Электромагнитный расходомер Советский патент 1980 года по МПК G01F1/00 

(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНБ1Й РАСХОДОМЕР

1

Изобретение относится к измерениям скорости и объемного расхода проводящих жидкостей на основе кондукционного электромагнитного метода.

Известен электромагнитный расходомер, содержащий магнитную систему, создающую переменное магнитное поле, участок трубопровода, на котором расположены два сигнальных и два дополнительных нейтральных электрода, компенсирующий виток с потенциометром, дифференциальный усилитель, а также дополнительный потенциометр, крайние выводы которого подключены к нейтральным электродам, а вывод его движка соединен с общей точкой дифференциального усилителя 1.

Этот расходомер обладает недостатком, заключающемся в следующем: электрическая цепь, состоящая из первого нейтрального электрода, столба жидкости в рабочем участке расходомера, второго нейтрального электрода и дополнительного потенциометра, представляет собой замкнутый электрический контур, находящийся в переменном магнитном поле первичного электромагнитного преобразователя расходомера (ЭМП). По контуру протекает ток, вызванный ЭДС,

возникщеи в этой цепи согласно закону электромагнитной индукции. Величина этого тока зависит от параметров магнитного поля, пронизывающего замкнутый контур, от его площади, а также от сопротивления столба жидкости между нейтральными электродами и

сопротивления дополнительного потенциометра.

Наличие такого тока крайне нежелательно, поскольку приводит к возникновению дополнительных электрохимических процессов в жидкости, что в свою очередь, ухудшает стабильность нулевого уровня сигнала ЭМП и увеличивает погрешность измерения скорости или расхода жидкости.

Целью изобретения является увеличение стабильности нулевого сигнала и повышение точности измерения.

Цель достигается те.м, что предлагаемый расходомер снабжен переменным резистором, подключенным к нейтральным электродам, причем выводы этого резистора и дополни20 тельного потенциометра лежат по разные стороны плоскости, совпадающей с направлением силовых линий магнитного потока и проходящей через ось рабочего участка трубопровода расходомера.

На фиг. 1 приведена электрическая схема предлагаемого расходомера; на фиг. 2 - упрощенная эквивалентная электрическая схема ЭМП расходомера и цепей его балансировки; здесь нейтральные электроды изображены в виде коаксиальных штуцеров, магнитная система и компенсирующий виток отсутствуют, кроме того, предполагается, что магнитное поле нормально плоскости рисунка и в рассматриваемый момент времени направлено в соответствии с указанным на рисунке знаком + .

Электромагнитный преобразователь 1 (фиг.- 1) расходомера содержит магнитную систему 2 с обмоткой, питаемой переменным током, сигнальные электроды 3 и .4 и дополнительные (нейтральные) электроды 5 и 6. Нейтральные электроды 5 и 6 присоединены к крайним выводам дополнительного потенциометра 7, а его движок подключен к общей входной точке 8 дифференциального усилителя 9.

В магнитном поле ЭМП расположен также компенсирующий виток 10, крайние выводы которого подключены к регулирующему потенциометру 11, находящемуся во вторичном приборе 12. Средний вывод этого витка подключен к сигнальному электроду 3, а движок потенциометра 11 - к входной клемме 13 усилителя 10. Второй вход 14 этого усилителя присоединен к другому сигнальному электроду 4.

Как было сказано выше, в цепи (фиг. 2) нейтральный электрод 5 - столб жидкости между нейтральными электродами - второй нейтральный электрод 6 - дополнительный потенциометр 7 протекает ток J i, направление которого выбрано в соответствии с правилом буравчика и показано на фиг. 2 пунктирной линией.

При подключении к нейтральным электродам 5 и 6 переменного резистора 15, выводы которого лежат по другую сторону (относительно выводом потенциометра 7) плоскости А-А, совпадающей с направлением силовых линий магнитного потока и проходящей на фиг. 2 также нормально плоскости чертежа через ось ЭМП, в цепи нейтральный электрод 5 - столб жидкости между нейтральными электродами - нейтральный электрод 6 - переменный резистор 15 возникает ток J г- Величина этого тока также зависит от площади контура, от величины магнитного поля, пронизывающего этот контур, а также от сопротивления столба жидкости в рабочем участке расходомера между нейтральными электродами и от сопротивления резистора 15. Направление тока Jg. на фиг, 2 показано сплошной линией.

Как следует из фиг. 2, направление токов J I и J 2 в столбе жидкости противоположно; Поэтому, подобрав величину резистора 15 такой, чтобы обеспечить условие J г -J (, можно добиться полного уничтожения тока в столбе жидкости между нейтральными электродами, что приведет к увеличению стабильности нулевого сигнала расходомера и повышению точности измерения.

Ориентировочно величину сопротивления резистора 15 можно определить из следующего выражения:

Кх 4(Кж +Rar.-R«, где t t - ЭДС, возникающие в контуре с дополнительным потенциометром 7 и с резистором 15 соответственно;

ж - сопротивление столба жидкости между нейтральными электродами;R3.n- сопротивление дополнительного

потенциометра 7.

Практически, если площади этих двух контуров примерно равны, то и величины сопротивлений резистора 15 и потенциометра 7 будут также соизмеримы.

По сравнению с известными данное устройство позволяет увеличить стабильность нулевого сигнала расходомера, что в результате приводит к уменьшению погрешности измерения скорости или расхода жидкости.

Формула изобретения

Электромагнитный расходомер по авт.св. № 489946, отличающийся тем, что, с целыо увеличения стабильности нулевого сигнала и повышения точности измерения, он снабжен переменным резистором, подключенным к нейтральным электродам, причем выводы этого резистора и дополнительного потенциометра лежат по разные стороны плоскости силовых линий магнитного потока, проходящей через ось рабочего участка трубопровода расходомера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 489946, кл. G 01 F 1/00, 23.01.74 (прототип)

(Jx

A

A