Кондукционный измеритель скорости (расхода) Советский патент 1981 года по МПК G01F1/58 

1

Изобретение относится к кондукционным расходомерам, измеряющим расход жидких металлов при высоких температурах.5

Известны кондукционные измерители скорости (расхода), содержащие магнитную систему переменного тока, основные и дополнительные электроды, расположенные на образующих трубо- Q провода, и измерительную схему, выполненную в виде схемы сравнения U1.

Однако для отвода сигналов с электродов в этих расходомерах используется коаксиальный кабель, в котором практически отсутствует сигнал, индуцированный в самом кабеле полем первичного преобразователя.

Известны также кондукционные расхо-, домеры, содержащие магнитную систе- 20 му переменного магнитного поля и канал с расположенными на его образующих электродами, в котором выводы от пары электродов с одной стороны канала выполнены коаксиальным кабелем, 25 целиком лежащим на образующей, выводы от второй пары электродов с противоположной стороны канала выполнены коаксиальным кабелем в виде полупетли, а выводы кабелей через суммирую- 30

щее устройство подсоединяют к измерительной схеме,

В известных расходомерах суммарный сигнал трансформаторной помехи от одной пары электродов равен по абсолютному значению суммарному сигналу трансформаторной помехи от другой пары электродов и при подаче сигналов от обеих пар электродов на сумматор сигналы трансформаторной помехи вычитаются. Таким образом, на выходе сумматора трансформаторная помеха равна нулю. Равенство трансформаторных помех о обеих пар электродов достигается за счет того, что .выводы одной пары электродов выполнены коаксиальным кабелем, целикол лежащим на образующей трубопровода, а второй пары - коаксиальным кабелем в виде полупетли, причем напротив электрода, присоединенного к жиле кабеля у одной пары, диаметрально противоположный электрод другой пары присоединен к оболочке кабеля 2.

В известных расходомерах трансформаторных помех от обеих пар электродов достигается только в том случае, когда силовые линии магнитного поля, создаваемого магнитной системой.

перпендикулярны плоскости, проходящей через все электроды.

При эксплуатации расходомеров при высоких температурах жидкого металла когда канал и магнитная система и элементы их крепления находятся при высокой температуре,вследствие линейных расширений происходят взаимные сдвиги магнитной системы относительно канала, в том числе разворот маг;Нитной системы относительно канала. Такие развороты возможны также при переустановке расходомеров с одного объекта на другой, а также при наличии в процессе эксплуатации трясок вибраций и т.п. При развороте магнитной системы относительно канала в вышеупомянутом расходомере равенство величин трансформаторных помех с обеих пар электродов нарушается, в результате чего на выходе сумматора появляется сигнал помехи, пропорциональный разности величин трансформаторных помех с обеих пар электродов, что приводит в конечном итоге к погрешности измерений.

Цель изобретения - повышение точности измерения расхода путем устранения зависимости трансформаторной помехи от взаимных угловых разворотов магнитной системы и трубопровода Поставленная цель достигается тем что в кондукционном измерителе скорости (расхода), содержащем магнитную систему переменного тока, электроды, расположенные попарно на образующих трубопровода, и подсоединенные к коаксиальным кабелям, расположенным на тех же образующих и соединенным с измерительной схемой сравнения жилы коаксиальных кабелей соединены с первыми двумя диаметрально противоположными электродами, а оболочки кабелей соединены со вторыми диаметрально противоположными электродами; при этом кабели размещены на поверхности трубопровода симметрично центральной по отношению к обеим парам электродов образующей трубопровода по одну сторону от плоскости, проходящей через все электроды, причем разность проекций на плоскость, проходящую через все э;7ектродал, площадей, лежа1цих по разные стороны по отношению к сечению, проходящему через первые два диаметрально противоположные электрода, и ограниченных коаксиальными кабелями и линией пересечения трубопровода с сечением проходящим через первые два диаметрально противоположные электрода, равна разности проекций на плоскость проходящую через все электроды, площадей, лежащих по разные стороны по отношению к сечению, проходящему через вто1ме два диаметрально противоположные электрода, и ограниченных коаксиальными кабелями и линией пересечения трубопровода с сечением.

