Магнитный расходомер

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.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к магнитным расходомерам, которые измеряют поток технологической текучей среды в промышленных технологических установках. В частности, настоящее изобретение относится к измерению потока с использованием магнитного расходомера.

Уровень техники

Магнитные расходомеры известны в данной области техники и обычно используют электрически изолированную расходомерную трубку, которая пропускает поток технологической текучей среды через электромагнитную катушку и через пару электродов. Электромагнитная катушка возбуждает электромагнитное поле в текущей технологической текучей среде. Между парой электродов, находящихся в текучей среде, в соответствии с законом Фарадея для электромагнитной индукции, генерируется напряжение или электродвижущая сила (э.д.с.). Это напряжение является функцией напряженности приложенного магнитного поля и пропорционально скорости потока текучей среды.

Раскрытие изобретения

Раскрыт магнитный расходомер для измерения потока технологической текучей среды. Расходомер включает в себя трубку, выполненную с возможностью пропускания через себя потока технологической текучей среды. Множество электродов расположено в контакте с технологической текучей средой. По меньшей мере, одна электромагнитная катушка расположена рядом с трубкой. Электроника расходомера выполнена с возможностью управлять током, по меньшей мере, через одну электромагнитную катушку и измерять сигнал, выработанный множеством электродов, расположенных в контакте с технологической текучей средой. Модуль 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 включает в себя первую катушку в модуле гибкой печатной платы, которая соединена с электрическими дорожками.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - схема, показывающая систему управления технологическим процессом, включающую в себя магнитный расходомер.

Фиг. 2 - частичное изображение в разрезе магнитного расходомера с фиг. 1.

Фиг. 3 - упрощенная блок-схема, показывающая электрические компоненты магнитного расходомера.

Фиг. 4a - графическое изометрическое изображение модуля гибкой печатной платы и расходомерной трубки магнитного расходомера в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 4b - графическое изометрическое изображение в поперечном разрезе модуля гибкой печатной платы, смонтированного внутри расходомерной трубки магнитного расходомера в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 4c - увеличенное изометрическое изображение электрода, расположенного внутри расходомерной трубки магнитного расходомера в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 5 - графическое изометрическое изображение магнитного расходомера вставного типа, установленного между фланцами технологического трубопровода в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 6 - графическое изометрическое изображение магнитного расходомера вставного типа в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

Фиг. 1 иллюстрирует типичные условия эксплуатации 100 для магнитного расходомера 102. Показанный магнитный расходомер 102 подсоединен к технологическому трубопроводу 104, к которому также подсоединен управляемый клапан 112. Магнитный расходомер 102 является примером одного типа передатчика технологического параметра, который может быть выполнен с возможностью осуществлять контроль за одним или более технологическими параметрами, связанными с текучими средами в технологических установках, таких как технологические установки для цементного теста и жидких химикатов, суспензий, нефтепродуктов, газа, фармкомпозиций, пищевых продуктов и других текучих сред.

В магнитных расходомерах контролируемый технологический параметр имеет отношение к скорости технологической текучей среды, протекающей через технологический трубопровод и, таким образом, через расходомерную трубку 108. Магнитный расходомер 102 включает в себя корпус 120 электроники, присоединенный к расходомерной трубке 108. Магнитный расходомер 102 выполнен с возможностью передачи выходного сигнала на удаленные расстояния к контроллеру или индикатору через коммуникационную шину 106. В обычных технологических установках коммуникационной шиной 106 могут быть 4-20 мА токовая петля, сетевая шина FOUNDATION™ Fieldbus, импульсный выход/частотный выход, коммуникационный протокол магистрального дистанционного преобразователя (HART® - протокол), беспроводное коммуникационное соединение, подобное соответствующему стандарту Международной электротехнической комиссии - МТК 62591, стандарту организации локальных сетей - Ethernet, или волоконно-оптическое соединение, которые подключаются к контроллеру, такому как системный контроллер/устройство 110 контроля, или к другому соответствующему устройству. Системный контроллер 110 запрограммирован либо как устройство контроля технологического процесса с возможностью отображения информации о потоке человеку-оператору, либо как технологический контроллер для управления процессом с использованием управляемого клапана 112 через коммуникационную шину 106.

