Способ определения расхода жидкого гелия

 

Использование: в измерительной технике, для измерения расхода жидкого гелия. Сущность изобретения: способ определения расхода жидкого гелия заключается в том, что создают местное сужение в трубопроводе путем формирования кольцевой газовой каверны, удерживаемой на внутренней поверхности трубопровода посредством магнитного поля соленоида, охватывающего трубопровод, измеряют параметр, связанный с расходом, в качестве которого принята величина электрической емкости конденсатора, обкладки которого размещены на внутренней поверхности трубопровода в зоне магнитного поля соленоида. 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение при измерении расхода жидкого геля.

Известен способ определения расхода, включающий измерение параметра, связанного с расходом /перепада давления/ на местном сужении потока в трубопроводе /Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества. Л. Машиностроение, 1989-70, с. 10-130/.

Использование в данном способе измерительного преобразователя /дифманометра/, непосредственно контактирующего с измеряемой средой и нарушение целостности трубопровода при установке на нем дифманометра усложняет осуществление способа и снижает его надежность.

Предложенный способ лишен указанных недостатков.

От известного способа определения расхода, включающего измерение параметра, связанного расходом, на местном сужении потока в трубопроводе, предложенный способ отличается тем, что местное сужение потока создают путем формирования кольцевой газовой каверны, удерживаемой на внутренней поверхности трубопровода посредством неоднородного магнитного поля соленоида, охватывающего трубопровод, а в качестве параметра, связанного с расходом, принята величина электрической емкости конденсатора, обкладки которого размещают на внутренней поверхности трубопровода в зоне магнитного поля соленоида.

На фиг. показана принципиальная схема расходомера, реализующего предлагаемый способ, общий вид, на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Расходомер содержит выполненный из немагнитного и неэлектропроводного материала участок трубопровода 1, поверх которого размещен соленоид 2, являющийся источником неоднородного магнитного поля, что обеспечивается отношением высоты соленоида к его внутреннему диаметру в пределах 0,1^oC0,5.

На внутренней поверхности трубопровода 1 в пределах неоднородного магнитного поля соленоида 2 установлены обкладки 3 конденсатора, подключенные к измерительному прибору /не показан/.

Измерение расхода жидкого гелия предлагаемым способом осуществляют следующим образом.

При движении потока жидкого гелия по трубопроводу 1 на немагнитном его участке, в зоне неоднородного магнитного поля, создаваемого соленоидом 2, происходит деформация профиля потока вследствие взаимодействия диамагнитной среды /гелия/ с неоднородным магнитным полем, когда пондеромоторная сила взаимодействия магнитного поля и диамагнитной среды стремится удалить последнюю из области, где магнитная индукция имеет максимальное значение, т.е. из области, прилегающей к внутренней поверхности немагнитного участка трубопровода 1 внутри соленоида 2. Вследствие отжатия жидкого гелия от внутренней стенки трубопровода 1 в пределах магнитного поля соленоида 2 образуется устойчивая кольцевая газовая каверна 3, примыкающая к периферийной части к внутренней поверхности трубопровода 1, а в центральной части ограниченная потоком измеряемого жидкого гелия.

При движении потока жидкого гелия на каверну, заполненную парами гелия, действует гидродинамическая сила, которая стремится уменьшить объем кольцевой каверны 4. При этом толщина последней функционально связана с гидродинамической силой, а следовательно, и с расходом жидкого гелия. Движение среды, таким образом, вызывает девиацию электрической емкости конденсатора, обкладки которого расположены во внутренней поверхности участка трубопровода 1, вследствие изменения диэлектрической проницаемости газожидкостной смеси потока. /Диэлектрическая проницаемость жидкого гелия ε_ж.г= 1,057, а паров гелия ε_пπ= 1,049/.

По девиации электрической емкости конденсатора с помощью измерительного устройства определяют расход гелия.

Формула изобретения

Способ определения расхода жидкого гелия, включающий измерение параметра, связанного с расходом на местном сужении потока в трубопроводе, отличающийся тем, что местное сужение потока создают путем формирования кольцевой газовой каверны, удерживаемой на внутренней поверхности трубопровода посредством неоднородного магнитного поля соленоида, охватывающего трубопровод, а в качестве параметра, связанного с расходом, принята величина электрической емкости конденсатора, обкладки которого размещают на внутренней поверхности трубопровода в зоне магнитного поля соленоида.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2