CS213854B1 - Čidlo k měření nízkých rychlostí proudění vodivých kapalin - Google Patents

Description

Vynález se týká čidla k měření nízkých rychlostí proudění vodivých kapalin, pracujícího na elektroindukčním principu.

' Doposud používaná čidla k měření nízkých rychlostí' proudění kapalin používají k měření nejčastěji měrné křídlo Voltmanovo, které má řadu nevýhod vyplývajících z technicky náročné konstrukce obsahující rotující těleso uložené v choulostivých ložiskách, jež bývají častým zdrojem poruch i chyb měření. Nevýhodou je i nevyhnutelné potřeba časově náročné integrace měřené hodnoty. Jiným zařízením pro předmětná měření je např. ponorné čidlo elektróindukčního typu ve tvaru sondy s kapkovitým hydrodynamickým průřezem, jehož magnetická pólová dvojice je napájena střídavým proudem a jehož elektrody jsou umístěny vně jeho uzavřeného pouzdra s magnetickou pólovou dvojicí. Nevýhodou tohoto čidla je nízké výstupní indukované napětí pro jednotkovou rychlost proudění, způsobené nízkou účinností magnetické pólové dvojice při této konstrukci.

Uvedené nedostatky odstraňuje čidlo k měření nízkých rychlostí proudění vodivých kapalin sestávající z magnetické polově dvojice se střední délkou magnetické siločáry, měřící trubice, elektrod a vnějšího prstence z feromagnetického materiálu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že poměr délky střední magnetické siločáry pólové dvojice v pracovní mezeře čidla ke spojnici snímacích elektrod kolmo ke směru proudění média i kolmo ke směru střední magnetické siločáry je menší než 1.

213 854

213 854 i

Předností tohoto čidla je zvýšení indukovaného napětí ve smyslu indukčního zákona formulovaného rovnic£ Uj, = B . d . v, udávající, še indukované napětí U^ je úměrné magnetické indukci B, vzdálenosti elektrod d a rychlostí, proudění v tekutiny, jelikož při ustálená rychlosti v proudění tekutiny dojde k současnému zvětšení veličin B a d ve srovnání s průtočným, průřezem kruhovým při Jinak stejné ploše průtočného průřezu.

Na obr. 1 je schematicky znázorněn příklad čidla 2 k měření nízkých rychlostí proudění vodivých kapalin, které používá k buzení pólové dvojice 21, 22 budicích cívek nebo permanentních magnetů a jehož vnitřní průtokový průřez je; eliptický.

Na obr. 2 je schematicky znázorněn příklad čidla 2 k měření nízkých rychlostí proudění vodivých kapalin, které používá k buzení pólové dvojice 21, 22 budicích cívek neba· permanentních magnetů a jehož vnitřní průtokový průřez je ve tvaru zploštělého válce.

V obou případech je magnetická pólová! dvojice 21, 22 uzavřena na vnější straně prstencem z feromagnetického materiálu. Čidlo 3 je charakterizováno tím, že střední délka magnetické siločáry 1 pólové dvojice 21, 22 v pracovní mezeře je kratší než nejkratší spojnice 4 snímacích elektrod 51, 52.

Čidlo 2 vytvořené podle vynálezu pracuje tak, že při poproudění vodivé kapaliny měřicí trubicí prostorem pracovní mezery magnetické pólové dvojice 21, 22 dochází k indukci elektromotorické síly, při níž její úroveň je příznivě ovlivněna prodlouženou délkou spojnice 4 snímacích elektrod gl, g2 a zkrácenou délkou střední magnetické siločáry 1.

Pro praktické průmyslová využití čidla 3 ⁸ eliptickým.,průtočným profilem 3 k měření níz* kých rychlostí proudění kapalin v otevřených korytech nebo žlabech je doporučený průměr délky střední magnetické siločáry 1 k nejkratší spojnici 4 snímacích elektrod gl, §2 roven 1,56 - 2,04. V těchto případech dochází k 56 % - 104 % nárůstu signálního napětí v porovnání s čidlem g s kruhovým průtočným průřezem při jinak stejné ploše průtočného kanálu. Za těchto okolností lze s dostatečnou přesností měřit i průtočné rychlosti v rozmezí 0,05 až 0,1 m sec“¹.

Indukční čidlo této konfigurace je možno s výhodou použít např. k proměřování hydrodynamického profilu ksnálu pří alternativní konstrukci jako ponornou sondu*

Claims (1)

1. Čidlo k měření nízkých rychlostí proudění vodivých kapalin pozůstávající z magnetické pólové dvcjice se střední délkou magnetické siločáry, měřicí trubice, elektrod a vnějšího prstence z feromagnetického materiálu, vyznačující ee tím, že poměr délky střední magnetické siločáry (l), pólové dvojice (21, 22} v pracovní mezeře čidla (3) k spojnici (4) snímacích elektrod (51, 52} kolmo ke směru proudění média i kolmo ke směru střední magnetická siločáry (1) je menší než 1»