Датчик электромагнитного расходомера Советский патент 1982 года по МПК G01F1/58 

() ДАТЧИК ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО РАСХОДОМЕРА

Изобретение относится к приборостроению, а именно к устройствам для / измерения расхода жидкостей с ионной пройодимостью электромагнитным методом. Известен датчик электромагнитного расходомера, имеющий отрезок трубопровода, футерованный изнутри изоляцией, электроды, расположенные на.ди аметрально противоположных стенках трубопровода и изолированные от Недостатком известного датчика электромагнитного расходомера является сложность обеспечения герметичнос и соединения электрод-футеровкатрубопровод, способногб одновременно выдерживать температуру и давление. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является дат чик электромагнитного расходомера, содержащий магнитную систему, электроды, участок трубопровода с фу.теровкой, вь1полненной из двух слоев, причем соприкасающийся с измеряемой средой слой футеровки в месте выхода электродов выполнен из пористого материала t2. ; Однако в извест ном устройстве при изменении удельной электрической про вдимости среды возникают значительные погрешности измерения, что ограничивает область применения этого устройства. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет измерения грел с изменяющейся электропроводностью. Эта цель достигается тем, что в датчике электромагнитного расходомера, содержащем часток трубопровода с футеровкой, два элекГрода, окруженные изоляцией, и магнитную систему на диаметрально противоположных сторонах трубопровода, выполнены камеры с токопроводящими стенками, внутренние полости камер сообщаются с полортью трубопровода, при этом электроды установлены во внутренней полости камер, а токопроводящие стен ки камер, контактирующие с измеряемой с;редой, удалены от контактной поверхности электродов на расстояние не менее половины диаметра трубопровода. На фиг. 1 представлена схема датчика электромагнитного расходомера; на фиг. 2 - упрощенная эквивалентная схема расходомера. Датчик электромагнитного расходомера содержит отрезок трубопровода 1 электроды 2, приэлектродные камеры 3 с токопроводящими стенками. Трубопровод .имеет футеровку из изоля-„ ционного материала. Камера 3 не изолирована от трубопровода 1 и заполня ется протекающей по трубопроводу средой. Контактная поверхность 5 электродов 2 удалена от стенок камеры на расстояние R, составляющем не менее половины диаметра трубопровода Принцип работы датчика электромаг нитного расходомера основан на измерении ЭДС, индуктируемой в потоке электропроводной жидкости, которая при своем движении пересекает магнит ное поле. В соответствии с законом электромагнитной индукции ток, возникающий в жидкости, перпендикулярен направле нию движения последней и направлению магнитного поля. Индуктируемая ЭДС пропорциональна расходу электропроводящей жидкости и снимается с помощью электродов. Особенностью датчика является наличие в нем камер 3, стенки которых не изолированы от среды. Камеры пред ставляют собой цилиндры с радиусами R, составляющими не менее половины диаметра трубопровода 1. Внутри камер расположены изолированные от сте нок трубопровода электроды 2. Стенки камер 3 заземлены. Неизолированны стенки камер и трубопровода, контактирующие с измеряемой средой, удалены от Контактных поверхностей электродов на расстояние, соизмеримое с расстоянием между контактными поверхностями электродов. В связи с этим ослабление сигнала за счет шунтирующего эффекта происходит не более, чем в 2-3 раза. Шунтирующий эффект не зависит от изменения удельной электрической прово димости среды, так как сопротивление между электродами в области, где индуктируется сигнал, и сопротивление шунтирования сигнала определяется электропроводностью одной и той же среды, и отношение этих сопротивлений остается постоянным, не зависит от электропроводности и температуры среды. Рассмотрим эквивалентную схему расходомера, приведенную на фиг. 2, где Е и Е- - средние индуцируемые ЭДС на электродах; и R внутренние сопротивления электродов относительно средней заземленной точки; шунтирующие сопротив ulления камер; 2 &Xi и Zgx,j эквивалентные входные сопротивления измерительного устройства. При изменении удельной электрической проводимости измеряемой среды изменяются R и R/. В той же мере изменяются и сопротивления R,,, так как камеры заполнены измеряемой средой. Таким образом, исходя из эквивалентной схемы, выходное сопротивление датчика изменяется незначительно в широких пределах изменения удельной электрическ ой проводимости среды и остается на уровне 0,1 от эквивалентного входного сопротивления измерительного устройства. Одним из достоинств конструкции датчика электромагнитного расходомера является упрощение изготовления изоляционного покрытия, не требуется его герметизация, в связи с чем для высокотемпературных сред возможно применение в качестве изоляционного покрытия втулок, изготовленных из материалов, выдерживающих высокие температуры и сильно агрессивные среды. Как показали расчеты и экспериментальные исследования, предлагаемый датчик электромагнитного расходомера позволяет измерять расход сред с высокими температурами и давлением с достаточно высокой степенью точности (1,5 - 2°). Формула изобретения Датчик электромагнитного расходомера, содержащий участок трубопровода с футеровкой, два электрода, окруженные изоляцией, и магнитную систему, отличающийся тем, что.