Электромагнитный расходомер

 

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР , содержащий С-образный разомкнутьй магнитопровод с обмоткой возбуждения и размещенный в зазоре магнитопровода участок трубопровода прямоугольного сечения, стенки которого , перпендикулярною силовым линиям магнитного поля в зазоре, вьшолнёны из изоляционного материала, а стенки , параллельные силовым линиям магнитного поля, выполнены из электро- . проводящего материала и подсоединены к входу селективного усилителя, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности измерения , он снабжен ротором, вьшолненный в виде электропроводящего кольца со скользящими контактами съема сигнала , электроприводом, кинематически связанным с ротором, ёлоком управления приводом, вторым селективным усилителем, сравнивающим устройством и средством измерения частоты вращения ротора, пр.ичем ротор, имеющий прямоугольное поперечное сечение, идентичное сечению трубопровода, с установлен в зазоре магнитопровода с возможностью вращения в плоскости, (Л перпендикулярной направлению силовых линий магнитного поля, контакты съема сигнала установлены на внешней и внутренней цилиндрических поверхностях ротора в одном его поперечном сечении и подсаединены к входу второго селективного усилителя, выходы обоих селективных усилителей соедис: нены с входами сравнивакяцего устрой00 ства, выход которого через блок равления приводом подсоединен к приводу . со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU, 116 149

}(51) G 01 F 1/58

ВСЕГ(1Ф";?" АМ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

13 ..

%ФИ!ИОЖ А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3308289/24-10 (22) 26.06.81 (46). 23.06,85. Бюл. Ф 23 (72) Н.H. Антонов, А.В. Павлов и А.К, Мезиков (53) 681.121(088.8)

"(56) 1. Корсунский Л.М, Электромагнитные гидрометрические приборы.

М., Изд-во стандартов, 1964, с. 39.

2. Корсунский Л.M. О применимости электромагнитных расходомеров для сред с низкой электропроводностью.

В кн.: Вопросы магнитной гидродинамики, Рига, 1963, с. 309-314 (прототип). (54) (57) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР, содержащий С-образный разомкнутый магнитопровод с обмоткой возбуждения и размещенный в зазоре магнитопровода участок трубопровода прямоугольного сечения, стенки которого, перпендикулярные силовым линиям магнитного поля в зазоре, выполнены из изоляционного материала, а стенки, параллельные силовым линиям магнитного поля, выполнены из электро- . проводящего материала и подсоединены к входу.селективного усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен ротором, выполнен-. ный в виде электропроводящего кольца со скользящими контактами съема .сигнала, электроприводом, кинематически связанным с ротором, блоком управления приводом, вторым селективным усилителем, сравнивающим устройством и средством измерения частоты вращения ротора, причем ротор, имеющий прямоугольное поперечное сечение, идентичное сечению трубопровода, установлен в зазоре магнитопровода с возможностью вращения в плоскости, перпендикулярной направлению силовых линий магнитного поля, контакты съема сигнала установлены на внешней и внутренней цилиндрических поверхностях ротора в одном его поперечном сечении и подсоединены к входу второго селективного усилителя, выходы обоих селективных усилителей соединены с входами сравнивающего устройства, выход которого через блок.управления приводом подсоединен к приводу.

149 2 мерам трубопровода 4, установленным в опорах с возможностью аксиального вращения относительно оси, перпендикулярной верхней и нижней стенкам трубопровода, и помещенным в зазор магнитопровода 1 на расстояние, равное ширине кольцевого ротора 7. Цилиндрические поверхности ротора 7 через жидкометаллические контакты 8 соединены с входом второго селективного усилителя 9. Выходы усилителей 6 и 9 подключены к входам сравнивающего устройства 10, выход которого соединен с входом блока 11 управления приводом. Один вы1 1163

Изобретение относится к измерению расхода электропроводящих жидкостей.

Известен электромагнитный расходомер, содержащий индуктор постоянного магнитного поля, прямоугольный канал и усредняющие электрическое поле электроды. Разность потенциалов меж1 ду электродами пропорциональна расходу жидкости и не зависит от эпюры скоростей )1) .

Однако вследствие эффекта поляризации электродов расходомер имеет существенные погрешности.

Известен также электромагнитный расходомер, содержащий С-образный разомкнутый магнитопровод с обмоткой возбуждения и размещенный в зазоре магнитопровода участок трубопровода прямоугольного сечения, стенки которого, перпендикулярные силовым ли- 2О ниям магнитного поля в зазоре, выполнены из изоляционного материала, а стенки, параллельные силовым линиям магнитного поля, выполнены из электропроводящего материала и подсоединены к входу селективного усилителя (2) .

