Корректирующее устройство датчика состава и расхода газовой смеси

 

КОРРЕКТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДАТЧИКА СОСТАВА И РАСХОДА ГАЗОВОЙ СМЕСИ, состоящее из установленного на выходе Датчика преобразователя параметра в линейное перемещение, содержащего подсоединенный к чувствительному элементу этого преобразователя шток, и электромагнитного преобразователя линейного перемещения штока в выходной сигнал корректирующего устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона коррекции, на штоке установлено с возможностью перемещения по его оси не менее двух датчиков Холла, у которых выходные электроды соединены последователь-но , а электромагнитный преобразователь имеет не менее двух установленных перпендикулярно штоку пар полюсных наконечников, каждая пара наконечников соединена магнитопроводом с индукционной обмоткой, на входе которой установлен регулятор напряжения питания, причем расстояние между парам полюсных наконечников не превышает длины штока, а сами наконечники установлены на магнитопроводе с возможностью осевого . перемещени-я для изменения ширины зазора между ними.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ЦФ Е

РЕСПУБЛИН

„.SU„„1109624

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3614167/18-25 (22) 29.04.83 (46) 23.08.84. Бюп. М- 31 (72) 3.Турсунмамедов, А. Н.Цай, С.С.Суханов, И.Бердыниязов и Б.С.Нурыев (71) Марыйская государственная районная электрическая станция им. 50-летия СССР (Марыйская ГРЭС) (53) 543.274 (088,8) .(56) 1. Малогабаритные измерительные преобразователи (датчики) с компенсацией магнитных потоков. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Казань, 1980.

2. Агейкин Д.И. Магнитные газоанализаторы. М.-Л. "Госэнерго"

1963, с. 42-45 (прототип). (54) (57) КОРРЕКТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

ДАТЧИКА СОСТАВА И РАСХОДА ГАЗОВОЙ

СМЕСИ, состоящее из установленного на выходе Датчика преобразователя параметра в линейное перемещение, содержащего подсоединенный к чувст ш G 01 N 27/72 // С 01 F 1/00 вительному элементу этого преобразователя шток, и электромагнитного преобразователя линейного перемещения штока в выходной сигнал коррек— тирующего устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона коррекции, на штоке установлено с воэможностью перемещения по его оси не менее двух датчиков Холла, у которых выходные электроды соединены последователь-но, а электромагнитный преобразователь имеет не менее двух установленных перпендикулярно штоку пар полюсных наконечников, каждая пара наконечников соединена магнитопроводом с индукционной обмоткой, на входе. которой установлен регулятор напряжения питания, причем расстояние между парами полюсных наконечников не превышает длины штока, а сами наконечники установлены на магнитопроводе с возможностью осевого перемещения для изменения ширины зазора между ними.

11096

1

Изобретение относится к техни— ческой физике и может быть испольI зовано при разработке, конструировании и применении датчиков состава, например магнитных газоанализаторов .или измерителей расхода, т.е. датчиков, имеющих на выходе нелинейный сигнал °

Известен преобразователь перемещения в управляющий магнитный поток, содержащий магнитную систему с преобразователем магнитного потока в напряжение (1 ).

Однако этот преобразователь не дает необходимую точность измерений в широком диапазоне, так как компенсация нелинейности производится нелинейными электрическими цепями.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является корректирующее устройство датчика состава и расхода газовой смеси, состоящее йз установленного на выходе датчика преобразователя параметра в линейное перемещение, содержащего подсоединенный к чувствительному элементу этого преобразователя шток, и электромагнитного преобразо вателя линейного перемещения штока в выходной сигнал корректирующего устройства (2 j.

Однако известное устройство не дает возможность проводить необходимую коррекцию в широком диапазоне измерений, так как корректирующие элементы не могут менять свою нелинейность в зависимости от поставленной задачи или изменении нелинейности датчика магнитного газоанализатора.

Целью изобретения является расширение диапазона коррекции.