Фиг. 2 - изометрическое изображение в разрезе расходомерной трубки 108 магнитного расходомера 102, в соответствии с уровнем техники. Расходомерная трубка 108 включает в себя электромагнитные катушки 122, которые используются для индуцирования магнитного поля в текучей среде, протекающей через расходомерную трубку 108. Электроды 124 в расходомерной трубке 108 используются для измерения э.д.с., генерируемой в текучей среде благодаря скорости потока и приложенному магнитному полю.

Фиг. 3 - системная блок-схема варианта осуществления, показывающая различные электрические компоненты магнитного расходомера для измерения потока проводящей технологической текучей среды через узел 108 расходомерной трубки. Катушки 122 сконфигурированы для наведения внешнего магнитного поля в потоке текучей среды, возникающего под действием включенного от блока 130 питания катушки тока возбуждения. Схема 130 блока питания катушки обеспечивает передачу тока возбуждения к электромагнитным катушкам 122. Датчики 124 э.д.с. (электроды) электрически соединены с потоком текучей среды и дают выходной сигнал 134 э.д.с., поступающий к усилителю 132 и связанный с э.д.с., генерируемой в потоке текучей среды вследствие приложенного магнитного поля и скорости текучей среды. Аналого-цифровой преобразователь 142 передает оцифрованный сигнал э.д.с. в микропроцессорную систему 148. Сигнальный процессор 150, к которому передается выходной сигнал э.д.с., встроен в микропроцессорную систему 148 электроники 140 расходомера для формирования выходного сигнала 152, который соотносится со скоростью текучей среды. Память 178 может быть использована для хранения программных инструкций или другой информации, обсуждаемой ниже.

Микропроцессорная система 148 вычисляет скорость через расходомерную трубку 108 в соответствии с отношением между выходным сигналом 134 э.д.с. и скоростью потока, как описано в законе Фарадея, который устанавливает:

V=E/kBD, уравнение 1,

где Е - выходной сигнал 134 э.д.с., V - скорость текучей среды, D - диаметр расходомерной трубки 108, и В - напряженность магнитного поля в текучей среде, k - константа пропорциональности. Цифроаналоговый преобразователь 158 может быть включен и соединен с микропроцессорной системой 148 для генерации аналогового выходного сигнала 160 передатчика, если потребуется, для подачи в коммуникационную шину 106. Цифровой канал 162 связи генерирует цифровой выходной сигнал 164 передатчика. Аналоговый выходной сигнал 160 и цифровой выходной сигнал 164 могут быть, как потребуется, поданы на технологические контроллеры или устройства контроля.

Катушки многих электромагнитных расходомеров, изготовленных в настоящее время, обычно наматываются вручную. Затем катушки прикрепляются к трубным узлам с использованием различных типов механических зажимов. Этот процесс включает в себя значительные затраты ручного труда, и его иногда трудно повторить. Кроме того, в ряде магнитных расходомеров электроды удерживаются на стенке расходомерной трубки. Проблема может возникнуть тогда, когда стенка раздувается из-за превышения верхнего предела давления, максимально допустимого для расходомерной трубки. Это может привести к критическому смещению вдоль герметически прилегающих поверхностей и, возможно, привести к утечке.

В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения катушки и электроды магнитного расходомера расположены на модуле гибкой печатной платы, который вставлен внутрь расходомерной трубки. Модуль 220 гибкой печатной платы (показанный на фиг. 4a) включает в себя катушки и, предпочтительно, электроды со сравнительно малым форм-фактором. Как правило, гибкая печатная плата изготавливается в соответствии с известными технологиями, которые, по существу, аналогичны обработке печатной платы. Однако, когда гибкая печатная плата изготовлена, она еще остается гибкой и может быть встроена в устройство или конструкции, которые требуют, по меньшей мере, некоторой кривизны или другой деформации платы. Кроме того, также возможно намотать проводники непосредственно в или на подложку гибкой печатной платы в процессе производства. Например, провода для катушек могут быть намотаны, а не сформированы с использованием традиционных технологий формирования рисунка печатной платы или с использованием способов гальванического покрытия, но завершающая сборка модуля гибкой печатной платы еще будет рассмотрена.

