Индукционный способ измерения скорости электропроводящего потока Советский патент 1981 года по МПК G01F5/00 G01P5/08 

(54) ИНДУКЦИОННЫЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩЕГО ПОТОКА

Изобретение относится к электромагнитным способам измерения скорости электропроводящих жидкостей в закрытых каналах. Известен бесконтактный индукцион ный способ измерения скорости электропроводящей среды, основанный на взаимодействии движущейся электропроводящей среды с бегущим магнитны полем и измерении индуцированных полей ijИзвестен также индукционный спос измерения скорости электропроводящи жидкостей с использованием бегущего магнитного поля возбуждения, при ко тором периодически меняют направление движения бегущего магнитного по и измеряют отношение суммы ЭДС, наводимых при прямом и обратном движе ниях поля возбуждения, к разности этих ЭДС 2. Недостатком существующих бесконтактных индукционных способов измерения скорости потока является то, что они позволяют определить- лишь среднюю скорость потока, не устанавливая особенностей течения жидко ти в закрытом канале (симметричност профиля скорости и степени отклонения от нее). Целью изобретения является повышение точности измерения скорости путем выявления отклонения профиля скорости от симметричного. Цель достигается тем, что измеряют суммарный магнитный поток в поперечном сечении канала и разность потоков магнитной индукции через одну из стенок (верхнююили нижнюю) канала по обе стороны от вертикальной плоскости симметрии канала. На фиг. 1 изображен измерительный блок; на фиг. 2 - размещение индикаторной обмотки относительно канала . Индикаторный блок состоит из индукторов 1 и 2 бегущего магнитного поля, индикаторных обмоток 3 и 4, регистрирующего прибора 5, закрытого канала б и индикаторной обмотки 7, соединенной с регистрирующим прибором 5. При движении, электропроводящей жидкости в бегущем магнитном поле в ней возникает вторичное магнитное поле, имеющее нормальную В у и тангенциальную В 2 компоненты. При симметричном профиле скорости по сечению канала (фиг.1) нормальная компонента вторичного магнитного ПОЛЯ, нечувствительная к распределению скорости по высоте канала, имеет симметричное распределение по ширине канала. В таком случае ЭДС индукции в обмотках 3 и 4 будут равны, и при встречном включении этих обмоток они компенсируют друг друга и трансформаторную ЭДС. В этом случае результирующая ЭДС, регистрируемая прибором 5, будет равна нулю. При наличии асимметрии в распределении скорости по ширине канала (или обратных течений) потоки нормальной составляющей вторичного магнитного поля через обмотки 3 и 4 будут всегда неодинаковы, что приведет к появлению ЭДС/ регистрируемой прибором 5, величина которой пропорциональна отклонению профиля скорости от симметричного.

Аналогично, при симметричном профиле скорости по высоте канала (фиг.2) распределение тангенциальной составляющей вторичного магнитного поля будет полностью.асим- метричным, и суммарный поток вторичного магнитного поля в направлении движения жидкости равен нулю, что фиксируется отсутствием ЭДС в индикаторной обмотке 7, охватывающей канал б.

Нарушение симметрии профиля скорости по высоте канала вызывает несимметричное распределение суммарного потока вторичного магнитного поля в направлении движения жидкости и при этом суммарный поток вторичног магнитного поля в направлении движения жидкости будет всегда отличньам от нуля, что обуславливает появление ЭДС в индикаторной обмотке 7 (фиг.2

Продольная компонента индукции поля возбуждения не влияет на измерение потока тангенциальной составляющей вторичного поля, так как она не зависит от скорости среды и полностью асимметрична по высоте канала.

Таким образом, описанный способ измерения потоков нормальной и тангенциальной составляющих вторичного магнитного поля вне канала при взаимодействии движущейся электропроводящей жидкости с бегущим магнитным полем позволяет наряду с измерением средней скорости потока обнаружить и измерить асимметрию профиля скорости по высоте и по ширине канала.

Повьндение точности измерения скорости электропроводящей среды позволит повысить эффективность ряда технологических процессов в химической и металлургической промышленности, так как делает возможным, например, определение возможных мес зарастания в закрытых каналах.

Формула изобретения

Индукционный способ измерения скорости электропроводящего потока жидкости в закрытом канале с использованием бегущего магнитного поля возбуждения индуцированныхЭДС,о т л и .чающийся тем, что, с целью повышения точности измерений путем выявления отклонения профиля скорости от симметричного, измеряют суммарный магнитный поток в поперечном сечении канала и разность магнитных потоков через одну из стенок канала по обе стороны от вертикальной плоскости симметрии канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

с

//////////// //л,

t /y f///////i)

////ff//// ////////L

чг.2