Способ поверки и градуировки электромагнитных расходомеров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

С1ЮСОБ ПОВЕРКИ И ГРАДУИРОВКЙ ЭЛБКТРОМАгаИТНЫХ Р|СХОДОМЕРОВ , , основанный на измерении рас пределишь магнитного вооа по яшхям повархвоствой ввсЬсм фуввавя я характерного-линейного раамеф i срвпнего диаметра канала |М1сходоме4 ра, отличающийся геял ЧТО| с целью повышешш точности поверки к градуировки, средний диаметр канала ределяют .. на участке между его по перечными сечениями, 1фоходи1цимн через ; точки по координате, совпадающей с осыо канала, харакгериэукяоиеса максимальном;, и минимальным: жхачениями первой проваводной компоненты объемной весоцрй НИИ, шфаллепьной линии, соепиняхяцсй влер ктроды. О N9 О О9

.СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РНМУБЛИК

3 О 03. F 25 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТ»»О» СЕ»ДИВ ЪСТВЗГ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪФ (21) Зф66520/18-10 (22) 3.4,12.83.. (46) 15.04.83. Бюл. % 14 (72) О. С, Вавилов и И. Д. Вельт (53) 53,089.6(088,8) (56) l. Бйрюков В; В.,Данилов М. A. и Кивилис С. С. Испытательные расходо-, мерные установки. М., 1976, с. 3.45.

2; Авторское свидетельство СССР

М 627343, кл. G01 F 25/00, 3.976 . (шэототип) . (54)(57) CIIOCOB ПОВЯ КИ И rPAgyH.

РОВКИ ЭЛЯКтРОМЛГНитНЫХ РУСХОДО„.

МЕРОВ,, основанный на измерении расSU.„! 012031 А пределении магнитного mom ва линиим BHR поверхностной - весов94 фяияии и характерного линейного pasaiepa. » срщ»несо диаметра канала датчика расйодоме4 ра, о т л и ч а ю ut и и с я тем, что, с целью повышении точности поверки и градуировки, средний диаметр канала оп-. ределяют : . на участке между его mo-. перечными сечениимир проходицпйжи через i точки по координате, совпадающей с осью канала, характериэуюявеси максимаа нМ@., и минимальным: зпаченними первой apess-. водной компоненты обымной васоевой Ф Ик цику параллельной линиир соеднкиющей эл6» ктроды.

1 1012031 2

Изобретение относится к приборостроению, точнее к технике измерения расхода с помошвю электромагнитных расходомеров (ЭМР).

Известен способ поверки и градуировки ЭМР путем пропускания через. канал расходомера заданного значения потока жидкости и сличения показаний расходомера с величиной расхода жидкости, протекающей через прибор 1).

Однако этот способ требует применения сложных дорогостоящих и громоздких образцовых расходомерных стендов.

Наиболее близким к предлагаемому является способ поверки и градуировки ЭМР. 15 путем измерения распределения магнитного поля по линиям уровня поверхностной весовой функции и его характерного линейного размера, в качестве которого используется средний диаметр канала, определен- 20 ный либо на всем протяжении изолированного слоя, либо только в центральном сечении, где расположены электроды (2).

Недостатком известного способа является недостаточная точность вследствие 5 того, что средний диаметр канала ЭМР (или диаметр центрального сечения) не всегда достаточно полно и точно определяет характерный размер, следовательно, и градуировочную характеристику ЭМР.

Сигнал расходомера можно представить в виде U =Х%)(В ЧхдС, где Š— актйвная зона канала, Ф„- х-компонента объемной весовой функции, характеризующая вклад в сигнал отдельных участков активной зоны канала,  — у-компонента индукции магнитно-, го поля 4 - 7. -компонента скорости потока. 40

Компонента Ф/ определяется геометрической формой канала и местом расположения измерительных электродов. Под характерным линейным размером, с определенной условностью можно понимать линейный 45 параметр, определяемый выражением > Х

Д С . Причем- под ективной зоной Г теоретически понимается суммарный объем канале расходомера и подсоединенного к нему трубопровода, а практически только участок канале ЭМР, футерованный изоляционным слоем.

Поверхность канала расходомера часто может иметь различные виды отклонения формы от принятой расчетной модели: бочко образностЬ, седлообразность, конусность и т. п. а также отклонение от круглости поперечного сечения канала (овальность, эллипсность, огранка, волнистость, шероховатость), вызванные, спецификой технологии выполнения внутреннего изоляционного слои, материалом слоя, фактурой и пр.

