Газовый расходомер Советский патент 1977 года по МПК G01F1/115 

;54) ГАЗОВЫЙ РАСХОДОМЕР

1

Иообретекие относится к технике измерения расходов и скорости газовых потоков.

Известны газовые расходомеры, в которых осуществляются двойной электрический пробой я акустическая регистрация 1.

Известен газовый расходомер, содержащий генератор двойных пробойных имнульсов, разрядник с двумя э-.эктродами и устройство для регистрации смещения повгорного электрического пробоя 2J.

Расходомер работает следующим образом. Первый импульс вы.соковольтногс генератора пробивает чскровой промежуток напряк ую, световой трэк разряда фиксируется на фотопленке. ИонкзироБанный пламенный шкур смощается исследуемым газовым потоком. Второй высоковольтный импульс пробиЕаэт разрядный промежуток по смещенному потоком плазменному шнуру ч также фиксируется фотоаппаратом.:

По расстоянию между двумя на фотопленке и времени межцу парнь ми вь;соковольтными импульсами определяется скорость потока.

К недос1аткам известного устройства следует отнести:

1)необходимость введения в трубогфовод плоской прозрачной вставк:;, так кнк труба искажает изображение треков;

2)невозможность работы на запыленных газах либо пря темпера урах потока ниже тет-дпературы окрулсающей среды прозрачная вставка запотевает и запыля ч-хся).

3)ненозможность использования расходидомера в цепях непрерывного намерения и автоматического регулирования, так как отсутствует непрерывный БЫХОДНСЙ спгиал, к результат измерений ясен 1опько посла обработки пленки.

Целью изобретения является повышение точности из1и.ерения.

Предложенный газовый pacxcдo ep отличается тем. что электроды ;;азряи 1ка БЫполрень; Е ;;кде калиброзакной проволочной петли, плечи которой по CO;TDOT;:OT:OHI:;O o-ivметричны относительно другого электрода. Устройство для регистрации смещения подключено к петлевому электроду и содержит трансформатор с двумя токовыми противофазными обмотками и измерительную обмотку, нагруженную на измерительный прибор. Устройство для регистрации смещения также может содержать дополнительный трансформатор, токовые обмотки которого включены синфаано, а измерительные обмотки обоих трансформаторов нагружены на логометр. На фиг. 1 и 2 показана схема предложенного расходомера, варианты. Расходомер содержит корпус 1, генератор 2 двойных пробойных импульсов; разрядный электрод 3; приемный электрод 4 в виде проволочной петли; регистрирующий трансформатор 5 с противофазными токовы ми обмотками 6,6 и выходной обмоткой 7, конденсатор 8; измерительное устройство 9 Расходомер может содержать, кроме того, коммутационную планку 1О и дополнительный трансформатор с синфазными обмот ками 11 и 11 . Корпус 1 расходомера является частью трубопровода, в котором установлен разряд ник, выполненный на основе точечно го элект рода 3 в виде острия и приемного электрода 4 в виде калиброванной проволочной пет ли, закрепленной с помощью изоляционных стоек. Для уменьщения габаритов расходомера нерабочая часть петли выведена за пределы трубопровода на планку 10. Контакты петлевого электрода 4 подключены к токовым обмоткам последовательно включенных трансформаторов Т и Т„. Обмотки трансформатора Tj включены противофазно, а обмотки трансформатора Тг - синфазно. Выходные обмотки трансформаторов 7 и 7 , шунтированные конденсаторами 8 и 8 подключены к выходному стрелочному прибору - логометру 9. Предложенный расходомер работает следующим образом (см. фиг. l). Генератор пробойных импульсов 2 генерирует парные импульсы, поступающие на электрод 3. Первичный пробой происходит по линии электрической симметрии петлево го электрода Ь j L. , что обеспечивается небольщим острием, напаянным на электрод в точке А). Разрядные токи 3 к 0 проходящие через плечи L j И L электрода, имеющие одинаковые электрические сопротивления, и противофазные токовые обмотки 6,6 трансформатора, равны /провод калиброван и обмотки отсимметрированы/. На выходной обмотке 7 электрический сигнал отсутствует. За время между первым и вторым высоковольтными импульсами плазменный шнур первичного пробоя смещается в положение Б. Вторичный пробой проходит по плазменному щнуру первичного пробоя. В этом случае симметрия токов нарущается (L..), ив обмотке 7 появляется импульс тока, пропорциональный разности 3| , D т.е. пропорциональный скорости потока газа, так как смещение плазменного щнура определяется скоростью газового потока. Так как импульсы пробойного генератора следуют с определенной частотой, то для измерения среднего тока /также пропорционального скорости потока газа, в обмотку 7 трансформатора включен интегрирующий конденсатор 8. Напряжение на конденсаторе регистрируется стрелочным прибором 9 /милливольтметром/. Показания прибора пропорциональны скорости потока (прибор градируется непосредственно в значениях скорости потока - м/сек). Расходомер, показанный на фиг. 1, нормально функционирует, если параметры газового потока /давление, влажность не меняются в щироком диапазоне. Б противном случае меняются условия развития разряда, возможны значительные колебания разрядного тока (3po,.jp - Э За) , что приводит к заметной погрещности прибора. С целью исключения зависимости работы прибора от параметров газового потока, в схему прибора вводится дополнительный регистрирующий трансформатор, и скорость измеряется логометром, подсоединенным к обмоткам регистрирующих трансформаторов (фиг. 2). Стабильная работа прибора обеспечивается тем, что токовые (6 и 6 ) обмотки одного из трансформаторов Т включены противофазно и, как прежде, в выходной обмотке 7, трансформатора Tj индуцируется ток, пропорциональный разности токов 3 и Uj,a в трансформаторе Tg , включенном последовательно с Т токовые обмотки 11 и 11 включены синфазно, и в выходной обмотке 7трансформатора Т индуцирован ток, пропорциональный сумме токов t) и 3 g -. Показания логометра 9 пропорциональны . Таким образом, выходной сигнал логомет ра определяет скорость потока (Oj-Ug) но не зависит от разрядного тока ()fT,e, физических параметров газа. Преимуществами предложенного расходомера являются -возможность работы прибора в широком диапазоне температур, давлений и в условия запыленного газа; -возможность непрерывного наблюдения за результатами измерений; -возможность использования прибора в непрерывных технологических процессах; -малые габариты и простота регистрирующего устройства; - резкое упрощение прибора (за счет исключения фотокамеры и устройства обработки пленки) и повышение точности измерений благодаря исключению погрешностей, связанных с фотографическим процессом и обработкой пленки. Формула изобретения , „„ 1. Газовый расходомер, содержащий генератор двойных пробойных импульсов, разрядник с двумя электродами и устройство для регистрации смещения повторного электрического пробоя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, один из электродов разрядника выполнен в виде калиброванной проволочной петли, плечи которой по сопротивлению симметричны по отношению к другому электроду, а устройство для регистрации смещения подключено к петлевому электроду и содержит трансформатор с двумя токовыми противофазными обмотками и измерительную обмотку, нагруженную на измерительный при2. Устройство по п. 1, отличающее с я тем, что устройство для регистрации смещения содержит дополнительный трансформатор, токовые обмотки которого включены синфазно, а измерительные обмотки обоих трансформаторов нагружены на логометр. Источники информации, принятые во „, .......Lo. мание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР №329393, О-01 f 9/00, 1970. 2.ПТЭ, № 4, 1968 г., стр. 199.

Фиг. 1

Фиг. г