CS208978B1 - Zapojení indukčního průtokoměru - Google Patents

Abstract

Vynález se týká zapojení indukčního průtokoměru, zejména konstrukčního provedení čidla j indukčního průtokoměru a způsobu jehapřipojení ! na měřicí zesilovač, s cílem maximálního potlačení rušivých napětí a tím k maximálnímu vyloučení chyb v naměřených hodnotách. Vynález spočívá v tom, že snímací elektrody umístěné v měrné trubici protilehle a kolmo jak na směr magnetického pole budicích cívek, tak i na směr proudění kapaliny v měrné trubici, jsou připojeny ná vstupy měřicího zesilovače pomocí měrných vodičů dvouvodičových vedení, přičemž zemnící vodiče připojené jedním koncem na kostru měrné trubice jsou druhým koncem připojeny na opačný vstup měřicího zesilovače. Měrné vodiče i zemnící vodiče jsou před vstupem do měřicího zesilovače opatřeny oddělovacími prvky. Vynálezulze s výhodouvyužít zejména v laboratořích azkušebnách, áie i u zařízení, kde se vyžaduje maximální přesnost měření proudění. Vynález charakterizuje 1. bod předmětu vynálezu a Obr. č. 1.

Description

(54) Zapojení indukčního průtokoměru •t»

Vynález se týká zapojení indukčního průtokoměru, zejména konstrukčního provedení čidla j indukčního průtokoměru a způsobu jehapřipojení ! na měřicí zesilovač, s cílem maximálního potlačení rušivých napětí a tím k maximálnímu vyloučení chyb v naměřených hodnotách. Vynález spočívá v tom, že snímací elektrody umístěné v měrné trubici protilehle a kolmo jak na směr magnetického pole budicích cívek, tak i na směr proudění kapaliny v měrné trubici, jsou připojeny ná vstupy měřicího zesilovače pomocí měrných vodičů dvouvodičových vedení, přičemž zemnící vodiče připojené jedním koncem na kostru měrné trubice jsou druhým koncem připojeny na opačný vstup měřicího zesilovače. Měrné vodiče i zemnící vodiče jsou před vstupem do měřicího zesilovače opatřeny oddělovacími prvky. Vynálezu lze s výhodou využít zejména v laboratořích a zkušebnách, áie i u zařízení, kde se vyžaduje maximální přesnost měření proudění. Vynález charakterizuje 1. bod předmětu vynálezu a Obr. č. 1.

- *?

(Bl) tx

Vynález se týká zapojení indukčního průtoko- ; měru na měřicí zesilovač s cflem potlačení rušivých napětí, která se indukují do přívodu z elektrod průtokoměru na vstup měřicího zesilovače.

Při indukčním měření průtoku se používá Faradayova zákona o elektromagnetické indukci. Magnetické pole je vytvořeno cívkami, kterými protéká elektrický proud, přičemž vodičem pohybujícím se v magnetickém poli cívek je kapalina protékající měrnou trubicí umístěnou v magnetickém poli i cívek. Napětí, které se indukuje v protékající kapalině, je snímáno dvěma elektrodami, umístěnými na protilehlých stěnách měrné trubice tak, aby jejich spojnice byla kolmá jak na směr magnetického toku procházejícího mezi oběma cívkami tak i na směr proudění kapaliny. Nepřesnosti v měření průtoku jsou zaviněny v podstatě rušivýí mi napětími, která se indikují ve vodičích mezi .! elektrodami průtokoměru a vstupem měřicího zesilovače.