Согласно данному варианту осуществления модуль гибкой печатной платы при необходимости может быть присоединен или закреплен на жестком основании для облегчения сборки. Жесткое основание может быть выполнено из любого подходящего жесткого материала, включая фольгу или муфту. Модуль гибкой печатной платы расположен внутри расходомерной трубки, а провода, соединенные с гибкой печатной платой, проходят через стенку расходомерной трубки. Затем непроводящий вкладыш покрывает собой весь модуль гибкой печатной платы, за исключением электродов. Законченный сборочный узел представляет собой значительное улучшение в плане расположения катушек и электродов, а также уменьшает потенциальные пути утечки, так как электроды, проходящие через вкладыш, в то же время не проходят непосредственно сквозь вкладыш и расходомерную трубку. Кроме того, варианты осуществления настоящего изобретения сокращают воспроизводимость вариантов в сравнении текущими конструкциями, что, вероятно, увеличит надежность всей системы расходомера. Кроме того, поскольку корпус катушки более не является необходимым, расходомерная трубка может быть сделана из углеродистой стали (которая обеспечивает замыкание магнитного потока), что в результате приведет к значительному снижению затрат.

Фиг. 4a - графическое изометрическое изображение модуля 220 гибкой печатной платы и расходомерной трубки 200 магнитного расходомера в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Расходомерная трубка 200 включает в себя трубную секцию 202 и пару трубных фланцев 204, 206, приваренных к трубной секции 202. Модуль 220 гибкой печатной платы показан рядом с расходомерной трубкой 202 со стрелкой 208, показывающей, что модуль 220 гибкой печатной платы смонтирован внутри трубной секции 202 расходомерной трубки 200. Модуль 220 гибкой печатной платы включает в себя, по меньшей мере, предпочтительно множество катушек 210, 212, которые выполнены с возможностью генерировать магнитное поле внутри расходомерной трубки 200, когда через них проходит ток. Катушки 210, 212 могут быть изготовлены любым подходящим способом. Например, катушки 210, 212 могут представлять собой проволочные катушки, которые намотаны с использованием двухкоординатного намоточного станка. Затем проволочные катушки могут быть присоединены к одному или более гибким печатным проводникам в модуле 220. Кроме того или как один из вариантов, катушки 210, 212 могут быть также изготовлены с использованием стандартной технологии изготовления гибких печатных плат или нанесены гальваническим способом в подложку гибкой печатной платы. В некоторых вариантах осуществления катушки и/или печатные проводники модуля гибкой печатной платы могут быть нанесены гальваническим способом для увеличения их проводящей способности и потенциального достижения более тонкого общего профиля. В некоторых вариантах осуществления модуль 220 может быть с катушкой обычной конструкции, такой как из любого количества тех гибких печатных плат, которые предлагаются поставщиками.

Фиг. 4b - графическое изометрическое изображение в поперечном разрезе модуля 220 гибкой печатной платы, смонтированного внутри расходомерной трубки 200 магнитного расходомера в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Фиг. 4b показывает модуль 220 гибкой печатной платы, смонтированный, по сути, в середине между фланцами 204, 206 внутри трубки 202. Вкладыш 214 размещается между фланцами 204 и 206, охватывая весь модуль 220 за исключением электродов, один из которых отмечен ссылочной позицией 216. Фиг. 4c - увеличенное изометрическое изображение электрода 216 внутри расходомерной трубки 200. В вариантах осуществления, в которых электроды изготовлены как выступающие наконечники, металлические штыри предпочтительно припаяны твердым припоем на гибкую печатную плату. Однако в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения может быть использована другая доступная технология электрического монтажа. Хотя электроды могут быть частью гибкой печатной платы с выступающими наконечниками, такой вкладыш 214 не покрывает их, электроды могут быть также просто проводящими участками или областями, которые остаются открытыми благодаря отверстию во вкладыше 214 при условии, что вкладыш достаточно герметично прилегает к электродам. В любом случае, электроды соединены с проводами или другими подходящими проводниками этого вывода расходомерной трубки 200 через соответствующий монтажный узел 218, такой как стеклянный цоколь, расположенный, предпочтительно, на верхушке расходомерной трубки 200. Другой особенностью варианта осуществления, описываемого по отношению к фиг. 4a-4c, является то, что расположение электрода полностью не зависит от размещения монтажного узла 218. Это обеспечивает большую гибкость конструкции, а также гарантирует, что технологическая текучая среда, соприкасающаяся с электродом, не будет протекать или просачиваться через расходомерную трубку в месте расположения электрода. Кроме того, поскольку единственный монтажный узел 218 может связывать через себя множество электрических соединений, количество потенциальных точек протечек также сокращается по сравнению с конструкциями, где каждый электрод соответствует отверстию через расходомерную трубку.