проходящим через вторые два диаметрально противоположные электрода.

На чертеже приведен вариант конструктивного выполнения кондукционного расходомера.

Расходомер содержит трубопровод 1, магнитную систему 2, электроды 3, 4 и 5, б и кабели 7 и 8.

На диаметрально противоположных образующих трубопровода 1, находящегося в зазоре магнитной системы 2, друг против друга расположены две пары электродов 3,4 и 5,6. Жилы коаксиальных кабелей 7 и 8 присоединяются соответственно к двум диаметрално противоположным электродам 3 и 5, а оболочки этих же кабелей присоединяются соответственно к другим диаметрально противоположным электродам 4 и 6. Затем каждый кабель загибается, оба кабеля прокладываются по поверхности трубопровода с одной стороны от плоскости, проходящей через все электроды 3,4 и 5, 6. Каждый кабель прокладывается симметрично центральной образующей относительно двух образующих, на которых находятс электроды , т.е. каждый кабель проклдывается между образующей, на которой находятся электроды, к которым он присоединен, и центральной обра7 зующей 9. Каждый из кабелей 7 и 8 загнут по направлению к другому и образует петлю, часть которой расположена за плоскостью АА, проходящей через электроды 4 и 6, к которым присоединены оболочки кабелей 7 и 8, а вторая часть - между указанной плоскост-ью АА и плоскостью ББ, проходящей через два других диаметрально противоположных электррда 3 и 5, .за которым параллельно друг другф расположены концы кабелей 7 и 8. При этом разность проекций на плоскость, проходящую через все электроды, площадей (S +85) и (SfT,+ S/ ) , лежащих по разные стороны по отношению к сечению, проходящему через одни диаметрально противоположные электроды и ограниченных коаксиальными кабелями и линией пересечения трубопровода с сечением, проходящим через указанные диаметрально противоположные электроды, равна разности проекций на плоскость, проходящую через все электроды, площадей (S + 8,+ Sj + S ) и S , лежащих по разные стороны по отношению к сечению, проходящему через другие диаметральнр протвоположные электроды и ограниченных коаксиальными кабелями и линией пересечения трубопровода с сечением, проходящим через другие указанные диаметрально противоположные электроды, т.е.

S 5 V%--V 5 SПри таком способе разводки равенство трансформаторных помех для обеих пар электродов соблюдается не только при условии перпендикулярности силовых линий магнитного поля к плоскости, проходящей херез все электроды, но и при любых, возможных при эксплуатёщии поворотах магн ной системы относительно канала. В результате, на выходе сумматора сиг налов от обеих пар электродов транс форматорная помеха равна нулю, что обеспечивает более высокую точность измерений в условиях высоких температур . Формула изобретения Кондукционный измеритель скорости (расхода), содержащий магнитную систему переменного тока, электроды, .расположенные попарно на образующих трубопровода и подсоединенные к коаксиальным кабелям, расположенным на тех же образующих и соединенным измерительной схемой, отличаю щ и и с я тем, что, с целью повышен точности измерения, жилы коаксиальных кабелей соединены с первыми дву мя диаметрально противоположными электродгъми, а оболочки кабелей сое динены ей вторыми двумя диаметральн противоположными электродами, при этом кабели размещены иа поверхности трубопровода симметрично центральной по отношению к обеим парам электр9дов образующей трубопровода по одну сторону от плоскости, проходящей через все электроды, причем разность проекций на плоскость, проходящую через все электроды, площадей, лежгицих по разные стороны, по отношению к сечению, проходящему через первые два диаметрашьнй противоположные электрода, и ограниченных коаксиальными кабелями и линией пересечения трубопровода с сечением, проходящим через первые два диаметрально противоположные электрода, равна разности проекций на плоскость, проходящую через все электроды, площадей, лежащих по разные стороны по отношению к сечению, проходящему через вторые дба диаметрально противоположные электрода, и ограниченных коаксиальными кабелями и линией пересечения трубопровода с сечением, проходящим через вторые два диаметргшьно противоположные электрода. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 433851, кл. G 01 F 1/00, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР 657253, кл. G 01 -F 1/58, 1977 (прототип).