Способ измерения скорости (расхода) сред

 

О П И С А Н И Е 380956

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл. G Olf 1 OO

G 01p 5/08

Заявлено 02.11.1970 (№ 1399273/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 15Х.1973. Бюллетень ¹ 21

Дата опубликования описания ЗОХ11.1973 комитет по делам изобретений H открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.121.8:538.Ы (088.8) 1

Л. А. Гинзбург и А. С. Гинзбург

Авторы изобретения

Заявитель

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ (РАСХОДА) СРЕД векторы электрической напряженности в пространстве которых взаимно перпендикулярны:

Е =Е,sin(t — лЛ)

Е,, = Е, сов (а,t + хZ), где

10

Ео

15 от1 шз венной волны электрического поля.

20 (Оси координат направлены в пространство так, чтобы ось Z совпала с осью канала).

Если какой-либо элементарный объем жид25 кости в этой среде, имеющий текущую координату, движется со скоростью ы в положительном направлении, он под воздействием указанных полей поляризуется.

Токи поляризации, вызываемые каждым из

30 бегущих полей, равны:

Изобретение относится к приборостроению.

Данный способ предназначается для измерения скорости (расхода) сред в закрытых каналах, в особенности жидкостей, являющихся хорошими изоляторами. Такими жидкостями являются всевозможные органические топлива: нефть, бензин, мазут, керосин и пр.

Известные способы измерения скорости (расхода) электропроводящих сред, основанные на использовании двух переменных магнитных полей, бегущих в противоположные стороны вдоль канала с движущейся жидкостью. Однако известные способы применимы только для сред с электропроводностью не ниже 10 — з — 10 — мм/м, следовательно, они непригодны для измерения диэлектрических сред.

Предлагаемый способ отличается тем, что, с целью измерения скорости диэлектрических сред создают два электрических поля, векторы напряженности которых в пространстве взаимно перпендикулярны, изменяют частоту одного из полей до момента получения в движущейся жидкости круговых токов поляризации и в этот момент измеряют частоту поля, по которой судят о скорости среды.

В канале из непроводящего материала создают два бегущих вдоль его оси в противоположных направлениях электрических поля, — мгновенное значение электрического поля в направлении оси Х-ов; — мгновенное значение электрического поля в направлении оси Y-ов; — амплитудное значение электрического поля; — круговые частоты соответствующих электрических полей; — половина длины пространст380956 (2) Пощон аидносп

Составитель И. Варнек

Текред Г. Дворина

Корректор Е. Сапунова

Редактор Б. Федотов

Заказ 2033, 15 Изд. № 527 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4,5

Типография, пр. Сапунова, 2

„= I, sin (> 1 — а (Zp + ыЯ =

= I () sin ((u) — 7w) 1 — а Л, (1, = 1, со$1 а,l + (о + 1)(=

10 сов ((p p + 4 t + о( где l — ток поляризации в направлении оси Х-ов;

1 — ток поляризации в направлении

V оси Y-ов;

1p — амплитудное значение тока;

Zp — начальная координата выбранного элементарного объема среды.

При этом предполагается, что указанный небольшой объем среды движется равномерно.

При выполнении условия:

03 — о."„Д: О) + 2И: р

=П, (3) т где n=1,2,3,..... токи I„и 1 сдвигаются во времени по фазе на

1» = оз1п Р

;, = Ip cusp

Поскольку эти токи сдвинуты также в пространстве на —, в плоскостях, перпендикулярных оси канала, в жидкости протекают круговые токи поляризации. Меняя частоту, например, одного из полей так, чтобы выполнялось условие (2), определяют скорость среды ы из следующего соотношения:

= (f, — f,), (4)

2 где /1 и fz — частоты соответствующих бегущих электрических полей.

Указанные соотношения имеют силу для всех элементарных объемов движущейся жидкости, для которых соблюдается соотношение (3) и, следовательно, все токи от этих элементарных объемов складываются.

Выполнение условия (2) соответствует равенству скоростей обоих электрических полей относительно движущейся среды по абсолютной величине.

На чертеже представлена конкретная реал .çàöèÿ способа.

Индицировать эффект появления круговых

10 токов в жидкости можно, например, если коаксиально каналу 1 поместить многовитковую катушку 2. Бегущие поля создаются с помощью системы конденсаторов 8 и 4. Частоту одного из электрических полей, или частоты

15 электрических полей меняют до тех пор, пока не будет выполняться условие (2) .

Критерий соблюдения условия (2) — получение в катушке 2 одной частоты

20 2 (5)

Это условие соблюдается при развитом турбулентном течении жидкости. Для ламинарного течения жидкости выделяется узкий спектр частот ввиду резкой зависимости амплитуды выходного сигнала от частоты круговых токов в жидкости.

Предмет изобретения

Способ измерения скорости (расхода) сред, 30 основанный на использовании двух переменных полей, бегущих в противоположные стороны вдоль канала с движущейся жидкостью, и изменении частоты одного из полей, отличающийся тем, что, с целью измерения скоро35 сти диэлектрических сред, создают два электрических поля, векторы напряженности которых в пространстве взаимно перпендикулярны, изменяют частоту одного из полей до момента получения в движущейся жидкости кру40 говых токов поляризации и в этот момент измеряют частоту поля, по которой судят о скорости среды.