Использование модуля 220 гибкой печатной платы также обеспечивает новую форму магнитного расходомера. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения модуль гибкой печатной платы смонтирован во втулке или обсадной колонне, которая вставлена в технологический трубопровод. Это может обеспечить ряд дополнительных преимуществ.

Для того чтобы упрочить корпус электродов и катушек, расходомерная трубка, такая как расходомерная трубка 108 или расходомерная трубка 200, обычно изготавливается из металлической трубки или трубы, которая отобрана и калибрована таким образом, чтобы выдержать максимальное давление технологической текучей среды, которому будет подвергаться расходомер. Часто фланцы привариваются к каждой стороне трубки. Фактически трубка 108, к которой приварена пара фланцев, называется «сварной узел». Сварной узел магнитного расходомера может быть рассмотрен как каркас расходомера, который запросто может быть наиболее дорогим компонентом расходомера. Например, сварной узел длиной 3″ составляет примерно 45% от полной стоимости магнитного расходомера. Когда длина увеличивается, сварной узел занимает слишком большую долю в полной стоимости магнитного расходомера. Например, сварной узел магнитного расходомера длиной 24″ составляет 69% от полной стоимости магнитного расходомера. Предоставление магнитного расходомера, где стоимость не будет доведена до такой степени из-за стоимости сварного узла, будет представлять собой существенный прогресс и преимущество над предшествующими конструкциями.

В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения обеспечен новый тип магнитного расходомера. Этот новый тип называется коаксиальный магнитный расходомер вставного типа, так как, по меньшей мере, часть магнитного расходомера действительно вставлена внутрь технологического трубопровода 104, и вставленная часть магнитного расходомера и технологический трубопровод являются коаксиальными. В этом заключается отличие от предшествующих конструкций, в которых магнитный расходомер включает в себя пару фланцев, каждый из которых присоединен к технологическому трубопроводу 104, и в которых расходомерная трубка, катушки и электроды расположены между парой фланцев. На самом деле, часть магнитного расходомера, которая включает в себя катушки и электроды, расположена внутри технологического трубопровода, предпочтительно ниже по потоку относительно фланца трубы. Это избавляет от необходимости сварного узла. Варианты осуществления настоящего изобретения также отличаются от предшествующих магнитных расходомеров вставного типа, таких, которые указаны в Патенте США № 4,459,858, в которых расходомер вставлен через боковую стенку технологического трубопровода. Для того чтобы подчеркнуть это отличие, варианты осуществления настоящего изобретения названы “коаксиальными” магнитными расходомерами вставного типа.

Фиг. 5 - графическое изображение коаксиального магнитного расходомера вставного типа в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Расходомер 300 имеет переднюю кромку 302 с прокладкой, которая герметично прилегает к фланцам 306, 308 технологического трубопровода 104. Точнее говоря, поверхность 310 передней кромки 302 герметично прилегает к поверхности 312 фланца 306, в то время как поверхность 314 передней кромки 302 герметично прилегает к поверхности 316 фланца 308. Передняя кромка 302 и обсадная колонна 318, предпочтительно, выполнены из металла для обеспечения как жесткости, так и прочности конструкции. Однако в конкретных применениях в режиме облегченной работы передняя кромка 302 и обсадная колонна 318 могут быть выполнены из пластика или другого подходящего материала. Передняя кромка 302 преимущественно включает в себя изогнутую или коническую, выше по течению, поверхность 330, которая выполнена с возможностью обеспечения условия гладкого переноса потока технологической текучей среды внутри вкладыша 322 расходомерной трубки. К тому же, передняя кромка 302, предпочтительно, стыкуется с обсадной колонной 318 на подпятнике 328, размеры которого выбраны таким образом, чтобы вкладыш 322 расходомерной трубки был заподлицо в отношении конца изогнутой поверхности 330 или утоплен от конца изогнутой поверхности 330.

