Способ измерения расхода жидкого металла в трубопроводах из электропроводящего материала Советский патент 1978 года по МПК G01F1/58 

дов, расположенных на смежных участках трубопровода, полученной в заданной линейной комбинации. Предлагаемый способ измерения расхода жидкого металла позволяет получить сигнал расхода, не зависящий от величины шунтирующего действия стенок труч бопровода н контактного сопротивления при изменении щунтируюшего эффекта стенокв широких пределах, например, вслёдствие изм нения температуры, без специальной дополнительной настройки схемы. Это обеспечивается за счёт создавия калибр овочного напряжения, не зависящего от скорости металла, но зависящего от шунтирующего эффекта в той же мере, что и скоростной сигнал. Способ может быть реализован с помощью двух кондукционных датчиков расхода, установленных на смежньдь участках трубогрово. да различной толщины. При движении жидкого металла по трубогфоводу с Электропргводащими стенками сигналы с пар скоростных электродов датчиков, расположенных на смеж ных участках трубопровода, затем при однсй и той же жидкого металла указанные сигналы вьфавнивают. Снимают сигналы с пар вихревых электродов датчиков, расположенных на смежных участках трубопровода формируют разность указанЕШК сигналов в. заданной линейной комбинации. При этом получают калибровочное напряжение, не зависящее от скорости металла, но зависящее от шунтирующего эффекта в той же степени, что и скоростной сигнал. После этого осущес вляют измерение расхода металла, сравнивая сигнал, псяучен гй со скоростных электродов, с разностью сигналов с пар вихревых электрйдрв, расположенных на смежных учасках трубопровода полученной в заданной линейной кок инации. . Сигнал расхода на 1-ом участке СУ. т ск 2 на 2-ом участку f Q , где Bj и В, -индукции магнитнот-о поля на со тветствующих участках трубопровода; К . .и К ч-- коэффициенты, зависящие От распр делёния магнитного поля; . - толщина стенозу; (3 Диаметр трубопровода; jp - коэф ошиент, зависящий от СОО-Рнбшения проводимостей стенок трубопровода н жидкого металла, а также от контактного сопротивления, Сигнал, снимаемый с вихревых электродов ,на 1-OMj участке трубопровода Sb.x/M. и на St-oM участке U Bwx..jB..j«wed Ш - частота изменения магнитного во времени; С - расстояние между вихревыми эпек-рродами. После выравнивания U... « и.к имеем t-VT 1+ V. т d т - Составим линейную комбинацию Р - коэффициент, не зависящий от,апеКт𹫠4(эскнх свойств металла и трубопровода I, „/ KoB, или с ут1ётом{1) Jэкв « &M1H- к;в7 .В-.И-Р wr 1-11 -p-T(f-p) K,B,uue(fp)d ыбирая f) - имеем и экв u ледовательно )/ Тем самым, комбинируя вихревые сигваы на разных участках в соотношении, не ависящем от электрических свойств жидкоси и стенок трубопровода, можно осущесрить измерение расхода путём сравнения веичины со скоростным сихналом на юбом из участков трубопровода/DCH UP /. езультат измерения не будет зависеть от лектрических свойств жидкости и стенок. роме-этого сохраняется возможность нзмеения расхода без проливной градуировки. Благодаря использованию сигналов с вих- ревых электродовотпадает также необх имость в полной идентичности полей на двух казанных участках трубопровода, Предлагаемый способ может быть реалин ован на кондукционном расходомере жидких еталлов, изображенном на чертеже.,Он ct держит магнитную систему 1 переменного тока, трубопровод, 2 с двумя смежными раз личными по толщине участками, распопоженныш вдоль трубопровода на каждом из учас ков ocHOBHbiMH эпектродаЛми 3 и 4 для скоростных потенциалов и дополнительны ми электродами 5 и 6 для снятия вихревых потеЁщиаповэ усилители 7 и 8, входы первого усилителя через двухпозиционные переклк чателй 9 и 10 соединены с основными 3 и дополнительными 5 электродами с одного участка трубопровода, входывторого-усилителя через двухлозиционнь1е переключатели 11 и 12 связаны с основными электродами 4 и дополкительнь1ми электродами 6 со смеж ного участка трубопровода. Выход усилителя 7: непосредственно соединен с выходным дифференциальным усилителем 13. Вьхход уси лителя 8 .