Прибор для измерения расхода жидкости в трубах Советский патент 1949 года по МПК G01P5/02 G01F1/28 G01F1/56 

Известны приборы для измере:ния жидкостей в трубах, заключающие в себе металлический сердечник, помеихенный внутри трубы, .восиринимающий наиор жидкости и уравновешиваемый электромагнитными силами, развиваемыми индукционной катушкой, в которую входит сердечник.

Предлагаелгый прибор отличается от известных тем, что, с целью повышения чувствительности прибора, в электрическую цепь включена ин.дЗкционная катушка последовательно с конденсаторами. Эта цепь настроена близко к резонансу напряжения. Схема такого прибора изображена на чертеже.

Прибор для измерения расхода жидкости в трубах питается от сети иеременного тока через вспомогательный феррорезонансный стабилизатор }, величина выходиого напря.ження которого изменяется в малых пределах при значительных колебаниях нанряжения сети.

Рабочая цепь расходомера состоит из соленоида 2 со стержневым же.лезным сердечником 3 и батареи конденсаторов 4. Величины реактивных С0прот1-гвлений соленоида и конденсаторов подобраны так, чтобы рабочая цепь была настроена близ;ко к резонансу и представляла собой, в целом, индуктивную нагрузку.

Когда по соленоиду проходит переменный электрический ток, сердечник втягивается внутрь соленоида, где он свободно повисает в таком положении, при котором тяговое усилие равно весу сердечника.

Динамическое давление жидкости на шайбу 5 передается через шток на сердечник, нарушает равновесие тягового усилия и силы веса сердечника, и он начинает опускаться. При этом реактивное сопротивление соленоида уменьшается, а проходящий по нему ток и развиваемое им тяговое усилие увеличиваются. В результате этого движение сердечника приостановится в том положении, при котором уваяичение действующей на него силы динамического напора жидкости будет скомпенсировано таким, же увеличением тягового усилия соленоида. Это увеличение тягового усилия связано с соответствующим увеличением силы тока, проходящим по соленоиду; такнм образом по величиее этой силы то«а можно измерять расход жидкости.

Аналогич}ю уменьшение расхода жидкости и, следовательно, ее дина, мического напора вызывает перемещение сердечника вверх до положения нового статического равновесия действующих на него сил, при

407

котором тяговое усилие уменьшится на величину уменьшения силы динамического напора, и соответственно уменьшится рабочий ток соленоида.

Конденсаторы 4 в.ключены в рабочую .цепь расхОдамера, и эта цепь настроена близко к резонансу для того, чтобы при неремеш;ении сердечника и соответствующем изменении реактивного сопротивления соленоида добиться резкого изменения общего сонротивления цепи и, следовательно, резкого изменения тока и тягового усилия соленоида. Зто позволяет достичь значительного изменения тока и тягового усилия соленоида при весьма незначительных перемещениях сердечника.

Тяговая характеристика соленоида со стержневым железным сердечником, если сердечник находится в насыщенном состоянии, обнаруживает, что на определенном участке перемещения сердечника вдоль оси соленоида тяговое усилие зависит только от силы тока и не зависит от положения сердечника. Следовательно, если сердечник не выходит за пределы этого участка постоянной тяги, то каждому данному значению тягового усилия, равного сумме веса сердечника и силы дин ам1ическо.го напора жидкости, соответствует совершенно определенное значение силы тока, проходящего но соленоиду. Поэтому изменение напряжения питанля, а также сопротивления проводки, не может исказить показаний расходомера, а просто .компенсируется соответствующим автоматическим перемещением сердечника. Поскольку при этом сердечник не выйдет из участка постоянной тяги, его сила тока будет попрежнему зависеть только от тягового усилия Е-г будет однозначно определять мгновенный расход жидкости. Практически, благодаря уже упо-МИНавшейся резонансной настройке рабочей цени, перемещения сердечника ничтожны и всегда ограничены зоной постоянной тяги.

Так как при нулевом расходе жидкости в рабочей цепи расходомера течет определенный ток, необходимый для поддерживания сердечника н:а весу, то для измерения применена схема с компенсацией начального значения силы тока. Для этОГО в (рабочую цепь включено сопротивление 6 и параллельно ему гальванометр 7 постоянного тока, питаемый выпрямленным по двухполупериодной купроксной схеме током. Начальное значение последнего компенсируется током всномогательного сухого элемента, поскольку через гальванометр проходит разность этих токов..

Предмет г з о б р е т е н и я

Прибор для измерения расхода жидкости в трубах, заключающий в себе воспринимающий напор жидкости сердечник, помещенный внутри трубы и уравновешиваемый электромагнитными силами, развиваемыми индукционной катушкой, охватывающей его, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью увеличения чувствительности прибора, индукционная катушка включена последовательно с конденсаторами в цепь,, настроенную близко к резонансу напряжений для увеличения: изменения силы тока в цепи при небольщи-х перемещениях сердечника.

,.

1 И идчосто i 5