ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР Российский патент 2008 года по МПК G01F1/58 

Область техники

Изобретение относится к электромагнитному расходомеру для измерения расхода электропроводной текучей среды, такой как жидкий металл, текущий в трубчатом канале.

Уровень техники

Электромагнитный расходомер для жидкого металла, описываемый, например, в Выложенном патенте Японии №10-176937, известен как традиционный электромагнитный расходомер известного уровня техники. Этот электромагнитный расходомер имеет: пару магнитов, расположенных на противоположных сторонах трубчатого канала для протекания по нему жидкого металла и формирующих магнитное поле в направлении, перпендикулярном к продольной оси трубчатого канала; и пару электродов для измерения электродвижущей силы, формируемой прохождением жидкого металла через магнитное поле. Расход жидкого металла определяют по измеренному значению электродвижущей силы.

Поскольку упоминаемый выше электромагнитный расходомер из известного уровня техники имеет магниты, расположенные на противоположных сторонах трубчатого канала, поэтому существуют проблемы его использования в случае осуществления измерения на такой линии трубопровода крупного диаметра, как в ядерном реакторе-размножителе на быстрых нейтронах для практического применения. То есть существует необходимость установки возбуждающего устройства увеличенных размеров в соответствии с наружным размером линии трубопровода, но при этом трудно обеспечить нужное пространство для его монтирования. Помимо этого, себестоимость изготовления этого возбуждающего устройства является высоким.

Описываемый выше электромагнитный расходомер предназначается для измерений на трубчатых каналах цилиндрической формы, с возможностью измерения расхода жидкости в трубчатом канале сравнительно с высокой точностью, если трубчатый канал по существу является цилиндрическим. Однако электромагнитный расходомер из известного уровня техники не может точно измерять расход жидкости в трубчатом канале, имеющем некоторую другую форму, например в канале с кольцевым поперечным сечением, и обычный электромагнитный расходомер для выполнения измерений в этом случае применять трудно.

Сущность изобретения

Ввиду излагаемых выше обстоятельств задача настоящего изобретения заключается в обеспечении электромагнитного расходомера, выполненного с возможностью использования меньшего по размерам возбуждающего устройства и применимого для измерений на трубчатых каналах с разными формами поперечного сечения.

Согласно настоящему изобретению обеспечивают электромагнитный расходомер для измерения расхода электропроводной текучей среды, проходящей в трубчатом канале; при этом упомянутый электромагнитный расходомер содержит: возбуждающее устройство для формирования магнитного поля, перпендикулярного к наружной стенке трубчатого канала; и пару электродов для измерения электродвижущей силы, формируемой прохождением электропроводной текучей среды через магнитное поле; причем электроды и два магнитных полюса возбуждающего устройства совместно расположены на наружной стенке трубчатого канала на его одной стороне (в пределах максимального угла в 180 градусов в направлении окружности наружной стенки трубчатого канала).

Описываемое выше возбуждающее устройство представляет собой возбуждающее устройство, использующее способ возбуждения постоянным током, способ возбуждения при помощи постоянного магнита или способ возбуждения переменным током.

Упомянутая электропроводная текучая среда может быть любой электропроводной текучей средой, например - жидкие металлы и электролитические текучие среды, включая воду. В случае измерения расхода воды желательно использовать способ возбуждения синусоидальным переменным током, т.к. удельная электропроводность воды ниже удельной электропроводности жидкого металла.

Вышеупомянутый трубчатый канал может иметь любую форму, при условии формирования ею канала для упомянутой электропроводной текучей среды. Типичным примером трубчатого канала является трубчатый канал кольцевого сечения, имеющий: внутренний трубчатый элемент и внешний трубчатый элемент, соосные друг с другом и отличающиеся друг от друга диаметром; и канал для электропроводной текучей среды, сформированный между внутренним и внешним трубчатыми элементами, имеющими общую ось.

