RU13423U1

RU13423U1 - ELECTROMAGNETIC FLOW SENSOR

Info

Publication number: RU13423U1
Application number: RU99125755/20U
Authority: RU
Inventors: В.В. Вачевских; И.А. Кудрявцев
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Энергис-сервис"
Priority date: 1999-12-07
Filing date: 1999-12-07
Publication date: 2000-04-10

Abstract

1. Датчик электромагнитного расходомера, содержащий участок трубопровода из немагнитного материала с изоляционным слоем на внутренней поверхности, по меньшей мере два диаметрально противолежащих электрода и две катушки возбуждения, а также магнитопровод, выполненный из двух одинаковых направленных навстречу друг другу скоб, расположенных на трубопроводе, отличающийся тем, что ширина h и толщина s поперечного сечения магнитопровода связаны с внутренним диаметром D трубопровода соотношениема ширина h и толщина s поперечного сечения связаны между собой соотношением2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что направленные навстречу друг другу одинаковые скобы магнитопровода выполнены П-образной формы.3. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что направленные навстречу друг другу одинаковые скобы магнитопровода выполнены дугообразной формы.4. Датчик по пп.1 - 3, отличающийся тем, что магнитопровод выполнен из низкоуглеродистой стали.1. The electromagnetic flowmeter sensor containing a portion of the pipeline of non-magnetic material with an insulating layer on the inner surface, at least two diametrically opposed electrodes and two excitation coils, as well as a magnetic circuit made of two identical brackets facing each other located on the pipeline, characterized the fact that the width h and the thickness s of the cross section of the magnetic circuit are connected with the inner diameter D of the pipeline by the ratio of the width h and the thickness s of the cross section of the us together sootnosheniem2. The sensor according to claim 1, characterized in that the identical staples of the magnetic circuit directed towards each other are made U-shaped. 3. The sensor according to claim 1, characterized in that the identical staples of the magnetic circuit directed towards each other are made in an arcuate shape. The sensor according to claims 1 to 3, characterized in that the magnetic circuit is made of low carbon steel.

Description

ДАТЧИК ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО РАСХОДОМЕРАELECTROMAGNETIC FLOW SENSOR

Полезная модель относится к приборостроению, а именно к устройствам для измерения расхода жидкостей с ионной проводимостью электромагнитным методом.The utility model relates to instrumentation, and in particular to devices for measuring the flow rate of liquids with ionic conductivity by the electromagnetic method.

Известны датчики расхода жидкостей основанные на равномерном магнитном поле.Known liquid flow sensors based on a uniform magnetic field.

Недостаток таких датчиков: большая протяженность L магнитной системы вдоль трубопровода (L/D 3...4). где D -внутренний диаметр трубопровода, вследствие чего возрастают габаритные размеры и масса, а также стоимость датчика расхода.The disadvantage of such sensors is the large length L of the magnetic system along the pipeline (L / D 3 ... 4). where D is the internal diameter of the pipeline, as a result of which the overall dimensions and weight increase, as well as the cost of the flow sensor.

С увеличением D такая магнитная система становится более громоздкой и требует значительного расхода трансформаторной стали и применения магнитных систем различных конструкций (овальный, ленточный магнитопровод и пр.), что усложняет ее изготовление, и ремонт. (П.П.Кремлевский Расходомеры и счетчики количества стр. 419. рис. 246 Л. Машиностроение 1982 г.)With an increase in D, such a magnetic system becomes more cumbersome and requires a significant consumption of transformer steel and the use of magnetic systems of various designs (oval, tape magnetic circuit, etc.), which complicates its manufacture and repair. (P.P. Kremlevsky flowmeters and counters p. 419. Fig. 246 L. Mechanical Engineering 1982)

Известен датчик электромагнитного расходомера, содержащий трубопровод с изоляционным слоем на внутренней поверхности , два диаметрально расположенных электрода и катушки возбуждения с магнитопроводом (патент США N3433066 кл. 73-194 1969г.)A known sensor of an electromagnetic flow meter containing a pipeline with an insulating layer on the inner surface, two diametrically located electrodes and excitation coils with a magnetic circuit (US patent N3433066 class. 73-194 1969)

Однако он не обладает достаточной точностью измерения, всвязи с большими полями рассеяния и потерями на вихревые токи, обусловленными громоздкой магнитной системой.However, it does not have sufficient measurement accuracy due to the large scattering fields and eddy current losses due to the bulky magnetic system.

