Цельноформованный магнитный расходомер

Изобретение относится к расходомерам такого типа, которые используются для регистрации и измерения расхода технологического флюида на предприятиях производственного процесса. Магнитный расходомер (102) для измерения расхода технологического флюида включает в себя магнитную катушку (222), установленную для приложения магнитного поля к технологическому флюиду. Пара электродов (224) электронным образом связана с технологическим флюидом и установлена для регистрации напряжения, индуцированного в технологическом флюиде и обусловленного приложенным магнитным полем и расходом технологического флюида. Литой расходомерный трубопровод (108) из непроводящего материала установлен для приема потока технологического флюида. Расходомерный трубопровод (108) формуется для образования трубопровода, заполненного непроводящим материалом так, чтобы непроводящий материал был сформован вокруг магнитной катушки и пары электродов и сконфигурирован для поддержания магнитной катушки и пары электродов (224). Электронная схема расходомера (240) сконфигурирована для подачи тока на магнитную катушку (222) и приема образующегося напряжения, регистрируемого парой электродов (224). Технический результат - отсутствие необходимости в применении болтов или винтов и дополнительного поддерживающего кольца. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к расходомерам такого типа, которые используются для регистрации и измерения расхода технологического флюида на предприятиях производственного процесса. Более конкретно, настоящее изобретение относится к измерению расхода с использованием магнитного расходомера.

[0002] Магнитные расходомеры обычно используются для измерения расхода проводящего технологического флюида, текущего через расходомерный трубопровод из электрически изолирующего материала. В соответствии с законом электромагнитной индукции Фарадея, когда проводящий технологический флюид перемещается в направлении, перпендикулярном магнитному полю, во флюиде индуцируется напряжение, которое пропорционально скорости технологического флюида и напряженности приложенного магнитного поля. Магнитное поле может быть создано пропусканием тока в индукционной проводной катушке, намотанной со многими витками и малым шагом. Пара электродов используется при этом для измерения напряжения, индуцированного движением технологического флюида.

[0003] Многие расходомеры требуют использования жесткого расходомерного трубопровода (например, из металла) для обеспечения прочности, необходимой в случае приложения высокого давления. Во многих случаях размещение и расположение электродов и магнитных индукционных катушек оказывается затруднительным и трудоемким при изготовлении устройства. Дополнительные металлические компоненты, такие как металлический расходомерный трубопровод, могут привести к потерям из-за магнитных вихревых токов между магнитными катушками и технологическим флюидом. Кроме того, позиционирование и размещение катушек и электродов может потребовать различных этапов соединения, включающих в себя сварку.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0004] Магнитный расходомер для измерения расхода технологического флюида включает в себя магнитную индукционную катушку, размещенную для приложения магнитного поля к технологическому флюиду. Пара электродов электрически связана с технологическим флюидом и служит для регистрации напряжения, индуцированного в технологическом флюиде и обусловленного приложенным магнитным полем и расходом технологического флюида. Литой расходомерный трубопровод из непроводящего материала устанавливается для приема потока технологического флюида. Расходомерный трубопровод формуется вокруг магнитной катушки и пары электродов и конфигурируется для поддержания магнитной катушки и пары электродов. Электронная схема расходомера сконфигурирована для подачи тока на магнитную катушку и приема возникающего напряжения, регистрируемого парой электродов.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0005] Фиг. 1 изображает схему, показывающую систему управления процессом, включающую в себя магнитный расходомер.

[0006] Фиг. 2 - боковой вид в перспективе с частичным вырезом для магнитного расходомера на Фиг.1.

[0007] Фиг. 3 - вид в плане с частичным вырезом для магнитного расходомера на Фиг. 1.

[0008] Фиг. 4A - развернутый вид в перспективе и Фиг. 4B - вид в перспективе формы, используемой для изготовления расходомерного трубопровода магнитного расходомера на Фиг. 1.

[0009] Фиг. 5 - упрощенная схема магнитного расходомера на Фиг. 1.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЛЛЮСТРАТИВНЫХ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИ

[0010] Настоящее изобретение предоставляет магнитный расходомер для использования при измерениях расхода проводящего технологического флюида в производственном процессе. В одном объекте изобретение позволяет установить катушки и электроды в расходомере так, как это желательно, и обеспечивает сдерживание давления, используя литую конфигурацию расходомерного трубопровода. В конкретном варианте реализации предоставляется то, что известно как "бесфланцевый" расходомерный трубопровод, в котором расходомерный трубопровод помещается между двумя фланцами на противоположных концах двух технологических трубопроводов.

