Ротаметрический преобразователь Советский патент 1990 года по МПК G01F1/22 

Изобретение относится к измерениям физических величин электрическими методами, в частности к устройствам с дистанционной передачей показаний, для измерения расхода и регистрации пульсаций немагнитной и непроводящей жидкостей.

Цель изобретения - повышение помехозащищенности и улучшение процесса эксплуатации.

На фиг.1 изображен цифровой ротаметр в сборе, общий вид; на фиг,2 - трубки с поплавком, размещенные в пазу сердечника и его устройство.

Ротаметр выполнен в виде немагнитных конической (рабочей)1 и цилиндрической (защитной) 2 трубок с размещенным внутри трубки 1 поплавком 3 из магнитомягкого материала. Причем трубки 1 и 2 расположены в пазу, имеющем вид усеченного конуса

сердечника, состоящего из чередующихся слоев ферромагнетика 4 и изолятора 5 (толщина слоев 4 и 5 может быть переменной). В отверстии конуса размещена одна из катушек (шина возбуждения) 6, а другая катушка (измерительный контур) 7 распределена по его длине и электрически со- - единена со всеми слоями ферромагнетика 4, Сердечник-конус с катушками 6 и 7 помещены в корпус 8 с катушкой 9, камерой 10, кабелем 11 и накидными гайками 12. Корпус герметизирован изнутри уплотнителями 13 и слоем эпоксидного компаунда.

Ротаметр работает следующим образом.

При протекании переменного тока i . по шине 6 возбуждения в сердечнике-конусе возбуждается неоднород- ное магнитное поле, напряженность

которого убывает из узкого конца к широкому и численно близка (но не равна) значению коэрцитивной силы Нс ферромагнетика слоев 4. Таким образом, в отсутствие поплавка 3 (расхода жидкости нет) слои 4 не перемаг- ничиваются и на выходе ротаметра импульсы отсутствуют. Если при появлении потока жидкости поплавок 3 в трубках 1 и 2 занимает положение, изображенное на фиг.2, то в тех слоях 4, у которых воздушный промежуток шунтирован магнитомягким веществом поплавка 3, напряженность поля превышает значение Нс, а следовательно, они начинают последовательно (во времени - по мере нарастания модуля i pott по координате - от узкого конца конуса к широкому) перемагни- чиваться. Процесс перемагничивания повторяется дважды за период пере- менного тока (так как модуль i растет и в положительную полуволну и в отрицательную, но вектор напряженности магнитного поля при этом меняет направление на 180°). Так как слои 4 выполнены из ферромагнетика с ППГ, то каждый из них при перемаг- ничивании (при переходе.из -Bst+Bs и наоборот) индуцирует импульс в измерительном контуре 7, а поскольку слои перемагничиваются последовательно, то в контуре 7 наводится пачка число-импульсного кода. Число импульсов в пачке прямо пропорционально числу слоев 4, находящихся в зоне

13 12

Фа, f

5

0

5

0

5

перемагничивания, т.е. числу слоев 4, шунтированных магнитомягким поплавком 3, а следовательно - расходу. Таким образом, существует однозначная зависимость между входной величиной ротаметра - расходом и выходной - числом импульсов унитарного кода.

Формула изобретения

Ротаметрический преобразователь, состоящий из конической рабочей, заключенной в цилиндрическую защитную, трубок, выполненных из немагнитного материала, с размещенным внутри магнитомягким поплавком, охваченных двумя катушками с сердечником и помещенных в герметизированный корпус, в котором выполнены уплотнительные отверстия, сообщающие трубки с каналами ввода-вывода среды, отличающийся тем, что, с целью улучшения помехозащищенности и упрощения процесса эксплуатации, сердечник выполнен в виде наборного усеченного конуса, в котором слои ферромагнетика с прямоугольной петлей гистерезиса, расположенные в плоскостях, перпендикулярных оси сердечника, чередуются с изолятором, при этом в сердечнике выполнен продольный паз, внутри которого установлены трубки, причем одна из катушек размещена внутри конуса, а другая распределена по сердечнику.

-/

й-г

О

Фиг. Z

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения расхода. Целью изобретения является улучшение помехозащищенности, повышение быстродействия и расширение функциональных возможностей. При протекании переменного тока по шине 6 возбуждения в сердечнике-конусе возбуждается неоднородное магнитное поле. При появлении потока жидкости поплавок 3 перемещается и те слои 4, у которых воздушный промежуток шунтирован магнитомягким веществом поплавка 3, начнут перемагничиваться. Т.к. слои 4 выполнены из ферромагнетика с прямоугольной петлей гистерезиса, то каждый из них при перемагничивании индуцирует импульс в измерительном контуре 7, число которых пропорционально расходу. 2 ил.