через трехпозиционный: переключатель 14 связан с выходным дифференциалггным усилителем 13 и через делитель 13 за землен. Выход Дифференциального усилителя 13 через двухпозицконный переключатель 16 соединен с фазовым детектором 17 непосредственно и через фазовращатель 18,:; Выход фазового детектора 17 соединен с индикатором 19. Изменением коэффициента преобразования одного из усилителей 7 или 8 добиваются равенства скоростных сигналов 0 екэ т.е..нуля на тщикатрре 19, Лля выполнения условия ,Uabix т.е. для калибровки расходомера, переключа тели измерительной схемы переводятся в положение П, При этом сигналы с групп 5 и 6 дополнительных эдектродов поступают на усилители 7 и 8. С выхода усилителя 7 вихревой сигнал подается на выходной дифференциальный усилитель 13 непосредственно, а с в{лхода усилителя 8 через; делитель 15 и переключатель 14. Получают заданную линейную комбинацию вихревых сигналов с двух смежных участков трубопровода 2. С выхода дифференциального усилйтеЛя 13 сигн поступает на фазовращатель 18 с коэффицие том передачи, равным 1, и затем через п&реключатель 16-на фазовый детектор 17 и индикатор 19. Изменяя чувствительнсклъ инд катора 19, устанавливают необходимое значение калибровочного напряжения 1. Таким образом, расходомер калибруют по чувствительности, используя в качестве калибровочного сигнала полученную линейную комбинацию вихревых сигналов со смежных участков трубопровода 2. .Для отсчета расхода в трубопроводе 2 переключатель 14 измерительной схемы расходомера переводится в положение Ш, скгг члиtoie переключатели в положение 1. При этом сигнал с пары 3 основныхэлектродов поступает на вход усилителя 7 и затем на вход дифференциального усилителя 13. Второй вход дифференциального усилителя 13 зaзe ляeтcя. Таким образом, в этом положении измеритолггной схемы Haj дифференциальный усил 1тель поступает с основ№1х электродов одного нз участков трубопровода, который сравнивают с калибровочным сигналом, полученным в заданной линейной комбинации. С выхода дифференциального j усилителя, 13 через ф зовый .детектор 17 сигнал поступает на индикатор i9, который регистрирует расход Жидкого металла. Пpeдлaгae ый способ измерения расхода жидкого металла по сравнению с известиммн способами позюляет повысить точность измерений за счёт получения сигнала расхода, не зависящего от величины шунтирующего сопротивления стенок трубопровода и контактного сопротивления. При этом на T04Hot:Tb TIOказаний- не влияет изменение шунтирующего аффекта стенок в широких пределах, nanpti™ мер, вследствие изменения температуры, и .не требуется специальная дополнительная па cfpoEica схемы, а. повышение точности намерений происходит за счёт создания калибровочного напряжения, не зависящего от скорости жидкости, но зависящего от шунтирующего эффекта в той же мере, что и скоростной сигнал. Формула изобретения Способ нзмереш-1я расхода жидкого металла в трубопроводах из электропроводящего материала -путём измерения скоростных и вихревых компонент cnrHajiOBj снимаемых с электродов, к сравнивания этих сигналов, 0т л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения точности и обеспечения 6ecnpt ливной тарировки, уравнивают скоростные компоненты сигналов, снимаемых с электродов, расположенных на смежных участках трубопровода различной толщины, при одной и той же скорости металла,- и формируют разность вихревых компонентов сигналов, снимаемых с электродов, распопожеаныл насмежных участках трубопровода различной . 1толщины.., - ., Источники информации, при нятые во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР № 308388, кл. S 01 R 27/ОО, 1968. П. Авторское свидетельство СССР № 433851, кл. S 01 F 1/00, 1972.