[0011] В одном примере катушки, электроды, и их соответствующие проводные соединения все формуются или заливаются в сформованную трубу из твердого полимера или "кольцо", помещаемое в виде "торроида", которое затем может быть установлено между двумя технологическими фланцами трубопровода. Конкретный полимер может быть выбран по желанию исходя из давления технологического флюида, размера входного/выходного отверстия, легкости формования и т.д. В некоторых конфигурациях может быть использован дополнительный материал для обеспечения усиления конструкции. Например, вокруг внешней окружности полимерного трубопровода может проходить "опорное кольцо" из металла или из другого материала. Это может способствовать сдерживанию давления и обеспечивать дополнительную стабильность полимерному трубопроводу. Примерные металлы, которые могут быть использованы, включают в себя нержавеющую сталь или углеродистую сталь. Углеродистая сталь, так же как и другой материал, дают преимущество в обеспечении обратной магнитной цепи для магнитного поля. Кольцо самого полимера может содержать, например, полиуретан, PFA, непроводящий полифенилен сульфид и потенциально может включать в себя проводящие электроды полифенилен сульфида. Коммерческий полифенилен сульфид известен под торговыми марками Ryton® и Techtron®. Вообще говоря, для реализации изобретения может быть использована любая комбинация электродов, включающая в себя проводящие полимерные электроды, наряду с непроводящими полимерами.

[0012] Эти конфигурации предоставляют различные преимущества, включающие в себя частичное или полное устранение трубопровода из нержавеющей стали для сдерживания давления, потенциальное устранение сварки или другой машинной обработки корпуса вне катушек, снижение магнитных потерь на вихревые токи между катушкой и технологическим флюидом, и общее упрощение производственного процесса, в котором электроды, катушки и соединительные провода просто собираются в форму отливки, и затем в форму вводится или заливается полимер.

[0013] В соответствии с одним вариантом реализации магнитный расходомер включает в себя расходомерный трубопровод, установленный для приема потока технологического флюида. Кроме того, расходомер предпочтительно включает в себя множество катушек, размещенных как смежные с расходомерным трубопроводом. Контроллер сконфигурирован для приложения магнитного поля к технологическому флюиду, используя множество катушек. Первый и второй электроды установлены для регистрации электрического потенциала технологического флюида, который связан с приложенным магнитным полем и расходом технологического флюида. Датчик сконфигурирован для регистрации напряжения между первым и вторым электродами. Контроллер сконфигурирован для вычисления расхода технологического флюида на основании напряжения, регистрируемого датчиком между первым и вторым электродами.

[0014] На Фиг. 1 показан магнитный расходомер 102 с типичным сопутствующим оборудованием 100. Более конкретно, на Фиг. 1 показан магнитный расходомер 102, соединенный с технологическим трубопроводом 104, который также соединен с управляющим клапаном 112. Как показано на Фиг. 1, расходомерный трубопровод 108 расходомера 108 представляет собой "бесфланцевый" расходомерный трубопровод, в котором он помещается между фланцем 120 и противоположным фланцем 130 технологического трубопровода 104, но не включает в себя собственные фланцы. Фланцы 120 и 130 включают в себя соответствующие болтовые отверстия 122 и 132. Болты 140 устанавливаются так, чтобы быть принятыми через отверстия 122 и 132, чтобы тем самым поместить расходомерный трубопровод 108 между ними. Расходомерный трубопровод может также включать в себя муфты 141 для приема в них болтов, тем самым центрируя расходомерный трубопровод 108 между фланцами 120 и 130.

[0015] В магнитном расходомере контролируемая технологическая переменная относится к скорости протекания технологического флюида через расходомерный трубопровод 108. Магнитный расходомер 102 может быть сконфигурирован для предоставления выходного сигнала для передачи на большие расстояния на контроллер, или индикатор, через коммуникационную шину 106. На типичных обрабатывающих предприятиях коммуникационная шина 106 может быть токовой петлей 4-20мА, подключением Fieldbus, импульсным выходным/частотным выводом, протоколом связи HART®, подключением беспроводной связи, таим как протокол связи WirelessHART® в соответствии со Стандартом IEC 62591, подключением локальной сети или оптоволоконной связи, или другого канала связи с контроллером, таким как системный контроллер/монитор 110 или другое устройство. Системный контроллер 110 может быть запрограммирован как технологический монитор для отображения человеку-оператору информации о расходе, или как технологический контроллер для управления процессом, используя управляющий клапан 112, по коммуникационной шине 106.

