Преобразователь расхода электромагнитного расходомера Советский патент 1983 года по МПК G01F1/58 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в электромагнитных расходомерах сред с ионной электропровод костью.

Известны преобразователи расхода жидких сред, содержащие калиброванный участок диэлектрического трубопровода, электромагнит г диаметрально противолежащие сигнальные электроды, экранные электроды и повторители напряжения, причем сигналь ные электроды соединены со входами повторителей напряжения, а экранные электроды окружают;сигнальные с внешней стороны и соединены с выходами тех же повторителей напряжения.

Тем самым в данных преобразователях устраняется шунтирование в приэлектродных зонах внутреннего импеда«са измеряемой среды входными импедансами сигнальных электродов и обеспечивается возможность регистрации сигнала расхода гальванически отделенными от измеряемой :среды электродами l .

Недостатком известных преобразователей расхода является низкая .точность вследствие зависимости вы содного сигнала преобразователя от электропроводности измеряемой среды из-за шунтирования внутреннего импеданса источника сигнала по периметру трубопровода собственным, импедансом стенок трубопровода.

Известен также преобразователь расхода электромагнитного расходомера, содержащий калиброванный участок .диэлектрического трубопровода, электромагнит, диаметрально противолежащие сигнальные электроды, экранные электроды, окружающие сигнальные с внешней стороны и соединенные с сигнальными и экранными электродами повторителя напряжения, причем по периметру трубопровода преобразователя размещен ряд дополнительных экранных электродов, соединенных с отводами резистивного делителя- напряжения, включенного между экранными электродами. Выходной сигнал такого преобразователя расхода мало зависит от электропроводности измеряемой среды вследствие поддержания равенства потенциалов дополнительных экранных электродов потенциалам, генерируемым в измеряемой среде в охватываемых этими электрбдами зонах преобразователя, т.е. вследствие введения нормированного эквипотенциального экранирования ряда участков периметра преобразователя расхода. Путем выбора потенциалов дополнительных экранных электродов возможно также управление распределением весбвой функции

в периферийных зонах преобразователя 2 ,

Недостатками известного преобразователя расхода являются невысокая точность, обусловленная конечным числом дополнительных экранных электродов, и сложность конструкции, вызванная применением дополнительной электродной системы и цепей ее питания.

Цель изобретения - повышение точности измерения и упрощение конструкции преобразователя расхода с эквипотенциальным экранированием периметра трубопровода.

Указанная цель достигается тем, что в преобразователе расхода электромагнитйого расходомера, содержащем участок калиброванного диэлектрического трубопровода, электромагнит, два диаметрально противолежащих сигнальных электрода, окружающие их с внешней стороны два экранных электрода и повторители напряжения, каждый экранный электрод выполнен охватывающим половину периметра трубопровода, при этом экран: ные эле.ктроды электрически соединены между собой, образуя замкнутый контур..

