Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 17.02.1975 76539 U. 42e, 23/05 MKP G01f 1/00 G01p 5/08 Urzedu Patentowego Twórcywynalazku: Adam Macura, Andrzej Skrzypek, Adam Szebesta Uprawniony z patentu tymczasowego: Glówny Instytut Górnictwa, Katowice (Polska) Sposób pomiaru natezenia przeplywu cieczy oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób pomiaru natezenia przeplywu cieczy przewodzacych prad elektryczny oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu.Znane sa sposoby i urzadzenia do pomiaru natezenia przeplywu cieczy oparte na zjawisku indukowania sie sily elektromotorycznej w cieczy poruszajacej sie w polu magnetycznym. Stosowane sa do tego celu pola magnetyczne wytwarzane przez prady stale lub pola magnetyczne wytwarzane przez prady sinusoidalne.Niedogodnoscia stosowania pradu stalego do wytwarzania pola magnetycznego jest zjawisko polaryzacji elektrod pomiarowych, które powoduje znaczne zmniejszenie czulosci czujnika i wprowadza dodatkowe bledy pomiaru. Stosowanie natomiast sinusoidalnych pradów charakteryzuje sie znacznym poborem mocy biernej i czynnej przez czujnik przeplywu. Wspólna wada obydwu znanych sposobów jest mala wartosc napiecia indukowanego na elektrodach pomiarowych, a tym samym duzy wplyw zewnetrznych zaklócen na wynik pomiaru.Celem wynalazku jest sposób pomiaru natezenia przeplywu cieczy przewodzacej prad elektryczny za pomoca indukcyjnego czujnika przeplywu, zapewniajacy maly pobór mocy przy równoczesnym zwiekszeniu sygnalu wyjsciowego.Cel ten udalo sie zrealizowac dzieki zastosowaniu sposobu i urzadzenia wedlug wynalazku na drodze zmiany ksztaltu pola magnetycznego w funkcji czasu. Istota sposobu polega na stosowaniu nastepujacych po sobie impulsów pola magnetycznego w którym przemieszcza sie ciecz przewodzaca prad elektryczny i pomiarze sily elektromotorycznej indukowanej impulsowo w przeplywajacej cieczy, bedacej funkcja natezenia przeplywu.Do realizacji tego sposobu stosuje sie urzadzenie, ze znanym indukcyjnym czujnikiem przeplywu, które zostalo zaopatrzone zgodnie z wynalazkiem w kondensator przylaczony poprzez przelacznik, w jednym poloze¬ niu przelacznika, do cewki czujnika, a w drugim polozeniu do zródla pradu stalego, Takie rozwiazanie przy zachowaniu dotychczasowych zalet znanych czujników jak na przyklad doklad¬ nosc i prostota konstrukcji, pozwala wielokrotnie zwiekszyc wartosc pradów w obwodzie cewki wytwarzajacej2 76 539 pole magnetyczne. Maksymalna wartosc pradów w obwodzie rozladowania kondensatora jest w przyblizeniu równa /£ Uz gdzie, C oznacza pojemnosc kondensatora, L — indukcyjnosc cewki czujnika, a Uz — wartosc napiecia do które¬ go byl naladowany kondensator. Przez odpowiedni dobór tych parametrów otrzymuje sie zadana wartosc pradu w cewce, a tym samym wartosc szczytowa napiecia indukowanego w cieczy. W konsekwencji wzrostu pradu w cewce czujnika, zwieksza sie czulosc i dokladnosc pomiaru. Zastosowanie okresowego i impulsowego zasilania cewki, obniza wielokrotnie pobór mocy przez czujnik i zwieksza jego niezawodnosc.Przedmiot wynalazku jest przykladowo dokladniej wyjasniony na podstawie rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie uklad czujnika, a fig. 2 — czasowy przebieg pradu w cewce czujnika.Jak przedstawiono na fig. 1 urzadzenie sklada sie ze znanego indukcyjnego czujnika przeplywu i kondensa¬ tora 1 przylaczonego z jednej strony bezposrednio do cewki 3 czujnika i zródla 2 pradu, a z drugiej strony do przelacznika 4.Kondensator 1 jest ladowany ze zródla 2 pradu stalego poprzez przelacznik 4,-apo przelaczeniu przelacznika 4 w drugie polozenie rozladowywany przez cewke 3 wytwarzajaca pole magnetyczne. Parametry obwodu rozladowania sa tak dobrane, ze rozladowanie kondensatora 1 ma charakter drgan oscylacyjnych tlumionych. Przelaczanie przelacznika 4 moze odbywac sie na przyklad periodycznie prowadzac do przebiegu pradu 1 w cewce 3 przedstawionego na fig. 2. Pole magnetyczne wytworzone przez ten prad 1 powoduje indukowanie sie w przeplywajacej cieczy napiecia V, które mozna zmierzyc na elektrodach 5 umieszczonych w rurze 6 czujnika. Pomiaru tego napiecia V dokonuje sie na przyklad jako pomiar napiecia szczytowego, która to wartosc jest proporcjonalna do sredniej predkosci przeplywajacej w rurze 6 cieczy. Skladowa transformacyjna napiecia V eUminuje sie przez odpowiednia konstrukcje elektrod