Известен также датчик электромагнитного расходомера, содержащий трубопровод с двумя электродами, две катушки возбуждения прямоугольной формы, магнитопровод, состоящий из двух одинаковых С-образной формы скоб, которые выполнены из нескольких слоев ферромагнитной ленты. При этом концы каждой скобь расположены на одной прямой, а расстояние между концами скоб не менее толщины последних (А,С. 1002840).Also known is an electromagnetic flowmeter sensor containing a pipeline with two electrodes, two rectangular excitation coils, a magnetic core consisting of two identical C-shaped staples, which are made of several layers of ferromagnetic tape. Moreover, the ends of each bracket are located on one straight line, and the distance between the ends of the brackets is not less than the thickness of the latter (A, C. 1002840).

G01 F1/58 G01 F1 / 58

вследствие чего возрастает потребление энергии на ее перемагничивание, увеличивается вес датчика, трудоемкость его изготовления.as a result, the energy consumption for its magnetization reversal increases, the weight of the sensor increases, and the complexity of its manufacture.

Кроме того, для множества типоразмеров датчиков, невозможно получить оптимальное распределение магнитного поля по сечению трубы в плоскости электродов при одинаковой чувствительности датчиков на большом диапазоне скоростей движения жидкостей.In addition, for many sizes of sensors, it is impossible to obtain the optimal distribution of the magnetic field over the cross section of the pipe in the plane of the electrodes with the same sensitivity of the sensors over a wide range of fluid velocities.

Целью полезной модели является снижение расхода потребляемой электроэнергии, уменьшение массы и габаритов датчика при сохранении точности измерений, что позволяет использовать датчик электромагнитного расхода жидкостей с различнь1ми вторичными измерительными приборами и делает его экономичным в эксплуатации.The purpose of the utility model is to reduce the consumption of electrical energy, reduce the mass and dimensions of the sensor while maintaining the accuracy of measurements, which allows the use of an electromagnetic flow sensor with various secondary measuring devices and makes it economical to operate.

Поставленная цель достигается за счет того, что в датчике электромагнитного расходомера, содержащего участок трубопровода из немагнитного материала с изоляционным слоем на внутренней поверхности, по меньшей мере два диаметрально противолежащих электрода и две катушки возбуждения, а также магнитопровод, выполненный из двух одинаковых направленных навстречу друг другу скоб, расположенных, на трубопроводе, согласно полезной модели ширина h и толшина s поперечного сечения магнитопровода связаны с внутренним диаметром D трубопровода соотношением:This goal is achieved due to the fact that in the sensor of an electromagnetic flow meter containing a portion of a pipeline of non-magnetic material with an insulating layer on the inner surface, at least two diametrically opposed electrodes and two excitation coils, as well as a magnetic circuit made of two identical directed towards each other staples located on the pipeline, according to the utility model, the width h and the thickness s of the cross section of the magnetic circuit are connected with the internal diameter D of the pipeline, respectively Ocean:

при этом, ширина h и толщина s поперечного сечения связаны между собой соотношением:in this case, the width h and the thickness s of the cross section are interconnected by the ratio:

Вместе с тем, направленные навстречу друг другу одинаковые скобы магнитопровода выполнены П - образной формы.At the same time, identical staples of the magnetic circuit directed towards each other are made of a U-shaped shape.

Кроме того, направленнью навстречу друг другу одинаковые скобы магнитопровода могут быть выполнены дугообразной формы.In addition, directed towards each other, the same staples of the magnetic circuit can be made in an arcuate shape.

i 3±o,3 Di 3 ± o, 3 D

-16 ±1,5-16 ± 1.5

Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:The essence of the utility model is illustrated by drawings, which depict:

фиг..1 - датчик электромагнитного расходомера с П -образным магнитопроводом (разрез);figure 1 - sensor of an electromagnetic flowmeter with a U-shaped magnetic circuit (section);

фиг.2 - датчик электромагнитного расходомера с дугообразным магнитопроводом (разрез):figure 2 - sensor of an electromagnetic flowmeter with an arcuate magnetic circuit (section):

фиг.З - сечение А-А с фиг 1 и фиг2.FIG. 3 is a section aa from FIG. 1 and FIG. 2.

