СПОСОБ ПОВЕРКИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ РАСХОДОМЕРОВ БЕЗ СЪЕМА С ТРУБОПРОВОДА Российский патент 2011 года по МПК G01F25/00 

Предлагаемое изобретение относится к области приборостроения, а именно к технике измерения расхода с помощью электромагнитных расходомеров, предназначенных для измерения расхода электропроводных жидкостей, к технике поверки электромагнитных расходомеров.

Известен [1] имитационный способ поверки электромагнитных расходомеров, предусматривающий преобразование магнитного поля первичного преобразователя в электрическое напряжение с помощью метрологической индукционной катушки, помещаемой в канал, интегрирование электрического напряжения, полученного на выходных клеммах метрологической индукционной катушки, и определение коэффициента преобразования расходомера К_р.

Метрологическая индукционная катушка выполнена по специальной технологии (ее витки распределены по весовой функции расходомера) [2] и является составной частью имитационной поверочной установки. Известный способ удобен при выполнении первичной поверки расходомера, т.е. поверки расходомера непосредственно после его изготовления или ремонта. Достоинство известного способа состоит в том, что не требуется использовать дорогостоящую расходомерную проливную установку.

Недостатком известного способа является невозможность осуществить поверку расходомера, находящегося в эксплуатации без его съема с трубопровода, т.е. вторичную поверку расходомера. Иными словами, расходомер, находящийся в эксплуатации, смонтированный на трубопроводе, по которому протекает поток измеряемой жидкости, не может быть поверен известным способом. Для применения известного способа поверки [1] обязательно необходим демонтаж расходомера с трубопровода и размещение в нем метрологической индукционной катушки. Следовательно, на время поверки эксплуатируемого расходомера необходимо остановить технологический процесс протекания потока измеряемой жидкости через трубопровод, что сопряжено с определенными экономическими потерями, обычно возрастающими по мере увеличения диаметра поверяемого расходомера, расхода измеряемой жидкости и срока поверки.

Предлагаемое изобретение позволяет устранить этот недостаток.

Способ поверки [1] является наиболее близким прототипом предлагаемого изобретения.

Целью предлагаемого изобретения является обеспечение возможности поверки электромагнитного расходомера без демонтажа его с трубопровода и без остановки потока измеряемой жидкости, протекающей через канал расходомера.

Для этой цели в первичном преобразователе электромагнитного расходомера предусмотрена дополнительная индукционная катушка, которая размещена в магнитном поле, находящемся за пределами канала. Дополнительная индукционная катушка может быть расположена непосредственно на наружной поверхности трубы расходомера или на магнитопроводе индуктора. С помощью дополнительной индукционной катушки, расположенной за пределами канала в магнитном поле расходомера, можно определить коэффициент преобразования К_р без демонтажа расходомера с трубопровода и без остановки потока измеряемой жидкости. Определение коэффициента преобразования эксплуатируемого расходомера, т.е. прибора, находящегося на трубопроводе, по которому протекает измеряемая жидкость, производится следующим образом. С помощью дополнительной индукционной катушки, расположенной за пределами канала, осуществляется преобразование магнитного поля в электрическое напряжение, интегрирование электрического напряжения, полученного на выходных клеммах этой дополнительной индукционной катушки, и определение коэффициента К_р2.

Коэффициент К_p2 не отражает коэффициента преобразования расходомера К_р, т.к. витки дополнительной индукционной катушки выполнены не по весовой функции, она расположена не в рабочей зоне канала расходомера и магнитное поле за пределами канала не однозначно определяет распределение магнитного поля в рабочей зоне канала. Иными словами, дополнительная индукционная катушка не является метрологической. Для того чтобы дополнительная индукционная катушка стала метрологической, необходимо определить коэффициент k, равный

с помощью которого и коэффициента К_р2 становится возможным определить коэффициент преобразования расходомера К_р по формуле К_р=kК_р2.

Определение коэффициента k производится до начала эксплуатации расходомера, т.е. до монтажа расходомера на трубопроводе, следующим образом. В канал расходомера помещается метрологическая индукционная катушка. В соответствии с известным способом [1] осуществляется преобразование магнитного поля первичного преобразователя в электрическое напряжение с помощью метрологической индукционной катушки, интегрирование электрического напряжения, полученного на выходных клеммах метрологической индукционной катушки, и определение коэффициента преобразования расходомера К_р. Затем с помощью дополнительной индукционной катушки осуществляется преобразование магнитного поля первичного преобразователя в электрическое напряжение, интегрирование электрического напряжения, полученного на выходных клеммах этой дополнительной индукционной катушки, и определение коэффициента К_р2. По результатам этих измерений вычисляется коэффициент k, характеризующий меру коэффициента К_р поверяемого расходомера. Коэффициент k вычисляется по формуле (1) и заносится в паспорт расходомера и в его электронную базу данных.

