Расходомер

Расходомер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

X 86272

Класс 42(, 23а.СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

И, Л. Крымский

РАСХОДОМ ЕР

Заявлено 19 сентября 19-49 г. Мв 404423 в Гостехиик С(ХР

Опубликовано в «Бголлет< не иаобретсии:»» в 1О ва 1950 г.

Известен расходомср, со держа гцпй V-00p33Hblll жидкостный манометр, соединенный с плюсовой и минусовой камерами дроссельного органа, и поплавок, находящийся в колене манометра, соединенном с областью повышенного давления, несущий на себе сердечник дифференциального трансформатора, вторичные обмотки которого включены па вход усилителя.

Предлагаемый расходомер отличается от известного тем, что, с целью ооеспечения линейной зависимости между величиной измеряемого расхода и величиной тока. протекающего через электроизмери тельные приборы, последовательно с ними на выходе усилителя включена катушка соленоида, сердечник которого связан с поплавком таким образом, что при перемещении поплавка электромагнитная сила, создаваемая катушкой, направлена в сторону, противоположную направлению перемещения поплавка.

На чертеже изображена принципиальная схема расходомера.

Расходомер состоит из V-образного сосуда 1, соединенного с дросселирующим органом; в сосуд наливается ртуть, разделяющая его на полости низкого и высокого давлений. В полости высокого давления находится поплавок 2, несущий на себе сердечник основного соленоида 8, а также сердечники 4 и 5 регулирующего трансформатора.

Вся подвижная система удерживается от соприкосновения со стенками сосуда при помощи двух центрирующих плоских пружин б (верхпей) и 7 (нижней) и имеет возможность перемещаться лишь вдоль оси сосуда 1. Ход подвижной системы ограничивается несколькими десятыми долями миллиметра при помощи упоров 8 и 9.

Полость высокого давления оканчивается трубкой 10 из немггнитной стали, на которую насажена катушка основного соленоида 11 и магнитопроводы 12 и 18 регулирующего трансформатора. Регулирующий трансформатор состоит из двух магнитных систем, на каждой из кото№ 86272

PIIx намотано Ilo;IB(. KBTILUKII (по Одн(ой II(.I>I)H÷I;0:I и од(гой ()тоРичной).

Первичные катушки И и 15 обеих систсм соединены послсдовятсльно и подключены к сети переме»(гого (окя.

Вторичные катушки 16 и 17 такжс соединены после,(оватсльно, но Нх электродвижущие силы (131)p3()ëåíû встречно.

Разность эл KTð07âH>K) ш;)х снл кату (ек 16 и 17 подается I(3»x03, усилителя 18.

В цепь выхода усилителя включены последовательно: катуl)IK3 соленоида 11, линия связи и измерительные приборы.

При симметричном p3cIIO;Ioi_#_c сердечников 4 и 7 от(н)сителы(о магнитопроводов 12 и 18, электрод»и>кущие силы катушек 16 и 17 равны и, следовательно, I(3»KOд усилителя подается электродвижущая сила равная нулю. При этом сила IOK3 .(а выходе усилителя также равна нулю. Если переместить сердсчники 4 и 5, то нарушится симметрия потоков в магнитопроводах 12 н ) и I(3».;0;I усилителя будет подано какое-то напряжение. В цепи вь(хо (я при этом будет протекать некоторый ток.

Параметры регулирующего трансформатора и ) силитег(я подобраны так, что при перемещении сердечников 4 и 5 на несколько десятых долей миллиметра от нулевого поло>кения, сила тока в цепи выхода усилителя достигает максимальной величины. От усилителя не требуется сохранения неизмен»ым Kn)()$»u»e:(та усиления. Необходимо

ЛИШЬ, ЧТООЫ ОН ДЯБЯЛ ДОСТЯТРЧН ) Ю МОЩНОСТЬ НЯ ВЫХОДЕ ПРИ НЯПРЯ?(СЕнии на входе, равном нескольким вольтам, и ) стойчиво сохранял О при отсутствии напряжения на входе.

