ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА Российский патент 2014 года по МПК G01F1/00 

Описание патента на изобретение RU2527134C2

Изобретение относится к приборостроению, в частности к электромагнитным расходомерам, предназначенным для измерения расхода электропроводных жидкостей.

Известны электромагнитные расходомеры большого диаметра для электропроводных жидкостей, принцип действия которых основан на законе электромагнитной индукции. Например, широко известен электромагнитный расходомер большого диаметра (от 300 до 1000 мм) общепромышленного назначения [1]. Расходомер имеет трубу из нержавеющей стали с изоляционным покрытием внутренней поверхности, два электрода, герметично введенных внутрь трубы, и индуктора, создающего магнитное поле в рабочей зоне канала трубы. Индуктор состоит из двух бескаркасных седлообразной формы индукционных катушек, расположенных на трубе диаметрально противоположно друг другу, огибая трубу, и магнитопровода, в виде полого цилиндра, который охватывает трубу с бескаркасными катушками. Расходомер может измерять любые электропроводные жидкости, даже жидкие металлы, если температура измеряемой среды не превышает допускаемую, т.е. порядка 150-180°C.

Электромагнитный расходомер [1] широко применяется, в частности, для измерения жидких теплоносителей. Ограничение по температуре измеряемой среды является существенным недостатком расходомера, т.к. рабочая температура большинства жидких металлов, которые используются в атомной промышленности в качестве теплоносителей (натрий, свинец, висмут, литий), имеют температуру выше 150-180°C.

Целью изобретения является расширение верхнего предела допускаемой температуры измеряемой среды до 500°C и повышение точности измерения расхода в трубах большого диаметра.

Эта цель достигается с помощью предлагаемого изобретения. Предлагаемый электромагнитный расходомер большого диаметра состоит из трубы с электродами, магнитопровода, выполненного в виде полого цилиндра и двух бескаркасных катушек. Индукционные катушки возбуждения магнитного поля имеют седлообразную форму и расположены на трубе диаметрально противоположно друг другу. Расходомер отличается от известного [1] тем, что труба не имеет внутреннего электроизоляционного покрытия, а электроды присоединены к наружной поверхности трубы. Каждая бескаркасная катушка имеет вид огибающего трубу эллипса, ось среднего витка которого, расположенная вдоль образующей трубы, равна 0,5-0,6 диаметра канала, а ось среднего витка, расположенная вдоль периметра трубы, равна 1,0-1,2 диаметра канала. Цилиндрический магнитопровод имеет толщину не менее 5 мм.

Жидкие металлы обладают высокой электропроводностью, благодаря чему можно отказаться от необходимости применения изоляционного покрытия канала трубы, которое существенно ограничивает верхний предел температуры измеряемой среды. Труба с электродами обмотана теплоизолирующей и термостойкой бакелитовой лентой, позволяющей удалить бескаркасные индукционные катушки возбуждения магнитного поля от трубы, которая является основным источником радиации тепла на катушку возбуждения.

При этом сами катушки возбуждения намотаны проводом с теплостойкой изоляцией типа ПОЖ, повышающие их теплостойкость.

Эллиптическая форма и указанные геометрические размеры индукционных катушек позволяют обеспечить распределение магнитного поля в канале трубы большого диаметра (от 300 до 1000 мм), обеспечивающее наименьшую чувствительность прибора к нарушению осевой симметрии кинематической структуры потока измеряемой среды.

Таким образом, в рассматриваемой конструкции прибора достигается поставленная цель, т.е. обеспечивается верхний предел допустимой температуры измеряемой среды до 500°C и повышение точности измерения расхода.

На рис.1 приведена схема конструкции предлагаемого электромагнитного расходомера.

Электромагнитный расходомер состоит из трубы 1, выполненной из нержавеющей стали без электроизоляционного покрытия, индуктора, состоящего из магнитопровода 2, выполненного в виде полого цилиндра, толщина которого не менее 5 мм и двух бескаркасных седлообразной формы индукционных катушек 3. К внешней поверхности трубы по линии, перпендикулярной оси канала и линии, соединяющей центры индукционных катушек, приварены два электрода 4. Каждая бескаркасная катушка имеет вид эллипса, огибающего трубу, ось среднего витка которого, расположенная вдоль образующей трубы, равна 0,5-0,6 диаметра канала, а ось среднего витка, расположенная вдоль периметра трубы, равна 1,0-1,2 диаметра канала.

Электромагнитный расходомер жидкого металла работает следующим образом.

К индукционным катушкам, включенным последовательно, подводится переменный электрический ток низкой частоты, в результате которого в канале трубы создается переменное магнитное поле, направленное перпендикулярно плоскости, проходящей через линию, соединяющую электроды и ось трубы. При движении жидкого металла по каналу, в жидком металле, пересекающем магнитное поле, возбуждается электрическое поле, которое образует циркуляционные токи в жидком металле и контактирующей с ним стенке трубы. В результате протекания токов в стенку трубы между электродами возникает разность потенциалов, которая служит мерой объемного расхода жидкого металла.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, состоит в повышении верхнего предела температуры измеряемой среды до 500°C и повышении точности измерения расхода в трубах большого диаметра (от 300 до 1000 мм).

Источник информации

1. Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества, справочник. Л.: Машиностроение, 1989, 701 с.