Эта цель достигается тем, что в корректирующем устройстве датчика состава и расхода газовой смеси, состоящем из установленного на выходе датчика преобразователя параметра в линейное перемещение, содержащего подсоединенный к чувствительному элементу этого преобразователя шток, и электромагнитного преобразователя линейного перемещения штока в выходной сигнал корректируксцего устройства1 на штоке установлено с возможностью перемещения по его оси не менее двух датчиков Холла, у которых выходные электроды соединены последовательно, а электромагнитный преобразователь имеет не менее двух, установленных перпендикулярно штоку, пар полюсных

24 2 наконечников, каждая пара наконеч,ников соединена магнитопроводом с индукционной обмоткой, на входе которой установлен регулятор напряжения питания, причем расстояние между парами полюсных наконечников не превышает длины штока, а сами наконечники установлены на магнитопроводе с возможностью осевого перемещения для изменения ширины зазора между ними.

На чертеже показан пример выполнения предлагаемого устройства применительно к датчику расхода.

Устройство содержит датчик расхода в виде установленной в трубопроводе

1 расходомерной шайбы 2. До шайбы и после нее к штуцерам подсоединены импульсные трубки 3 и 4, которые подсоединены к преобразователю 5 параметра в линейное перемещение. В данном случае этот преобразователь содержит установленную в корпусе мембрану 6, котбрая делит корпус на две камеры 7 и 8. К каждой камере подсоединено по одной импульсной трубке. К мембране 6, являющейся чувствительным элементом преобразователя, жестко подсоединен шток 9, на котором закреплены датчики Холла

10 и 11. Датчики 10 и 11 закреплены на штоке с возможностью перемещения по его оси, т.е. высоту датчиков и расстояние между ними можно изменять. Электромагнитный преобразователь линейного перемещения штока в выходной сигнал корректирующего устройства снабжен установленными перпендикулярно штоку двумя парами полюсных наконечников 12 и 13 . Наконечник 12 соединен с магнитопроводом

14, а наконечник 13 с магнитопроводом 15 (на чертеже он показан не полностью). Магнитопроводы снабжены индукционными обмотками 16 и 17 соответственно, на выходе которых установлены регуляторы 18 и 19 напряжения>соединенные с источником питания напряжением Ц . Расстояние между парами полюсных наконечников

12 и 13 не превышает длины штока 9.

Для изменения ширины зазора между наконечниками они установлены на магнитопроводах с возможностью их осевого перемещения перпендикулярно оси штока 9 ° Для этого магнитопровод выполнен составным и его одна часть может быть вьдвинута или вдвинута. Фиксация соединения в данном случае осус

1 1096 24

ВНИИПИ Заказ 60 28 . Т аж 823 Подписное

Филиал ППП Пвтент ° г.Ужгород, . ул. Проектная, 4 ществляется муфтой 20. Возможны и другие варианты перемещения наконечников вдоль своей оси, например, за .счет закрепления наконечников на магнитопроводе на винтовом соединении и т.п. Токовые электроды датчиков Холла запитываются от источника питания с напряжением Ох, а выходные электроды соединены последовательно, таким образом, что их сигналы суммируются и через усилитель 21 подаются исполнительному органу (на чертеже не показан). В . данном случае это милливольтметр.

Устройство работает следующим образом.

При прохождении вещества по трубопроводу, в частности при измерении расхода через сужающее устройство, которым является шайба 2, создается перепад давления, который импульсными трубками 3 и 4 подается на верхнюю 7 и нижнюю 8 камеры преобразователя 5. В зависимости от количества расхода разность давления в верхней и нижней камерах воздействует на . чувствительный элемент преобразователя 5, который перемещает шток 9 вверх или вниз.При перемещении штока вниз датчик Холла 11 выходит иэ зоны

Холла 10 и входит в зону основного магнитного поля полюсных наконечников 13. При этом выходное напряжение датчика 11 уменьшается, а напряжение датчика 10 увеличивается. На выходе последовательно включенных датчиков 10 и 11 получается суммированный линейный сигнал. При перемещении штока вверх происходит обратное действие. Таким образом, происходит коррекция нелинейности датчика расхода или состава газовой смеси.

Таким образом, изобретение позволяет повысить точность датчиков расхода и состава газовой смеси в два раза, кроме того, за счет более надежной и экономичной работы регуляторов значительно уменьшить удельный расход топлива на выработанный киловаттчас электрической энергии Иарыйской ГРЭС .