Катушка соленоида 11 и сечение сердечника соленоида 8 подобраны так, что при силе тока усилителя, равном примерно половине максимального, сила тяги соленоид-I становится равной весу всей подвижной системы. ВсН систсма работает следующим образом. При равенстве давлений в обоих полостях сосу,(3 1 поплавок с сердечниками подняты до верхнего упора 8.

Для условия рав(»овес»я подвижной системы можно написать следующее равенство: где P — вес подвижной системы, d — диаметр поплавка, у — удельный вес ртути.

H — глубина погружсния поплавка.

В таком полОжении 110 кят) и!Не c0>ICHОидя 11 тОК»с НI)OT(. Kяет, T3к как напряжение на входе ),силител>I ря»но Hv>IIo.

При появлении некоторого перег(адя давления h уровень ртути в полости высокого давления понизится на некоторую величину h), а в полости низкого давления повыcится на всличину Й..

При этом: h) + h, = h (см. черт.)

Подъемная сила поплавка мепьшится I(3 величину — — -,h, ; —. Ф вследствие чего подвижная система с сердечниками 4 и 5 опустится, нарушится равенство магнитных потоков регулирующего трансформатора и на вход усилителя 18 будет под3на некоторая электродви>кущая сила, которая вызовет появление и нарастание тока в цепи выхода усилителя, в которую включена катушка соленоида 11. № 86272

Электрический ток, проходя по катушке соленоида 11, создает добавочное усиление F, действующее через сердечник соленоида 3 на подвижную систему.

При ненасыщенном сердечнике это усилие равно F=C ° 1-, где 1 — сила тока.

С вЂ” постоянный коэффициент, зависящий от числа витков и формы катушки и от сечения, формы и материала сердечника.

При нарастании тока растет усилие F и как только сила F достигает величины, равной подвижная система вновь приобретает плавучесгь и начнет подниматься. Г!ри этом уменьшится электродвижущая сила на входе усилителя и начнет уменьшаться сила тока на выходе. Поплавок вновь опустится и т. д.

Миллиамперметр, включенный последовательно с соленоидом 11 может быть отградуирован в единицах расхода, и деления шкалы при этом будут равномерные.

Для получения суммарного расхода за какой-либо промежуток времени в линию последовательно с миллиамперметром включается счетчик ампер-часов, который будет учитывать объемные или весовые количества протекшей жидкости.

Для суммирования показаний нескольких приборов достаточно сложить любым из известных способов токи отдельных датчиков и измерить суммарный ток миллиамперметром. Возможно также включение на суммарный ток счетчика ампер-часов, который в этом случае будет учитывать общее количество жидкости (или газа), прошедшее через все приборы.

Произведение расхода па давление можно измерить при помощи ваттметра или счетчика электрической энергии, у которых последовательная обмотка включается в цепь соленоида 11, а параллельная получает питание от манометра с электрическим датчиком какой-либо подходящей системы (например, реостат ой).

Предмет изобретения

Расходомер, содержащий V-образный жидкостный манометр, соединенный с плюсовой или минусовой камерами дроссельного органа, и поплавок, находящийся в колене манометра, соединенном с областью повышенного давления, и несущий на себе сердечник дифференциального трансформатора, вторичные обмотки которого включены на вход усилителя, отличающийся тем, что, с целью обеспечения линейной зависимости между величиной измеряемого расхода и величиной тока, протекающего через электроизмерительные приборы, последовательно с ними на выходе усилителя включена катушка соленоида, сердечник которого связан с поплавком таким образом, что при перемещении поплавка электромагнитная сила, создаваемая катушкой, направлена в сторону, противоположную направлению перемещения поплавка.

¹ 86272

| f

1

I !

Редактор А. H. Волосевнч Тсхрец А. A. Камышннкова Корректор Г. И. Чугунова

Подп. к печ. 29i!1 — 64 г. Форна г буii. 70," !08 /,„ Объем 0,35 из;. л. !

Заказ 0393)11 1 ирана 200 Цгиа 5 коп.

ЦНИИПИ Государственного когиитсза по делан изобрстсвий и открытий СССР

Москва, LLLитр, пр. Серова, д. 4.

ТииограФия,:fi Сап!иова, 2.