ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР Советский патент 1969 года по МПК G01F9/00 

Известны электромагнитные расходол1еры для измерения расхода жидких металлов и сплавов, содержащие расположенную на немашнитном отрезке трубы катушку, питаемую переменным то-ком и возбуждающую э.д.с. в жидкости, и две встречно включенные измерительные катушки, размещенные по обе стороны от возбуждающей катушки и индуктивно связанные с контуром TOiKa, .протекающего через жидкость.

В та1ких устройствах даже лри вы.боре входного сопротивления измерительного усилия, равным внутреннему сопротивлению .катушки, на входе усилителя действует только половина величины сигнала, которую создают индукTOipHbie катушки.

Целью изобретения является повышение точности прибо1ра и обеспечение компенсации температурной погрешности.

Это достигается те.м, что1 на трубопроводе между индукторными ка;тушками расположен короткозамкнутый BHTOIK, изолированный от трубопровода, измерительная схема выполнена в виде четырехплечего моста, в одно из плеч KOTOpOiro В1клю4ены индукторные катушки, а в другое омежно-е ллечо -лодст.роечные активное и реактивное сопротивления, одна диагона-ль моста подключена к источнику питания переменного тОКа, а другая диагональ- к измерительному усилителю.

Ма чертеже представлена схема электромагнитного расходОМера.

Расходомер представляет собой трубопровод / с налютанными на нем индукторными

катушка ми 2 и 3, между которыми расположен короткозалркнутый BIITOIK 4. На этол же трубопроводе бифилярно намотана катуш.ка 5, предназначенная для температурной компенсации. Индукторные катушки включены в одно из плеч измерительного ;моста, а катушка температурной компенсачди) -в его другое плечо.

Устройство работает следующим o6pai30tM. Если движения среды в трубопроводе не

наблюдается, в короткозамкнутом витке 4 Э.Д.С. и ток не появляются, та.к как магнитные поля, наводимые индукторными катушками. 2 и 3, взаимно компенсируются. Активное и реаКтивное сопротивления индукторных катушек

балансируются подстроечными активным и peaiKTHBHbiM сопротивления1ми, расположенными в другом смежнол плече измерительного моста. Напряжение на выходе моста и выходе из.мерителыно.го усилителя отсутствует.

При движении среды в трубопроводе поле индукторных катущек смещается на величину, пропорциональную скорости, движения, в результате чего в кароткозам.кнутом витке появляется ток. Появление то.ка, а следователь1на преодоление сопротивления короткозамкнутого витка Объя.сияются изменением сопротивления плеча моста с индукторными катушками. При этом величины В1носимых сопротивлений описываются известными зависимостями

вн -

4 +

0)Ш2ш12

в„ Rl + a)3L|

где величины вносимых активного и индуктивного сопротивлений; (оМ -санротивлание связи индукторных «атушек с кОроткозамюнуты.м витком;

Rt и LZ - активное сопротивление и индуктивность короткозамйнутого. витка.

Изменение сопротивлений плеча моста выводит мост из равновесного состояния, а значит на входе и на выходе измерительного у|СИлителя появляется напряжение, пропорциональное скорости, движения среды.

Изменение температуры измеряемой среды от тарированной вызывает изменение сопротивлений индукторных кату. и, следовательно, выводит iMOiCT из равновесното состояния. Компенсационная катушка, намотанная бифилярно непосредственно на трубопровод и расположенная в противоположном плече моста, также изменяет свое активное сопротивление, и мост переходит в квазиуравновешенное состояние. В этом случае на выходе измерительного моста и до фазового детектог ра при:сутст1вует напряжение, пропорциональное изменению только индуктивной поставляюш;ей сопротивления индуктивных катушек. Так как напряжения, пропорциональные изменению активной и реа ктивной составляющих сопротивления, сдвинуты по фаве на 90°, то фазовый детектор, настроенный на пропускание напряжения, пропорционального активной составляющей сопротивления, позволяет отфильтровать напряжение, прапорциональное изменению индуктивной составляющей сопротивления катушек индуктора.

Высо)кая точность измерения достигается благодаря тому, что изменение сопротивлений индукторных катушек пропор|цйона1льно

полной мощности, развиваемой в ко.роткозамкнутом ви.тке.

Предмет изобретения

Электромагнитный расходомер для измерения расхода жидких металлов и сплавов, содержащий трубопровод с двумя индукторными катушками, расположенными по длине трубопровода, соединенными между собой последо1вательно и встречно, и измерительную схему, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, на трубопроводе между индукторными «атушками расположен изолированный от трубопровода короткозамкнутый

виток, а измерительная схема выполнена в виде четьгрехплечего моста, в одно из плеч которого включены индукторные катушки, в другое смежное плечо в, подстроечные активное и реа|Ктивное сопротивления, одна

диагональ моста подключена к источнику питания переменного то-ка, ai другая диагональ- .к измерительному усилителю.

/ «