После того, как вычислен коэффициент k для данного расходомера, поверку его можно осуществлять без демонтажа с трубопровода и остановки потока измеряемой жидкости. Эксплуатируемый расходомер, т.е. установленный на трубопроводе, по которому протекает измеряемая жидкость, поверяется следующим образом. Осуществляется преобразование магнитного поля первичного преобразователя в электрическое напряжение с помощью дополнительной индукционной катушки, размещенной в магнитном поле расходомера за пределами канала, интегрирование электрического напряжения, полученного на выходных клеммах дополнительной индукционной катушки, определение коэффициента К_р2 и вычисление коэффициента К_р по формуле К_р=kК_р2.

Чертеж поясняет размещение дополнительной индукционной катушки непосредственно на магнитопроводе индуктора расходомера. На чертеже изображена труба 1 с электродами 2. На магнитопроводе 3 расположена индукционная катушка 4 индуктора. Кроме того, на магнитопроводе 3 имеется дополнительная индукционная катушка 5. Магнитное поле, создаваемое индукционной катушкой 4 индуктора, последовательно проходит через магнитопровод и канал расходомера. Всякое изменение магнитного поля, вызванное, например, пробоем изоляции витков катушки индуктора, отразится на изменении магнитного поля как в канале расходомера, так и в магнитопроводе и при поверке расходомера предлагаемым способом будет обнаружено.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, состоит в обеспечении возможности поверки эксплуатируемого расходомера без съема его с трубопровода и без остановки потока измеряемой жидкости по трубопроводу. При измерении жидкостей с ионной электропроводностью (вода, водные растворы) вторичное магнитное поле в канале расходомера, возникающее в результате магнитогидродинамических процессов, пренебрежимо мало.

Источники информации

1. Патент RU 2146042 C1, 7 G01F 25/00, бюллетень №6, 2000.

2. Авторское свидетельство СССР №627343, кл. G01F 25/00, бюллетень №37, 1978.

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к технике измерения расхода с помощью электромагнитных расходомеров, предназначенных для измерения расхода жидкостей с ионной электропроводностью, к технике поверки электромагнитных расходомеров. Способ поверки электромагнитных расходомеров предусматривает преобразование магнитного поля первичного преобразователя в электрическое напряжение с помощью индукционной катушки, расположенной в магнитном поле расходомера, интегрирование электрического напряжения, полученного на выходных клеммах индукционной катушки, и определение экспериментального коэффициента преобразования расходомера К_р. При этом до начала эксплуатации определяют коэффициент преобразования с помощью соответственно двух индукционных катушек, одна из которых располагается в канале, а другая располагается за пределами канала расходомера. Затем вычисляют отношение коэффициентов преобразования электромагнитного расходомера k=К_р/К_p2, где К_р - коэффициент преобразования, определенный с помощью индукционной катушки, расположенной в канале расходомера, а К_p2 - коэффициент преобразования, определенный с помощью индукционной катушки, расположенной за пределами канала расходомера. При этом при поверке расходомера без съема с трубопровода определяют коэффициент преобразования К_р2 путем интегрирования электрического напряжения на выходных клеммах индукционной катушки, расположенной за пределами канала, измерения коэффициента преобразования К_p2. На основании его вычисляют расчетное значение коэффициента преобразования К_р по формуле К_р=kК_р2. Технический результат - обеспечение возможности поверки эксплуатируемого расходомера без съема его с трубопровода и без остановки потока измеряемой жидкости по трубопроводу. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ поверки электромагнитных расходомеров, предусматривающий преобразование магнитного поля первичного преобразователя в электрическое напряжение с помощью индукционной катушки, расположенной в магнитном поле расходомера, интегрирование электрического напряжения, полученного на выходных клеммах индукционной катушки, и определении экспериментального коэффициента преобразования расходомера К_р, отличающийся тем, что до начала эксплуатации определяют коэффициент преобразования с помощью соответственно двух индукционных катушек, одна из которых располагается в канале, а другая располагается за пределами канала расходомера, и вычисляют отношение коэффициентов преобразования электромагнитного расходомера k=К_р/К_p2, где К_р - коэффициент преобразования, определенный с помощью индукционной катушки, расположенной в канале расходомера, а К_р2 - коэффициент преобразования, определенный с помощью индукционной катушки, расположенной за пределами канала расходомера, при этом при поверке расходомера без съема трубопровода определяют коэффициент преобразования К_р2 путем интегрирования электрического напряжения на выходных клеммах индукционной катушки, расположенной за пределами канала, измерения коэффициента преобразования К_р2 и на основании него вычисляют расчетное значение коэффициента преобразования К_р по формуле К_р=kК_р2.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что индукционная катушка, расположенная за пределами канала, размещается в любом месте на магнитопроводе индуктора расходомера.