Предлагаемый датчик электромагнитного расходомера (фиг.1, фиг.2.) содержит участок трубопровода 1 из немагнитного материала, внутренняя, поверхность которого покрыта изоляционным слоем 2 и имеет внутренний диаметр D. по меньшей мере два электрода 3, снабженных изоляционными втулками 4 и две катушки возбуждения 5, а также магнитопровод 6, состоящий из двух одинаковых, направленнь х навстречу друг другу скоб, расположенных на трубопроводе.The proposed sensor of the electromagnetic flow meter (figure 1, figure 2.) Contains a portion of the pipeline 1 of non-magnetic material, the inner surface of which is coated with an insulating layer 2 and has an inner diameter D. At least two electrodes 3, equipped with insulating sleeves 4 and two coils excitation 5, as well as the magnetic circuit 6, consisting of two identical, directed toward each other brackets located on the pipeline.

Скобы в сечении имеют ширину h и толщину s (фиг.З.) и выполнены из низкоуглеродистой стали.The staples in cross section have a width h and a thickness s (Fig.Z.) and are made of low carbon steel.

Между собой скобы стыкуются торцами, замыкая магнитаый поток.Between themselves, the brackets are joined by the ends, closing the magnetic flux.

В целях расширения технологических возможностей скобы могут изготавливаться П - образной (фиг.1) или дугообразной, формы (фиг.2).In order to expand technological capabilities, the staples can be made P - shaped (figure 1) or arcuate, shape (figure 2).

Основное преимущество предлагаемой конструкции заключается в обеспечении соотношений сечения магнитопровода. выраженного произведением ширины h на его толщину s, к внутреннему диаметру D трубопровода и соотношений ширины h к толщине s магнитопровода.The main advantage of the proposed design is to ensure the ratio of the cross section of the magnetic circuit. expressed by the product of the width h by its thickness s, to the inner diameter D of the pipeline and the ratios of the width h to the thickness s of the magnetic circuit.

Так ширина h и толшина s поперечного сечения магнитопровода связаны с внутренним диаметром D трубопровода соотношением:So the width h and the thickness s of the cross section of the magnetic circuit are connected with the inner diameter D of the pipeline by the ratio:

при ЭТОМ, ширина h и толщина s поперечного сечения связаны между собой соотношением:at THIS, the width h and thickness s of the cross section are related by the ratio:

.3.0,3.3.0,3

Такая конструкция датчика позволяет снизить его массу, уменьшить габариты, снизить расход электроэнергии при сохранении точности измерений.This design of the sensor allows to reduce its weight, reduce its dimensions, reduce energy consumption while maintaining measurement accuracy.

Предлагаемая конструкция датчика может быть использована для непрерывного измерения расхода и объема, протекающих по трубопроводу, электропроводящих невзрывоопасных жидкостей,The proposed sensor design can be used for continuous measurement of flow and volume flowing through the pipeline, electrically conductive non-explosive liquids,

Claims

1. The electromagnetic flowmeter sensor containing a portion of the pipeline of non-magnetic material with an insulating layer on the inner surface, at least two diametrically opposed electrodes and two excitation coils, as well as a magnetic circuit made of two identical brackets facing each other located on the pipeline, characterized the fact that the width h and thickness s of the cross section of the magnetic circuit are connected with the inner diameter D of the pipeline by the ratio

and the width h and the thickness s of the cross section are interconnected by the ratio

2. The sensor according to claim 1, characterized in that the identical staples of the magnetic circuit directed towards each other are made in a U-shape.

3. The sensor according to claim 1, characterized in that the identical staples of the magnetic circuit directed towards each other are made in an arcuate shape.

4. The sensor according to claims 1 to 3, characterized in that the magnetic circuit is made of low carbon steel.