Согласно настоящему изобретению также обеспечен электромагнитный расходомер для измерения расхода электропроводной текучей среды, протекающей в трубчатом канале; причем этот электромагнитный расходомер включает в себя: возбуждающее устройство, имеющее два магнитных полюса, расположенных на одной стороне наружной стенки трубчатого канала, при этом один из магнитных полюсов установлен вертикально на наружной стенке трубчатого канала и другой магнитный полюс установлен таким образом, что направление магнитного поля, формируемого вблизи одного из упомянутых магнитных полюсов, перпендикулярно к наружной стенке трубчатого канала; и пару электродов, симметрично размещенных на противоположных сторонах одного из упомянутых магнитных полюсов и предназначенных для измерения электродвижущей силы, формируемой прохождением электропроводной текучей среды через магнитное поле вблизи одного из упомянутых магнитных полюсов.

В упомянутом электромагнитном расходомере возбуждающее устройство имеет: железный сердечник, содержащий пластинчатую часть, расположенную вдоль наружной стенки трубчатого канала и отделенную от нее на предварительно определенное расстояние, и три столбчатые части, проходящие от противоположных концов и центра пластинчатой части; и катушки возбуждения, соответственно намотанные вокруг столбчатых частей; ток прикладывают к катушкам возбуждения, в результате чего полярность магнитного полюса на верхнем конце центральной столбчатой части и полярность магнитного полюса на верхнем конце столбчатых частей на противоположном конце трех столбчатых частей противоположны друг другу и пара электродов расположена на противоположных сторонах верхнего конца центральной столбчатой части.

Упомянутое возбуждающее устройство может, в качестве альтернативы, иметь: столбчатый железный сердечник, расположенный в направлении, по существу перпендикулярном к наружной стенке трубчатого канала; и катушку возбуждения, замотанную вокруг железного сердечника; при этом пара электродов установлена на противоположных сторонах железного сердечника у конца железного сердечника на стороне трубчатого канала.

Кроме того, упомянутое возбуждающее устройство также может, в качестве альтернативы, иметь: первый железный сердечник, включающий в себя пластинчатую часть, расположенную вдоль наружной стенки трубчатого канала и отделяемую от нее на предварительно определенное расстояние; и пару столбчатых частей, проходящих от противоположных концов пластинчатой части к наружной стенке трубчатого канала; второй железный сердечник, по существу в виде пластины, расположенной между положением, в котором второй железный сердечник обращен к верхнему концу одной из столбчатых частей через канал для электропроводной текучей среды, находящийся между вторым железным сердечником и столбчатой частью, и положением, в котором второй железный сердечник обращен к верхнему концу другой столбчатой части через канал для электропроводной текучей среды; и катушки возбуждения, соответственно намотанные вокруг столбчатых частей первого железного сердечника; при этом пара электродов расположена на противоположных сторонах верхнего конца одной из столбчатых частей первого железного сердечника.

Согласно этому изобретению два магнитных полюса возбуждающего устройства и пара электродов совместно установлены на наружной стенке трубчатого канала на его одной стороне, в результате чего устраняется трудность, заключающаяся в увеличении размера возбуждающего устройства, даже в случае применения трубчатого канала большого диаметра в трубопроводе при практическом применении для ядерного реактора-размножителя на быстрых нейтронах, например. Поэтому можно легко обеспечить требуемое для установки возбуждающего устройства пространство и исключить повышение себестоимости возбуждающего устройства в связи с увеличением его размера. При этом распределение магнитного потока, необходимого для измерения расхода, можно сформировать вблизи поверхности стенки трубчатого канала. Поэтому настоящее изобретение можно применить для осуществления измерений на трубчатых каналах разных форм, на которых трудно выполнять измерения с помощью расходомера из известного уровня техники. Настоящее изобретение обеспечивает возможность точного измерения расхода, или скорости, электропроводной текучей среды в случае, когда основная часть потока электропроводной текучей среды находится вблизи поверхности стенки трубчатого канала, в частности, с кольцевым сечением, трубчатого канала с прямоугольным сечением, удлиненным в одном направлении, или т.п.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 показывает вид в разрезе первого варианта осуществления электромагнитного расходомера согласно настоящему изобретению;

Фиг.2 показывает увеличенный вид в разрезе возбуждающего устройства;

Фиг.3А-3С схематически показывают конструкцию агрегатного промежуточного теплообменника с электромагнитным насосом в реакторе с натриевым охлаждением;

Фиг.3А схематически показывает всю конструкцию;

Фиг.3В показывает вид в разрезе, выполненный по линии Х-Х, на Фиг.3А;

