Вихревой электромагнитный расходомер

Изобретение относится к измерительной технике и представляет собой вихревой электромагнитный расходомер. Устройство содержит измерительный участок, тело обтекания, постоянный магнит, индукционную катушку. Измерительный участок выполнен в виде трубопровода. Тело обтекания установлено по диаметру измерительного участка так, чтобы его продольная ось была перпендикулярна потоку жидкометаллического теплоносителя. Постоянный магнит и индукционная катушка расположены внутри тела обтекания, при этом линия, соединяющая полюса постоянного магнита, образует угол с продольной осью измерительного участка, а ось индукционной катушки образует угол с линией, соединяющей полюса постоянного магнита. Технический результат - упрощение конструкции расходомера и повышение точности определения расхода жидкометаллического теплоносителя. 2 ил.

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расхода жидкометаллических теплоносителей.

Известен вихревой электромагнитный расходомер [патент РФ 94000644 A1, M. кл.6 G01F 1/32, 1995], содержащий трубопровод из немагнитного материала с телом обтекания в виде вихреобразующего стержня, ось которого перпендикулярна оси трубопровода, двухполюсный магнит, создающий магнитное поле внутри трубы, и чувствительный элемент в виде индукционной катушки, подключенной к блоку обработки сигнала. Полюса магнита размещены последовательно вдоль линии пересечения наружной поверхности трубы с плоскостью, проходящей через продольную ось трубы перпендикулярно оси тела обтекания, а индукционная катушка размещена между полюсами магнита и ее ось перпендикулярна поверхности трубопровода.

Недостатками данного расходомера является относительная сложность конструкции и относительно низкая амплитуда выходного сигнала.

Наиболее близким по технической сущности к представляемому устройству является электромагнитный расходомер [патент РФ на изобретение №2090844, МПК6 G01F 1/32, 1997]. Сущность этого устройства: на наружной поверхности трубопровода из немагнитного материала размещен двухполюсный магнит. Ось магнита расположена в плоскости, проходящей через ось трубопровода перпендикулярно оси тела обтекания в виде вихреобразующего стержня, и параллельна оси трубопровода. Между полюсами магнита перпендикулярно поверхности трубопровода установлена индукционная катушка, подключенная к блоку обработки сигналов.

Недостатком этого расходомера является относительная сложность конструкции и относительно низкий уровень выходного сигнала.

Задачей изобретения является устранение недостатков приведенного выше расходомера, а именно:

- уменьшение весогабаритных показателей, что особенно актуально на трубопроводах большого диаметра;

- увеличение амплитуды выходного сигнала.

Для достижения поставленных целей в вихревом расходомере, содержащем измерительный участок в виде трубопровода с телом обтекания, продольная ось которого перпендикулярна направлению потока жидкометаллического теплоносителя, постоянный магнит, создающий магнитное поле внутри измерительного участка, и индукционную катушку, установленную с возможностью подключения к измерительной аппаратуре, предлагается:

- расположить постоянный магнит внутри тела обтекания таким образом, чтобы линия, соединяющая полюса постоянного магнита, образовывала угол с продольной осью измерительного участка;

- поместить индукционную катушку внутрь тела обтекания таким образом, чтобы ее ось образовывала угол с линией, соединяющей полюса постоянного магнита.

Один из вариантов вихревого электромагнитного расходомера представлен на фиг. 1 и фиг. 2, где на фиг. 1 изображен продольный разрез измерительного участка, а на фиг. 2 - вид измерительного участка слева. На фигурах 1 и 2 приняты следующие позиционные обозначения: 1 - измерительный участок, 2 - тело обтекания, 3 - постоянный магнит, 4 - индукционная катушка.

Вихревой электромагнитный расходомер содержит измерительный участок 1, тело обтекания 2, постоянный магнит 3, индукционную катушку 4.

Измерительный участок 1 выполнен в виде трубопровода.

Тело обтекания 2 в виде цилиндра со сквозным центральным отверстием установлено по диаметру измерительного участка 1 так, чтобы его продольная ось была перпендикулярна потоку жидкометаллического теплоносителя.

Постоянный магнит 3 цилиндрической формы расположен внутри тела обтекания 2.

Индукционная катушка 4 установлена внутри тела обтекания 2 с возможностью подключения к вторичной аппаратуре.

Вихревой электромагнитный расходомер работает следующим образом.

При наличии расхода жидкого металла через измерительный участок 1 при помощи индукционной катушки 4 регистрируется сигнал, частота которого пропорциональна величине расхода.

Пример конкретного исполнения устройства.

Тело обтекания 2 в виде цилиндра из нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т длиной 86 мм и Ø29,5 мм со сквозным центральным отверстием Ø21,5 мм установлено по диаметру измерительного участка 1 в виде трубопровода из нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т длиной 100 мм и Ø89×4,5 мм на его середине.