[0016] На Фиг. 2 показан перспективный вид с частичным вырезом магнитного расходомера 102, и на Фиг. 3 показан вид спереди с частичным вырезом магнитного расходомера 102. Как показано на Фиг. 2 и 3, магнитный расходомер 102 включает в себя расходомерный трубопровод 108, присоединенный к корпусу 240 электронного устройства. Расходомерный трубопровод 108 сформирован кольцом, или трубой 200, которая заключает в себе магнитные катушки 222A и 222B. Катушки 222A и 222B устанавливаются для направления магнитного поля во внутреннюю область трубы 200, в соответствии с чем магнитное поле прикладывается к технологическому флюиду. Электроды 224A и 224B устанавливаются в трубе 200. Концы электродов 224A и 224B простираются, по меньшей мере, до края трубы 200, в соответствии с чем электроды 224A и 224B находятся в электрическом контакте с технологическим флюидом. На Фиг. 2 также показан магнитный расходомерный трубопровод 108, расположенный как смежный с фланцем 120, который включает в себя болтовые отверстия 122. Как рассмотрено в связи с Фиг. 1, фланец 120 и фланец 130 используются для размещения магнитного расходомерного трубопровода 108 в разрезе трубопровода 104. На Фиг. 2 и 3 показаны катушки 222A и 222B как имеющие седловую, или "C"-форму. Однако настоящее изобретение не ограничивается этой конфигурацией. Кроме того, настоящее изобретение не ограничивается конфигурацией с двумя катушками и двумя электродами и может использовать любое число катушек и электродов, если это желательно. Кроме того, дополнительное внешнее поддерживающее кольцо 202 может быть использовано, как рассмотрено выше, для обеспечения дополнительной прочности. В одном примере это поддерживающее кольцо 202 содержит металл. Однако поддерживающее кольцо 202 может быть сформировано и из другого материала, и может проходить, частично или полностью, вокруг кольца 200.

[0017] На Фиг. 4A и 4B показан процесс формования, в котором форма 204 используется для формирования трубы 200. Форма 204 устанавливается так, чтобы позволить течь жидкому полимеру в пространство, сформированное в пределах между формой 204 и кольцом 202. До заполнения пространства полимером катушки 222A, 222B, электроды 224A, 224B и их соответствующие проводные соединения могут быть помещены так, как это требуется в пределах пространства 208 формы 204. Формование также может быть предоставлено для формирования литых электродов, сформированных из проводящего полимера. Как только материал формования затвердевает, окончательный трубопровод 200 оказывается сформированным и форма 204 удаляется из формования, и производится окончательная обработка. Может оказаться желательной дополнительная обработка, например дополнительная механическая обработка или пескоструйная обработка кольца 200 после процесса формования. Следует отметить, что на Фиг. 4A и 4B элемент 240 обозначает соединительный корпус, который используется для электрического соединения с передатчиком.

[0018] На Фиг. 5 показана блок-схема одного варианта реализации магнитного расходомера 102 для измерения расхода проводящего технологического флюида 184 через расходомерный трубопровод 108. Катушки 222A, 222B сконфигурированы для приложения внешнего магнитного поля к потоку флюида в ответ на подаваемый управляющий ток от устройства 230 управления катушками. Катушки 222 могут питаться или переменным током (AC), или постоянным током (DC). Электроды (датчики электродвижущей силы (ЭДС)) 224A, 224B электронным образом связаны с потоком флюида и предоставляют выходной сигнал ЭДС 234 на усилитель 232, обусловленный возникновением ЭДС в потоке флюида вследствие приложенного магнитного поля и скорости флюида. Аналого-цифровой преобразователь 242 предоставляет цифровой сигнал ЭДС на систему 248 контроллера, которая может быть микропроцессором или чем-либо подобным. Сигнальный процессор 250 осуществлен в микропроцессорной системе 248 электронного устройства 240 расходомера, которое связано с выходным сигналом ЭДС 234 для предоставления на выходе сигнала 252, связанного со скоростью флюида. Устройство 278 памяти может быть использовано для хранения программных команд или другой информации.

[0019] Микропроцессорная система 248 вычисляет скорость через расходомерный трубопровод 108 в соответствии с соотношением между выходным сигналом ЭДС 234 и скоростью потока, которое следует из закона Фарадея, а именно:

V=E/(kBD), Ур. 1

где E - выходной сигнал ЭДС 234, V - скорость флюида, D - диаметр расходомерного трубопровода 108, B - индукция магнитного поля во флюиде и k - константа пропорциональности. Микропроцессорная система 248, вычисляет расход технологического флюида в соответствии с известными методиками. Цифроаналоговый преобразователь 258, связанный с микропроцессорной системой 248 создает аналоговый выходной сигнал 260 передатчика для связи с коммуникационной шиной 106. Цифровая схема 262 связи создает цифровой выходной сигнал 264 передатчика. Аналоговый выходной сигнал 262 создает аналоговый выходной сигнал 264 передатчика.