Модуль 220 гибкой печатной платы размещен вблизи обсадной колонны 318 и расположен от каждой поверхности 310, 314 в одинаковом направлении (таком как вверх и вниз по течению). В этом заключается отличие от предшествующих конструкций, в которых катушка и электроды размещены между парой фланцев и разнесены, таким образом, в противоположные направления от таких фланцев. Модуль 220 гибкой печатной платы, по существу, покрыт соответствующим вкладышем 322, который, без ограничений, может быть изготовлен из достаточно жестких облицовочных материалов, включая полиуретан, адипрен, этиленпропиленовый каучук (ЭПК). К тому же, может быть использован любой материал, который может быть напаян поверх модуля 220 гибкой печатной платы. Для более мягких облицовочных материалов, таких как перфторалкоксил (ПФА) или политетрафторэтилен (ПТФЭ), чтобы лучше удерживать модуль гибкой печатной платы на месте, на противоположной стороне (задней кромке), может быть предусмотрен металлический упорный выступ.

Электроды расходометра 300 физически контактируют со средой, протекающей через технологический трубопровод 104. Электроды могут быть частью модуля 220 гибкой печатной платы, имеющего выступающие наконечники, которые не покрываются вкладышем. С другой стороны, электроды могут просто представлять собой проводящие области или участки с проводами, которые выходят через герметизированную часть или монтажный узел 324, который в некоторых вариантах осуществления, выполнен как стеклянный цоколь. Однако также предполагается, что силовые и сигнальные проводники могут быть изготовлены как часть гибкой печатной платы или как отдельная гибкая печатная плата, которая соединена с модулем 220 гибкой печатной платы.

Герметизированная часть 324 дает возможность пропустить через себя силовые и сигнальные проводники 326, которые затем связывают катушки и электроды с проводниками соответствующей схемы магнитного расходомера, такой как схема 140 (показанная на фиг. 3), расположенной внутри корпуса 120. В некоторых вариантах осуществления для изготовления автономного коаксиального магнитного расходомера вставного типа корпус 120 может быть смонтирован или же закреплен на передней кромке 302 с прокладкой.

Фиг. 6 - графическое изометрическое изображение коаксиального магнитного расходомера вставного типа в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Фиг. 6 показывает модуль 220 гибкой печатной платы, расположенный внутри обсадной колонны 318.

Учитывая низкий профиль расположенных внутри катушек так же, как и их близкое расположение к технологической текучей среде, можно предположить что, варианты осуществления настоящего изобретения способны работать при более низком уровне мощности, чем предшествующие конструкции.

Хотя настоящее изобретение было описано со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления, специалисты в данной области техники поймут, что изменения могут быть сделаны по форме и в деталях без отступления от сущности и объема этого изобретения.

1. Магнитный расходомер для измерения потока технологической текучей среды, причем расходомер содержит:
трубку, выполненную с возможностью пропускать через себя поток технологической текучей среды;
множество электродов, расположенных в контакте с технологической текучей средой;
по меньшей мере, одну электромагнитную катушку, расположенную рядом с трубкой;
электронику расходомера, выполненную с возможностью управлять током, по меньшей мере, через одну электромагнитную катушку и измерять сигнал, выработанный множеством электродов;
модуль гибкой печатной платы, расположенный рядом с трубкой, причем модуль гибкой печатной платы имеет, по меньшей мере, одну гибкую печатную плату, содержащую множество электрических дорожек, электрически соединенных с электроникой расходомера;
при этом, по меньшей мере, одна электромагнитная катушка включает в себя первую катушку в модуле гибкой печатной платы, которая соединена с электрическими дорожками, и расходомер является коаксиальным магнитным расходомером вставного типа.