Фиг.3С показывает вид в разрезе, выполненный по линии Y-Y, на Фиг.3А;

Фиг.4 показывает график результатов анализа распределения плотности магнитного потока, полученного при применении электромагнитного расходомера, показываемого на Фиг.1; в сторону канала электромагнитного насоса теплообменника, показываемого на Фиг.3А-3С;

Фиг.5 - вид в разрезе второго варианта осуществления электромагнитного расходомера в соответствии с настоящим изобретением и

Фиг.6 - вид в разрезе третьего варианта осуществления электромагнитного расходомера в соответствии с настоящим изобретением.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

[Первый Вариант Осуществления]

Фиг.1 показывает первый вариант осуществления электромагнитного расходомера согласно настоящему изобретению. На Фиг.1 ссылочное обозначение 1 указывает трубчатый канал. Трубчатый канал 1 в этом варианте осуществления является трубчатым каналом, имеющим сечение кольцевой формы. Электропроводная текучая среда проходит во внутреннем канале 1а.

Возбуждающее устройство 11 для формирования магнитного поля в направлении, перпендикулярном к продольной оси трубчатого канала 1, установлено на наружной стенке 1b трубчатого канала 1. Пара электродов 2а и 2b для измерения электродвижущей силы, формируемой прохождением электропроводной текучей среды через магнитное поле, также установлена на наружной стенке 1b. Электроды 2а и 2b и два магнитных полюса возбуждающего устройства 11 совместно установлены на наружной стенке 1b трубчатого канала 1 на одной его стороне. Возбуждающее устройство 11 состоит из комбинации железного сердечника 12 и катушек 13 возбуждения (не показаны). Согласно Фиг.2 железный сердечник 12 имеет: пластинчатую часть 14 с сечением круговой формы, установленную на наружной стенке 1b трубчатого канала и отделенную от нее на предварительно определенное расстояние; и три столбчатые части 15а, 15b и 15с, проходящие в радиальном направлении внутрь к наружной стенке 1b трубчатого канала от противоположных концов и центра пластинчатой части 12 в направлении по окружности. На противоположных сторонах центральной столбчатой части 15b (между столбчатыми частями) электроды 2а и 2b симметрично расположены вдоль наружной стенки 1b трубчатого канала и поэтому находятся на магнитных потоках, описываемых ниже. Катушки 13 возбуждения соответственно намотаны вокруг столбчатых частей 15а, 15b и 15с. Ток прикладывается к катушкам 13 возбуждения, и при этом магнитный полюс на верхнем конце центральной столбчатой части 15b противоположен магнитным полюсам на верхних концах боковых столбчатых частей 15а и 15с. В этом варианте осуществления магнитный полюс на верхнем конце центральной столбчатой части 15b определен как полюс S, и магнитные полюсы на верхних концах боковых столбчатых частей 15 и 15с определены как полюс N.

В электромагнитном расходомере 10 поясняемой выше конструкции: когда ток прикладывается к катушкам 13 возбуждения, магнитные потоки формируются от верхних концов (полюс N) боковых столбчатых частей 15а и 15с к верхнему концу (полюс S) центральной столбчатой части 15b и создают суммарное магнитное поле вблизи верхнего конца центральной столбчатой части 15b в направлении, перпендикулярном к наружной стенке 1b трубчатого канала (диаметральное направление трубчатого канала 1). В результате этого электродвижущая сила, соответствующая расходу электропроводной текучей среды, формируется в электропроводной текучей среде вблизи верхнего конца центральной столбчатой части 15b в направлении, перпендикулярном и к направлению магнитного поля (диаметральное направление трубчатого канала 1), и к направлению потока электропроводной текучей среды (осевое направление трубчатого канала 1), т.е. в направлении по линии, соединяющей два электрода 2а и 2b, - согласно закону Фарадея электромагнитной индукции. Эта электродвижущая сила происходит от двух электродов 2а и 2b. Расход, или скорость, потока электропроводной текучей среды определяют из измеренного значения электродвижущей силы.

Пример применения поясняемого выше электромагнитного расходомера 10 излагается ниже со ссылкой на Фиг.3А-3С.

