Электромагнитный расходомер Советский патент 1985 года по МПК G01F1/58 

Изобр-етение относится к измерени раскода электропроводящих жидкостей Известен электромагнитный расход мер, содержащий индуктор постоянног магнитного поля, прямоугольный кана и усредняющие электрическое поле электроды. Разность потенциалов меж ду электродами пропорциональна расх ду жидкости и не зависит от эпюры скоростей 1J . Однако вследствие эффекта поляри зации электродов расходомер имеет существенные П9грешности, Известен также электромагнитный расходомер, содержащий С-образный разомкнутый магнитопровод с обмотко возбуждения и размещенный в зазоре магнитопровода участок трубопровода прямоугольного сечения, стенки кото рого, перпендикулярные силовым линиям магнитного поля в зазоре, выполнены из изоляционного материала, а стенки, параллельные силовым лини ям магнитного поля, вьшолнены из электропроводящего материала и подсоединены к входу селективного усилителя 2 , Недостатками известного способа являются зависимостьего. показаний от нестабильности амплитуды магнитного поля в зазоре от температуры вследствие изменения магнитной проницаемости, а также отсутствие частотного выходного сигнала, что затрудняет непосредственное использование прибора в системах автомати ческого управления и измерения. Цель изобретения - повьш1ение точ ности измерения расхода электропроводящих жидкостей. Указанная Цель достигается тем, что электромагнитный расходомер, содержащий С-образный разомкнутый магнитопровод с обмоткой возбуждения и размещенный в зазоре магнитопровода участок трубопровода прямоугольного сечения, стенки которого, перпендикулярные силовым линиям магнитного поля в зазоре, выполнены из изоляционного материала, а стенки, параллельные силовым линиям магнитного поля, вьтолнены из электропроводящего материала и подсоединены к входу селективного усилителя, снабжен ротором, выполненным в виде электропроводящего кольца со скользящими контактами съема сигнала электроприводом, кинематически связанным с ротором, блоком управления приводом, вторым селективным усилителем, сравнивающим устройством и средством измерения частоты вращения ротора, причем ротор, имеющий прямоугольное поперечное сечениз, идентичное сечению трубопровода, установлен в зазоре магнитопровода с возможностью вращения в плоскости, перпендикулярной направлению силовых линий магнитного поля, контакты съема сигнала установлены на внешней и внутренней цилиндрических поверхностях ротора в одном его поперечном сечении и подсоединены к входу второго селективного усилителя, выходы обоих селективных усилителей соединены с входами .сравнивающего устройства, выход которого через блок управления приводом подсоединен к приводу. На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого расходомера. Электромагнитный расходомер содержит С-образный разомкнутый магнитопровод с размещенной на нем обмоткой 2 возбуждения, подключенной к источнику 3 питания. В зазоре магнитопровода 1 установлен участок прямоугольного трубопровода 4, верхняя и нижняя стенки которого, перпендикулярные Ш1ОСКОСТИ магнитопровода, выполнены из диэлектрика. Электроды 5 в виде боковых электропроводящих стенок трубопровода 4 подключены к входу первого селективного усилителя 6. Расходомер снабжен кольцевым ротором 7 из электропроводящего материала, имеющим прямоугольное поперечное сечение, щирина и высота которого равны соответствуклцим размерам трубопровода 4, установленньм в опорах с возможностью аксиального вращения относительно оси, перпендикулярной верхней и нижней стенкам трубопровода, и помещенным в зазор магнитопровода 1 на расстояние, равное ширине кольцевого ротора 7. Цилиндрические поверхности ротора 7 через жидкометаллические контакты 8 соединены с входом второго селективного усилителя 9. Выходы усилителей 6 и 9 подключены к входам сравнивающего устройства 10, выход которого соединен с входом блока 11 управления приводом. Один выод блока 11 управления приводом одключен к частотомеру 12,а другой приводу 13 кольцевого ротора 7.

3.

Расходомер работает следующим образом.

При движении жидкости в прямоугольно-импульсном магнитном поле, создаваемом обмоткой 2 возбуждения, подключенной к источнику 3 питания, с усредняющих электродов 5 на вход первого селективного усилителя 6 поступает сигнал, имеющий форму прямоугольных импульсов. В момент переключения полярности магнитного поля селективные усилители 6 и 9 запираются и в измерительную схему сигнал индукционной помехи не проходит. С выхода селективного усилителя 6 поступает сигнал, амплитуда которого пропорциональна расходу жидкости. .

С выхода второго селективного усилителя 9, соединенного через жидкометаллические контакты 8 с цилиндрческими поверхностями вращающегося |В зазоре магниТопровода 1 кольцевого ротора 7, на другой вход сравнивающего устройства поступает сигнал, пропорциональный угловой скорости вращения ротора,

В устройстве 10 происходит сравнивание амплитуд этих сигналов и с его выхода.на блок 11 управления подается сигнал рассогласования. Блок

494

11 управления с помощью привода 13 регулирует скорость вращения кольцевого ротора 7 таким образом что сигнал рассогласования равен нулю.. При этом угловая частота вращения ротора прямо пропорциональна величине измеряемого расхода.

Расходомер реализует наиболее точный нулевой метод измерения непосредственного сравнения с мерой, В нем величину измеряемого расхода жидкости в трубопроводе находят сравнением с величиной расхода вещества, воспроизводимой при вращении кольцевого ротора. При этом скорость вращения ротора изменяют таким образом, чтобы довести эффект воздействия сравнения на сравнивающем устройстве

до нуля, и значение расхода вещест- . ва, протекающего по трубопроводу, становится равным значению расхода вещества, воспроизводатому вращающимся кольцевым ротором,

Таким образом, скорость вращения ротора, измеряемая с помощью частотомера, пропорциональна расходу и не зависит от нестабильности индукции магнитного поля в зазоре, что

позволяет повысить точность измерения расхода.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР, содержащий С-образный разомкнутьй магнитопровод с обмоткой возбуждения и размещенный в зазоре магнитопровода участок трубопровода прямоугольного сечения, стенки которого, перпендикулярною силовым линиям магнитного поля в зазоре, вьшолнёны из изоляционного материала, а стенки, параллельные силовым линиям магнитного поля, выполнены из электро- . проводящего материала и подсоединены к входу селективного усилителя, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности измерения, он снабжен ротором, вьшолненный в виде электропроводящего кольца со скользящими контактами съема сигнала, электроприводом, кинематически связанным с ротором, ёлоком управления приводом, вторым селективным усилителем, сравнивающим устройством и средством измерения частоты вращения ротора, пр.ичем ротор, имеющий прямоугольное поперечное сечение, идентичное сечению трубопровода, с установлен в зазоре магнитопровода с возможностью вращения в плоскости, (Л перпендикулярной направлению силовых линий магнитного поля, контакты съема сигнала установлены на внешней и внутренней цилиндрических поверхностях ротора в одном его поперечном сечении и подсаединены к входу второго селективного усилителя, выходы обоих селективных усилителей соедис: нены с входами сравнивакяцего устрой00 ства, выход которого через блок равления приводом подсоединен к приводу. со