ЭЛЕКТРОДНЫЙ УЗЕЛ ДАТЧИКА РАСХОДА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО РАСХОДОМЕРА Российский патент 2010 года по МПК G01F1/58 

Изобретение относится к электромагнитным расходомерам, в частности к конструкции элементов датчика расхода таких расходомеров и может использоваться в трубах с различным (в том числе малым) диаметром условного прохода в нефтегазовой, химической, пищевой промышленности, в коммунальном хозяйстве и т.п.

Известен электродный узел, описанный в книге-справочнике П.П.Кремлевского Расходомеры и счетчики количества веществ, С-Петербург, 2004 г., стр.317-319. Известный электродный узел содержит стальную трубу, размещенную в ней футеровку и расположенный в отверстии стенки трубы электрод, выполненный в виде винта, расположенного головкой внутри трубы, имеющего наружную резьбу снаружи для закрепления через изоляционную прокладку и шайбу гайкой, перед которой размещена выводная клемма для крепления измерительных проводов (фиг.181 а)

Недостатком известного электродного узла является то, что он не предназначен для труб малого диаметра и имеет малую надежность при высоких давлениях и температурах.

Известен электродный узел датчика расхода электромагнитного расходомера, описанный в патенте США №4517846 по кл. G01F 1/58, з. 13.07.83, oп. 21.05.85 и выбранный в качестве прототипа.

Известный электродный узел датчика расхода электромагнитного расходомера содержит футеровку из изоляционного материала внутри трубы и стержень электрода в виде винта с переходной частью от головки к резьбе, размещенный в расположенной в стенке трубы цилиндрической втулке, которая имеет в вертикальном сечении Т-образную форму и выполнена из изолирующего материала футеровки, при этом головка стержня электрода размещена в канале трубы. Винт имеет наружную резьбу снаружи для закрепления через изоляционные прокладки и шайбы гаек, между которыми размещена выводная клемма для крепления измерительных проводов для съема сигнала. Недостатки известного узла заключаются в следующем. Размещение головки винта в канале трубы усложняет его установку и монтаж, требует покрытия головки изолирующим огнеупорным материалом (см. последний абзац в колонке 3 описания), что усложняет конструкцию и процесс сборки. Кроме того, большое количество деталей на выходном конце электрода (шайб и гаек на наружном конце винта) также усложняет сборку, увеличивая время на сборку и делая ее процесс более трудоемким, и снижает надежность узла. В целом увеличиваются и размеры электродного узла.

Задачей заявляемого узла является упрощение конструкции и сборки при повышении надежности работы при уменьшении габаритов узла.

Поставленная задача решается тем, что в электродном узле датчика расхода электромагнитного расходомера, содержащем футеровку из изоляционного материала внутри трубы и стержень электрода в виде винта с переходной частью от головки к резьбе, размещенный в расположенной в стенке трубы цилиндрической втулке, которая имеет в вертикальном сечении Т-образную форму и выполнена из изолирующего материала футеровки, СОГЛАСНО ИЗОБРЕТЕНИЮ выполненный в виде винта электродный стержень полностью расположен во втулке и закреплен в ней посредством резьбы методом саморезания, при этом переходная часть винта выполнена с возможностью обеспечения стопорения, а головка стержня электрода - с возможностью установки и монтажа измерительных проводов.

При этом головка винта может быть соединена с резьбовой частью через гладкую часть, имеющую форму, обеспечивающую стопорение, например форму усеченного конуса, угол которого равен углу трения пары «футеровочный материал-электрод», или цилиндрическую форму, либо имеющую кольцевые выступы, либо имеющую форму бочки. Кроме того, головка электрода может иметь шестигранное углубление для установки и монтажа измерительных проводов.

Расположение стержня полностью во втулке, выполнение его в виде винта с переходной частью, обеспечивающей стопорение, и крепление его посредством резьбы методом саморезания обеспечивает герметичное крепление электрода во втулке, упрощает конструкцию узла, повышая надежность его и датчика расхода электромагнитного расходомера в целом, снижая при этом трудоемкость сборки.

Технический результат - обеспечение герметичного крепления, упрощение конструкции, уменьшение трудоемкости сборки.

Заявляемый электродный узел обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него наличием таких существенных признаков, как расположение электродного стержня полностью во втулке, выполнение его с переходной частью, обеспечивающей стопорение, и крепление его во втулке только за счет резьбы методом саморезания, обеспечивающих в совокупности достижение заданного результата.

Заявителю неизвестны технические решения, обладающие указанными отличительными признаками, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата, поэтому он считает, что заявляемый электродный узел электромагнитного расходомера соответствует критерию «изобретательский уровень».