Постоянный магнит 3 цилиндрической формы 020,5 мм и длиной 60 мм, выполненный из сплава ЮН14ДК24 и имеющий продольные канавки у полюсов шириной 3 мм и глубиной 3 мм, в которых располагается обмотка индукционной катушки 4, помещен внутрь тела обтекания 2 и зафиксирован в нем при помощи продольного паза, при этом линия, соединяющая полюса постоянного магнита 3, образовывает прямой угол с продольной осью измерительного участка 1. Постоянный магнит 3 имеет величину магнитной индукции, равную 60 мТл. Индукционная катушка 4 выполнена из провода пож - 700 Ø0,5 мм. Количество витков - 30.

Торцевые отверстия тела обтекания 2 заварены заглушками. Через одну из заглушек выведены концы индукционной катушки 4 и подключены к системе нормирующих преобразователей.

Через измерительный участок 1 прокачивают жидкий натрий при Τ=250°C. Величина расхода натрия - 10 кг/с. При помощи индукционной катушки 4 снимают переменный сигнал, частота которого пропорциональна величине расхода натрия.

Размещение постоянного магнита 3 и индукционной катушки 4 внутри тела обтекания 2 позволяет уменьшить весогабаритные характеристики вихревого расходомера, что особенно актуально для трубопроводов большого диаметра. Также подобное расположение постоянного магнита 3 и индукционной катушки 4 заметно увеличивает уровень выходного сигнала, так как максимальная магнитная индукция прикладывается непосредственно в зоне вихреобразования.

Технический результат - уменьшение весогабаритных показателей вихревого расходомера и повышение точности определения расхода жидкометаллического теплоносителя.

Вихревой электромагнитный расходомер, содержащий измерительный участок в виде трубопровода с телом обтекания, продольная ось которого перпендикулярна направлению потока жидкометаллического теплоносителя, постоянный магнит, создающий магнитное поле внутри измерительного участка, и индукционную катушку, установленную с возможностью подключения к измерительной аппаратуре, отличающийся тем, что постоянный магнит и индукционная катушка размещены внутри тела обтекания, линия, соединяющая полюса постоянного магнита, образует угол с продольной осью измерительного участка, а ось индукционной катушки образовывает угол с линией, соединяющей полюса постоянного магнита.



 

Похожие патенты:

В изобретении раскрыто устройство, выполненное с возможностью детектирования физической величины, например плотности, движущейся текучей среды, при этом устройство включает в себя: тело (2) датчика, выполненное с возможностью простираться в движущуюся текучую среду, при этом тело датчика содержит волоконную брэгговскую решетку (FBG) датчика (3, 7, FBG) на основе волоконной брэгговской решетки для генерирования сигнала детектора, относящегося к колебанию, по меньшей мере, части (2В) тела (2) датчика; и блок обработки, выполненный с возможностью обработки сигнала детектора и определения физической величины на основе детектированного колебания на частоте собственных механических колебаний гибкой части (2В) тела (2) датчика.

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано для измерения расхода газа с повышенной чувствительностью. Способ измерения расхода газа, состоящий в том, что создают колебания измеряемого газового потока струйным элементом с частотой, пропорциональной его расходу, затем выполняют пьезоэлектрическое преобразование колебаний в электрические импульсы и при этом определяют расход газа по количеству импульсов, отличающийся тем, что одновременно с пьезоэлектрическим преобразованием выполняют термоанемометрическое преобразование колебаний потока в электрические импульсы, по которым определяют расход газа, а импульсами, полученными от пьезоэлектрического преобразования обеспечивают электроэнергией термоанемометрическое преобразование.

Изобретение относится к измерительной технике, а конкретно к вихревым расходомерам, предназначенным для измерения расхода жидкостей и газов, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для целей контроля, регулирования и учета потоков веществ.

Изобретение относится к измерительной технике, преимущественно к средствам контроля потоков жидких металлов, и может быть использовано, например, для измерения расхода и количества жидкометаллических теплоносителей в ядерных энергетических установках.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расходов жидких сред. .

Изобретение относится к измерительной технике, а конкретно к вихревым способам измерения объемного количества текучих, жидких или газообразных веществ в напорных трубопроводах, и может быть использовано для контроля потоков веществ в энергетике, коммунальном хозяйстве и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения расхода газа или жидкости, в частности в промышленных магистральных трубопроводах.

Изобретение относится к сборочному узлу, содержащему канал для текучей среды и расходомер, и к способу измерения расхода текучей среды. .

