Датчик электромагнитного расходомера

Датчик электромагнитного расходомера

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнк

Социалнстнческнх

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1)838355 (61) Донолннтельное к авт. санд-ву (22)Заявлено 08.01.79(2! ) 2710937/18-10 с прнсоеднненмем заявки,% (23) Приоритет

Опубликовано 15.06.81. Бюллетень J% 22

Дата опубликования описания 18.06.81 (5! )М. Кл . и 01 F 1/58

6кударетееииый комитет ао делам иэобретеиий и отирмтий (53) УДК 681.121 (088.8) О. А. Барабанов, И. Д. Вельт, Ю. В. Михайлова и Ф. П. Неймарк

% I (72) Авторы изобретения

) Государственный научно-исследовательский янбтдтут"

i..* теплоэнергетнческого приборостроения (7!) Заявитель (54) ДАТЧИК, ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО РАСХОДОМЕРА

Изобретение относится к приборостроению, а именно к электромагнитным расхоцомерам цля жидкостей с ионной проводимостью.

Известны датчики электромагнитных

5 расходомеров, соцержащие трубопровод с изоляционным слоем на внутренней поверхности и двумя электродамн, расположенньтми диаметрально противоположно друг другу, индуктор для создания магнитного поля . в направлении, перпендикулярном осям электродов и трубопровоца, инцукцнонную катушку, расположенную в пределах магнитного поля (lj.

Недостатком этих датчиков является низкая точность измерения вследствие погрешности, вызванной изменением характеристики преобразования янцуктора из а изменения сопротивления изоляции, магнитных свойств инцуктора и измеряемой жидкости, полей рассеяния, внешнни полей, потерь на вихревые токи я гястерезис. Причиной влияния этих факторов на точность измерения является отсутствне у известных цатчиков электромагнитных расхоцомеров определенной зависимости между ЭДС, наводимой магнитным полем в индукционной катушке, служа- щей источником опорного напряжения электромагнитного расходомера, и сигналом на электродах, возникающим при движении жицкостн через канал датчика электромагнитного расходомера.

Наиболее близким по технической сущности к прецложенному является цатчик электромагнитного расхоцомера, соцержащнй трубопровод с изоляционным слоем на внутренней поверхности н цвумя электроцамя. расположенными диаметрально противоположно друг цругу, индуктор для создания магнитного поля в направлении, перпендикулярном осям электродов ы трубопровода, цилиндрическую внцукцяонную катушку, расположенную;в тределах магнитного поля $2).

Недостаток — сравнительно низкая точность измерения.

E=OJ В„rl dS=LO k О, где М) — частота-магнитного поля; — число витков, охватывающих элемент поверхности dQ

k — расчетный коэффициент преобразования К -—

П

%п

Таким образом, ЭДС, наводимая в индукционной катушке, и сигнал датчика О связаны математической зависимостью и может быть вычислен коэффициент преобразования ЭДС 5 в напряжение, равное сигналу () и позволяющее произвести градуировку и поверку расходомера не сниз мая датчик с трубопровода. Любое изменение магнитного поля в равной мере изменяет Е и U, поэтому при использовании отношения U / E в качестве меры расхода не влияет на точность измерения.

Формула изобретения

Датчик электромагнитного раскодомера, содержащий трубопровод с изоляционным слоем на внутренней поверхности и двумя электродами, расположенными диаметрально противоположно друг другу, индуктор для соэцания магнитного поля в направлении, перпенцикулярном осям электродов и трубопровода, цилиндрическую индукционную катушку, расположенную в пределах магнитного поля, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения и упрощения эксплуатации, индукционная катушка расположена в изоляци онном слое, а ее витки размещены по линиям уровня поверхностной весовой функции и согласно соединены друг с другом, расположенными вдоль образующих проводI никами.

Источники информации, принятые во внимание при эксплуатации

1. Патент США. М 3433066, кл. 73-194, 1969.

2. Патент Яцонии N. 51-18833, кл, 108 D 25, 1976 (прототип) .

3 8383

Цель изобретения — повышение точности измерения и упрощение эксплуатации.

Для достижения поставленной цели в датчике электромагнитного расходомера инцукционная катушка расположена в изоляционном слое, а ее витки размещены по линиям уровня поверхностной весовой функции и согласно соецинены друг с другом расположенными вдоль образующих проводниками.

1О

На фиг. 1 изображен датчик электромагнитного раскоцомера,. разрез ; на фиг. 2 - индукционная катушка, внешний вид.

В датчике фиг. Ц электромагнитного 15 раскодомера применен литой трубопровод

1, имеющий полость, в которой расположен индуктор 2. Изоляционный слой 3 выполнен в виде цилиндрической втулки с электродами 4,.внутри которой имеется инцукционная катушка 5, охватывающая внутреннюю поверхность изоляционного слоя. Индукционная катушка выполнена на гибких печатнык платах, витки имеют форму линий уровня поверхностной весовой функции ф,, вычисляемой с помощью

ЭВМ из равенства

U Ья я 6Ъ=а B W dS, 5

t qe B9 Ч вЂ” смешанное произведение векЗО торов индукции В Кагнитного поля, объемной весовой функции % и скорости потока Ч

Д7 - элемент объема Ч канала;

- элемент поверхности Ь, в которой расположена инцукционная, катушка:, Э - нормальная к поверхности

- составляющая инцукция магнитного поля.

Значения функций <,W Y не зависят от распределения магнитного поля, поэтому, как и при однородном магнитном

45 поле, можно записать, что

)wvdt=(а„ь п РсВ, 6 Ь где Ф - угловая координата элемента поверхности d5, в цилиндрической системе, совмещенной с осью канала.

Таким образом, Oft может быть вычислена для любой поверхности 5 и за данного профиля скорос"и g потока по известной объемной ве=овсй функции Ж .

Витки индукционной:катушки 5 (фиг.2) включают в себя соединительные проводники 6, расположенные вблизи электродов параллельно образующим, проходящим чеЬ5 4 рез электроцы. Индукционная катушка состоит из цвух идентичнык обмоток, располагающихся в параллельных слоях печатной платы. Витки каждой из обмоток располагаются по линиям уровня поверкностной весовой функции таким образом, что- бы число витков, охватывающих элемент поверкности, было бы пропорционально значению поверхностной весовой функции на этом элементе поверхности.

При работе датчика переменное магнитное поле наводит в каждой обмотке ЭДС равную при последовательном соецинении витков