Индуктор электромагнитного расходомера

Изобретение относится к приборостроению, в частности к индукторам электромагнитных расходомеров электропроводных жидкостей. Индуктор имеет две бескаркасные индукционные катушки, каждая из которых выполнена в виде огибающего трубу эллипса. Причем величина оси среднего витка катушки вдоль образующей трубы равна (0,5-0,6) диаметра трубы, а величина оси среднего витка по периметру трубы равна (1,0-1,2) диаметра трубы. Кроме того, индуктор имеет цилиндрический магнитопровод, ось которого совпадает с осью трубы. Стенка магнитопровода имеет толщину не менее 5 мм. Между трубой и магнитопроводом расположены два полюсных сердечника, выполненных из ферромагнитной стали в виде огибающих трубу эллипсов, соответствующих по величине свободному пространству внутренних полостей индукционных катушек. Полюсные сердечники позволяют сократить размер воздушного промежутка вдоль силовых линий магнитного поля и тем самым увеличить напряженность магнитного поля в канале, что соответственно увеличивает разность потенциалов, возбуждаемую между электродами, при малых значениях скорости потока. Технический результат - оптимизация конструкции индуктора электромагнитного расходомера. 1 ил.

 

Изобретение относится к приборостроению, в частности к индукторам электромагнитных расходомеров электропроводных жидкостей. Индуктор предназначен для создания магнитного поля в канале трубы электромагнитного расходомера. Индуктор состоит из двух индукционных катушек и магнитопровода [1].

Известны электромагнитные расходомеры для электропроводных жидкостей, принцип действия которых основан на законе электромагнитной индукции Фарадея. Например, широко известен электромагнитный расходомер общепромышленного назначения, описанный в работе [1]. Расходомер состоит из трубы из нержавеющей стали с электроизоляционным покрытием внутренней поверхности, двух электродов, герметично введенных внутрь трубы, и индуктора, создающего магнитное поле в рабочей зоне канала трубы. Индуктор состоит из двух бескаркасных седлообразной формы индукционных катушек, расположенных на трубе диаметрально противоположно друг другу и огибающих трубу, и магнитопровода, выполненного в виде полого цилиндра, который охватывает трубу с бескаркасными катушками. Питание током катушек индуктора и измерение разности потенциалов между электродами производится с помощью измерительного устройства.

Известен индуктор электромагнитного расходомера, предназначенного для измерения расхода жидкого металла [2].

Индуктор электромагнитного расходомера [2] также имеет две бескаркасные индукционные катушки, каждая из которых выполнена в виде огибающего трубу эллипса. Причем величина оси среднего витка катушки вдоль образующей трубы равна (0,5-0,6) диаметра трубы, а величина оси среднего витка по периметру трубы равна (1,0-1,2) диаметра трубы. Кроме того, индуктор имеет цилиндрический магнитопровод, ось которого совпадает с осью трубы. Стенка магнитопровода имеет толщину не менее 5 мм.

Недостатком этих индукторов является излишне большой объем воздушного промежутка, в котором создается рабочее магнитное поле. Воздушный промежуток, в котором создается рабочее магнитное поле, можно характеризовать средней силовой линией, состоящей из трех участков, один из них равен диаметру трубы, а два других характеризуются расстоянием между трубой и магнитопроводом, в которых расположены индукционные катушки.

Индуктор, описанный в [2], является наиболее близким прототипом предлагаемого изобретения.

В предлагаемой конструкции индуктора электромагнитного расходомера воздушный промежуток уменьшен до размера, равного диаметру трубы.

Это достигается тем, что между трубой и магнитопроводом вставлены два полюсных сердечника, выполненных из ферромагнитной стали в виде огибающих трубу эллипсов, соответствующих по величине свободному пространству внутренних полостей индукционных катушек. Уменьшение воздушного промежутка вдоль силовых линий магнитного поля позволяет увеличить напряженность магнитного поля в канале, что соответственно увеличивает разность потенциалов, возбуждаемую между электродами, при малых значениях скорости потока.

На фигуре 1 приведена схема предлагаемого индуктора электромагнитного расходомера.

Индуктор электромагнитного расходомера состоит из магнитопровода 1, выполненного в виде полого цилиндра, и двух бескаркасных индукционных катушек 2. Между трубой 3 и магнитопроводом 1 установлены два полюсных сердечника 4. Каждый полюсный сердечник 4 имеет форму эллипса, огибающего трубу 3, причем полюсный сердечник 4 занимает все внутреннее пространство бескаркасной катушки 2.

Индуктор электромагнитного расходомера работает следующим образом. Через две индукционные катушки 2, включенные последовательно, подводится электрический ток, в результате чего в воздушном промежутке и, в частности, в канале трубы 3 возникает магнитное поле с напряженностью, необходимой для нормальной работы электромагнитного расходомера.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении предлагаемого изобретения, состоит в оптимизации конструкции индуктора электромагнитного расходомера.

ИСТОЧНИКИ ИФОРМАЦИИ

1. Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества, справочник. Л.: Машиностроение, 1989, 701 с.

2. Патент РФ №2527134 «Электромагнитный расходомер большого диаметра». Бюл. №11, 2014 г.

Индуктор электромагнитного расходомера, расположенный на трубе расходомера, состоящий из двух бескаркасных катушек, имеющих форму огибающих трубу эллипсов и расположенных диаметрально противоположно друг другу, причем величина оси среднего витка катушки вдоль образующей трубы равна (0,5-0,6) диаметра трубы, а величина оси среднего витка по периметру трубы равна (1,0-1,2) диаметра трубы и магнитопровода с толщиной стенки не менее 5 мм, выполненного в виде полого цилиндра, ось которого совпадает с осью трубы, отличающийся тем, что между трубой и магнитопроводом расположены два полюсных сердечника, выполненных из ферромагнитной стали в виде огибающих трубу эллипсов, соответствующих по величине свободному пространству внутренних полостей индукционных катушек.