Массовый расходомер Советский патент 1979 года по МПК G01P5/08 G01F1/78 

Изобретение относится к измерению массового расхода диэлектрических мате риалов и веществ, транспортируемых с постоянной скоростью, и может быть использовано в ряде отраслей промышленности для контроля процессов, связанных с транспортировкой диэлектрических мате риалов. Известен массовый расходомер l, выпо няющий функции измерения расхода диэдёктрических материалов, содержаший две пары Кольцевых электродов, размещенных по обе стороны от радиально изо гнутого диэлектрического трубопровода. Недостатком указанного устройства является зависимость выходного сигнала от перемещения частиц материала по сечению трубопровода, что обусловлено тем, что напряженность электрического поля по сечению преобразователя имеет различную величину. Так, напряженность электрического поля имеет наибольшую величину у стенок трубопровода, а наименьшую величину - по центру сечения. В связи с этим, пересечение частицами одной и той же массы и диэлектрической проницаемости электрического поля по оси трубопровода и у стенок лает различные значения выходного сигнала. Целью изобретения является повышение точности измерения массового расходомера. Указанная цель достигается тем, что кольцевые электроды вьтолнены с шириной и зазором между электродами, равными диаметру трубопровода подачи потока. На фиг. 1 показана принципиальная схема массового расходомера. На фиг. 2 приведены градуировочные расходные характеристики расходомера для различных значений зазора между электродами и их ширины. Устройство содержит кольцевые электроды 1,2с шириной и зазором между RHMH, равными диаметру трубопровода 3. Электроды 1, 2 заключены в электростатический экран 4 и включены на вход измерителя емкости, содержашего мостовую 3 схему 5, запитанную от геяератора 6. Выход мостовой схемы 5 через избирательный усилитель 7, амплитудный детектор 8, нормирующий усилитель 9 вклточен на вход регистрирующего устройства 10. Описанное устройство работает следующим образом. При движении частиц (вещества) с постоянной скоростью, что наблюдается при применении оборудования, создающего постоянный расход транспортирующей фазы, например воздуха, изменение массового расхода Q{t) происходит согласно вьф.ажению Q(t)V jMCtldt (Л о где V - скорость потока; МШ- масса частиц в рабочем объеме преобразователя (плотность потока) . Изменение емкости между электродами 1, 2 в течение времени описывается следующим выражением ... (2, где oL - коэффициент чувствительности в любой плоскости, параллельной оси трубопровода; - диэлектрическая проницаемость транспортируемых частиц (вещества). При подаче напряжения на электроды 1, 2 и компенсации начальной емкости элементами мостовой схемы 5 в рабочем объеме трубопровода 3 создается электр ческое поле, коэффициент чувствительнос ти сС для которого имеет постоянное зна чение в любой плоскости, параллельной о оси трубопровода 3. При пересечении частицами электриче кого поля между электродами 1, 2 изменение емкости происходит пропорционально массе частиц (вещества), находящегося в рабочем объеме преобразователя. Испытаниям на экспериментальной ус тановке подверглись массовые расходоме ры с кольцевыми электродами, имеющие следующие отнощения: 3.) ,5d ; 2) e-l,5d; 3) s d; e d. Анализ экспериментальных данных по казывает, что глубина проникновения электрического поля в диэлектрический трубопровод 3 пропорциональна щирине зазора между кольцевыми электродами 04 1, 2 (фиг. 2, позиция 1). Это обусловлено тем, что при просыпке угольной пыли в центральной зоне, диаметр которой равен 0,5 d, продольное электрическое поле отсутствует, так как приращение емкости преобразователя равно нулю. При увеличении расстояния между электродами 1, 2 (фиг. 2, позиция 2) электрическое поле проникает на глубину, превыщающую диаметр трубопровода 3, и при этом в рабочем объеме преобра зователя создается зона повышенной напряженности. При увеличении ширины электродов до l,5d и сохранении за.зора между ними, равного диаметру трубопровода 3 (фиг. 2, позиция 3) в рабочем объеме трубопровода 3 воздается область пониженной напряженности, так как приращение емкости преобразователя уменьшается к оси рабочего объема. Анализ графика показывает, что для преюбразователя, у которого 5 - 3 и В - d , пр1фащение емкости в любой точке рабочего объема не зависит от положения струи ссыпаемого материала по сечению преобразователя, так как приращение емкости остается величиной постоянной. Таким образом, выполнение условий равенства ширины и зазора между электродами диаметру трубопровода позволяет создать в рабочем объеме преобразователя однородное электрическое поле, в котором смещение частиц по сечению преобразователя, вызываемое изменением режимов транспортировки частиц,практически не вносит дополнительной погрешности в измерение расхода, а расходнаг характеристика при этом линеаризуется. Формула изобретения АДассовый расходомер, содержащий кольцевые электроды, закрепленные на поверхности диэлектрического трубопровода попачи по-;тока, включенные на вход измерителя емкости, отличающийся тем, что, с целью повьпиения точности измерения маеСивого расхода, кольцевые электроды выполнены с шириной и зазором между Ш1МИ, равными диаметру трубопровода подачи потока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР N9 533871, кл. Q О1 Р 5/О8, 1976 (прототип).

PUZ.1

r

1/ 2

/