[0020] В одной конфигурации магнитный расходомер настоящего изобретения сконфигурирован для регулировки свойств фланцев 120 и 130 (см. Фиг. 1), между которыми он помещен. Если расходомерный трубопровод 108 настоящего изобретения неполностью заключает в себе магнитное поле, смежные фланцы могут изменить магнитное поле вследствие магнитной проницаемости фланцев. Это может влиять на калибровку расходомера. Например, если фланцы выполнены из углеродистой стали, то расходомер должен быть откалиброван не так, как в случае нержавеющей стали.

[0021] В одном объекте микропроцессор 248 сконфигурирован для обнаружения того, выполнены ли смежные фланцы из углеродистой стали или из нержавеющей стали. Более конкретно, индукция магнитной цепи, выполненной с катушками 222A и 222B, может изменяться. Эта индукция будет больше, когда используются фланцы из углеродистой стали, а не фланцы из нержавеющей стали. Увеличенная индукция может быть обнаружена, контролируя скорость изменения тока катушки, когда направление тока изменяется на обратное. Большие значения индукции коррелируют с меньшей скоростью изменения. Индукция магнитной цепи может быть измерена во время изготовления и различные значения калибровки сохраняются в устройстве памяти микропроцессора 248. Во время запуска расходомерного трубопровода, когда он вводится в работу, программное обеспечение, выполняемое в микропроцессоре 248, может быть использовано для измерения индукции магнитной цепи и для выбора соответствующего значения калибровки. Эта регулировка может быть выполнена автоматически во время запуска или на основании других методик, таких как периодическое тестирование или тестирование, основанное на команде, полученной по шине 106 передачи данных.

[0022] В альтернативном способе для обнаружения состава фланцев может быть измерен гистерезис магнитной цепи во время переключения магнитного поля. Гистерезис изменяется, если фланцы выполнены из углеродистой стали, а не из нержавеющей стали, и микропроцессор 248 может проанализировать различные сигналы гистерезиса и выбрать соответствующее значение компенсации. В одном примере катушки 222A и 222B управляются, используя специальный сигнал для более простой регистрации гистерезиса. Например, во время запуска устройства может быть применен сигнал большей частоты, чтобы упростить обнаружение изменения гистерезиса.

[0023] Хотя настоящее изобретение было описано в отношении предпочтительных вариантов реализации, специалисты в данной области техники увидят, что могут быть сделаны изменения по форме и в деталях, не отступая от существа и объема притязаний изобретения. Более конкретно, даже при том, что варианты реализации настоящего изобретения были описаны как включающие в себя две катушки и два электрода, число катушек и электродов, которые могут быть использованы с настоящим изобретением, не ограничивается этим. Катушки расходомера могут быть сконфигурированы по желанию. Катушки могут быть с коническим седлом, перевернутым коническим седлом, лабиринтной конфигурацией и т.д. Хотя в вышеприведенном описании рассматриваются две методики выбора соответствующих значений калибровки, другие методики также могут быть использованы, включая в себя ручной выбор. В другом примере значения калибровки вычисляются на основании магнитных свойств смежных фланцев. Например, значения калибровки для расходомера могут быть соотнесены с регистрируемыми магнитными свойствами на основании уравнения, такого как полиномиальное характеристическое уравнение. Аналогично, компенсация может быть отрегулирована, если используется металлическое кольцо для усиления формованного расходомерного трубопровода. В данном случае бесфланцевый расходомер относится к расходомеру, имеющему расходомерный трубопровод, который не имеет фланцев на своих концах.

1. Магнитный расходомер для измерения расхода технологического флюида, содержащий:
магнитную катушку, установленную для приложения магнитного поля к технологическому флюиду;
пару электродов, электронным образом связанных с технологическим флюидом и установленных для регистрации напряжения, индуцированного в технологическом флюиде и обусловленного приложенным магнитным полем и расходом технологического флюида;
литой расходомерный трубопровод из непроводящего материала, установленный для приема текущего через него потока технологического флюида, причем литой расходомерный трубопровод сформован для образования трубопровода, заполненного непроводящим материалом так, чтобы непроводящий материал был сформован вокруг магнитной катушки и пары электродов и сконфигурирован для поддержания магнитной катушки и пары электродов; и
электронную схему расходомера, сконфигурированную для подачи тока на магнитную катушку и приема напряжения, регистрируемого парой электродов.