lub w inny znany sposób. PLPriority: Application announced: May 30, 1973 Patent description was published: February 17, 1975 76539 U. 42e, 23/05 MKP G01f 1/00 G01p 5/08 Patent Office of the Inventor: Adam Macura, Andrzej Skrzypek, Adam Szebesta Authorized by the provisional patent: Main Instytut Górnictwa, Katowice (Poland) Method of measuring the flow rate of a liquid and a device for the application of this method The subject of the invention is a method of measuring the flow rate of electrically conductive liquids and a device for using this method. Methods and devices for measuring the flow rate of liquids based on the induction phenomenon are known. of the electromotive force in a fluid moving in a magnetic field. For this purpose, magnetic fields produced by constant currents or magnetic fields produced by sinusoidal currents are used. The inconvenience of using a direct current to generate a magnetic field is the phenomenon of polarization of the measuring electrodes, which significantly reduces the sensitivity of the sensor and introduces additional measurement errors. However, the use of sinusoidal currents is characterized by a significant consumption of reactive and active power by the flow sensor. The common disadvantage of both known methods is the small value of the voltage induced on the measuring electrodes, and thus a large influence of external disturbances on the measurement result. This goal was achieved thanks to the application of the method and device according to the invention by changing the shape of the magnetic field as a function of time. The essence of the method consists in the application of successive magnetic field pulses in which the electrically conductive liquid moves and the measurement of the electromotive force induced by the impulse in the flowing liquid, which is a function of the flow rate. To implement this method, a device with a known inductive flow sensor is used. provided, according to the invention, with a capacitor connected through a switch, in one position of the switch to the sensor coil, and in the other position to the DC source. Such a solution, while maintaining the existing advantages of known sensors, such as, for example, accuracy and simplicity of construction, allows to increase many times the value of the currents in the circuit of the coil generating the magnetic field. The maximum value of the current in the capacitor discharge circuit is approximately equal to / Uz where, C is the capacitance of the capacitor, L is the inductance of the sensor coil, and Uz is the voltage value to which the capacitor has been charged. By appropriate selection of these parameters, the desired value of the current in the coil is obtained, and thus the peak value of the voltage induced in the liquid. As a consequence of an increase in the current in the sensor coil, the sensitivity and accuracy of the measurement increase. The use of periodic and pulsed coil supply reduces the power consumption of the sensor many times and increases its reliability. The subject of the invention is, for example, more precisely explained on the basis of the drawing, in which Fig. 1 schematically shows the sensor circuit, and Fig. 2 shows the current waveform in the sensor coil. As shown in Fig. 1, the device consists of a known inductive flow sensor and a capacitor 1 connected on the one hand directly to the sensor coil 3 and the current source 2, and on the other hand to the switch 4. The capacitor 1 is charged from the DC source 2 via switch 4, - after switching the switch 4 into the second position, discharged by the coil 3 generating a magnetic field. The parameters of the discharge circuit are so selected that the discharge of the capacitor 1 has the nature of damped oscillations. The switching of the switch 4 may, for example, periodically lead to a current waveform 1 in the coil 3 shown in Fig. 2. The magnetic field generated by this current 1 induces a voltage V in the flowing liquid, which can be measured at the electrodes 5 placed in the sensor tube 6. . The measurement of this voltage V is made, for example, as a measurement of the peak voltage, which value is proportional to the average velocity of the liquid flowing in the pipe 6. The transforming component of the voltage V eUminutes by suitable electrode design or in some other known manner. PL