Устройство для бесконтактного измерения расхода (скорости) течения электропроводящей жидкости Советский патент 1982 года по МПК G01F1/58 

3 Поставленная цель достигается тем, что индикаторная катушка выполнена в виде двух секций, оси которых смещены относительно плоскост с нулевым значением магнитной индук ции поля возбуждения, на расстояние J , определяемое из соотношения-полюсное деление индуктора возбуждения, -номинальный расход (скорость) среды, -оптимальная для данных конкретных условий частота магнитного-поля возбуждения . Индукционный расходомер (фиг.1) содержит источник 1 тока возбуждени последовательно соединенный с резис тором шунта 2, преобразователь расхода с возбуждающим индуктором 3, калиброванным участком канала k, рр емным индуктором 5, схему 6 ком- . мутации, калибратор 7, измерительный усилитель 8, фазовращатель 9, фазовый детектор 10, фазовращатель 11, индикатор и источник питания электронных схем 12. Преобразователь (фиг.2) содержит возбуждающий индуктор 3 с полюсным делением, равным Т с размещен ми на нем обмотками, создающими пул сирующее магнитное поле возбуждения, приемный индуктор 5 с измерительной обмоткой, выполненной в виде двух секций 13 и 1 и компенсационной обмоткой 15. Расстояние между осями секций и плоскостью с нулевым значением (индукции поля возбуждения) t Т/. Обмотки 1б возбуждения соединены последовательно с компенсационной обмоткой 15 и подключены через резистор шунта 2 источнику 1 тока возбуждения, а секции 13 и измерительной обмотки через блок 6 коммутации подключены к измерительному блоку. При измерении секции 13 и Tt соединены согласно и суммарный сигнал подается на вход фазового детектора 10. Сигнал, снимаемый, с резистора шунта 2(Rui) через фазовращатель 11, поступает на вход опорного напряжения детектора. Устройство работает следующим образом. При отсутствии электропроводящей среды в канале, когда преобразователь расхода подключен к источнику 1 тока возбуждения, благодаря наличию компенсационной обмотки 15 ЭДС в секциях 13 и Т измерительной обмотки равны нулю. Когда контролируемая среда в канале неподвижна в измерительных обмотках наводятся противофазные ЭДС пропорциональные вихревой составляющей индуцированного магнитного поля. При движении электропроводящей среды по каналу в измерительных обмотках наводятся синфазные ЭДС пропорциональные скорости контролируемойсреды. Величины вихревой и скоростной (: ЭДС в секциях приемной обмотки датчика могут быть записаны следующим образом: fj К б Vf t Ьо cos е 2Кб{Ч й„5{и амплитудное значение индукции, расстояние между плоскостью с нулевым значением магнитного поля возбуждения и осями секций приемной обмот ки, коэффициент, зависящий от конструкции преобразователя, проводимость среды, скорость среды; частота тока возбуждения. Квадратурный фазовый сдвиг между сигналами,. снимаемыми с секций приемной обмотки ,. г t а а о I будет иметь место при скорости контролируемой среды равной V 2rftj-H. Когда коммутатор находится в положении Измерение дигналы, снимаемые с секций приемной обмотки, суммируются и поступают на вход измерительного усилителя 8 (фаза опорного напряжения устанавливается по максимуму показаний индикатора расхода при фиксированном значении последнего). 5 Как первичная настройка, так и настройка у потребителя в условиях отсутствия метрологических сТендов проводится в следущем порядке. Когда коммутатор находится в положении Калибровка, изменением скорости (расхода) жидкого металла устанавливают нулевое положение стрелки индикатора расхода. Это ука зывает на квадратурный фазовый сдви между сигналами, снимаемыми с измерительных обмоток датчика, что соответствует номинальной скорости контролируемой среды v ltftff-;s- hepeвoдя коммутатор в положение Из рение, калибратором 7 устанавливают индикатор расхода в положекме, соответствующее номинальному расходу. Геометрические параметры датчика расхода и частоту тока возбуждения выбирают таким образом, чтобы п сл.едняя соответствовала при номинал ном расходе оптимальной работе. Таким образом, при извectныx номинальной скорости и оптимальной частоте смещение секций приемной об мотки может быть определено из соот ношения t . VH предусмотрен контроль измеритель ного блока, осуществляемый путем подачи опорного напряжения с шунта 2 на вход усилителя 8 и на вход опорного напряжения фазового детектора. Изменением величины сдвига фазы усилителя (коммутатор в положе нии Контроль) при помощи фазовращателя 9, добиваются максимального показания стрелочного индикатора. TJ 5 Таким образом, существенно уменьшается погрешность, обусловленная фазовым сдвигом сигнала за счет разброса параметров- элементов усилитепя 8. Формула изобретения Устройство для бесконтактного измерения расхода (скорости) течения электропроводной жидкости, содержащее индуктор, создающий пульсирующее магнитное поле возбуждения, индикаторную катушку и измерительное устройство, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности измерения, индикаторная катушка выполнена в виде двух секций, оси которых смещены относительно плоскости с нулевым значением магнитной индукции поля возбуждения на расстояние определяемое из соотношения g-.l- «re tor Jl t6«T полисное деление индуктора где t возбуждения;номинальный расход (скоррсть) среды i оптимальная для данных конкретных условий частота магнитного поля возбуждения. Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 286266, кл. G 01 F 1/58, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР № 169816, кл. G 01 F 1/58, 19бЗ (прототип).

(риг. 1

KI О .л (Риг.1 .г