2. Магнитный расходомер по п. 1, включающий в себя усиливающую структуру, которая простирается вокруг литого расходомерного трубопровода.

3. Магнитный расходомер по п. 2, причем усиливающая структура содержит кольцо.

4. Магнитный расходомер по п. 2, причем усиливающая структура содержит металл.

5. Магнитный расходомер по п. 4, причем металл содержит углеродистую сталь.

6. Магнитный расходомер по п. 4, причем металл содержит нержавеющую сталь.

7. Магнитный расходомер по п. 1, причем магнитная катушка содержит две магнитные катушки, содержащиеся в пределах литого расходомерного трубопровода и расположенные как смежные с технологическим флюидом.

8. Магнитный расходомер по п. 1, причем литой расходомерный трубопровод содержит полимер.

9. Магнитный расходомер по п. 1, причем пара электродов содержит электроды из проводящего полимера.

10. Магнитный расходомер по п. 1, причем литой расходомерный трубопровод устанавливается как "бесфланцевый", сконфигурированный для монтажа между двумя фланцами, расположенными в концах смежного трубопровода.

11. Магнитный расходомер по п. 1, причем электронная схема расходомера дополнительно сконфигурирована для обнаружения присутствия магнитного материала вблизи литого расходомерного трубопровода.

12. Магнитный расходомер по п. 11, причем электронная схема расходомера обнаруживает магнитный материал на основании магнитной индукции.

13. Магнитный расходомер по п. 11, причем электронная схема расходомера обнаруживает магнитный материал на основании регистрируемого гистерезиса.

14. Магнитный расходомер по п. 11, причем электронная схема расходомера выбирает значение калибровки на основании магнитного материала.

15. Магнитный расходомер по п. 13, причем электронная схема расходомера выбирает значение калибровки на основании регистрируемого гистерезиса.

16. Магнитный расходомер по п. 13, причем гистерезис измеряется с помощью высокочастотного сигнала.

17. Магнитный расходомер по п. 16, причем высокочастотный сигнал подается во время фазы запуска.

18. Способ изготовления магнитного расходомера для измерения расхода технологического флюида в производственном процессе, содержащий:
установку магнитной катушки в форме, имеющей центральное отверстие магнитной катушки, сконфигурированной для приложения магнитного поля к технологическому флюиду;
установку пары электродов в форме, при этом пара электродов сконфигурирована для регистрации напряжения,
индуцированного в технологическом флюиде и обусловленного приложенным магнитным полем и расходом технологического флюида;
заливку непроводящей жидкости в форму и обеспечение возможности жидкости затвердеть с образованием литого расходомерного трубопровода, заполненного затвердевшим непроводящим материалом так, чтобы затвердевший непроводящий материал был
сформован вокруг магнитной катушки и пары электродов и сконфигурирован для поддержания магнитной катушки и пары электродов; и
присоединение электронной схемы расходомера к магнитной катушке и паре электродов для измерения расхода технологического флюида на основании напряжения, регистрируемого парой электродов.

19. Способ по п. 18, включающий в себя предоставление усиливающей структуры, которая проходит вокруг литого расходомерного трубопровода.

20. Способ по п. 18, причем магнитная катушка представляет собой одну из двух магнитных катушек, установленных как смежные с технологическим флюидом.

21. Способ по п. 18, причем непроводящая жидкость содержит полимер.

22. Способ по п. 18, причем пара электродов содержит электроды из проводящего полимера.

23. Способ по п. 18, причем литой расходомерный трубопровод устанавливается как "бесфланцевый", сконфигурированный для монтажа между двумя фланцами, расположенными в концах смежного трубопровода.

24. Способ по п. 18, включающий в себя обнаружение присутствия магнитного материала вблизи литого расходомерного трубопровода с помощью электронной схемы расходомера.

25. Способ по п. 24, включающий в себя выбор значения калибровки расхода на основании магнитного материала.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к тепло- и расходометрии, и позволяет измерять расходы электропроводной жидкости и теплоносителя в напорных трубопроводах, преимущественно в квартирах или иных других личных или служебных помещениях.

Изобретение относится к области измерения расхода электромагнитным методом. Предлагается электромагнитный расходомер с прямоугольным поперечным сечением канала, у которого на каждой стенке, параллельно расположенной магнитному полю, устанавливается не менее трех электродов, контактные поверхности которых имеют круглую форму, диаметром менее 1/10 ширины стенки канала, причем все электроды расположены на равном расстоянии между собой по линии пересечения поверхности стенки с плоскостью центрального поперечного сечения канала.

Изобретение относится к электромагнитным расходомерам для измерения расхода высокотемпературных, коррозийных, проводящих текучих сред, протекающих в канале, таком как труба или желоб.