Похожие патенты RU2527134C2

название год авторы номер документа
МАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР ЖИДКОГО МЕТАЛЛА 2015
  • Вельт Иван Дмитриевич
  • Михайлова Юлия Владимировна
  • Терехина Надежда Викторовна
RU2591277C1
ИНДУКТОР ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО РАСХОДОМЕРА 2017
  • Вельт Иван Дмитриевич
  • Куржий Юрий Станиславович
  • Полякова Светлана Анатольевна
  • Резникова Надежда Борисовна
  • Судариков Виктор Константинович
  • Тишкин Роман Вячеславович
RU2660774C1
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР 2007
  • Вельт Иван Дмитриевич
  • Калашникова Галина Владимировна
  • Михайлова Юлия Владимировна
  • Садовая Зинаида Ивановна
RU2343423C1
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР ДЛЯ БОЛЬШИХ ВОДОВОДОВ 2015
  • Вельт Иван Дмитриевич
  • Михайлова Юлия Владимировна
  • Терехина Надежда Викторовна
  • Хаустов Александр Николаевич
RU2620334C1
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР 2012
  • Вельт Иван Дмитриевич
  • Кузнецов Сергей Иванович
  • Михайлова Юлия Владимировна
  • Терехина Надежда Викторовна
RU2502958C2
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА 2013
  • Вельт Иван Дмитриевич
  • Кузнецов Сергей Иванович
  • Михайлова Юлия Владимировна
  • Терехина Надежда Викторовна
RU2518380C1
Корреляционный способ определения расхода жидкого металла и безэлектродный электромагнитный расходомер жидкого металла "ПИР" (Пермский индукционный расходомер) для его осуществления 2022
  • Колесниченко Илья Владимирович
  • Халилов Руслан Ильдусович
  • Мамыкин Андрей Дмитриевич
RU2791036C1
ИНДУКЦИОННЫЙ РАСХОДОМЕР ЖИДКОГО МЕТАЛЛА 2017
  • Вельт Иван Дмитриевич
  • Михайлова Юлия Владимировна
  • Судариков Виктор Константинович
RU2643691C1
БЕЗЭЛЕКТРОДНЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР 2012
  • Вельт Иван Дмитриевич
  • Кузнецов Сергей Иванович
  • Михайлова Юлия Владимировна
  • Терехина Надежда Викторовна
RU2520165C2
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР ЖИДКИХ МЕТАЛЛОВ 2012
  • Вельт Иван Дмитриевич
  • Кузнецов Сергей Иванович
  • Михайлова Юлия Владимировна
  • Терехина Надежда Викторовна
RU2516190C2

Реферат патента 2014 года ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА

Изобретение относится к приборостроению, а именно к технике измерения расхода жидких металлов с помощью способа, основанного на взаимодействии движущейся жидкости с магнитным полем. Это взаимодействие подчиняется закону электромагнитной индукции, согласно которому в жидкости, пересекающей магнитное поле, индуцируется электрическое поле, являющееся мерой объемного расхода. Электромагнитный расходомер большого диаметра для жидких металлов состоит из трубы без электроизоляционного покрытия, электродов, присоединенных к наружной поверхности трубы, магнитопровода, выполненного в виде полого цилиндра толщиной не менее 5 мм и двух бескаркасных седлообразной формы индукционных катушек возбуждения магнитного поля. Каждая бескаркасная катушка имеет вид эллипса, огибающего трубу, ось среднего витка которого, расположенная вдоль образующей трубы, равна 0,5-0,6 диаметра канала, а ось среднего витка, расположенная вдоль периметра трубы, равна 1,0-1,2 диаметра канала. Технический результат - повышение верхнего предела температуры измеряемой среды до 500°C и повышение точности измерения расхода в трубах большого диаметра (от 300 до 1000 мм). 1 ил.

Формула изобретения RU 2 527 134 C2

Электромагнитный расходомер большого диаметра (от 300 до 1000 мм), состоящий из трубы с электродами, магнитопровода, выполненного в виде полого цилиндра и двух бескаркасных седлообразной формы индукционных катушек возбуждения магнитного поля, расположенных диаметрально противоположно на трубе, отличающийся тем, что к наружной поверхности трубы присоединены электроды, каждая бескаркасная седлообразной формы индукционная катушка имеет вид огибающего трубу эллипса, ось среднего витка которого, расположенная вдоль образующей трубы, равна 0,5-0,6 диаметра канала, ось среднего витка, расположенная вдоль периметра трубы, равна 1,0-1,2 диаметра канала, а цилиндрический магнитопровод имеет толщину не менее 5 мм.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2014 года RU2527134C2

Кремлевский П.П
Расходомеры и счетчики количества, справочник, Л
Машиностроение, 1989, 701 с
Изложница с суживающимся книзу сечением и с вертикально перемещающимся днищем 1924
  • Волынский С.В.
SU2012A1
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР 2007
  • Вельт Иван Дмитриевич
  • Калашникова Галина Владимировна
  • Михайлова Юлия Владимировна
  • Садовая Зинаида Ивановна
RU2343423C1
US 6973840 B2, 13.12.2005
Способ приготовления мыла 1923
  • Петров Г.С.
  • Таланцев З.М.
SU2004A1

RU 2 527 134 C2

Авторы

Вельт Иван Дмитриевич

Кузнецов Сергей Иванович

Михайлова Юлия Владимировна

Терехина Надежда Викторовна

Даты

2014-08-27Публикация

2012-10-08Подача