Заявляемый электродный узел может найти широкое применение в электромагнитных расходомерах, используемых в трубах с различным диаметром условного прохода в нефтегазовой, химической, пищевой промышленности, в коммунальном хозяйстве и т.п., а потому соответствует критерию «промышленная применимость».

Изобретение иллюстрируется чертежами, где представлены на:

- фиг.1a - расположение электродного узла в трубе вровень со стенкой трубы;

- фиг.1б - расположение электродного узла с выступом за пределы стенки трубы;

- фиг.2а - расположение электрода во втулке в варианте 1а;

- фиг 2б - расположение электрода во втулке в варианте 16;

- фиг.3 - выполнение переходной части винта в форме усеченного конуса;

- фиг.4 - выполнение переходной части винта цилиндрической формы;

- фиг.5 - выполнение переходной части винта с кольцевыми выступами на ней;

- фиг.6 - выполнение переходной части винта бочкообразной формы;

- фиг.7 - выполнение головки винта с шестигранным углублением.

Электродный узел содержит расположенную в стенке 1 трубы 2 цилиндрическую втулку 3, образованную футеровкой 4, расположенной в отверстии стенки трубы. Втулка 3 имеет в вертикальном сечении Т-образную форму и выполнена из изолирующего материала футеровки 4. Во втулке 3 расположен электродный стержень 5 и закреплен в ней посредством резьбы 6.

При этом головка 7 стержня может быть соединена с резьбовой частью 6 стержня 5 через переходную часть 8, имеющую коническую или цилиндрическую, или одну из них имеющую кольцевые выступы, либо бочкообразную форму, обеспечивающую стопорение (см.фиг.3-6). В случае выполнения части 8 в форме усеченного конуса угол его равен углу трения пары «футеровочный материал-электрод». Головка 7 электрода может иметь шестигранное углубление для установки и монтажа измерительных проводов (фиг.7). При этом втулка 3 может быть расположена в стенке вровень с толщиной ее стенки (фиг.1а) или в цилиндрическом выступе 9 на стенке 1 трубы (фиг.1б).

Сборка электродного узла производится следующим образом Во втулку 3 в стенке 1 трубы 2 вкручивают методом саморезания винтовой электродный стержень 5 с резьбой 6 на концевой части его наружной поверхности. При этом электродный стержень 5 посредством резьбы 6 надежно закрепляется во втулке 3. Форма выполнения переходной части 8 винта способствует его надежному стопорению. В сравнении с прототипом заявляемый электродный узел является более простым по конструкции, надежным в эксплуатации и менее трудоемким в сборке.

Изобретение может использоваться в трубах с различным (в том числе малым) диаметром условного прохода. Электродный узел содержит расположенную в стенке 1 трубы цилиндрическую втулку 3, имеющую в вертикальном сечении Т-образную форму и выполненную из изолирующего материала футеровки 4. Во втулке 3 расположен электродный стержень 5 в виде винта и герметично закреплен в ней посредством резьбы 6 методом саморезания. Переходная часть 8 винта от головки 7 стержня электрода к резьбе 6 выполнена с возможностью обеспечения стопорения, а головка стержня - с возможностью установки и монтажа измерительных проводов (например, в шестигранном углублении). Переходная часть 8 может быть выполнена в форме усеченного конуса, угол которого равен углу трения пары «футеровочный материал-электрод», цилиндрической либо бочкообразной формы, иметь кольцевые выступы. Изобретение имеет простую конструкцию, повышенную надежность при уменьшении габаритов узла и трудоемкости сборки. 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Электродный узел датчика расхода электромагнитного расходомера, содержащий футеровку из изоляционного материала внутри трубы и стержень электрода в виде винта с переходной частью от головки к резьбе, размещенный в расположенной в стенке трубы цилиндрической втулке, которая имеет в вертикальном сечении Т-образную форму и выполнена из изолирующего материала футеровки, отличающийся тем, что выполненный в виде винта стержень электрода полностью расположен во втулке и закреплен в ней посредством резьбы методом саморезания, при этом переходная часть винта выполнена с возможностью обеспечения стопорения, а головка стержня электрода - с возможностью установки и монтажа измерительных проводов.

2. Электродный узел по п.1, отличающийся тем, что переходная часть винта имеет форму усеченного конуса, угол которого равен углу трения пары «футеровочный материал - электрод».

3. Электродный узел по п.1, отличающийся тем, что переходная часть винта имеет цилиндрическую форму.

4. Электродный узел по п.1, отличающийся тем, что переходная часть винта имеет кольцевые выступы на ней.

5. Электродный узел по п.1, отличающийся тем, что переходная часть винта имеет бочкообразную форму.

6. Электродный узел по п.1, отличающийся тем, что головка стержня электрода имеет шестигранное углубление для установки и монтажа измерительных проводов.