Представлен и описан магнитоиндуктивный расходомер (1) по меньшей мере с одной измерительной трубкой (2), по меньшей мере с одним имеющим магнитную цепь устройством (3a, 3b) для реализации магнитной цепи и по меньшей мере с двумя электродами (4) для регистрации измеряемого напряжения, причем измерительная трубка (2) имеет впускной участок (2a), примыкающий к впускному участку (2a) измерительный участок (2b) и примыкающий к измерительному участку (2b) выпускной участок (2c), причем поперечное сечение (AM) потока измерительного участка (2b) меньше как обращенного к входному отверстию поперечного сечения (AE) потока впускного участка (2а), так и меньше обращенного к выходному отверстию поперечного сечения (AA) потока выпускного участка (2c), и причем электроды (4) расположены на противоположных электродных участках (5a, 5b) или внутри них на измерительном участке (2b) измерительной трубки (2).

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

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 способу изготовления магнитно-индуктивного расходомера, содержащего по меньшей мере одну измерительную трубу для протекания электрически проводящей среды, по меньшей мере одно устройство для создания магнитного поля, проходящего, по меньшей мере, также перпендикулярно продольной оси измерительной трубы, и по меньшей мере два измерительных электрода.

Изобретение относится к технике измерения уровня потока жидкости, протекающего по открытому каналу. Техническим результатом является повышение надежности измерения уровня.

Изобретение относится к измерениям расхода реверсируемого многофазного потока. Устройство измерения расхода многофазного потока состоит из одновинтовой машины, винт которой является движителем для равномерного подвода дозированного количества механической энергии в реверсируемый многофазный поток и одновременно чувствительным элементом устройства измерения.

Электромагнитный расходомер жидких металлов, имеющий цилиндрическую трубу, выполненную из немагнитного материала, два измерительных электрода, приваренных к внешней поверхности трубы, индуктор, имеющий индукционную катушку и магнитопровод, имеющий две полюсные пластины, соединенные скобой, причем полюсные пластины находятся на одной стороне трубы таким образом, что оси каждой полюсной пластины проходят через центр канала перпендикулярно оси канала и образуют между собой угол, меньший 180°, а измерительные электроды находятся диаметрально противоположно на линии, проходящей через центр канала трубы, индукционная катушка расположена на скобе таким образом, что линия, соединяющая измерительные электроды, является осью симметрии катушки.