Фиг.3А-3С схематически показывают конструкцию агрегатного промежуточного теплообменника 20 с электромагнитным насосом для реактора с натриевым охлаждением с выходной электрической мощностью в 750 мегаватт электроэнергии. Этот узел оборудования 20 осуществляет теплообмен между первичным натрием и вторичным натрием в трубках 21 промежуточного теплообменника. Согласно Фиг.3А: электромагнитный насос 22 для нагнетания первичного натрия установлен в этом узле оборудования. Согласно Фиг.3В: электромагнитный насос 22 имеет канал электромагнитного насоса (трубчатый канал) 23. Нагнетающее усилие оказывает электромагнитное действие на первичный натрий при помощи статоров 24, установленных внутри и снаружи канала 23 электромагнитного насоса. Канал 23 электромагнитного насоса сформирован в виде кольцевого канала, с возможностью установки статоров 24 внутри и снаружи канала 23 электромагнитного насоса. Электромагнитный расходомер 10 для измерения расхода, или скорости, жидкого металла - натрия (электропроводной текучей среды), протекающего в канале 23 электромагнитного насоса, установлен на наружной стенке канала 23 электромагнитного насоса, как показано на Фиг.3С.

Если, например, наружный диаметр элемента 23а наружного канала (наружной трубы) в канале 23 электромагнитного насоса составляет 1630 мм, толщина наружного канала 23а - 10 мм; наружный диаметр элемента 23b внутреннего канала (внутренней трубы) в канале 23 электромагнитного насоса - 1430 мм и толщина внутреннего канала 23b - 10 мм, то размер каждой части электромагнитного расходомера 10, показываемого на Фиг.1, можно определить согласно излагаемому ниже порядку. Например, ширина, длина и высота магнитного полюса катушки 13 возбуждения - полюса S равны 200 мм, 500 мм и 110 мм соответственно; ширина, длина и высота магнитного полюса катушки 13 возбуждения - полюса N равны 100 мм, 500 мм и 110 мм соответственно, то расстояние между магнитными полюсами определяют в 162 мм; длину и толщину пластинчатой части 14 железного сердечника 12 определяют соответственно в значениях 500 мм и 30 мм; и расстояние между электродами - в значении 300 мм. Предполагается, что в этом электромагнитном расходомере 10 распределение плотности магнитного потока, согласно Фиг.4, можно получить, если основные характеристики катушек 13 возбуждения будут следующими:

Калибр проволоки: 2×6 мм

Схема расположения: 10 проволок × 8 слоев

Сечение катушки: 40×65 мм

Напряжение: 24 В

Ток: 20 А

Фиг.4 показывает график результатов анализа плотности магнитного потока по пути прохождения натрия вблизи верхнего конца катушки 13 возбуждения полюса S, построенного с помощью программы трехмерного анализа электромагнитного поля (OPERA-3D). Ордината этого графика представляет плотность магнитного потока, и абсцисса представляет радиальное положение (r1 соответствует положению наружного канала 23а; r2 соответствует центру пути потока натрия; r3 соответствует положению, внутреннего канала 23b). Согласно этим результатам анализа можно определить плотность магнитного потока величиной 0,011 (Т) или выше из положения (r1) наружного канала 23а к центру (r2) пути потока.

В отношении примера конструкции, показываемой на Фиг.3А-3С: считается, что влияние магнитного потока от наружного канала 23а центру канала при измерении расхода значительное, т.к. электроды 2а и 2b установлены на наружном канале 23а. Поэтому приблизительное значение выходного сигнала из электромагнитного расходомера 10, когда выходная электрическая мощность реактора-размножителя на быстрых нейтронах составляет 100% (при расходе потока натрия около 12,5 м/сек), можно определить в значении около 0,04 В при помощи приводимого ниже уравнения. При помощи этого электромагнитного расходомера можно обеспечить по существу такую же точность измерения, как и при помощи электромагнитного расходомера из известного уровня техники.

Приблизительное значение выходного сигнала электромагнитного расходомера = плотность магнитного потока 0,011 Т × скорость потока 12,5 м/сек × расстояние между электродами 0,3 м = 0,04125 В.