Je známo potlačovat tato rušivá napětí pomocí tvarování smyček na vývodech z elektrod, případně i zaváděním odrušovacího napětí stejné velikosti jako u rušivého napětí do měřicího zesilovače, přičemž toto odrušovací napětí je opačné polarity. Protože nelze naručit absolutně tuhé uspořádání snímacího čidla a protože se s časem mění i úroveň rušivých elektromagnetických polí v prostoru spojovacích vodičů od elektrod, dochází časem k proniku rušivých napětí do měřicího zesilovače a indukční průtokoměr vykazuje chybná měření. Při instalaci indukčního průtokoměru ňa novém místě použiti je nutno provést nové nastavení odrušovacích prvků, což může provádět pouze kvalifikovaná obsluha, a toto nastavení je nutno periodicky kontrolovat a upravovat.

Nevýhody a nedostatky známých řešení indukčních průtokoměrů odstraňuje v podstatě vynález, kterým je zapojení indukčního průtokoměru do obvodu s diferenciálním měřicím zesilovačem, k měření průtoku elektricky vodivých kapalin, případně jejich směsí s pevnými látkami, tvořené nemagnetickou, kovovou měrnou trubicí, vyloženou elektricky nevodivým materiálem a uloženou v magnetickém poli budicích cívek, opatřenou snímacími elektrodami, uloženými protilehle a kolmo na směr magnetického pole budicích cívek a na i směr proudění kapalíny v měrné trubici, a tvořené dále měřicím zesilovačem a spojovacím vedením, a jeho podstata spočívá v tom, že snímací elektrody jsou připojeny na vstupy měřicího zesilovače pomocí měrných vodičů dvojvodičových spojovacích vedení, kde kompenzační vodiče dvouvodičových spojovacích vedení jsou připojeny jedhím koncem na kostru měrné trubice, a druhým koncem na i opačný vstup měřicího zesilovače, přičemž jak měrné vodiče tak i kompenzační vodiče jsou před vstupem do měřicího zesilovače opatřeny oddělovacími prvky, kupříkladu oddělovacími odpory.

Dále je podstatou vynálezu, že oddělovací prvky jsou tvořeny oddělovacími zesilovači.

Konečně je podstatou vynálezu, že dvouvodičo! vá vedení jsou sloučena do ětyřvodičového : kabelu.

Vyšší účinek vynálezu lze spatřovat v tom, že se prakticky vyloučí vstup rušivých napětí do měřicí! ho zesilovače, dosáhne se optimální kompenzace rušivých napětí již před vstupem do měřicího zesilovače, což má za následek zpřesnění hodnot naměřených údajů, takže dochází k minimálním chybám.

Příklad konkrétního provedení vynálezu je sche- '! maticky znázorněn na připojeném výkrese, kde obr. 1. představuje schéma základního zapojení indukčního průtokoměru podle vynálezu, a obr. 2. ; a 3. jsou alternativní provedení zapojení z obr. 1. '

Podle vynálezu je kovová, nemagnetická měrná trubice 1, která je vyložena elektroizolačním mate. riálem, uložena v magnetickém poli budicích cívek i 2. Kolmo na směr magnetického pole budicích : cívek 2, a současně i kolmo na podélnou osu měřicí ; trubice 1, jsou v měrné trubici 1 uloženy vodotěsně dvě elektrody 3, které jsou od stěny měmé trubice , 1 odizolovány. Kde každé z elektrod 3 je připojen Ί jeden vodič 4 dvojitého izolovaného vedení 6 upraveného tak, aby vzdálenost mezi jednotlivými vodiči 4,5 byla minimální, a aby se s mechanickými posuvy vedení 6 tato vzdálenost vodičů 4,5 neměnila. Tuto podmínku nejlépe splňuje dvojpramenj ný kabel. Druhý vodič dvojitého izolovaného vedení 6 je kompenzační vodič 5 a je v těsné blízkosti průchodu elektrod 3 stěnou měrné trubice ; 1 připojen na těleso kovové měmé trubice 1. Vodiče 4 dvojitých izolovaných vedení 6, kterě jsou připojeny k elektrodám 3, jsou svým druhým koncem připojeny na vstupy diferenčního měřicího zesilovače 7, přičemž před vstupem do diferenční5 ho měřicího zesilovače 7 jsou tyto vodiče 4 opatře- | ny oddělovacími prvky, kupříkladu oddělovacími odpory 8. Kompenzační vodiče 5 dvojitých izolovaných vedení 6 jsou v blízkosti elektrod 3 přípoje- i ny na těleso měmé trubice 1 a jejich druhý konec je ¹ připojen přes oddělovací odpory 8 na opačné vstupy diferenčního měřicího zesilovače 7, tj. přívodní vodič první elektrody je připojen před ( vstupem do měřicího zesilovače 7 na přívodní vodič druhé elektrody. V případě, že diferenční měřicí zesilovač 7 je instalován odděleně od měmé