Если по какой-либо причине форма канала ЭМР имеет отклонения от цилиндрической, то при применении известного способа градуировки и поверки погрешности только за счет неточности определения ... характерного линейного размера состав.ляет 0,2 0,5%. Это объясняется тем, что принятие среднего диаметра канала на всем протяжении изоляционного покрытия, либо диаметра центрального сечения в качестве характерного линейного размера не правильно, так как они не строго определяют градуировочную характеристику расхо домера.

Целью изобретения является повышение точности поверки и градуировки.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу поверки и градуиров. ки ЭМР, основанному на измерении распределения магнитного поля по линиям уровня поверхностной весовой функции и харектерного линейного размера — средне, го диаметра канала датчике расходомера> средний диаметр канале определяют на участке между его поперечными сеченияи, проходящими через точки по координае, совпадающей с осью канала, характе ризуюшиеся максимальным и минимальным значениями первой производной компоненты объемной весовой функции, параллельной линии, соединяющей электроды.

B этом случае существенно снижается влияние неточности определения характерного линейного размера на точность поверки и градуировки ЭМР. По данным результатов эксперемента погрешность градуировки и поверки такого происхождения не превышает 0,13 0,21%.

На фиг. 1 в трехмерной системе прямо. угольных координат. представлен канал расходомера 1, электроды 2 и 3, индукция магнитного поля Sy, скорость потока Ч х, радиус канала й.. Через Х,3,Z обозначены прямоугольные координатные оси.

На фиг. 2 представлены линии компоненты Фlу объемной весовой функции, даю шие наглядное представление о характере изменения вдоль оси канала

Л. а, (X = V, = O) ..., ...вует изменению ® вдоль образующей внутренней поверхности канала, проходящей через один из электродов. Линия

3Ч (Х = 0, 3. = 1" } соответствует изменению 3Ч вдоль образующей внутренней поверхности канала, проходящей через

031 ф координате, совпадающей с осью канала, компоненты объемной весовой функции, параллельной линии, соединяющей электроды. Участок между максимальньм.и минимальным значениями первой произ— водной % определяется расчетныж или экспериментальным путем. йля расчета может быть использован ЭВМ, при экспериментальном определении участка функции

9/у представляется как отношение гра диента потенциала в рассматриваемой точ ке активной зоны канала к напряжению между электродами. Определвние ф/ производится по методике электрического моде лирования электрического поли. в проводящей среде. Характеристика Чу строит» ся в виде графика и методом графического " дифференцирования определяется участок aa котором следует измерять средний диаметр канала. Измерительный учас ток достаточно определить с весьма невысокой точностью, поскбльку величина отклонений формы канала от цилиндрической на порядок меньше отклонений диаметра канала. После того, как определен участок измерения среднего диаметра, средний диаметр ойределяют либо гццроста тическим способом, либо с помощью инда саторного нутромера.

3 1012 точку Х = О, 3 ==Г, = 0 (равно удаленную от электродов).

На фиг. 3 представлено продольное сечение канала расходомера в плоскости проходящей через ось Х и

Вся активная зона канала ЗМР заключена между поверхностями 4(х= 0 (это крайние поверхности). Протяжейность активной зоны вдоль оси 2 определяется длиной изолированного участка канала рас-to ходомера. Внутри активной зоны Фх Ф0.

Эту активную. зону можно разбить на три зоны: — зона высокого значения фу, это центральная часть активной зоны канала, ограниченная поверхностями д

"Рух и .Э %

VIx= Эх=мса! Фх 4ГГ о

1 ЮХ .. %ау

„,%Х= =-1nni .= 3 -" О. а х м две зоны Ц .- зоны низкого значения ве- совой функции, они находятся на периферии; две зоны ltt — эоны высокого гради» ента весовой функции, они находятся на границе между зонами t u tI . Основ» ной вклад в сигнал вносит только зона высокого значения весовой функции, тпскольку в этой зоне к тому же находится .высокое значение и магнитного поля.

Поэтому необходимо измерять средний диаметр не всего канала или центрального Зй речения, а только Ъ пределах области на-ь иболее высокого значения %l, т. е. на участке между максимальным и миниМаль ным значениями первой производной по

Технико-экономический аффект от цри менения данного изобретения за счет повышения точности поверки и градуировки на 0,2-0,3% составляет ориентировочно

100 тыс, руб. на три установки.

1012031.

= мин

=0

= муи

-0

«"=макс

w — P

«

ll

« — — мии

"=0

„ =макс и О х

„"=макс к

Составитель Т. Звенигородская

Редактор Т, Веселова Техред Т. Фанта Корректор А. Тяско

Заказ 2744/49 Тираж 641 Подпионое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная. 4