В этом варианте осуществления, согласно вышеизложенному, два магнитных полюса возбуждающего устройства 11 и электроды 2а и 2b совместно установлены на наружной стенке трубчатого канала на его одной стороне, в результате чего размер возбуждающего устройства 11 можно существенно уменьшить по сравнению с известным уровнем техники. Благодаря этому можно облегчить установку возбуждающего устройства 11 и снизить себестоимость самого устройства.

Кроме того, поскольку электромагнитный расходомер согласно настоящему изобретению может также формировать, вблизи трубчатого канала, требуемое магнитное поле для измерения расхода электропроводной текучей среды, поэтому обеспечивается возможность точного измерения расхода, или скорости, электропроводной текучей среды в трубчатом канале, в котором основная часть потока электропроводной текучей среды находится вблизи поверхности стенки, например в трубчатом канале с кольцевой формой сечения, на котором затруднено осуществить измерение при помощи расходомера из известного уровня техники, или трубчатого канала с прямоугольной формой сечения, удлиненной в одном направлении.

[Второй вариант осуществления]

Фиг.5 показывает второй вариант осуществления электромагнитного расходомера согласно настоящему изобретению. Компоненты электромагнитного расходомера во втором варианте осуществления, являющиеся теми же, что и в первом варианте осуществления, или соответствующие ему, обозначены теми же ссылочными обозначениями, и их подробное описание не повторяется. Во втором варианте осуществления: возбуждающее устройство 31 состоит из железного сердечника 32 в виде колонны, расположенной в направлении, по существу перпендикулярном к наружной стенке 1b трубчатого канала; и из катушки 33 возбуждения (не показана), намотанной вокруг железного сердечника 32. В этом варианте осуществления магнитный полюс у конца возбуждающего устройства 31 на стороне трубчатого канала выполнен как полюс S, и магнитный полюс у конца, противоположного трубчатому каналу 1, задан как полюс N. На противоположных сторонах возбуждающего устройства 31 электроды 2а и 2b симметрично установлены вдоль наружной стенки 1b трубчатого канала, и поэтому они находятся на магнитных потоках, согласно приводимому ниже описанию.

В электромагнитном расходомере 30 описываемой выше конструкции: при приложении тока к катушке 33 возбуждения магнитные потоки формируются от полюса N к полюсу S возбуждающего устройства 31 и создают магнитное поле вблизи полюса S возбуждающего устройства 31 в направлении, перпендикулярном к наружной стенке 1b трубчатого канала (диаметральное направление трубчатого канала 1). В результате этого электродвижущая сила, соответствующая расходу электропроводной текучей среды в канале 1а, формируется в электропроводной текучей среде вблизи полюса S возбуждающего устройства 31 в направлении, перпендикулярном и к направлению магнитного поля (диаметральное направление трубчатого канала 1), и к направлению потока электропроводной текучей среды (осевое направление трубчатого канала 1), т.е. в направлении вдоль линии, соединяющей два электрода 2а и 2b, - согласно закону Фарадея электромагнитной индукции. Эта электродвижущая сила обеспечивается от двух электродов 2а и 2b. Расход, или скорость, потока электропроводной текучей среды определяют по измеренному значению электродвижущей силы.

Электромагнитный расходомер 30 согласно этому варианту осуществления также может создавать, близи поверхности стенки трубчатого канала, требуемое магнитное поле, подходящее для измерения расхода электропроводной текучей среды, - как и электромагнитный расходомер согласно первому варианту осуществления. Поэтому электромагнитный расходомер 30 согласно этому варианту осуществления выполнен также с возможностью точного измерения расхода, или скорости, электропроводной текучей среды в трубчатом канале, в котором основная часть потока электропроводной текучей среды находится вблизи поверхности стенки, например в трубчатом канале, имеющем кольцевую форму сечения.

[Третий вариант осуществления]

Фиг.6 показывает третий вариант осуществления электромагнитного расходомера согласно настоящему изобретению. Компоненты электромагнитного расходомера в излагаемом выше первом варианте осуществления, являющиеся теми же, что и в первом варианте осуществления, или соответствующие ему, обозначены теми же ссылочными обозначениями, и их подробное описание не повторяется.

В третьем варианте осуществления возбуждающее устройство 41 состоит из: железного сердечника 42, имеющего по существу форму буквы U; катушек 43 возбуждения (не показаны), намотанных вокруг первого железного сердечника 42; и из второго железного сердечника 44, имеющего по существу форму пластины, искривленной в круговую форму.