J trubice 1, a v určité vzdálenosti od ní, jsou vodiče 4, ' 5 obou izolovaných vedení 6 uloženy v jednom í čtyřvodičovém kabelu 9, který může být stíněn.

Podle alternativního provedení znázorněného na obr. 2., jsou měmé vodiče 4 od obou elektrod 3 opatřeny oddělovacími zesilovači 10, zatímco ' podle alternativního provedení znázorněného na í obr. 3., jsou oddělovacími zesilovači 10 opatřeny jak měrné vodiče 4 tak i kompenzační vodiče 5.

Při průchodu kapaliny magnetickým polem bui dicích cívek 2 se v kapalině indukuje napětí, které i je snímáno oběma elektrodami 3. Toto napětí je vedeno z obou elektrod 3 měrnými vodiči 4 přes { oddělovací odpory 8, případně přes oddělovací j zesilovače 10, na vstupy do měřícího zesilovače 7. Druhou smyčku vytváří kompenzační vodiče 5, připojené na těleso měrné trubice í, přičemž tato druhá smyčka je vzhledem ke smyčce tvořené měrnými vodiči 4 orientována opačně. Na této druhé smyčce se v případě těsného společného vedení 6 vytváří stejné rušivé napětí, které se přivede, opět přes oddělovací odpory 8, případně přes oddělovací zesilovače 10, k opačným vstupem měřicího zesilovače 7, čímž se dosáhne optimální kompenzace rušivých napětí. Hodnoty oddělovacích prvků pro danou kombinaci čidlo—zesilovač se nastaví tak, aby jak obě měřená vstupní napětí tak i obě rušivá napětí měla vzájemně stejnou hodnotu.

Claims (3)

1. < PŘEDMĚT

   1. Zapojení indukčního průtokoměru do obvoί du s diferenciálním měřicím zesilovačem, k měření průtoku elektricky vodivých kapalin, případně i jejich směsí s pevnými látkami, tvořené nemagnetickou, kovovou měrnou trubicí, vyloženou elektricky nevodivým materiálem, a uloženou v magnetickém poli budicích cívek, opatřenou snímacími elektrodami, uloženými protilehle a kolmo jak na směr magnetického pole budicích cívek tak i na směr proudění kapaliny v měrné trubici, a tvořené , dále měřicím zesilovačem a spojovacím vedením, · vyznačující se tím, že snímací elektrody (3) jsou i připojeny na vstupy měřicího zesilovače (7) porno- ; cí měrných vodičů (4) dvojvodičových vedení (6), !

   3 vý

   VYNÁLEZU kde kompenzační vodiče (5) dvouvodičových vedení (6) jsou připojeny jedním koncem na kostru ; měrné trubice (1) a druhým koncem na opačný i vstup měřicího zesilovače (7), přičemž jak měrné ί vodiče (4) tak i kompenzační vodiče (5) jsou před i vstupem do měřicího zesilovače (7) opatřeny 1 oddělovacími prvky, kupříkladu oddělovacími odI póry (8).
2. 2. Zapojení podle bodu 1, vyznačující se tím, že oddělovací prvky jsou tvořeny oddělovacími zesilovači (10).
3. 3. Zapojení podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že dvouvodičová vedení (6) jsou sloučena do čtyřvodičového kabelu (9).