Индукционный датчик скорости Советский патент 1980 года по МПК G01R5/08 

Изобретение отнобится к измерительной технике, а именно к измерению скорости движения жидкости электромагнитным методом. Датчик может использоваться также в качестве индукционного лага на кораблях . Известен .,&ле ктромагнитнь й датчик скорости потока, содержащий соленои охватывающий корпус с расположенными вдоль его образунвдих электродами l. На работу этого датчика оказывают существенное влияние усло вия обтекания. Известен также датчик потока, в котором этот недостаток частично устранен. Он содержит магнитную систему возбуждения и электроды,раз мещенные на плоском основании 2. Наиболее близким по технической сущности является индукционный датчик скорости, который состоит из экранирующего корпуса, магнитной системы возбуждения и установленных на общем основании измер ительных и заземленных электродов fij , Недостатком такого датчика являе ся то, что он измеряет скорость по тока забортной воды непосредственно в пограничном слое. Эта особенность измерения скорости потока в пограничном слое приводит к значительньм погрешностям. Основная доля снижаемой датчиком ЭДС индуцируется у поверхности электродов, в переходном слое, распределение скоростей в котором сильно зависит от внешних факторов (УСЛОВИЯ обтекания, обрастание днища и т.п.). Цель изобретения - увеличение чувствительности и уменьшение влияния условий обтекания на результаты измерения. Для этого датчик снабжен првто.рителем и дополнительными фокусируюадйми электродами, размещенными на основании датчика между измерительным и заземленным электродами, причем измерительный электрод подклю-. чен ко входу повторителя, выход которого подключенК дополнительным фокусирующим электродам. Таким образом, потенциал фокусирующих электродов искусственно поддерживается внешней цепьюс повторителем, равным потенциалу -измерительных электродов .-/Градиент поля у измерительного электрода снижается, и силовые линии отжимаются от

корпуса, выходят в 5терй;фернйнуюзону (т.е. зону развитого потока), где на скор5р ть ЖИДКОСТИ WeHfeme влйягот условия обтекания.

На чертеже изображен предлагаемы

.: .-: Датчик содержит экранирующий корпус 1, магнитную-.систему 2, которая питается переменным током, заземленные электроды 3 и измерительный электрод 4, а также фокусирующие электроды 5, которые размещены между измерительным и .заземленным электродами на основании датчика иподключены к низкоомному выходу повторителя 6 с единичным коэффициентом передачи. Пунктиром изображена некоторые линиг электрического поля.

Измерительный электрод 4 и заземленные электроды 3 обеспечивают съем потенциала жидкости на высокоомный вход повторителя б.

Устройство работает следующим образом.

При движении поток пересекает силовые линии магнитного поля, созданного магнитной Системой 2, расположенной внутри корпуса 1, и в забортном объеме жидкости наводится ЭДС, пропорциональная скорости Эта ЭДС снимае.тся между измерительным электродом 4 и заземленным электродом 3 и поступает на вход повторителя 6, низкоомный выход которого

подключен к фоку(:;йрук)щим элёктр1Одам 5, и последние приобретают потенциал измерительных электродов..

В объеме жидкости возника ёт дополнительШе электрйчё ко ё гТолё, бтжимаaiiee поле измерительного электрода от днища судна, йыводя его из погра ничного слоя обтекания в скоростную, развитую зону потока, в итого вом сигнале большую роль играют альние, скоростные слои потока,и брастание днища, изменение пограничного слоя меньше сказываются на выходном сигнале. Так как дальние слеш потока имеют 15 6йьш5гоёкбрость, ем пограничные слои, выходной лектрический сигнал датчика при

той же скорости судна уветзичивается. .

Таким образом, наличие повторителя и дополнительных, эквипотенциальных с измерительными фокусиругацйх электродов позволяет повысить выходной сигнал и снизить погрешность от обрастания днища, дифферента и т.п. факторов, влияющих на эпюру скорос тей в пограничном слое, т.е. метрологические характеристики датчика улучшаются. Следует отметить, что повышение метрологических свойств датчика не сопровождается значительньпи усложнением его. Сигнал с повторителя можно использовать одновременно для эквипотенциального экранирования отводящего кабеля,что способствует увеличению помехоустойчивости лага в целом.

Формула изобретения

Индукционный датчик скорости, содержащий экранирующий корпус, магнитную систему возбуждения и установленные на общем основании измерительные и заземленные электродь, отличающийся тем, что с целью увеличения чувствительности и Уменьшения влияния условий обтекания на результаты измерения, он снабжен повторителем и дополнительными фокусирующими электродами, установленными на основании датчика между измерительным и заземленным электродами, причем измерительный электрод подключен ко входу повторителя, выход которого связан с допблнитёльньми фокусирующими электродами. . .

Источники информа.ции, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 521520, кл. G 01 Р 5/08, 1974..

2,Авторское свидетельс.тво СССР № 396626, кл. G 01 Р 5/08, 1970 v

,3. Питеряков В. В. и др. Электромагнитн ые лаги. - Измерение, контроль, автоматизация, 1976, № 2 (6) с.. (прототип).

.V Л г i

/ / S I L i

//

-

t Vу / . N

V

и т ч-/7Лч1

I AV - -- - -/;

ч

X

/ /

ч

X / X

V.