Вибрационно-частотный преобразователь плотности и расхода многофазных потоков

Вибрационно-частотный преобразователь плотности и расхода многофазных потоков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

В. Г. Булыгин, В. М. Колесников и В. С. Нестеренко

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промышленности им. И.М.Губкина (71) Заявитель (54) ВИБРАЦИОННО"ЧАСТОТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПЛОТНОСТИ И РАСХОДА МНОГОФАЗНЫХ ПОТОКОВ

" 1= 1 с3ис

АХ(1) 1

Изобретение относится к средствам измерения с помощью вибрационно-частотных преобразователей плотности, расхода и других парамет-, ров контролируемых сред и может быть использовано при автоматическом управлении технологическими процессами в нефтяной, газовой и химической промышленностях.

Известны вибрационно-частотные преобразователи для измерения плотности и расхода, содержащие датчик с чувствительным элементом и вторичный преобразователь (1 1 и (2).

Недостатком известных устройств является неудовлетворительная точность измерения на пульсирующих потоках.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является вибрационно-частотный преобразователь плотности и расхода многофазных потоков, содержащий вторичный прибор и датчик, состоящий из чувствитель2 ного элемента, герметичного корпуса и установленных на корпусе электромагнитных систем съема и возбуждения в виде расположенных на одной оси в плоскости колебаний чувствительного элемента и по разные стороны от него двух катушек с магнитными сердечниками, рабочими обмотками и обмотками подмагничивания.

Одна из катушек, через обмотку подмагничивания которой протекает ток подмагничивания 1 с, а рабочая обмотка подключена ко входу вторичного прибора, образует электромагнитную систему съема колебаний чувствительного элемента датчика.

Выходное напряжение системы съема

Uc.(t) пропорционально току подмагничивания 1 и скорости перемеd t1

Й и щения чувствительного элемента при колеба ния х

9494 10 где Кс — постоянный коэффициент.

Вторая катушка, через обмот ку подмагничивания которой протекает ток подмагничивания «, а рабочая обмотка подключена к выходу вторичного прибора, является системой возбуждения.

Ток возбуждения i>(t), протекающий в ее рабочей обмотке„вызывает силу f (t), возбуждающую колебания чувствительного элемента ()=К 3,„ . «Ъ(), () где К — постоянный коэффициент L3 j.

Недостатком устройства является низкая точност ь измерения, обусловленная тем, что для обеспечения нормальной работы чувствительного элемента необходимо соблюденис равенстваа токов подмагничивания B системах съема и возбуждения

«ис =«иВ

При равенстве токов подмагничивания постоянные силы притяжения, действующие со стороны систем съема и возбуждения на чувствительный элемент, взаимно компенсируют друг друЭО

"6 Fc где Fü=ï «пе

Fc" «пс

n - постоянный коэффициент. 5

Независимое изменение тока под— ма гни чи ван ия вибра ционно- частот ных преобразователей при реализации систем автоматического регулирования приводит к нарушению условия компенсации постоянных составляющих сил при. тяжения.

При нарушении условий компенса— ции чувствительный элемент сдвигается из нейтрального положения и наруша

45 ется условие симметрии относительно вертикальной оси .при его поперечных колебаниях, что снижает точность изме. рения датчика.

Целью изобретения является повы о шение точности измерения путем устра;,нения влияния изменений тока подмагничивания на характеристику чувствительного элемента.

Поставленная цель достигается тем, что в вибрационно-частотном преобразователе плотности и расхода многофазных потоков, содержащем вторичный прибор и датчик, состоящий из чувствительного элемента, герметичного корпуса и установленных на корпусе электромагнитных систем съема и возбуждения колебаний в виде расположенных в плоскости колеб-ний чувствительного элемента, катушек с магнитными сердечниками, рабочими обмотками и обмотками подмагничивания, электромагнитные системы съема и возбуждения колебаний выполнены в виде двух расположенных на одной оси по разные стороны от чувствительного элемента индентичных катушек, каждая из которых состоит из магнитного сердечника, рабочей обмотки и обмотки подмагни чивания, причем катушки системы съема и катушки системы возбуждения разнесены вдоль продольной оси чувствительного элемента, при этом обмотки подма гни чи ван ия каждой из расположенных на одной оси пар катушек соединены последовательно и подключены к соответст вующим выходам втори чного прибора, рабочие обмот к и системы съема колебаний соединены последовательно и подключены ко входу вторичного прибора, а рабочие обмотки системы возбуждения — к его соответст вуюшим выходам.

На чертеже приведен пример реализации вибрационно-частотного пре образователя.

Устройство содержит чувствительный элемент 1, установленные на кор пусе преобразователя электромагнитную систему съема 2 и возбуждения и BTopH÷íbIé прибор ч. Расположенные на одной оси по разные стороны от чувствительного элемента пары катушек объединены, причем одна пара образует систему съема, другая систему возбуждения, а обмотки подмагничивания каждой из пар катушек соединены так, что протекающие в них токи подмагничивания одинаковы. Это позволяет независимо изменять величину тока подмагничивания как системы съема, так и системы возбуждения без нарушения условия компенсации постоянных сил притяжения, Предлагаемое устройство по сравнению с извеСтными позволяет использовать токи подмагничивания системы съема и системы возбуждения как управляющие воздействия для повышения точности измерения параметров многофазного нестационарногo потока.

Формула изобретения

94941

Вибрационно-частотный преобразователь плотности и расхода много-. фазных потоков, содержащий вторичный прибор и датчик, состоящий из чувствительного элемента, герметичного корпуса и установленных на корпусе электромагнитных систем съема и возбуждения колебаний в виде рас- о положенных в плоскости колебаний чувствительного элемента, катушек с магнитными сердечниками, рабочими обмотками и обмотками подмагничивания, отличающий с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем устранения влияния изменений тока подмагничивания на характеристику чувствительного элемента, электромагнитные системы съема и воз-щ буждения колебаний выполнены в виде двух расположенных на одной оси по разные стороны от чувствительного элемента идентичных катушек, каждая из которых состоит из магнитного

0 6 сердечника, рабочей обмотки и обмотк и подма гни чи ван ия, причем катушки системы съема и. катушки системы возбуждения разнесены вдоль продольной оси чувствительного элемента, при этом обмотки подмагничивания каждой из расположенных на одной оси пар катушек соединены последовательно и подключены к соответствующим выходам вторичного прибора, рабочие обмотки системы съема колебаний соединены последовательно и подключены к входу вторичного прибора, а рабочие обмотки системы возбуждения - с его соответствующими выходами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельство СССР

У 448367, кл. G 01 М 9/00, 1973.

2. Патент США 9 392 7565, кл. 73/194, опубли к. 1974.

3 ° Авторское свидетельство СССР

659937, кл. G 01 N 9/00, 1977 (прототип).

Составитель В.Алексеев

Редактор Л.Лукач Техред С.Мигунова Корректор А. ГРиценко

Заказ 5732 27 Тираж 7 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 илиал ППП Патент, г. жгороц, л. роектнвя,