Электромагнитный расходомер жидких металлов



Электромагнитный расходомер жидких металлов
Электромагнитный расходомер жидких металлов

 


Владельцы патента RU 2523768:

Открытое акционерное общество научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения "НИИТеплоприбор" (RU)

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 расходомерам, предназначенным для измерения расхода жидких металлов.

Известны электромагнитные расходомеры жидких металлов, принцип действия которых основан на законе электромагнитной индукции [1]. Электромагнитный расходомер имеет трубу из нержавеющей стали без изоляционного покрытия внутренней поверхности, два электрода, приваренных к наружной поверхности стенки трубы, и индуктор, создающий магнитное поле в рабочей зоне канала трубы.

При движении жидкого металла по каналу в жидком металле, пересекающем магнитное поле, возбуждается электрическое поле, которое образует циркуляционные токи в жидком металле и контактирующей с ним стенке трубы. В результате протекания токов по стенке трубы между электродами возникает разность потенциалов, которая служит мерой объемного расхода жидкого металла.

Индуктор может состоять из магнитопровода и постоянных магнитов, либо быть электромагнитом, т.е. состоящим из магнитопровода, и расположенной на нем индукционной катушки, питаемой электрическим током.

Электромагнитные расходомеры [1] обычно применяются для измерения расхода жидкометаллического теплоносителя в атомных энергетических установках.

Для повышения надежности работы некоторых атомных устройств, трубопровод с металлическим теплоносителем помещают в защитный металлический кожух, причем пространство между кожухом и трубой заполняют инертным газом, например аргоном при высокой температуре и при высоком давлении.

Наличие защитного кожуха затрудняет установку расходомера на трубе. Расходомер приходится располагать на трубе внутри защитного кожуха в зоне инертного газа. Причем для соединения электрических цепей с электронным преобразователем, расположенным за пределами защитного кожуха, необходимо применять специальные гермовыводы проводников из защитного кожуха. Сложность монтажа расходомера [1] на трубопроводе, имеющем защитный кожух, является недостатком прибора.

Целью предлагаемого изобретения является создание расходомера, который существенно проще монтируется на трубопроводе, имеющем защитный кожух.

Предлагаемый электромагнитный расходомер жидких металлов имеет цилиндрическую трубу, выполненную из немагнитного материала, свой собственный защитный кожух, электроды и индуктор.

Защитный кожух расходомера выполнен из немагнитной стали в виде полого цилиндра с диаметром, превышающим диаметр трубы. Он установлен соосно с трубой и закреплен на ней с помощью металлических перемычек. Перемычки установлены между наружной поверхностью трубы и внутренней поверхностью защитного кожуха вдоль линии, соединяющей электроды. Перемычки выполнены из токопроводящего немагнитного материала, например из нержавеющей стали. Перемычки создают надежный электрический контакт между трубой и защитным кожухом, а также обеспечивают крепление кожуха к трубе. Индуктор расположен за пределами защитного кожуха, а электроды приварены к внешней поверхности защитного кожуха. После монтажа расходомера на трубе и соединения защитного кожуха расходомера с защитным кожухом трубопровода, пространство между защитным кожухом расходомера и трубой заполняется инертным газом при соответствующих давлении и температуре.

На рис.1. приведена схема конструкции предлагаемого электромагнитного расходомера жидкого металла.

Электромагнитный расходомер состоит из трубы 1, выполненной из нержавеющей стали, защитного кожуха 2, диаметр которого превышает диаметр трубы, двух перемычек 3, соединяющих защитный кожух с трубой, двух электродов 4, приваренных к наружной стенке защитного кожуха и индуктора. Индуктор состоит из цилиндрического магнитопровода 5 и двух индукционных катушек 8.

Защитный кожух 2 расположен так, что его ось совпадает с осью трубы 1. Перемычки 3 выполнены из нержавеющей стали и расположены по линии 6, пересекающей центральное сечение трубы и защитного кожуха перпендикулярно направлению магнитного поля, создаваемого индуктором. Два электрода 4, приваренные к наружной поверхности защитного кожуха, также расположены на линии 6. Дополнительные перемычки 7 предназначены для повышения надежности крепления защитного кожуха 2 к трубе 1. Они расположены на образующей трубы и защитного кожуха в плоскости, перпендикулярной линии 6, соединяющей электроды 4. Индуктор расположен за пределами защитного кожуха. Индуктор закреплен на защитном кожухе с помощью крепежных элементов, которые расположены на образующей защитного кожуха 2 в плоскости, перпендикулярной линии 6, соединяющей электроды 4. Пространство между защитным кожухом и трубой заполняется инертным газом при соответствующем давлении и температуре.

Электромагнитный расходомер жидкого металла работает следующим образом. К индукционным катушкам подводится электрический ток, в результате которого в каналах защитного кожуха и трубы создается магнитное поле, направленное перпендикулярно плоскости, проходящей через ось тубы и линию 6, соединяющую электроды. При движении жидкого металла по каналу трубы в жидком металле, пересекающем магнитное поле, возбуждается электрическое поле, которое образует циркуляционные токи в жидком металле, в контактирующей с ним стенке трубы 1, в перемычках 3 и в стенке защитного кожуха 2. Циркуляционные токи изображены на рис.2.

