ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАСХОДА Российский патент 1995 года по МПК G01F1/58 

Изобретение относится к приборостроению, в частности к области измерения расхода электропроводной жидкости электромагнитным способом, и может быть использовано для измерения расхода, например, воды в трубопроводах больших диаметров.

Известны электромагнитные расходомеры, имеющие трубопровод из немагнитного материала, внешнюю электромагнитную систему и два электрода, контактирующие с измеряемой жидкостью [1]
Недостатком таких расходомеров является сложность их применения для измерения расходов в трубопроводах больших диаметров из-за громоздкости магнитной системы.

Для трубопроводов больших диаметров известны расходомеры с электромагнитными преобразователями скорости, вводимыми на штанге в трубопровод на определенном расстоянии от его стенок (Средства измерения расхода. Каталог. М. ЦНИИТЭИ приборостроения, вып. 8, N 12, т. 2) и расходомеры [2] с несколькими парами электродов, у которых индуктор создает локальное магнитное поле вблизи электродов.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является электромагнитный преобразователь расхода с двумя электромагнитными преобразователями скорости потока [3]
В этом преобразователе используется магнитопровод П-образной формы, на центральную часть которого наматывается катушка возбуждения. Под катушкой возбуждения расположен один электрод, функции другого выполняет корпус преобразователя.

Недостатком таких преобразователей расхода является низкая чувствительность из-за неэффективного использования магнитного поля в рабочей области. При используемых конфигурациях магнитопровода и расположении катушки возбуждения происходит заметное рассеяние магнитных силовых линий в пространстве.

Целью изобретения является создание электромагнитного преобразователя расхода, обладающего высокой чувствительностью при измерении расходов в трубопроводах больших диаметров.

Для этого в электромагнитном преобразователе расхода, содержащем отрезок трубопровода с закрепленным на нем преобразователем скорости, включающем в себя магнитопровод, катушку возбуждения и два измерительных электрода, подключенных к измерительному устройству, магнитопровод преобразователя скорости выполнен в виде чашеобразной формы с постоянной толщиной стенки и кольцевой вогнутостью в донной части соосно с ней, катушка возбуждения размещена в вогнутости донной части магнитопровода, измерительные электроды изолированы от магнитопроводов, расположены симметрично по осевой вогнутости со стороны катушки возбуждения и дополнительно введен третий электрод, расположенный в центре донной части магнитопровода и замкнутый на нее.

Преобразователь скорость может содержать вторую пару измерительных электродов, расположенных симметрично по осевой вогнутости со стороны катушки возбуждения в плоскости, перпендикулярной плоскости размещения первой пары измерительных электродов, и подключенных к измерительному электроду.

Электромагнитный преобразователь может содержать несколько преобразователей скорости, расположенных по окружности средней скорости на равном расстоянии друг от друга.

На фиг. 1 изображен электромагнитный преобразователь расхода; на фиг. 2 вид А на фиг. 1; на фиг. 3 схема преобразователя расхода с тремя преобразователями скорости.

Преобразователь расхода содержит металлический трубопровод 1, преобразователь 2 скорости, состоящий из магнитопровода 3, катушки 4 возбуждения и электродов 5. Магнитопровод постоянной толщины имеет с внешней стороны кольцевое углубление. В кольцевом углублении размещается катушка возбуждения, на торцовой части которой расположена немагнитная металлическая пластина 6, служащая электростатическим экраном.

Внешние поверхности магнитопровода и металлической пластины покрыты электроизоляционным материалом 7. Магнитопровод электрически соединен с металлической стенкой трубопровода. По окружности торцовой части преобразователя расположены электроды в количестве не менее трех: два измерительных электрода под углом 180^о друг к другу, третий в центре донной части магнитопровода и замкнут на него. Выход преобразователя скорости соединен с измерительным устройством 8.

Электромагнитный преобразователь расхода работает следующим образом.

К катушке возбуждения подводится ток, при котором возникает магнитное поле. При движении жидкости по каналу в жидкости, пересекающей магнитное поле, возбуждается электрическое поле, напряженность которого является мерой расхода. Величина напряженности электрического поля измеряется с помощью не менее двух электродов и измерительного устройства. В случае нескольких (трех) преобразователей скорости на измерительное устройство поступают измерительные сигналы от этих преобразователей скорости. Мерой расхода является среднее арифметическое значение сигналов всех преобразователей скорости.

Использование: в приборостроении для измерения расхода жидкости электромагнитным способом в трубопроводах больших диаметров. Сущность изобретения: электромагнитный преобразователь расхода содержит металлический трубопровод 1, преобразователь 2 скорости, магнитопровод 3, катушку 4 возбуждения, два электрода 5, немагнитную металлическую пластину 6, электроизоляционный материал 7 и измерительное устройство 8. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАСХОДА, содержащий отрезок трубопровода с закрепленным на нем преобразователем скорости, включающим в себя магнитопровод, катушку возбуждения и два измерительных электрода, подключенных к измерительному устройству, отличающийся тем, что магнитопровод преобразователя скорости выполнен в виде чашеобразной формы с постоянной толщиной стенки и кольцевой вогнутостью в донной части соосно с ней, катушка возбуждения размещена в вогнутости донной части магнитопровода, измерительные электроды изолированы от магнитопровода, расположены симметрично по осевой вогнутости со стороны катушки возбуждения и дополнительно введен третий электрод, расположенный в центре донной части магнитопровода и замкнутый на нее. 2. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что преобразователь скорости снабжен второй парой измерительных электродов, расположенных симметрично по осевой вогнутости со стороны катушки возбуждения в плоскости, перпендикулярной плоскости размещения первой пары измерительных электродов, и подключенных к измерительному устройству. 3. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что он содержит несколько преобразователей скорости, расположенных по окружности средней скорости на равном расстоянии друг от друга.