Изобретение относится к магнитному расходомеру (300) для измерения потока технологической текучей среды. Расходомер включает в себя трубку (200, 319), выполненную с возможностью пропускать через себя поток технологической текучей среды. Множество электродов (216) расположено в контакте с технологической текучей средой. По меньшей мере, одна электромагнитная катушка (210, 212) расположена рядом с трубкой (200, 319). Электроника (130, 148) расходомера выполнена с возможностью управлять током, по меньшей мере, через одну электромагнитную катушку и измерять сигнал, выработанный множеством электродов (216), расположенных в контакте с технологической текучей средой. Модуль (220) гибкой печатной платы расположен рядом с трубкой и имеет, по меньшей мере, одну гибкую печатную плату, содержащую множество электрических дорожек, электрически соединенных с электроникой расходомера. По меньшей мере, одна электромагнитная катушка (210, 212) включает в себя первую катушку в модуле (220) гибкой печатной платы, которая соединена с электрическими дорожками. Расходомер является коаксиальным магнитным расходомером вставного типа. Технический результат - устранение необходимости приваривания основных компонентов вместе, т.е. необходимости сварного узла. 17 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к магнитно-индуктивному расходомеру, в частности, для использования в условиях высокого давления при давлении среды свыше 51 бар, также к способу монтажа системы крепления электрода. Особенностью настоящего изобретения является то, что многоэлементная система (1) крепления электрода имеет следующие конструктивные элементы: a) соединительную насадку (2), которая с геометрическим замыканием соединена с измерительной трубой (4), причем соединительная насадка (2) имеет паз или совместно с измерительной трубой (4) образует паз (29), b) соединительную вставку (3) для проведения и/или для закрепления измерительного электрода (7), соединенного с соединительной насадкой (2) посредством соединения, причем соединительная вставка (3) имеет крепежные плоскости (19), которые за счет частичного вращения входят с зацеплением в паз (29), и тем самым создает соединение. Технический результат – создание магнитно-индуктивного расходомера с системой крепления электрода с высокой стабильностью давления и небольшой конструктивной высотой. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к измерению расхода с помощью магнитных расходомеров. Магнитный расходомер (102) для измерения расхода рабочей текучей среды включает в себя расходомерную трубу (108), выполненную с возможностью принимать поток рабочей текучей среды. Катушки (222) размещаются рядом с расходомерной трубой. Первый и второй электроды (224) выполняются с возможностью обнаруживать электрический потенциал рабочей текучей среды, связанный с приложенным магнитным полем и величиной расхода рабочей текучей среды. Обнаруженный электрический потенциал используется, чтобы вычислять величину расхода рабочей текучей среды через расходомерную трубу (108). Технический результат – обеспечение индикации изменения профиля потока рабочей текучей среды и компенсации этого изменения. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в системах учета количества теплоты, переносимой электропроводящими жидкостями, их объема и массы, а также контроля и регулирования объемного и массового расхода. Электромагнитный преобразователь расхода содержит первичный преобразователь 1, включающий индуктор 2 и трубопровод 3 с электродами 4, соединенными через первый ключ 5 и второй ключ 6 с сигнальными входами аналого-цифрового преобразователя 7, информационный выход 1 которого соединен со входом микроконтроллера 8. Схема содержит также мостовой коммутатор тока 9, выходы которого соединены с индуктором 2, а входы управления с первым и вторым выходами микроконтроллера 8. Мостовой коммутатор тока 9 питается от источника тока 10, одним из выходов соединенным с мостовым коммутатором тока 9, а другим выходом с одним из концов датчика тока 11, другой конец которого соединен с общей точкой схемы. Сигнальные входы аналого-цифрового преобразователя 7 соединены также через третий ключ 12 с концом датчика тока 11, соединенным с выходом источника тока 10, и через четвертый ключ 13 с общей точкой схемы. Входы управления первого 5 и второго 6 ключей соединены с четвертым выходом микроконтроллера 8, а третьего 12 и четвертого 13 ключей с пятым выходом микроконтроллера 8. Вход управления источника тока 10 соединен с выходом цифро-аналогового преобразователя 14, информационный вход которого соединен с третьим выходом микроконтроллера 8, а вход опорного напряжения с выходом опорного напряжения аналого-цифрового преобразователя 7. Технический результат - устранение зависимости результатов измерения расхода от изменения параметров индуктора и сопротивления датчика тока под воздействием внешних факторов за счет того, что напряжение с датчика тока подключается к сигнальному входу АЦП, проводится преобразование напряжения с датчика тока в код, который сравнивается с контрольным кодом, записанным в памяти микроконтроллера. В случае отклонения полученного кода от контрольного проводится корректировка кода, загружаемого в ЦАП. 2 ил.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в системах учета количества теплоты, переносимой электропроводящими жидкостями, их объема и массы, а также контроля и регулирования объемного и массового расхода. Электромагнитный преобразователь расхода содержит первичный преобразователь 1, включающий индуктор 2 и трубопровод 3 с электродами 4, соединенными с сигнальными входами аналого-цифрового преобразователя 5, выход которого соединен с входом микроконтроллера 6. Схема содержит также мостовой коммутатор тока 7, выходы которого соединены с индуктором 2, а входы управления с выходами микроконтроллера 6. Мостовой коммутатор тока 7 питается от источника тока 8, одним из выходов соединенного с мостовым коммутатором 7, а другим выходом с одним из концов датчика тока 9 и входом усилителя 10, выход которого соединен с входом внешнего опорного сигнала аналого-цифрового преобразователя 5, причем другой конец датчика тока 9 соединен с общей точкой схемы. Технический результат – обеспечение независимости погрешности измерения расхода от нестабильности тока питания индуктора за счет того, что на вход внешнего опорного сигнала АЦП подается усиленное до нормированного значения напряжение с датчика тока, относительно которого происходит преобразование в АЦП, при этом происходит автоматическое деление зависящих от тока питания индуктора входного сигнала и сигнала с датчика тока, включенного в цепь питания индуктора; при этом результат деления не зависит от тока питания индуктора, а за счет деления входного сигнала на опорный сигнал в одном измерительном цикле не снижается быстродействие и выход источника тока питания индуктора из режима стабилизации не ухудшает точность и динамический диапазон измерения. 2 ил.