Через дополнительные перемычки 7, расположенные в плоскости нулевого потенциала индуцированного электрического поля, циркуляционные токи не протекают. Наличие дополнительных перемычек 7 не нарушает распределение электрического поля в жидком металле, стенке трубы 1 и стенке защитного кожуха 2.

В результате протекания токов по стенке защитного кожуха 2 между электродами 4 возникает разность потенциалов, которая служит мерой объемного расхода жидкого металла.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, состоит в упрощении монтажа расходомера на трубопроводе с защитным кожухом.

ИСТОЧНИКИ ИФОРМАЦИИ

1. Кремлевский П.П. Измерение расхода многофазных потоков. Издательство «Машиностроение», Ленинград, 1982 г., 214 с., ил.

1. Электромагнитный расходомер жидких металлов, имеющий цилиндрическую трубу, выполненную из немагнитного материала, электроды и индуктор, отличающийся тем, что 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.

2. Электромагнитный расходомер по п.1, отличающийся тем, что имеются дополнительные перемычки, соединяющие трубу и защитный кожух, расположенные вдоль образующей трубы в плоскости, перпендикулярной линии, соединяющей электроды.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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.

Предлагаемое 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 области приборостроения, в частности к тепло- и расходометрии, и позволяет измерять расходы электропроводной жидкости и теплоносителя в напорных трубопроводах.

Электромагнитный расходомер имеет трубу, выполненную из немагнитного материала, два электрода, магнитопровод с полюсными наконечниками и кожух, внутри которого располагаются индукционная катушка и клеммная колодка.

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.

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.

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).

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

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для контроля расхода газожидкостной смеси (ГЖС), извлекаемой, например, из буровой скважины. Способ измерения покомпонентного расхода газожидкостной смеси включает измерение объемного расхода и передачу данных вычислителю.

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для измерения расхода различных сред, в частности при коммерческих расчетах. Способ измерения массового расхода среды включает измерение объемного расхода по частоте вращения измерителя при нулевом перепаде давления и передачу данных вычислителю.

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для контроля расхода газожидкостной смеси (ГЖС), извлекаемой, например, из буровой скважины. Способ измерения расхода газожидкостной смеси включает измерение объемного расхода по частоте вращения ротора при нулевом перепаде давления и передачу данных вычислителю.

Изобретение относится к области контроля правильности загрузки железнодорожных цистерн нефтепродуктами и может применяться для контроля уровня загрузки железнодорожных цистерн непосредственно в процессе налива нефтепродуктов, например мазута, на наливных эстакадах для исключения (предупреждения) перелива или недолива цистерн.

Турбинный расходомер содержит корпус с измерительным каналом, в котором между двумя обтекателями, соответственно струенаправляющего аппарата и струевыпрямителя, с возможностью осевого перемещения и вращения расположена турбинка, а также узел съема сигнала.

Изобретение относится к методам измерения объемного расхода, а именно определения эффективной площади натекания и механизма поступления природного газа радона в помещение.

Изобретение относится к измерительным устройствам и может быть использовано в технологических трубопроводах для измерения количества газа или жидкости в производственных процессах, а также в узлах учета энергоресурсов для коммерческого расчета в ЖКХ.

Способ обеспечивает определение объема отсепарированного попутного нефтяного газа (ПНГ) в установке предварительного сброса воды (УПСВ) или дожимной насосной станции (ДНС).

Предложенное изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в водоснабжении и гидравлике для измерения количества холодной и/или горячей воды.

Способ оценки термодинамического равновесия газожидкостной смеси при проведении фильтрационных экспериментов предусматривает закачивание в многофазный сепаратор газовой и жидкой фаз с заданными объемным соотношением фаз в потоке и расходами.

Устройство для регулирования уровня жидкости содержит сепарационную емкость, коллектор входа газожидкостной смеси, газовую трубу, жидкостную трубу, выходной коллектор. Сепарационная емкость соединена с выходным коллектором через расходную емкость, причем соединения жидкостной трубы, газовой трубы и выходного коллектора образуют комплекс из двух прямых и двух оппозитных сифонов и, при этом жидкостная труба соединена через расходную емкость с выходным коллектором при помощи прямого сифона и оппозитного сифона, а газовая труба соединена с выходным коллектором при помощи другого прямого и другого оппозитного сифона тоже через расходную емкость, и, кроме того, и оба оппозитных сифона, и выходной коллектор соединены тройником, а нижняя образующая колена прямого сифона, соединяющая сепарационную емкость с расходной емкостью, находится внутри расходной емкости. Соединение сепарационной емкости с выходным коллектором через расходную емкость достаточного объема для организации необходимого расхода жидкости посредством комплекса из двух прямых и двух оппозитных сифонов и создает надежную систему регулирования уровня жидкости. Технический результат - повышение эксплуатационных характеристик, герметичности и стабильности работы устройства для регулирования уровня жидкости. 1 ил.
Наверх