Вследствие этого в преобразователе расхода электрически соединенные экранные электроды образуют со местно с выходными эквивалентными генераторами повторителей напряжения последовательную замкнутую электрическую цепь, причем вследст-вие протекания по данной цепи раз ностного тока имеет место непрерывное распределение потенциалов вдоль охватывающих периметр трубопровода поверхностей экранных электродов - от значений, Ьлизких к потенциалам сигнала в точках подключения выходов повторителей напряжения вблизи сигнальных электродов, до нулевых значений в равноудаленных от сигнальных электродов диаметрально противолежащих точ.ках периметра трубопровода. Путем соответствующего выбора закона распределения электрического сопротивления экранных электродов.это позволяет обеспечить непрерывное нормированное эквипотенциальное экранировЁшие всего периметра трубопровода преобразователя расхода и тем самым полностью устранить зависимость выходного сигнала преобpaaoBarej H от электропроводности измеряемой .среды, обусловленную конечным числом экранных электродов. Кроме того, отпадает потребность в использовании внешних делителей напряжения экранных электродов, та как в предлагаемом преобразователе распределение напряжения происходит непосредственно в теле экранно :го электрода. Экранные электроды могут быть также выполнены в виде участка электропроводящего трубопровода, к аксиально охватывающего участок ка либрованного диэлектрического трубопровода с внешней стороны. Это позволяет использовать нормированное эквипотенциальное экранирование периметра преобразователя также в существующих промышле ных преобразователях с металлическими футерованными трубопроводами. На чертеже изображен предлагаемый преобразователь. Преобразователь расхода содержи участок калиброванного диэлектрического трубопровода 1, электромаг нит 2, два диаметрально противолежащих сигнальных электрода 3, окру жающие их с внешней стороны два экранных электрода 4 и повторители 5 напряжения, входы которых соединены с сигнальными электродами 3, а выходы - с экранными электродами 4 вблизи сигнальных электродов 3 и с выходами преобразователя. Ка дый экранный электрод 4 выполнен охватывающим половину периметра трубопровода. Экранные электрода электрически соединены между собой образуя замкнутый контур. Генерируемые при движении измеряемой среды по участку трубопрово да 1 в магнитном поле электромагнита 2 электрические потенциалы вызывают соответствующие изменения потенциалов сигнальных электродов 3, при.этом изменения потенциалов ,экранных электродов 4 вблизи сигАнальных, электродов 3 повторяют из)менения потенциалов соответствующе го сигнального электрода вследстви поступления на экранные электроды через повторители 5 напряжения потенциалов сигнальных электродов. С выходов повторителей напряжения 5 регистрируемые сигналы поступают также на дальнейшую обработку. Всл стБие наличия на экранных электродах 4 у диаметрально противолежащих сигнальных электродов 3 равных и противофазных потенциалов и соединения краев экранных электродов вдоль поверхностей экранных электродов 4 1меет место распределение потенциалов, обусловленное протеканием через тело экранных электро-, дов разностного тока. Выбором закона изменения электрического сопротивления экранных электродов вдоль периметра преобразователя, например путем изменения их толщины, распределение потенциала вдоль экранных электродов может быть сделано идентичным распределению генерируемого в измеряемой среде потенциала вдоль, периметра преобразователя расхода и тем самым обеспечено непрерывное эквипотенциальное экранирование всего периметра трубопровода преобразователя, что снижает зависимость выходного сигнала преобразователя от электропроводности измеряемой среды. Предлагаемое изобретение обеспечивает повышение точности измерения расхода сред с широким диапазоном изменения электропроводности вследствие устранения зависимости показаний расходомера от проводимости измеряемой среды и упрощает конструкцию преобразователя расхода с нормированным эквипотенциальным экранированием периметра преобразователя. При этом выполнение экранных электродов в виде участка электропроводящего трубопровода, охватывающего участок калиброванного Диэлектрического трубопровода с внешней стороны, позволяет использовать нормированное эквипотенциальное экранирование в существующих электромагнитных расходомерах. Предлагаемое изобретение может иметь применение в промышленных электромагнитньлс расходомерах сред с широким диапазоном электропроводности.

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАСХОДА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО РАСХОДОМЕРА, содержащий участок калиброванного диэлектрического трубопровода, электромагнит , i два диаметрально противолежащих сигнальных электрода, окружающие их с внешней стороны два экранных элект2ода и повторители напряжения, отличающий- с я тем, что, с целью п ышенйя точности измерения и упрощения- конструкции, каждый экранный электрод выполнен охватывающим половину периметра трубопровода, при этом экранные электроды электрически сое динены между собой, образуя замкнутый контур. 2. Преобразователь по П4 , о тличагощийся тем, что экранные электроды выполнены в виде участка электропроводящего трубо, провода, коаксиально охватываюцего участок калиброванного диэлектрического трубопровода с внешней стороны. О :л :с :