2. Расходомер по п. 1, в котором, по меньшей мере, одна электромагнитная катушка включает в себя вторую катушку в модуле гибкой печатной платы, соединенную с множеством дорожек.

3. Расходомер по п. 1, в котором первая катушка изготовлена в виде протравленного печатного проводника.

4. Расходомер по п. 1, в котором первая катушка нанесена гальваническим способом на подложку модуля гибкой печатной платы.

5. Расходомер по п. 1, в котором первая катушка является проволочной катушкой.

6. Расходомер по п. 1, в котором модуль гибкой печатной платы также включает в себя, по меньшей мере, один из электродов, причем, по меньшей мере, один электрод соединен с электрическими дорожками, отделенными от электрических дорожек, соединенных с электромагнитной катушкой.

7. Расходомер по п. 6, в котором модуль гибкой печатной платы включает в себя множество электродов, причем каждый из множества электродов соединен с электрическими дорожками, отделенными от электрических дорожек, соединенных с электромагнитной катушкой.

8. Расходомер по п. 6, в котором, по меньшей мере, один электрод содержит выступающий наконечник, простирающийся внутрь от модуля гибкой печатной платы для контакта с технологической текучей средой.

9. Расходомер по п. 1, дополнительно содержащий, по существу, непроводящий вкладыш, расположенный между модулем гибкой печатной платы и технологической текучей средой, за исключением областей рядом с электродами.

10. Расходомер по п. 1, в котором трубка выполнена из углеродистой стали.

11. Расходомер по п. 1, в котором трубка содержит монтажный узел, обеспечивающий герметичное прохождение множества проводников от, по меньшей мере, одной электромагнитной катушки и множества электродов к электронике расходомера.

12. Расходомер по п. 11, в котором множество проводников является проводами, соединенными с модулем гибкой печатной платы.

13. Расходомер по п. 11, в котором монтажный узел выполнен в виде стеклянного цоколя.

14. Расходомер по п. 1, в котором трубка выполнена с возможностью монтажа, по меньшей мере, частично внутрь технологического трубопровода.

15. Расходомер по п. 1, в котором передняя кромка трубки имеет подготовленную для текучей среды поверхность для создания условий протекания технологической текучей среды через трубку.

16. Расходомер по п. 15, в котором подготовленная для текучей среды поверхность является криволинейной.

17. Расходомер по п. 1, в котором трубка является присоединенной к кромке, которая выполнена с возможностью монтажа между парой трубных фланцев, причем кромка имеет первую поверхность для присоединения к первому трубному фланцу и вторую поверхность для присоединения ко второму фланцу, при этом трубка расположена ниже по потоку относительно первого и второго трубных фланцев.

18. Расходомер по п. 17, в котором кромка является передней кромкой с прокладкой.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к расходомерам такого типа, которые используются для регистрации и измерения расхода технологического флюида на предприятиях производственного процесса.

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.

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 способам и устройствам для определения расхода потока и/или фазного элемента различных компонентов в потоке многофазного флюида. Датчик многофазного расходомера задействуется для определения физической характеристики, относящейся к потоку многофазного флюида в канале многофазного расходомера. Стационарность потока многофазного флюида определяется на основании обнаруженной физической характеристики в фактических условиях по сравнению с ожидаемым шумом датчика в условиях стационарного потока. Переменную модели потока выбирают из множества переменных модели потока на основании содержания газа в потоке многофазного флюида и обнаруженной стационарности. Затем поток многофазного флюида моделируют посредством настройки выбранных переменных модели потока. Технический результат – обеспечение устройства и способов адаптации и/или настройки вычисления с целью определения расходов многофазного потока многофазных флюидов на основании распознания режима течения. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к магнитному расходомеру для измерения потока технологической текучей среды. Расходомер включает в себя трубку, выполненную с возможностью пропускать через себя поток технологической текучей среды. Множество электродов расположено в контакте с технологической текучей средой. По меньшей мере, одна электромагнитная катушка расположена рядом с трубкой. Электроника расходомера выполнена с возможностью управлять током, по меньшей мере, через одну электромагнитную катушку и измерять сигнал, выработанный множеством электродов, расположенных в контакте с технологической текучей средой. Модуль 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 включает в себя первую катушку в модуле 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.

Наверх