помощью способа, основанного на взаимодействии движущейся жидкости с магнитным полем. Это взаимодействие подчиняется закону электромагнитной индукции, согласно которому в жидкости, пересекающей магнитное поле, индуцируется электрическое поле, являющееся мерой объемного расхода. Техническим результатом от применения изобретения является повышение чувствительности расходомера за счет снижения полей рассеяния магнитного поля. Электромагнитный расходомер жидких металлов имеет трубу, выполненную из немагнитного материала, два электрода, приваренные к внешней поверхности трубы, магнитопровод выполнен из стальной полосы толщиной не менее 5 мм, шириной не менее диаметра канала трубы, изогнутой по замкнутому периметру прямоугольника. Индукционная катушка имеет стальной цилиндрический сердечник, который с одной стороны прикреплен к магнитопроводу, а с другой касается внешней поверхности трубы, причем ось сердечника совпадает с осью индукционной катушки, перпендикулярна оси трубы и линии, соединяющей электроды. 1 ил.

Способ измерения расхода многофазного потока основан на том, что в поток транспортируемой среды движителем вносят дозированное количество механической энергии, компенсирующее потери энергии потока на участке измерения, при этом поступательная, вращательная или любая другая скорость движителя, синхронизированная с объемным расходом транспортируемой среды, является первичным сигналом при измерении расхода. Устройство измерения расхода многофазного потока состоит из одновинтовой машины, винт которой является движителем для равномерного подвода дозированного количества механической энергии в многофазный поток и одновременно чувствительным элементом устройства измерения, причем первичный контур регулирования скорости вращения винта для синхронизации с объемным расходом транспортируемой среды состоит из тахометра, частотного преобразователя и контроллера, а вторичный задающий контур управления в составе датчика дифференциального давления, датчиков температуры, блока математического моделирования и регистратора расхода используют для управления скоростью вращения винта, а также расчета и фиксации объемного и массового расхода транспортируемой среды и ее плотности. Технический результат - уменьшение погрешности измерения, увеличение метрологически обоснованного интервала измерения расхода транспортируемой среды, повышение надежности и достоверности результатов измерения. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Электромагнитный способ измерения расхода электропроводной жидкости, протекающей в магнитном поле через немагнитную трубу, в которой установлены два электрода, магнитное поле создается с помощью электромагнита, имеющего индукционную катушку, через которую пропускается электрический ток, причем расход жидкости определяется в результате измерения тока, протекающего через индукционную катушку, и разности потенциалов между электродами, отличающийся тем, что дополнительно измеряют напряжение на клеммах индукционной катушки, а величину расхода вычисляют по формуле Q = k U I [ 1 − λ ρ k ( U k I − R k ) ] где Q - расход измеряемой среды, k - градуировочный коэффициент, U - разность потенциалов между электродами, I - ток, протекающий через индукционную катушку, Uk - напряжение на клеммах индукционной катушки, Rk - электрическое сопротивление индукционной катушки при градуировочной температуре измеряемой среды, λ - температурная погрешность расходомера [1/°С], ρk - изменение электрического сопротивления индукционной катушки при изменении температуры измеряемой среды на градус Цельсия. Технический результат - повышение точности измерения расхода в широком изменении температуры измеряемой среды. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к технике измерения расхода жидкого металла с помощью безэлектродных электромагнитных расходомеров. Безэлектродный электромагнитный расходомер, состоит из трубы, трех индукционных катушек и магнитопровода. Индукционные катушки выполнены в виде плоских многослойных печатных плат, магнитопровод представляет собой плоскую пластину, причем катушки и магнитопровод расположены на внешней поверхности трубы, образуя три параллельных слоя, из которых первый слой, расположенный непосредственно на трубе, занимают две катушки, торцами плат соприкасающиеся друг с другом по линии центрального периметра трубы, а второй и третий слои образуют, соответственно, третья катушка и магнитопровод, расположенные симметрично относительно центрального периметра трубы. Технический результат - повышение точности измерения расхода и упрощение изготовления расходомера. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к приборостроению, а именно к технике измерения расхода жидких металлов с помощью электромагнитного способа, т.е. способа, основанного на взаимодействии движущейся жидкости с магнитным полем. Электромагнитный расходомер жидких металлов имеет цилиндрическую трубу, выполненную из немагнитного материала, электроды и индуктор. При этом имеется защитный кожух, выполненный из нержавеющей немагнитной стали в виде полого цилиндра с диаметром, превышающим диаметр трубы, и установленный соосно с трубой, с которой закреплен с помощью двух металлических перемычек, касающихся наружной поверхности трубы и внутренней поверхности защитного кожуха по линии, пересекающий диаметр канала в центральной области поперечного сечения трубы перпендикулярно направлению магнитного поля, создаваемого индуктором, который расположен за пределами защитного кожуха, а электроды приварены к внешней поверхности защитного кожуха. Технический результат - упрощение монтажа расходомера на трубопроводе с защитным кожухом. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к приборостроению, в частности к электромагнитным устройствам для измерения расхода (расходомерам) электропроводящих сред. Способ контроля измерений расхода текучих сред заключается в том, что дополнительно к измерению величины расхода жидкости при преобразовании в микроконтроллере измеренной измерительным АЦП напряжения, пропорционального скорости измеряемой среды в измерительном канале, измеряют напряжения, пропорциональные току через индуктор, и напряжению на индукторе и определяют величину отклонения текущих значений активного и индуктивного сопротивлений, определенных в микроконтроллере программно-аппаратным образом по указанным значениям напряжений на индукторе от предустановленных в памяти их эталонных значений. Электромагнитный расходомер, содержит первичный преобразователь расхода, измерительную схему, содержащую, по меньшей мере, измерительный АЦП и схему управления, содержащую, по меньшей мере, микроконтроллер, соединенный с измерительным АЦП и снабженный дополнительным АЦП, выполненным с возможностью измерения напряжения, пропорционального току через индуктор, и напряжению на индукторе. Технический результат - повышение достоверности распознавания влияния внешних помех на точность измерений и, как следствие, повышение точности измерений, расширении диапазона измерений и спектра применения устройства. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх