Электромагнитный измеритель тангенциальной скорости жидкостных пленок Советский патент 1979 года по МПК G01P5/08 

(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ТАНГЕНЦИАЛЬНОЙ СКОРОСТИ ЖИДКОСТНЬ1Х ПЛЕНОХ

энергетических установок порядка 10® ом-см; Пленки различных химических реагентов обл адают еще более высоким удельным сопротивлением. Тангенциальная скорость жидкостных пленок в реальных закрученных рас. слоениях газол идкостных потоках существенно меньше осевой и ее величина порядка 10 см/см. Толщина пленки порядка 1 мм.

Однако отмечается существенная зависимость показаний от изменений физико-химических свойств измеряемой среды, обусловленная больщим внутренним сопротивлением (сопротивлением между электродами и трубопроводом, на котором заземляется измерительная схема). Вследствие этого не выдерживается необходимое соотггршение между внутренним сопротивлением преобразователя ивходным сопротивлением измерительной цепи. Кроме того, отмечается ограниченная пороговая чувствительность из-за наличия значительных помех на высоком внутреннем сопротивлении; невысокая чувствительность, связанная с тем, что в кольцевых электродах, пронизываемых переменным магнитным полем, индуцируются значительные токи, которые снижают величину магнитной индукции в рабочей области преобразователя; низкая стабильность, вызванная помехами, проникающими через паразитную емкость входной цепи.

Целью изобретения Я1вляется снижение влияния на показания прибора изменений физико-химических свойств пленки, повыuieHHe чувствительности и повыщение стабильности работы электромагнитного измерителя в условиях высокого удельного сопротивления жидкостных пленок.

Для этого преобразователь снабжен дополнительным кольцевым электродом, расположенным между основными заподлицо с внутренней поверхностью непроводящего канала, на который выведена точка заземления, и двумя кольцевыми эквипотёнцйальными экранами, охватывающими основные электроды, причем все электроды и экраны выполнены разрезными, а измерительный блок состоит из предварительного усилителя с коэффициентом усиления «единица и низкоомным выходом, собственно усилителя и регистратора, при этом измерительные электроды подключены к входам предварительного усилителя, а напряжение с выхода последнего подано на экраны и на собственно усилитель, вход которого подключен к регистратору.

. На фиг. 1 схематически изображен преобразователь тангенциальной скорости жидкостных пленок; на фиг. 2 - блок-схема измерителя.,

Преобразователь 1 состоит из канала 2, представляющего собой секцию трубопровода, выполненную в области локализации магнитного поля из непроводящего материала. Контролируемая жидкостная пленка 3

перемещается по каналу преобразователя, охватываемому трехполюсной магнитной системой 4, создающей осесимметричное магнитное поле. Размещенные заподлицо с внутренней поверхностью канала преобразователя основные электроды 5 и 6 выполнены кольцевыми и разрезными. Электроды 5 и 6 помещены в охватывающие их кольцевые разрезные экраны 7. Дополнительный электрод 8 выполнен также кольцевым и разрезным.

Сигнал с кольцевых электродов 5, 6 и 8 (см. фиг. 2) поступает на предварительный усилитель 9. С одного выхода усилителя напряжения поданы на кольцевые разрезные экраны и на экраны электродных выводов, с другого - на вход преобразователя 10 сигнала, откуда он поступает на регистрирующее устройство II, в качестве которого применен, например, стрелочный прибор.

Предложенный электромагнитный измеритель тангенциальной скорости жидкостных пленок работает, следуюндим образом.

При движении жидкостной пленки по внутренней поверхности канала преобразователя 1 в магнитном поле, возбуждаемом осесимметричной трехполюсной магнитной системой 4, в пленке 3 индуцируется ЭДС. .-Разность потенциалов между каждым из основных электродов 5 и 6 и дополнительным электродом 8, пропорциональная значению тангенциальной составляющей скорости жидкости в пленке, поступает в усилитель 9, имеющий коэффициент усиления «единица и низкоомные выходы. С выхода усилителя 9 напряжение подается на кольцевые разрезные экраны 7, охватывающие основные электроды 5 и 6. Амплитуда и фаза этих сигналов соответствует амплитуде и фазе сигналов на соответствующих электродах 5 и 6, что существенно увеличивает входное сопротивление и уменьщает емкостные навОдки на измерительную цепь. С выхода предва рительного усилителя сигнал также поступает на преобразователь 10, где подвергается усилению и преобразованию в форму, удобную для подачи его на вход устройства 11.

Таким образом, благодаря применению дополнительного кольцевого электрода, выполнению основных и дополнительных электродов разрезными, использованию охва ывающих основные электроды кольцевых разрезных экранов, находящихся под потенциалами электродов, введению во входной цепи предварительного усилителя с низкоомным выходом и коэффициентом усиления «единица, вырабатывающего напряжение, поддерживающее на экранах потенциалы, амплитуда и фаза которых равна потенциалам, на соответствующих электродах, снижено влияние изменений физико-химических свойств измеряемой среды на показания прибора, повыщена чувствительность и стабильность работы электромагнитного измерителя тангенциальной скорости жидкостных пленок с высоким удельным сопротивлением. Формула изобретения Электромагнитный измеритель тангенциальной скорости жидкостных пленок, вклю чающий измерительный блок и электромагнитный преобразователь, состоящий из непроводящего канала, размещенных заподлицо с его поверхностью двух измерительных кольцевых электродов, плоскость которых перпендикулярна оси канала, и охватывающей канал трехполюсной магнитной системы, отличающийся тем, что, с целью снижения зависимости показаний измерителя от изменения физико-химических свойств измеряемой среды, повышения чувствительности и стабильности работы измерителя в условиях высокого удельного сопротивленияжидкостных пленок, преобразователь снабжен дополнительным кольцевым электродом, расположенным между основными заподлицо с внутренней поверхностью непроводящего канала, на который выведена точка заземления, и двумя кольцевыми эквипотенциальными экранами, охватывающими основные электроды, причем все электроды и экраны выполнены разрезными, а измерительный блок состоит из предварительного усилителя с коэффициентом усиления «единица и низкоомным выходом, собственно усилителя и регистратора, при этом измерительные электроды подключены к входам предварительного усилителя, а напряжение с выхода последнего подано на экраны и на собственно усилитель, вход которого подключен к регистратору. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 315121, кл. G 01 Р 5/08, 1970. . - 2. Тезисы докладов VIII Рижского совещания по магнитной гидродинамике, том II, МГД мащины, Рига, «Зинатие, 1975, с. 188-190.

е/г./