Изобретение относится к преобразователю технологической переменной. Преобразователь (12) сконфигурирован как расходомер для измерения расхода технологического флюида, текущего через трубопровод (18). Преобразователь (12) включает в себя трубку Пито (22), проходящую в трубопроводе (18), который создает дифференциальное давление в технологическом флюиде вследствие расхода технологического флюида. Датчик (60L) технологической переменной выше по потоку установлен на трубке Пито (22) и связан с потоком технологического флюида для регистрации технологической переменной технологического флюида выше по потоку. Датчик (60T) технологической переменной ниже по потоку установлен на трубке Пито (22) ниже по потоку датчика (60L) технологической переменной выше по потоку и связан с расходом технологического флюида для регистрации технологической переменной технологического флюида ниже по потоку. Измерительная электронная схема (34) определяет расход технологического флюида на основании технологической переменной выше по потоку и технологической переменной ниже по потоку, а также предоставляет диагностические выходные данные, основанные на величинах давления выше по потоку и давления ниже по потоку технологического флюида, измеренными датчиками давления, находящимися выше по потоку и ниже по потоку. Технический результат – обеспечение более надежного и точного измерения расхода. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к датчикам изгибающего момента, которые используются в вихревых расходомерах жидкости, газа или пара и предназначены для регистрации частоты вихрей, образующихся в потоке жидкости, газа или пара за телом обтекания. Отличительная особенность данного датчика изгибающего момента, используемого в вихревых расходомерах жидкости, заключается в том, что во внутреннюю полость пьезоэлемента введены контактные элементы в виде двух цилиндрически изогнутых металлических пластинок, отделенных друг от друга пластинкой изолятора, предварительно соединенных с проводниками кабеля точечной сваркой, установленных внутрь пьезокерамического цилиндра и прижимаемых к его электродам силами упругости, обеспечивающими электрический контакт электродов пьезоэлемента с кабелем и линией связи. Технический результат - повышение границы рабочего диапазона температур. 6 ил.

Использование: для измерения расхода жидкостей и газов. Сущность изобретения заключается в том, что вихреакустический преобразователь расхода содержит корпус с проточной частью 1, тело обтекания 2, пьезоизлучатель 3 и пьезоприемник 4 с первым и вторым дисковыми пьезоэлементами 5 и 6 соответственно, установленные на одной оси диаметрально противоположно за телом обтекания 2 так, что их излучающие поверхности параллельны между собой, генератор 7, первый 8 и второй 9 развязывающие трансформаторы с первой, второй и третьей обмотками каждый, усилитель 10, фильтр 11, фазовый детектор 12, микропроцессорный блок 13. Преобразователь расхода имеет два независимо работающих канала преобразования - канал преобразования расхода и канал преобразования температуры. Канал преобразования расхода включает пьезоизлучатель и пьезоприемник, генератор сигнала ультразвуковой частоты, первые и вторые обмотки развязывающих трансформаторов, фазовый детектор. Канал преобразования температуры включает пьезоизлучатель и пьезоприемник, третьи обмотки развязывающих трансформаторов, усилитель, фильтр. Независимость каналов обеспечивается работой на разных частотах: канала измерения расхода - на основной частоте толщинной моды, а канала измерения температуры - на основной частоте радиальной моды собственных колебаний пьезоэлемента. По измеренной температуре контролируемой среды вычисляется вязкость и плотность среды, массовый расход, вносятся поправки на изменение вязкости. Технический результат: повышение точности измерений, упрощение конструкции. 1 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть преимущественно использовано для измерения расхода и количества природного газа при коммерческом учете. В информационно-измерительной системе для измерения расхода и количества газа, состоящей из основного измерительного трубопровода с вихревым расходомером, датчиков давления и температуры, контроллера и запоминающего устройства, согласно изобретению параллельно основному измерительному трубопроводу установлен байпасный измерительный трубопровод с установленным в нем образцовым ультразвуковым расходомером и краном, управляемым контроллером. При этом контроллер выполнен с возможностью осуществления алгоритма вычисления расхода по формуле: где Q - расход, измеряемый вихревым преобразователем;q - расход, измеряемый ультразвуковым расходомером;ƒ1 - частота, снимаемая, пропорциональная расходу Q;ƒ2 - частота, снимаемая, пропорциональная расходу Q-q. Технический результат - повышение точности измерения расхода. 1 ил.

Изобретение относится к управлению технологическим процессом. Полевое устройство для мониторинга технологического параметра текучей среды промышленного процесса содержит технологический компонент, который представляет относительное движение в зависимости от технологического параметра, устройство захвата изображения, которое изменяется вследствие относительного движения технологического компонента, и процессор обработки изображения, соединенный с устройством захвата изображения. Процессор обнаруживает относительное движение технологического компонента на основании захваченного изображения и измеряет технологический параметр на основании обнаруженного относительного движения. Выходная схема, соединенная с процессором обработки изображения, предоставляет выходной сигнал, относящийся к измеренному технологическому параметру. Повышается точность мониторинга. 2 н. и 24 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и представляет собой вихревой электромагнитный расходомер. Устройство содержит измерительный участок, тело обтекания, постоянный магнит, индукционную катушку. Измерительный участок выполнен в виде трубопровода. Тело обтекания установлено по диаметру измерительного участка так, чтобы его продольная ось была перпендикулярна потоку жидкометаллического теплоносителя. Постоянный магнит и индукционная катушка расположены внутри тела обтекания, при этом линия, соединяющая полюса постоянного магнита, образует угол с продольной осью измерительного участка, а ось индукционной катушки образует угол с линией, соединяющей полюса постоянного магнита. Технический результат - упрощение конструкции расходомера и повышение точности определения расхода жидкометаллического теплоносителя. 2 ил.

Наверх