Электромагнитный расходомер

Электромагнитный расходомер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск их

Социалистических

Республик

< >861956 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.02.80 (21) 2887889/18-10

c íðèñîåëèíåíèåì заявки М (28 ) П риоритет— (53)M. Кл.

G 01 F 1/58

1веуяарстааииый комитет

СССР

lo делам изебретеиий и атирытий

Опубликовано 07.09.81. Бюллетень М 33

3ата опубликовании описания 07.09.81 (53) УДК 681.12:

:538.52 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. В. Павлов и А. К, Мезиков (7l ) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР

Изобретение относится к области измерения расхода электропроводящнх жидкостей электромагнитным методом.

Известны расходомеры, содержащие участок трубопровода иэ диэлектрического материала, по которому протекает измеряемая жидкость, аксиально вращающийся вокруг трубопровода кольцевой магнит, два электрода для измерения ЭДС, наведенной в потоке жидкости, размещенные диаметрально противоположно на

1О трубопроводе устройство для вращения кольцевого магнита, усилитель" переменного напряжения, снимаемого с электродов, синхронный выпрямитель усиленного переменного напряжения, устройство для измерения выпрямленного напряжения, пропорционального расходу (1).

В известных расходомерах под действием магнитного поля в движущейся жидкости наводится ЭДС, величина которой пропорциональна скорости потока. Усиленное и выпрямленное напряжение пропорциональное скорости потока, поступает на вход измерительного устройства.

Аксиальное вращение магнита вокруг трубопровода служит для устранения поляризации электродов и модуляции сигнала, пропорционального расходу.

Недостатком известных расходомеров явля. ется низкая точность измерения, что обусловлено зависимостью показаний от нестабильности магнитного поля.

Целью изобретения является повышение точности электромагнитного расходомера.

Указанная цель достигается тем, что электромагнитный расходомер, содержащий участок трубопровода из диэлектрического материала, размещенный между полюсами магнита, установленного в опорах с воэможностью вращения вокруг оси трубопровода, два электрода, расположенных диаметрально противоположно иа трубопроводе и подключенных к входу усилителя, и устройство для вращения магнита, снабжен рамкой иэ проводящего материала, размещенной на трубопроводе, две стороны которой расположены вдоль диаметрально противоположных образукнцих наружной поверхности трубопровода, дополнительным усилителем, селектив3 86 ным сравнивающим устройством, блоком управления и частотомером, причем вход дополнительного усилителя подключен к рамке, сигнальные входы селективного сравнивающего устройства соединены с выходом обоих усилителей, а его выход через блок управления соединен с входом устройства для вращения магнита, к одному выходу которого подключен вход управления селективного сравнивающего устройства, а к другому — частотомер.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого расходомера; на фиг. 2— временные диаграммы сигналов, снимаемых с усилителей, подключенных к электродам и рамке.

Электромагнитный расходомер содержит участок трубопровода 1 из диэлектрического материала, на внутренней поверхности которого . диаметрально противоположно расположены электроды 2, рамку 3 из проводящего материала, две стороны которой расположены вдоль диаметрально противоположных образующих наружной поверхности трубопровода 1. Участок трубопровода 1 размещен между полюсами магнита 4, имеющего возможность вращения вокруг оси трубопровода.

К электродам 2 и рамке 3 подключены основной 5 и дополнительный 6 усилители переменного тока, выходы которых соединены с сигнальными входами селективного сравнивающего устройства 7. К выходу селективного устройства 7 через блок управления 8 подключен вход устройства 9 для вращения магнита, механически связанного с магнитом 4. Один выход устройства 9 для вращения магнита подключен к входу управления селективного сравниваюшего устройства 7, а другой — к частотомеру 10.

Расходомер работает следующим образом.

При аксиальном вращении магнита 4 с угловой частотой u) вокруг участка трубопровода 1, по которому протекает жидкость с расходом Q, с выхода усилителя 5, подключенного к электродам 2, снимается сигнал

1950 4

Величина сигнала U>, снимаемого с выхода усилителя 6, подключенного к рамке 3, определяется иэ равенства

Ц =К. uuB COSuut,, (2)

5 где Кэ — постоянный коэффициент.

Временная диаграмма сигнала U, показана на фиг. 1.

1р Сигналы с выходов усилителей 5 и 6 поступают на сигнальные входы селективного сравнивающего устройства 7.

В устройстве 7 в моменты времени где n — число полупериодов колебаний напряжения, происходит алгебраическое вычитание сигналов О, и О и íà его выходе образуется сигнал ошибки

Момент времени сравнения сигналов О, и

Uz, а также время работы Ь С селективного сравнивающего устройства 7 (ЛГ<<Т вЂ” периода вращения магнита) определяются сигналом, поступающим с выхода устройства 9 для вращения магнита на вход управления селективного сравнивающего устройства 7. Сигнал ошибки b, поступает на вход блока управления 8, который через устройство 9 для вращения маг3, нита изменяет скорость вращения магнита 4 таким образом, чтобы свести сигнал рассогласования к нулю.

При выполнении условия b, = 0 иэ (3) получаем

Иэ выражения (4) видно, что величина угловой частоты вращения магнита 4, иэмеряе4, мая частотомером 10, прямо пропорциональная величине расхода О и не зависит от нестабильности магнитной индукции В<>.

Устройство позволит повысить точность измерения путем уменьшения влияния нестабиль-.

45 ности магнитного ноля на показания расходомера; где К и К, — постоянные коэффициенты; — время;

Ве — индукция в зазоре между полюсами магнита.

Временная диаграмма сигнала U показана иа фиг. 2, где линия 1 изображает зависимость от времени первого слагаемого уравнения (1) (К,1 Ьр Ц CeS(64-аналогового сигнала, пропорционального расходу), а линия 2 — второго слагаемого уравнения (1) (Lg tvSieelt- сигнала так называемой трансформаторной помехи).

Формула изобретения

Электромагнитный расходомер, содержащий участок трубопровода из диэлектрического материала, размещенный между полюсами магнита, установленного в опорах с возможностью вращения вокруг оси трубопровода, два электрода, расположенных диаметрально противоположно на трубопроводе и подключенных к входу усилителя, и устройство для вращения магнита, отличающийся тем, что, 5 861950 6 с целью повышения точности измерения, он устройства соединены с выходами обоих усиснабжен рамкой из проводящего материала, лителей, а его выход через блок управления размещенной на трубопроводе, две стороны соединен с входом устройства для вращения которой расположены вдоль диаметрально про. магнита, к одному выходу которого подклютивоположных образующих наружной поверхнос- чен вход управления селектнвного сравниваюTH трубопровода, дополнительным усилителем, щего устройства, а к другому — частотомер; селективным сравнивающим устройством, бло- Источники информации, ком управления н частотомером, причем вход принятые во внимание при экспертизе дополнительного усилителя подключен к рамке, 1. Патент GOA У 2907207, кл. 73-194 ЕМ, сигнальные входы селективного сравнивающего в 1959 (прототип) 861950

1

Составитель С Лебедев

Техред 3. Фанта Корректор О. Билак

Редактоp Q Филитшова

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 6528/34 Тираж 702 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

И3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5