Описана сборка расходомерного трубопровода для магнитного расходомера (150). Сборка расходомерного трубопровода включает в себя расходомерный трубопровод (156), выполненный с возможностью приема потока технологической текучей среды через него. Магнитный сердечник (152) устанавливается относительно расходомерного трубопровода (156) и включает в себя стержень (157), проходящий от расходомерного трубопровода (156) до пары ответвлений. Каждое из ответвлений (153, 155) проходит в сторону от стержня (157). Бобина (182), имеющая множество магнитных обмоток (164), располагается вокруг стержня (157) и отделяет множество обмоток (164) от расходомерного трубопровода (156). Технический результат – сокращение количество деталей конструкции расходомерного трубопровода с упрощением тестирования и диагностики устройства. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к измерению расхода жидкости электромагнитным расходомером. Устройство относится к измерительным устройствам электромагнитных расходомеров и содержит электрически соединенные между собой блок питания, коммутатор питания катушек первичного преобразователя расхода, аналогово-цифровой преобразователь (АЦП), микроконтроллер и интерфейс внешней связи и выдачи результатов измерений, и может быть использовано для измерения расхода токопроводящей жидкости. Согласно изобретению устройство включает в себя электронные аналоговые ключи подключения электродов первичного преобразователя расхода, установленные на входе измерительного устройства, входы управления которыми подключены к выходу микроконтроллера, который выполнен с возможностью управления электронными аналоговыми ключами. Технический результат – повышение точности измерения и расширение диапазона измеряемых расходов при одновременном повышении достоверности результатов измерений и надежности работы устройства. 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к приборостроению, в частности к области измерения расхода электромагнитным методом, и может быть использовано для измерения расхода воды в больших водоводах прямоугольной формы, применяемых на ГЭС. Водовод выполнен из железобетона, он имеет канал прямоугольного поперечного сечения размерами до 20/6 м. Номинальный расход воды составляет порядка 500 м3/с. Предлагаемый электромагнитный расходомер имеет прямоугольный канал, размеры которого равны размерам канала турбинного водовода. В канале водовода имеется ниша прямоугольного поперечного сечения, она выполнена по всему периметру прямоугольного канала водовода глубиной не менее 100-200 мм, в нее помещен индуктор и электроды. Для того чтобы не создавались дополнительные препятствия потоку, внешняя поверхность электроизоляционной футеровки выполнена заподлицо с поверхностью канала водовода. Мерой расхода жидкости является сумма разностей потенциалов всех пар электродов. Технический результат – создание расходомера с повышенной точностью измерения расхода с изменяющейся структурой потока, обеспечение высокой точности измерения и независимости показаний от структуры потока. 6 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 измеряют время переходного процесса при включении или выключении тока в индукторе и по этому времени судят о исправности расходомера и об отсутствии внешних помех, влияющих на точность измерений. Предлагается несколько вариантов способов осуществления контроля исправности электромагнитного расходомера и несколько вариантов электромагнитного расходомера, осуществляющие предлагаемые способы. Технический результат - повышение достоверности распознавания отказов компонентов расходомера и влияния внешних помех на точность измерений и, как следствие, повышение точности измерений, расширение диапазона измерений и спектра применения устройства. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ контроля измерения расхода текучих сред электромагнитным расходомером относится к области измерительной техники и может быть использован, в частности, для измерения электропроводящих текучих сред в трубопроводах, а также в счетчиках воды и других жидкостей. Сущность изобретения заключается в том, что периодически измеряют напряжение, пропорциональное току, через катушки электромагнита в режиме установившегося тока и напряжение на катушках во время переходного процесса, одновременно с измерением напряжения во время переходного процесса измеряют ток в катушках, по которому определяют падение напряжения на активном сопротивлении катушек, а индуктивность определяют на основе вычисления разности напряжений на катушках и на их активном сопротивлении. Полученное значение индуктивности сравнивают с заранее предустановленным эталонным значением. Технический результат - повышение достоверности контроля наличия посторонних магнитных полей. 1 ил.

Изобретение относится к расходомерам такого типа, которые используются для регистрации и измерения расхода технологического флюида на предприятиях производственного процесса. Магнитный расходомер для измерения расхода технологического флюида включает в себя магнитную катушку, установленную для приложения магнитного поля к технологическому флюиду. Пара электродов электронным образом связана с технологическим флюидом и установлена для регистрации напряжения, индуцированного в технологическом флюиде и обусловленного приложенным магнитным полем и расходом технологического флюида. Литой расходомерный трубопровод из непроводящего материала установлен для приема потока технологического флюида. Расходомерный трубопровод формуется для образования трубопровода, заполненного непроводящим материалом так, чтобы непроводящий материал был сформован вокруг магнитной катушки и пары электродов и сконфигурирован для поддержания магнитной катушки и пары электродов. Электронная схема расходомера сконфигурирована для подачи тока на магнитную катушку и приема образующегося напряжения, регистрируемого парой электродов. Технический результат - отсутствие необходимости в применении болтов или винтов и дополнительного поддерживающего кольца. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 5 ил.

Наверх