Устройство для измерения градиента скорости потока жидкости

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГРАДИЕНТА СКОРОСТИ ПОТОКА ЖИДКОСТИ, содержащее обтекаемый корпус, закрепленные на корпусе два электрода, катушку возбуждения и сердечник, а также источник гпчтания, подключенный к катушке возбуждения, и измеритель электрических потенциалов, подключенный к эле ктродам, о т л и ч а ю Ц е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, сердечник содержит четыре полюса, расположенные через равные углы друг относительно друга, катушка возбуждения состоит из двух одинаковых секций, расположенных на противоположных полюсах сердечника и включенных последовательно встречно, а другие два противоположных полюса ориентированы по линии, соединяющей е электроды.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19 I (1I ) А

4,1i, 0 01 P 5 08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

110 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ h» r

2 .

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3619148/24-10 . (22) 20.04.83 (46) 15.04.85. Бюл. М - 14 (72) Г.П. Батова, И.Д. Вельт, Э.Г. Звенигородский, Г.В. Иванов, Ю.В. Михайлова и Л.Д. Перфильева (71) Государственный научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения (53) 532.574(088.8) (56) 1. Катыс Г.П. Системы автоматического контроля полей скоростей и расходов. М., "Наука", 1965, с. 355 †3.

2. Авторское свидетельство СССР

У 1004763, кл. С 01 Р 5/08, 1979. (прототип) (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ГРАДИЕНТА СКОРОСТИ ПОТОКА Ч(ИДКОСТИ, содержащее обтекаемый корпус, закрепленные на ксрпусе два электрода, катушку возбуждения и сердечник, а также источник питания, подключен— ный к катушке возбуждения, и измеритель электрических потенциалов, подключенный к электродам, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, сердечник содержит четыре полюса, расположенные через равные углы друг относительно друга, катушка возбуж— дения состоит из двух одинаковых секций, расположеHHbK на противоположных полюсах сердечника и включенных последовательна встречно, а другие два противоположных полюса ориентированы по линии, соединяющей электроды.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1150544

Изобретение относится к приборостроению, а именно к устройствам для измерения градиента скорости потока, и может быть использовано при измерении расхода электропровод- 5 ных жидкостей в трубопроводах боль— ших диаметров.

Известны устройства для измере— ния скорости потока электропроводной жидкости, содержащие электромагнит 10 и пару электродов, разность потенциалов на которых пропорциональна скорости потока (1j ..

Недостатками известных устройств являются сложность конструкции и 15 сложность проведения измерений.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является чстройство для измерения градиента скорости потока, содержащее обтекаемый корпус, внутри которого расположен электромагнит, имеющий двухполюсный сердечник и катушку возбуждения, а на поверхности обтекаемого корпуса установлены два электрода. Электромагнит создает магнитное поле в обтекающем корпус потоке электропроводной жидкости, при этом на электродах наводятся электрические потенциалы, пропорциональные скорости движения жидкости в зоне, непосредственно прилегающей к корпусу измерителя. Мерой градиента скорости лов тока вдоль линии, соединяющей электроды, служит сумма потенциалов между этими электродами (2) .

Недостатком этого устройства яв ляется низкая точность измерения, обусловленная суммированием сторонних помех.

Цель изобретения — повышение точности измерения градиента скорости потока.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения rpa- 45 диента скорости потока жидкости, содержащем обтекаемый корпус, закрепленные на корпусе два электрода, катушку возбуждения и сердечник, а также источник питания, подключенный 50 к катушке возбуждения, и измеритель электрических потенциалов, подключенный к электродам, сердечник содержит четыре полюса, расположенные через равные углы друг относительно 55 друга, катушка возбуждения состоит из двух одинаковых секций, располо,женных на противоположных полюсах сердечника и включенных последовательно встречно, а другие два противоположных полюса ориентированы по линии, соединяющей электроды.

На фиг. 1 изображено устройство для измерения градиента скорости потока (источник питания и измеритель потенциалов не показаны) попе> речное сечение, на фиг. 2 — силовые линии магнитного и электрического поля вблизи корпуса устройства.

Устройство для измерения градиента скорости содержит обтекаемый цилиндрический корпус 1 из неэлектропроводного материала, например пластмассы. На внешней стороне корпуса расположены два электрода 2 диаметрально друг относительно друга.

Внутри корпуса расположен четырех— полюсный сердечник 3 и двухсекцион— ная катушка возбуждения 4. На фиг. 1 показаны также линия 5 — направле— ние измеряемого градиента скорости, и линия б, соединяющая электроды.

Устройство работает следующим образом.

При подключении катушки возбуждения к источнику питания электромагнит создает симметричное относитель— но линии, соединяющей электроды, магнитное поле с чередующейся полярностью по окружности сечения преобразователя скорости. При движении

I жидкости в магнитном поле в ней индуцируется электрическое поле, интенсивность которого соответствует интенсивности магнитного поля. Разность потенциалов между измерительными электродами опр еделя ется в ос новном областями 7 и 8 электрического поля, расположенными по линии 5, так как в этих областях линии тока между электродами перпендикулярны силовым линиям магнитного поля. Области 9 и 10 .не вносят вклада в сигнал, поскольку линии тока здесь совпадают

ho направлению с силовыми линиями магнитного поля.

Электрическое поле в областях

7 и 8 противоположно направлено, поэтому выходной сигнал определяется разностью потенциалов на измерительных электродах, т.е. разностью скоростей потока жидкости вдоль оси канала в .областях 7 и 8. Отношение разности потенциалов между электродами к диаметру преобразователя пропорционально градиенту скорости потока вдоль линии 5.

1150544 .

Фиг.2

Составитель Б.Кошелев

Редактор М.Дылын Техред Л.Микеш

Корректор В.Бутяга

4»

Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по деьам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 2134/33

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

11редложенное устройство обеспечивает более высокую точность измерения градиента скорости потока за счет того, что при измерении разности потенциалов между электродамистроронние помехи практически взаимно уничтожаются.