Устройство для измерения уровня ферромагнитных сред

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Социалистических

Республик (n>9?9872 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 160381 (21) 3262916/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 07.12.82. Бюллетень ¹ 45

Дата опубликования описания 071?82 (1) М Кл 3

G 01 1. 23/26

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (з) УДК 628. 128. .9(088.8) (72) Автор изобретения

П A Половой

Запорожскии индустриальный институт (71) Заявитель

154) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ ФЕРРОМАГНИТНЫХ

СРЕД

Изобретение относится к технике измерения и может быть использовано в агломерационном производстве для измерения уровня ферромагнитного материала в технологических емкостях.

Известны устройства измерения уровня магнитопроводных сред в технологических емкостях, в основу которых положен принцип шунтирования однополюсного круглого сечения магнитопровода с намотанными на него первичными и вторичными витками ферромагнитной средой 1).

При отсутствии материала в емкости магнитный поток рассеивается по длине магнитопровода и индуцируемая

ЭДС во вторичной обмотке имеет максимальное значение. При повышении уров ня магнитный поток возбудителя частично замыкается через измеряемую среду, так как часть магнитопровода становится зашунтированной средой, и ЭДС вторичной обмотки уменьшается.

Недостатками данного устройства является его низкая чувствительность, а также нелинейная эависимосттЭДС вторичной обмотки от положения уровня.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является уст ройство для измерения уровня ферромагнитных сред, содержащее разомкнутый магнитопровод U-образной формы, вдоль которого размещены первичная и вторичная обмотки, подключенные соответственно, к источнику возбуждения и к индикатору. При появлении материала у стенок чехла поток замыкается через магнитный материал и повышается вэаимоиндуктивность между первичной и вторичной обмотками. Повышается ЭДС вторичной обмотки пропорционально глубине погружения датчика в измеряемую среду(2).

Недостатком известного устройства является его низкие чувствительность и точность, обусловленные формой выполнения магнитопровода.

Цепь изобретения — повышение чувствительности и точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем магнитопровод с обмотками, помещенный н немагнитный чехол, источник возбуждения, подключенный к первичной обмотке и индикатор, магнитопровод выполнен крестообразным и составлен иэ четырех отдельных магнитопроводов, образующих четыре пары полюсов обФ . > ращенных к внутренней поверхности чехла,при этом на каждом отдельном магнитопроводе симметрично относитель,но его оси размещены первичная и вто- э ричная обмотки, соединенные согласнопоследовательно с одноименными обмотками на других магнитопроводах.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, поперечное сечение.

Устройство содержит защитный немагнитный чехол 1, крестообразной формы магнитопровод 2, представляющий собой сердечник линейного трансформатора с разомкнутым магнитопрово- 5 дом, первичную одновитковую 3 и вторичную 4 обмотки. В чехле 1, выполненном из немагнитного материала круг; ,лого сечения, помещается вытянутый

pro длине разомкнутый крестообразной формы сердечник 2, выполненный из мягкого железа и составленный из четырех отдельных магнитопроводов, сориентированных друг относительно друга под углом 90О Вдоль сердечника 2 в углублениях разноименных полюс-25 ных наконечников расположены симмет- " рично осям- секционные катушки с одновитковой первичной 3 и многовитковой вторичной 4 обмотками.

Устройство работает следующим образом.

При подаче питания от стабилизированного источника 5 на первичную обмотку 3 в сердечнике 2 возникает З5 магнитный поток Ф, направленный во внешнюю ферромагнитную среду. Вторичная обмотка подключается к измерительному прибору. Принцип работы датчика основан на шунтировании маг- 4О нитопровода с первичной и вторичными обмотками ферромагнитным сыпучим материалом, являющимся внешним ферромагнитным кагнитопроводом. При погружении устройства в измеряемую

45 среду магнитный поток, создаваемый каждой обмоткой, проходит через магнитный материал, взаимоиндуктивность между первичной и вторичной обмотками повышается и соответственно погружению возрастает ЭДС во вторичной Ю обмотке, измеряемая измерительным прибором 6 Повышение ЭДС соответствует повышению глубины погружения устройства в измеряемую среду.Поверхность агломерационной среды в непрерывном потоке значительно отличается от поверхности жидкости, являющейся, по существу плоскостью. .Превышение, отдельных участков поверхности среды относительно плоскос- 60 ти достигает 25-32% от номинального значения уровня. Данное устройство имеет четыре магнитопровода, сориентированных под прямым углом друг к другу, следовательно, значение уровня среды усредняется в процессе самого измерения по четырем направлениям.

Таким образом, выполнение магнитопровода в форме крестовины повышает точность измерения уровня сыпуч .й средуа, обеспечивая усреднение результатов измерения. Кроме того, точность измерения в данном случае не зависит от угла встречи оси магнитапровода устройства и оси направления движения среды. Кроме того, возрастает глубина проникновения магнитного поля в среду и область охвата среды магнитным зонтом. В связи с тем, что все внешние магнитные полюса одноименные, имеет место вытеснение магнитного поля в ферромагнитную среду эа счет бокового распора магнитных линий, что приводит к возрастанию плотности магнитного потока, и следовательно, к росту ЭДС вторичной обмотки. Чувствительность устройства возрастает пропорционально моI дулю магнитного потока. Таким образом, точность изобретения повышена за счет создания концентрического магнитного поля и увеличения объема информации, а чувствительность — за счет повышения радиуса проникновения зонта магнитного поля в измеряемую среду, а также увеличения плотности магнитного поля в зоне измерения.

Формула изобретения

Устройство для измерения уровня ферромагнитных сред, содержащее магнитопровод с первичной и вторичной обмотками, помещенный в немагнитный чехол, источник возбуждения, подключенный к первичной обмотке, и индикатор, подключенный к вторичной обмотке, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерения, магнитонровод выполнен крестообразным и составлен из четырех отдельных магнитопроводов, образующих четыре пары полюсов, обращенных к внутренней поверхности чехла, при этом на каждом отдельном магнитопроводе симметрично относительно его оси размещены первичная и вторичная обмотки, соединенные согласно-последовательно с одноименными обмотками на других магнитопроводах.

Источники информации, гринятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 249674, кл. 6 01 F 23/00, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 322637, кл. G 01 F 23/06, 1969 (прототип).

979872

Составитель В.Аксенов

Техред Т. Фанта Корректор Г. Огар

Редактор П. Коссей

Заказ

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

9342/28 Тираж 673 Подп исное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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