Магнитогидродинамический способ измерения вектора скорости электропроводной жидкости

Магнитогидродинамический способ измерения вектора скорости электропроводной жидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

оц 46050О

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистииескик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.10.72 (21) 1834643/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.75. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 14.04.75 (51) М. Кл. G 01р 5/00 т осударственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изооретений н откоытий (53) УДК 531.76(088.8) (72) Авторы изобретения

В. E. Грилихес, Е. А. Цитлик и Б. В. Чупров (71) Заявитель (54) МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКИИ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ

ВЕКТОРА СКОРОСТИ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОИ ЖИДКОСТИ

Известный магнитогидродинамический способ измерения вектора скорости электропроводной жидкости, заключающийся в создании магнитного поля в потоке жидкости и измерении индуктированного напряжения, обладает недостаточной точностью за счет того, что направление вектора скорости определяют косвенно путем измерения двух взаимноперпендикулярных составляющих скорости.

Цель изобретения — устранение указанного недостатка.

Для этого в потоке создают вращающееся магнитное поле, плоскость вращения вектора магнитной индукции которого совмещают с плоскостью движения жидкости, и по направлению вектора магнитной индукции в момент прохождения индуктированного направления через ноль определяют направление вектора скорости движения жидкости.

На чертеже представлена схема магнитогидродинамического преобразователя скорости, реализующего предлагаемый способ, Преобразователь состоит из трех обмоток

1 — 3, оси которых сдвинуты на 120 и расположены в плоскости, параллельной плоскости движения жидкости. Обмотки заключены в диэлектрический корпус 4, на основании 5 которого, параллельном плоскости движения и контактирующем с жидкостью, размещены электроды: центральный 6 и периферийные 7.

Напряжение на обмотки подается от источ ника трехфазного тока 8. Величина и фаза напряжения, снимаемого с электродов, измеряются измерительным прибором 9.

Вращающееся магнитное поле индуктирует в движущейся жидкости электрическое поле, вектор напряженности Е которого направлен по оси OZ, а величина его изменяется синусоидально во времени с угловой частотой а, равной угловой скорости вращения вектора магнитной индукции В>.

Е = KVB, з1п (cot — о „,), где К вЂ” единичный вектор по оси OZ, V — модуль вектора скорости, cp — угол между вектором скорости и осью

ОХ.

Для конкретного преобразователя разность потенциалов (например, между центральной и удаленной за пределы магнитного поля) между двумя точками на оси OZ пропорциональна скорости движения жидкости, а фаза напряжения проходит через ноль в момент сов25 падения направления вектора магнитной индукции с направлением вектора скорости движения жидкости.

Периферийные электроды 7, установленные за пределами магнитного поля, эквипотенци30 альны с удаленной за пределы магнитного по460500 ля точкой на оси OZ. Следовательно, напряжение U, снимаемое с центрального и периферийных электродов, можно определить по формуле:

U =К,В,Уsin( — коэффициент, зависящий от геометрических размеров и формы преобразователя скорости, В,— модуль магнитной индукции на центральном электроде, V — модуль вектора скорости, ц — угол сдвига фаз между напряжением

U и током питания 1 обмотки 1.

Таким образом, напряжение U, снимаемое с электродов, пропорционально скорости движения жидкости, а угол сдвига фаз между напряжением U и током питания 1 обмотки равен углу между вектором скорости и осью ох: =,.

Предмет изобретения

Магнитогидродинамический способ измерения вектора скорости электропроводной жидкости, заключающийся в создании магнитного поля в потоке жидкости и измерении индуктированного в жидкости напряжения, отл ич а юшийся тем, что, с целью повышения точности измерения, создают вращающееся магнитное поле, плоскость вращения вектора магнитной индукции которого совмещают с плоскостью движения жидкости, и по направлени ювектора магнитной индукции, в момент прохождения индуктиронанного напряжения через ноль определяют направление вектора скорости движения жидкости.