Электродная система электромагнитного преобразователя расхода Советский патент 1983 года по МПК G01F1/58 

Изобретение относится к измерению расхода электропроводящих жидкостей электромагнитным методом.

Известны электродные системы элект ромагнитных преобразователей расхода, содержащие соединенный с входом неинвёртирукщего усилителя гальванически или емкостно контактирующий с измеряемой средой сигнальный электрод с развитой поверхностью и окружакпфий его с внешней по отнсжоению к измеряемой среде стороны, соединенный с вы. ходом того же усилителя экранный электрод, причем экранному электроду придан потенциал, больший потенциала сигнального электрода С 3

Вследствие высокого входного импеданса данных электродных систем возможно измеЕ ение с их помощью расхрда. малопроводящих, осадкообразующих и загрязненных сред.

Известны также электродные системы, содержащие соединенный с входом повторителя напряжения сигнальный электрод с развитой поверхностью и , окружающий его с внешней стороны, соединенный с выходом того же пов1 орителя напряжения экранный электрод. Равенство потенциалов сигнального, и экранного электродов обёспечи-

вает, наряду с высоким импедансом, стабильный коэффициент передачи электродной систенш вследствие отсутствия тока через межэлектродный импеданс. Сигнальный электрод гальванически или емкостно койтактирует с измеряемой средой Г 2.

Недостатками известной электродной. cиcтe вd являются сложность и низкая

10 технологичность конструкции, предусматривающей размещение электродов между слоями многослойной диэлектрической стенки трубопровода преобразователя расхода, а также малая об15ласть испол1|Эования из-за чувствительности к вибрационным помехам вследствие значительности и малой стабильности емкости между поверхностными электродами.

20

Цель изобретения - уп рсадение конструкции и расошрение области использования элеактродной системы с высоким входным импедансом.

Указанная цель достигается тем,

25 что в электродной системе электромагнитного преобразователя расхода, содержащей соединенный с входом повторителя напряжения сигнальный электрод и окружаюоцай его с внешней сторо30ны, соединенный с выходом того же повторителя напряжения экранный электрод, сигнальный электрод выполнен с линейными размерами рабочей части не менее чем в 10 раз меньшими внутреннего диаметра канала преобра.зователя расхода, при этом экранный электрод выполнен с линейными размерами вдоль ограничивающей поток внут ренней поверхности канала преобразователя расхода не менее чем в 10 раз большими линейных размеров рабочей части сигнального электрода. Экранный электрод может быть выполнен в виде окружающего сигнальный электрод электрически изолированного от остальной части трубопровода электропроводящего участка стен ки трубопровода преобразователя расНа чертеже показан вариант конструктивного выполнения электродной системы. Электродная система содержит сигнальный электрод 1, окружающий его внешней стороны экранный электрод 2 и повторитель 3 напряжения, вход ко торого соединен с сигнальным электродом, а выход с экранным электродом 2 и выходом электродной систе мы. Электродная система функционируе следующим образом. Возникающий в измеряемой среде электрический потенциал вызывает со ответствующие изменения потенциала сигнального электрода 1, при этом изменения потенциала экранного элек рода 2 повторяют изменения потенциа ла сигнального электрода 1 вследствие поступления на экранный электро 2 через повторитель 3 напряжения потенциала, равного потенциалу сигнального электрода. С выхода повторителя 3 напряжения регистрируемый сигнал поступает также на дальнейшу обработку. Вследствие значительного превышения размеров экранного элект рода 2 над размерами сигнального 1 электрическое поле в окрестностях сигнального электрода имеет близкий к нулю градиент, что снижает токи утечки через межэлектродный импедан и обеспечивает тем самым регистраци сигнала также в случаях отделения измеряемой среды от сигнального электрода 1 слоем малопроводящего осадка, загрязнениями или пленкой окисла либо выполнения сигнального электрода конструктивно гальваничес ки отделенным от измеряемой среды для защиты его от коррозии. Вследствие относительно малой пл щади сигнального электрода 1 и его удаленности от большей части поверх ности экранного электрода 2 величина межэлектродной емкости электродной системы мала и незначительно за висит от изменений формы и площади экранного электрода, что делает электродную систему малочувствительной к. генерируемым при изменениях данной емкости вибрационным помехам (микрофонному эффекту). При этом малая площадь сигнального электрода позволяет обеспечить жесткость его конструкции и тем самым снизить чувствительность электродной системы к виб-. рационным помехам. Выполнение экранного электрода в виде окружающего сигнальный электрод электрически изолированного от остальной части трубопровода электропроводящего участка позволяет ввиду массивности и конструктивного единства экранного электрода с несущей конструкцией преобразователя расхода дополнительно снизить чувствительность электродной системы к вибрационным помехам, а также упрощает конструкцию электродной системы из-за устранения экранного электрода как самостоятельного конструктивного элемента. Кроме того, расширяется область ее использования, так как для крепления сигнального электрода используются известные устройства, применяемые для электродных систем без эквипотенциального экранирования сигнального электрода. Изобретение может использоваться в электромагнитных расходомерах для агрессивных, корродирующих или осадкообразующих сред. Формула изобретения 1. Электродная система электромагнитного преобразователя расхода, содержащая соединенный с входом повторителя напряжения сигнальный электрод и окружающий его с внешней стороны, соединенный с выходом того же повторителя напряжения экранный электрод, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и расширения области использования , сигнальный электрод выполнен с линейнь1ми размерами рабочей части не менее чем в 10 раз меньшими внутреннего диаметра канала преобразователя расхода, при этом экранный электрод выполнен,с линейными размерами вдоль ограничивающей поток внутренней поверхности канала преобразователя расхода, не менее чем в 10 раз большими линейных размеров рабочей части сигнального электрода. 2. Система по п. 1, отличающая с .я тем, что экранный электрод выполнен в виде О1сружающего сигнальный электрод электрически изолированного от остальной части трубопровода .электропроводящего участка

стенки трубопровода преобразователя расхода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ № 1473041, кл, G 01 F 1/00, 1969.

2. Патент ФРГ № 3759097, кл. 73-194, 1973 1прототип).

h