Первый железный сердечник 42 имеет: пластинчатую часть 42а с сечением круговой формы и расположенную вдоль наружной стенки 1b наружного канала, и при этом она отделена от упомянутой стенки на предварительно определенное расстояние; и пару столбчатых частей 42b и 42 с, проходящих в радиальном направлении внутрь к наружной стенке 1b от противоположных концов пластинчатой части 42а вдоль окружности. В этом варианте осуществления магнитный полюс на верхнем конце столбчатой части 42b в нижнем положении согласно Фиг.6 выполнен как полюс S, и магнитный полюс на верхнем конце столбчатой части 42 с в верхнем положении согласно Фиг.6 выполнен как полюс N. Электроды 2а и 2b симметрично установлены на противоположных концах полюса N вдоль наружной стенки 1b.

Второй железный сердечник 44 установлен вдоль поверхности 1с внутренней стенки элемента внутренней трубы между положением, в котором он обращен к верхнему концу (полюс S) одной столбчатой части 42b, и положением, в котором он обращен к верхнему концу (полюс N) другой столбчатой части 42с. Если второй железный сердечник 44 установлен таким образом, то магнитный поток от возбуждающего устройства 41 распределен таким образом, что проходит во втором железном сердечнике 44, не распространяясь широко в окружающем пространстве, поскольку магнитная проницаемость железа относительно вакуума приблизительно равна 150. Поэтому увеличивается плотность магнитного потока, проходящего в диаметральном направлении по каналу 1а, по которому течет электропроводная текучая среда.

В электромагнитном расходомере 40 описываемой выше конструкции: когда ток прикладывается к каждой из катушек 43 возбуждения, при этом формируется магнитный поток, который имеет протяженность от полюса N к полюсу S возбуждающего устройства 41 через второй железный сердечник 44, и магнитные поля соответственно формируются вблизи полюсов N и S возбуждающего устройства 41 в радиальном направлении по каналу 1а. В результате этого электродвижущая сила согласно расходу электропроводной текучей среды в канале 1а формируется в электропроводной текучей среде вблизи каждого магнитного полюса направлении, перпендикулярном и к направлению магнитного поля (диаметральное направление трубчатого канала 1), и к направлению потока электропроводной текучей среды (осевое направление трубчатого канала 1), а именно: в направлении вдоль линии, соединяющей два электрода 2а и 2b - согласно закону Фарадея электромагнитной индукции. Из числа таким образом формируемых электродвижущих сил: электродвижущая сила, формируемая вблизи полюса N, происходит из двух электродов 2а и 2b. Расход или скорость потока электропроводной текучей среды определяют по измеренному значению электродвижущей силы.

В этом варианте осуществления электромагнитный расходомер 40 может также создать, вблизи поверхности стенки трубчатого канала, требуемое магнитное поле, целесообразное для измерения расхода электропроводной - текучей среды - как это делают электромагнитные расходомеры в первом и втором вариантах осуществления. Поэтому электромагнитный расходомер 40 в этом варианте осуществления также может точно измерять расход, или скорость, электропроводной текучей среды в трубчатом канале, в котором основная часть потока электропроводной текучей среды находится вблизи поверхности стенки, например в трубчатом канале, имеющем кольцевую форму сечения.

Трубчатый канал 1 с кольцевой формой сечения описывается здесь как трубчатый канал в отношении каждого варианта осуществления настоящего изобретения в качестве примера. Но настоящее изобретение не ограничивается этим каналом. Например, измерение можно выполнить на трубах любой другой формы сечения, например - прямоугольной формы сечения, удлиненной в одном направлении.

Несмотря на то, что в описываемых выше вариантах осуществления одно возбуждающее устройство установлено на наружной периферической части трубчатого канала 1, по периметру окружности трубчатого канала 1 можно установить множество возбуждающих устройств. Таким образом, можно в еще большей степени повысить точность измерения расхода во всем канале.

