Датчик расхода

Датчик расхода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: для определения расхода жидкости в трубопроводе. Сущность изобретения1 датчик имеет проточную камеру 1 с окном, внутри которой, перпендикулярно ее продольной оси, расположена упругая пластина 2, один конец которой жестко закреплен , а другой расположен против окна проточной камеры 1, На свободном конце упругой пластины 2 установлен постоянный магнит 3. Окно проточной камеры 1 закрыто заглушкой 4 из немагнитного материала, на которой установлен полупроводниковый преобразователь 5, расположенный вне проточной камеры за заглушкой 2 п.ф 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 F .1/00

ГОСУДАР СТВ Е ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ьг7

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4781203/10 (22) 10.01,90 (46) 23.09.92 . Бюл, N" 35 (71) Институт проблем управления (72) В.Д,Зотов и А,Н.Колпаков (56) Патент США %1415109, кл. G 01 F 1/115, опубликованный в 1975 году (прототип).

Авторское свидетельство СССР

N 1336728, кл. G 01 F 33/02, от 30.07.1985 r. (54) ДАТЧИК РАСХОДА (57) Использование: для определения расхода жидкости в трубопроводе. Сущность изо„„. Ы„„1763892 А1 бретения; датчик имеет проточную камеру 1 с окном, внутри которой, перпендикулярно ее продольной оси, расположена упругая пластина 2, один конец которой жестко закреплен, а другой расположен против окна проточной камеры 1, На свободном конце упругой пластины 2 установлен постоянный магнит 3. Окно проточной камеры 1 закрыто заглушкой 4 из немагнитного материала, на которой установлен полупроводниковый преобразователь 5, расположенный вне проточной камеры за заглушкой. 2 п,ф, 1 vlA, 1

l о

Ы

OQ

0 ) 1763892

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для определения расхода жидкости в трубопроводе.

Известны датчики расхода, работа 5 которых основана на измерении скоростного напора потока с помощью тела, расположенного в измеряемом потоке. Такие датчики содержат тело в потоке жидкости, преобразователь перемещения этого тела в 10 информационный сигнал, проточную камеру.

К недостаткам указанных датчиков следует отнести низкую точность, невысокую надежность и громоздкость, Недостатки, 15 как правило, вызваны несовершенством используемого преобразователя.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является измеритель расхода (1), содержащий корпус, упру- 20 гую пластину в потоке жидкости, средства крепления указанной упругой пластины, магнитный преобразователь перемещения упругой пластины в электрический сигнал, постоянный магнит, размещенный на не- 25 закрепленном конце упругой пластины. В указанном измерителе расхода перемещение упругой пластины под действием скоростного напора потока жидкости фиксируется несколькими магниточувст- 30 вительными элементами (герконами). расположенными в определенных местах корпуса, вне проточной камеры, вдоль траектории движения упругой пластины, Состояние геркона ("замкнут", или 35

"разомкнут") зависит от взаимного расположения данного геркона и упругой пластины и характеризует величину скоростного напора потока жидкости.

Недостатками указанного измерителя 40 расхода являются плохая чувствительность, низкая точность и громоздкость. Технологическая особенность выполнения преобразователя на герконах ограничивает потенциальную точность измерителя из-за 45 больших габаритов. Кривизна профиля проточной камеры вызывает неустойчивость ламинарного течения, возникает дополнительная турбулентная пульсация скорости, а это приводит к снижению точно- 50 сти определения положения упругой пластины герконами. Дискретность размещения герконов создает зоны нечувствительности преобразователя к перемещению пластины и приводит к дискретному харак- 55 теру измерений. Сигнал преобразователя малоинформативен (из-за бинарного вида) и требует многоканальной обработки.

Целью изобретения является повышение чувствительности и точности, Поставленная цель достигается тем, что в датчике расхода, содержащем магнит, магнитный преобразователь, проточную камеру с окном, внутри которой перпендикулярно ее продольной оси располо>кена упругая пластина, закрепленная одним концом на стенке камеры, а другой свободный конец расположен напротив окна, окно проточной камеры закрыто заподлицо со стенкой заглушкой из немагнитного материала, на с вогчод нам конце упругой пластины установл постоянный магнит, а магниточувствительный преобразователь расположен вне проточной камеры за заглушкой, при этом магнитный преобразователь выполнен в виде полупроводникового преобразователя индукции постоянного магнитного поля в частотно-импульсный сигнал.

Существенными отличительными признаками в указанной выше совокупности являются выполнение проточной камеры с окном, закрытым заподлицо со стенкой заглушкой из немагнитного материала, размещение постоянного магнита на свободном конце таким образом, чтобы его магнитное поле распространялось на полупроводниковый преобразователь, выполнение магнитного преобразователя в виде полупроводникового преобразователя индукции постоянного магнитного поля в частотноимпульсный сигнал и установка его вне проточной камеры за заглушкой из немагнитного материала, указанная совокупность существенных признаков предопределяет наличиеу настоящего датчика расхода нового свойства, закл ючающегося в повышении его быстродействия (скорости реакции) на изменение расхода и улучшении гидродинамических характеристик, На фиг. 1 и 2 показана схема датчика расхода.

Датчик расхода содержит проточную камеру 1 с окном, внутри которой перпендикулярно ее продольной оси расположена упругая пластина 2, один конец которой жестко закреплен на стенке камеры, а другой располо>кен против окна проточной камеры

1. На свободном конце упругой пластины 2 установлен постоянный магнит 3. Окно проточной камеры 1 закрыто заподлицо заглушкой 4 из немагнитного материала, За заглушкой 4 установлен полупроводниковый преобразователь 5, магнитное поле постоянного магнита 3 распространяется на полупроводниковый преобразователь 5. Полупроводниковый преобразователь с частотно-импульсным сигналом, позволяет

1763892

Соста вител ь А, Кол па ко в

Техред М.Моргентал Корректор Л,Филь

Редактор

Заказ 3450 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 производить непосредственное малоинерционное преобразование напряженности постоянного магнитного поля в частотноимпульсный сигнал большой амплитуды, Устройство работает следующим образом, Под действием гидродинамического давления потока жидкости, протекающего внутри проточной камеры 1, упругая пластина 2 с закрепленным на ней постоянным магнитом 3 отклоняется, при этом изменяется индукция магнитного поля между постоянным магнитом 3 и полупроводниковым преобразователем 5, который расположен за заглушкой 4 из немагнитного материала, вне проточной камеры. Величина индукции магнитного поля в зазоре постоянный магнит 3 — полупроводниковый преобразователь 5. характеризует значение расхода.

Конструкция датчика, по сравнению с известными, существенно упрощена, снижены затраты на его изготовление.

Использование полупроводникового преобразователя с частотно-импульсным выходным сигналом повышает чувствительность датчика и позволяет вести непрерывное изменение расхода с большой точностью. Это дает возможность повысить оперативность управления и сделать его более эффективным в системах использующих датчик.

Формула изобретения

1. Датчик расхода, содержащий магнит. магнитный преобразователь, проточную камеру с окном. внутри которой перпендику10 лярно ее продольной оси расположена упругая пластина, закрепленная одним концом на стенке камеры, а другой свободный конец расположен напротив окна, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения

15 чувствительности и точности измерений, окно проточной камеры закрыто заподлицо со стенкой заглушкой из немагнитного материала, на свободном конце упругой пластины установлен постоянный магнит. а магнито20 чувствительный преобразователь расположен вне проточной камеры за заглушкой, 2, Датчик расхода по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что магнитный преобразователь выполнен в виде полупроводникового

25 преобразователя индукции постоянного магнитного поля в частотно-импульсный сигнал.