ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР Советский патент 1973 года по МПК G01F1/64 

1

Изобретение относится к области измерения расхода электропроводной жидкости преимущественно в каналах с переменным уровнем потока.

В электромагнитных расходомерах, применяемых в каналах с переменеым уровнем потока жидкости, измерительные электроды выполняются Б виде стержней или лент, расположенных вдоль противоположных стенок кавала прямоугольного сечения под углом а к направлению силовых линий поля возбуждения.

Э.Д.С., снимаемая с измерительных электродов, пропорциональна произведению амплитудных или эффективных значений синфазной и квадратурной, э.д.с.

Для получения произведения необходимо ортогональные составляющие измерительной э.д.с. предварительно электрически разделить.

Недостатком известных расходомеров является то, что для разделения этих составляющих применяются фазосдвигающие цепочки, содержащие реактивные, т. е. зависящие от частоты параметры, и фазочувствительные устройства, для которых требуется формирование опорного напряжения. Нестабильность фазовых сдвигов в усилителе может привести к снижению точности и ухудшению динамических свойств вторичного прибора.

Предлагаемый расходомер лищен указанных недостатков. В нем разделение синфазной и квадратурной э.д.с. осуществляется за счет соответствующего расположения электродов датчика. Практически это разделение можно провести двухмя способами.

Фиг. 1 иллюстрирует первый способ. Электроды 1, 2, расположенные вдоль стенок канала, наклонены к силовым линиям поля

возбуждения под одинаковыми углами, но в противоположные стороны. Кроме того, добавляется третий электрод 3, расположенный вертикально на одинаковом расстоянчш от электродов / и 2.

Э.д.с., снимаемая с электродов / и 2, не содержит квадратурной составляющей. Действительно, виток, образованный электрода iи 1 и 2, их выводами и жидкостью, имеет проекцию на направление, перпендикулярное оси катушки, состоящую из двух одинаковых площадей (фиг. 2), в которых квадратурные э.д.с. индуктируются в противофазе и на выходе взаимно компенсируются.

В измерительной схеме (фиг. 3) снимаемая с электродов / и 2 синфазная э.д.с. усиливается и компенсируется в каналах - и 5 и измеряется нндикаторами 6 и 7 синфазного и квадратурного напряжений соответственно.

Одновременио напряжение с одной из пар электродов / и 2 или 2 и 3 инвертируется инвертором 8, а затем геометрически суммируется с напрял ением с пары 2 и 3 (или соответствеино с У и 5).

Эта геометрическая сумма ие содержит синфазной составляющей, а только квадратурную составляющую. В измерительной схеме эта э.д.с. усиливается, компенсируется и измеряется.

Получить произведение выделенных сивфазного и квадратурного сигналов можно либо с помощью потенциометрического множительного устройства Я либо подав их на обмотки ваттметра реактивной мощности. Структурная схема представлена на фиг. 4.

При втором способе (фиг. 5) канал разделен посредине продольной непроводящей перегородкой 10. Вдоль степок канала, как и при первом способе, расположены электроды / и 2. Вдоль стенюк перегородки расположены электроды 3 - оба вертикально или же каждый под тем же углом и в ту же сторону, что и электроды у противоположных стенок. Концы электродов подведены к измерительной схеме, где производится коммутация э.д.с., снимаемой с электродов 3-2 (фиг. 6).

Таким образом, на усилитель )/ поочередно подаются синфазное и квадратурнюе напряжения. Для увеличения входного сопротивлепия и стабилизации усилитель охвачен глубокой отрицательной обратной связью. На выходе усилителя коммутатор разделяет синфазную и квадратурную составляющие, которые после выпрямления и фильтрации поступают на перемножающее устройство (например, ламповый ваттметр или преобразователь Холла).

Предмет изобретения

1.Электромагнитный расходомер, преимущественно в каналах с переменным уровнем

потока, содержащий датчик с катушкой возбуждения и наклонно расположенными измерительными электродами, вторичный прибор и множительное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, два

измерительных электрода, расположенные вдоль противоположных стенок канала, наклонены к силовым линиям поля возбуждения под одинаковыми, противоположно направленными углами, а посредине канала расположены вспомогательные электроды.

2.Расходомер по п. 1, отличающийся тем, что вспомогательный электрод расположен вертикально в ценпре канала, основные электроды подключены к измерителю синфазного

напряжения, а один из основных и вспомогательный электрод и последовательно включенные к ним и через инвертор другой основной и вспомогательный электрод подключены к измерителю квадратурного иаиряжения.

3. Расходомер по п. 1, отличающийся тем, что пара вспомогательных электродов расположена вдоль обеих стенок продольной непроводящей перегородки, разделяющей канал посредине, основной и вспомогательный электроды, расположенные по одну сторону перегородки, подключены через два перекидных контакта коммутатора знака напряжения последовательно с другой нарой основной - вспомогательный электроды на усилитель, выход которого через третий перекидной контакт коммутатора подключается поочередно к выпрямителям и фильтрам синфазного и квадратурного измерителей.

Фб/г/

Уиг 2

О-

1

д h-KJ-Hgb-h - I

fPazff