Возбуждающее устройство в каждом из описываемых выше вариантов осуществления имеет возбуждающее устройство постоянного тока. Либо вместо возбуждающего устройства постоянного тока можно использовать возбуждающее устройство на постоянном магните или возбуждающее устройство на переменном токе. Что касается электропроводной текучей среды, то измеряемой текучей средой может быть любая текучая среда, например - жидкие металлы или электролитные текучие среды, включая воду, - при том условии, что данная текучая среда будет электропроводной. В случае измерения расхода воды желательно использование способа возбуждения синусоидальным переменным током или способа возбуждения меандровым переменным током, т.к. удельная электропроводность воды ниже, чем у жидких металлов.

Изобретение может быть использовано для измерения расхода жидкого металла или электролитов (воды) в трубопроводе большого диаметра. Электромагнитный расходомер содержит: возбуждающее устройство с размещенной на железном сердечнике катушкой возбуждения для формирования магнитного поля, перпендикулярного к наружной стенке трубчатого канала; и пару электродов для измерения электродвижущей силы, формируемой движением электропроводной текучей среды через магнитное поле. Пара электродов и два магнитных полюса возбуждающего устройства совместно установлены на наружной стенке на одной стороне трубчатого канала. Электроды симметрично установлены на противоположных сторонах одного из магнитных полюсов. Изобретение повышает точность измерения расхода в трубчатом канале с кольцевым поперечным сечением. 4 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Электромагнитный расходомер для измерения расхода электропроводной текучей среды, текущей в трубчатом канале, причем упомянутый электромагнитный расходомер содержит возбуждающее устройство, имеющее два магнитных полюса, расположенных на одной стороне наружной стенки трубчатого канала, при этом магнитные полюсы расположены таким образом, чтобы обеспечить формирование магнитного поля вблизи одного из магнитных полюсов в направлении, перпендикулярном к наружной стенке трубчатого канала; и пару электродов, симметрично установленных на противоположных сторонах одного из упомянутых магнитных полюсов и предназначенных для измерения электродвижущей силы, формируемой движением электропроводной текучей среды через магнитное поле вблизи одного из упомянутых магнитных полюсов.2. Электромагнитный расходомер по п.1, в котором возбуждающее устройство имеет железный сердечник, включающий в себя пластинчатую часть, установленную вдоль наружной стенки трубчатого канала и при этом отделенную от нее предварительно определенным расстоянием, и три столбчатые части, проходящие от противоположных концов и центра пластинчатой части внутрь к наружной стенке трубчатого канала; катушки возбуждения, соответственно намотанные вокруг столбчатых частей; ток прикладывают к катушкам возбуждения, в результате чего полярность магнитного полюса на конце центральной столбчатой части и полярность магнитного полюса на конце столбчатых частей противоположных концов в трех столбчатых частях противоположны друг другу; пара электродов установлена на противоположных сторонах конца центральной столбчатой части.3. Электромагнитный расходомер по п.1, в котором возбуждающее устройство имеет столбчатый железный сердечник, расположенный в направлении, по существу перпендикулярном к наружной стенке трубчатого канала, и катушку возбуждения, намотанную вокруг железного сердечника; пару электродов, установленных на противоположных сторонах железного сердечника у конца железного сердечника на стороне трубчатого канала.4. Электромагнитный расходомер по п.1, в котором возбуждающее устройство содержит первый железный сердечник, включающий в себя пластинчатую часть, установленную вдоль наружной стенки трубчатого канала и отделенную от нее на предварительно определенное расстояние; пару столбчатых частей, проходящих от противоположных концов пластинчатой части к наружной стенке трубчатого канала; второй железный сердечник, выполненный по существу в форме пластины, установленной в положении, в котором второй железный сердечник обращен к концу одной из столбчатых частей через канал для электропроводной текучей среды, расположенный между вторым железным сердечником и столбчатой частью, и положением, в котором второй железный сердечник обращен к концу другой столбчатой части через канал для электропроводной текучей среды; катушки возбуждения, соответственно намотанные вокруг столбчатых частей первого железного сердечника, при этом пара электродов установлена на противоположных сторонах верхнего конца одной из столбчатых частей первого железного сердечника.5. Электромагнитный расходомер по п.1, в котором текучая среда, текущая в трубчатом канале, является текучей средой низкой удельной электропроводности, и возбуждение осуществляется возбуждающим устройством как возбуждение синусоидальным переменным током или возбуждение меандровым переменным током.