Прибор для измерения расхода жидкости в трубах

 

J% 75703

СССР

Класс 42е, 23в.ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к лв огском свидкткльств

Заяв;::.:ê;î 19 декабря 1947 года в Комитет по пзооретенпям и открытиям при Совете Министров СССР за М 372148

Опуо.тяковаио 31 августа 1949 года

Известны приборы для измере:ния жидкостей в трубах, заключающие в себе металлический сердечник, помещенный внутри трубы, воспринимающий напор жидкости и у равновешиваемый электромагнитными силами, развиваемыми индукционной катушкой, B которую входит сердечник.

Предлагаемый прибор отличается от известных тем, что, с целью повышения чувствительностн прибора, в электрическую цепь включена индукционная катушка последовательно с конденсаторами. Эта цепь настроена близко к резонансу напря:жения. Схема такого прибора изображена на чертеже.

Прибор .для измерения расхода жидкости в трубах питается от сети переменного тока через вспомогательный феррорезонансный стабилизатор 1, величина выходного напряжения которого изменяется в малых пределах при значительных колебаниях напряжения сети.

Рабочая цепь расходомера состоит из соленоида 2 со стержневым железным сердечником 3 и батареи конденсаторов 4. Величины реактив.ных сопротивлений соленолда и конденсаторов подобраны так, чтобы рабочая цепь была настроена близеко к резонансу и представляла собой, в целом, индуктивную нагрузку.

Когда по соленоиду проходит переменный электрический ток, сердечник втягивается внутрь соленоида, где он свободно повисает в таком положении, при котором тяговое усилие равно весу сердечника.

Динамическое давление жидкости на шайбу 5 передается через шток на сердечник, нарушает равновесие тягового усилия и силы веса сердечника, и он начинает опускаться.

При этом реактивное сопротивление соленоида уменьшается, а проходящий по нему ток и развиваемое пм тяговое усилие увеличиваются. В результатее этого дви жен не сердечни ка приостановится в том положении, при котором увеличение действующей на него силы динамического напора жидкости будет скомпенсировано таким. же увеличением тягового усилия соленоида. Это увеличение тягового усилия связано с соответствующим увеличением силы тока, проходящим по соленоиду; таким образом по величине этой силы тока можно измерять расход жидкости.

Аналогично уменьшение расхода жидкости и, следовательно, ее дина мического напора вызывает перемещение сердечника вверх до положения нового статического равновесия действующих на него спл, при

407 № 75703 котором тяговое усилие уменьшится на величину уменьшения силы динамического напора, и соответственно уменьшится рабочий ток соленоида. конденсаторы 4 включены в рабочую цепь расходамера, и эта цепь настроена близко к резонансу для того, чтобы при перемещении сердечника и соответствующем изменении реактивного сопротивления соленоида добиться резкого изменения общего сопротивления цепи и, следовательно, резкого изменения тока и тягового усилия соленоида. Это позволяет достичь значительного изменения тока и тягового усилия соленоида при весьма незначительных перемещениях сердечника.

Тяговая характеристика соленоида со стержневым железным сердечником, если сердечник находится в насыщенном состоянии, обнаруживает, что на определенном участке перемещения сердечника вдоль оси соленоида тяговое усилие зависит только от силы тока и не зависит от положения сердечника. Следовательно, если сердечник не выходит за пределы этого участка постоянной тяги, то каждому данному значению тягового усилия, равного сумме веса сердечни|ка и силы динамического напора жидкости, соответствует совершенно определенное значение силы тока, проходящего по соленоиду.

Поэтому изменение напряжения питания, а также сопротивления проводки, не может исказить показаний расходомера, а просто компенсируется соответствующим автоматическим перемещением сврдечника.

Поскольку при этом сердечник не выйдет из участка постоянной тяги, его сила тока будет попрежнему зависеть только от тягового усилия и будет однозначно определять мгновенный расход жидкости. Практически, благодаря уже упоминавшейся резонансной настройке рабочей цепи, перемещения сердечника ничтожны и всегда ограничены зоной постоянной тяги.

Так как при нулевом расходе жидкости в рабочей цепи расходомера течет определенный ток, необходимый для поддерживания сердечника на весу, то для измерения применена схема с компенсацией начального значения силы тока. Для этого в рабочую цепь включено сопротивление б и параллельно ему гальванометр 7 постоянного тока, питаемый выпрямленным по двухполупериодной купроксной схеме током. Начальное значение последнего компенсируется током вспомогательного сухого элемента, поскольку через гальванометр проходит разность этих токов.

Предмет изобретения

Прибор для измерения расхода жидкости в трубах, заключающий в себе воспринимающий напор жидкости сердечник, помещенный внутри трубы и уравновешиваемый электромагнитными силами, развиваемыми индукционной катушкой, охватывающей его, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения чувствительности прибора индукционная катушка включена последовательно с конденсаторами в цепь,. настроенную близко к резонансу напряжений для увеличенияизменения силы тока в цепи при неоольших перемещениях сердечника.