Недостатками известного способа являются зависимость его.показаний от нестабильности амплитуды магнитного поля в зазоре от температуры вследствие изменения магнитной проницаемости, а также отсутствие частотного выходного сигнала, что затрудняет непосредственное исполь35 зование прибора в системах автоматического управления и измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерения расхода электропроводящих жидкостей. Ю

Указанная цель достигается тем, что электромагнитный расходомер, содержащий С-образный разомкнутый магнитопровод с обмоткой возбуждения и размещенный в зазоре магнитопровода участок трубопровода прямоугольного сечения, стенки которого, перпендикулярные силовым линиям магнитного поля в зазоре, выполнены из изоляционного материала, а стен- у ки, параллельные силовым линиям магнитного поля, выполнены из электропроводящего материала и подсоединены к входу селективного усилителя, снабжен ротором, выполненным в ви- 55 де электропроводящего кольца со скользящими контактами съема сигнала, электроприводом, кинематически связанным с ротором, блоком управления приводом, вторым селективным усилителем, сравнивающим устройством и средством измерения частоты вращения ротора, причем ротор, имеющий прямоугольное поперечное сечени, идентичное сечению трубопровода, установлен в зазоре магнитопровода с возможностью вращения в плоскости, перпендикулярной направлению силовых линий магнитного поля, контакты съема сигнала установлены на внешней и внутренней цилиндрических поверхностях ротора в одном его поперечном сечении и подсоединены к входу второго селективного усилителя, выходы обоих селективных усилителей соединены с входами, сравнивающего устройства, выход которого через блок управления приводом подсоединен к приводу.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого расходомера.

Электромагнитный расходомер содержит С-образный разомкнутый магнито-! провод 1 с размещенной на нем обмоткой 2 возбуждения, подключенной к источнику 3 питания. В зазоре магнитопровода 1 установлен участок прямоугольного трубопровода 4, верхняя и нижняя стенки которого, перпендикулярные плоскости магнитопровода, выполнены из диэлектрика. Электроды 5 в виде боковых электропроводящих стенок трубопровода 4 подключены к входу первого селективного усилителя 6 ° Расходомер снабжен кольцевым ротором 7 из электропроводящего материала, имеющим прямоугольное поперечное сечение, ширина и высота которого равны соответствующим разход блока 11 управления приводом подключен кчастотомеру 12, а другой— к приводу13 кольцевогоротора 7.

Расходомер работает следующим образом.

При движении жидкости в прямоугольно-импульсном магнитном поле, создаваемом обмоткой 2 возбуждения, подключенной к источнику 3 питания, с усредняющих электродов 5 на вход первого селективного усилителя 6 поступает сигнал, имеющий форму прямоугольных импульсов. В момент 10 переключения полярности магнитного поля селективные усилители 6 и 9 запираются и в измерительную схему сигнал индукционной помехи не проходит. С выхода селективного усили- 15 теля 6 поступает сигнал, амплитуда которого пропорциональна расходу жидкости.

С выхода второго селективного усилителя 9, соединенного через жид- 0 кометаллические контакты 8 с цилиндрическими поверхностями вращающегося в зазоре магнитопровода 1 кольцевого ротора 7, на другой вход срав.нивающего устройства поступает сиг- 25 нал, пропорциональный угловой скорости вращения ротора.

В устройстве 10 происходит срав-. нивание амплитуд этих сигналов, и с . его выхода на блок 11 управления подается сигнал рассоглаСования. Блок

149 ф

11 управления с помощью привода 13 регулирует скорость вращения кольцевого ротора 7 таким образом,что сигнал рассогласования равен йулю..

При этом угловая частота вращения ротора прямо пропорциональна величине измеряемого расхода.

Расходомер реализует наиболее точный нулевой метод измерения непосредственного сравнения с мерой.

В нем величину измеряемого расхода жидкости в трубопроводе находят сравнением с величиной расхода вещества, воспроизводимой при вращении кольцевого ротора. При этом скорость вращения ротора изменяют таким образом, чтобы довести эффект воздействия сравнения на сравнивающем устройстве до нуля, и значение Расхода вещества, протекающего по трубопроводу, становится равным значению расхода вещества, воспроизводимому вращающимся кольцевым ротором.

Таким образом, скорость вращения ротора, измеряемая с помощью частотомера, пропорциональна расходу и не зависит от нестабильности индукции магнитного поля в зазоре, что позволяет повысить точность измерения расхода.

1163149

Составитель С. Лебедев

Редактор О. Юрковецкая Техред M.Пароцай

Корректор M. Самборская

Филиал ИИИ "Иатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4094/39 Тираж 703 Подписное

ВНИИИИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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