RU14467U1

RU14467U1 - ELECTROMAGNETIC FLOW SENSOR

Info

Publication number: RU14467U1
Application number: RU2000107420/20U
Authority: RU
Inventors: В.В. Вачевских; И.А. Кудрявцев
Original assignee: Закрытое акционерное общество "ВТК Энерго"
Priority date: 2000-03-27
Filing date: 2000-03-27
Publication date: 2000-07-27

Abstract

1. Датчик электромагнитного расходомера, содержащий участок трубопровода из немагнитного материала с изоляционным слоем на внутренней поверхности, два диаметрально противолежащих электрода, две катушки возбуждения, а также магнитопровод, снабженный полюсами и выполненный из двух одинаковых направленных навстречу друг другу скоб, закрепленных на трубопроводе, отличающийся тем, что каждый полюс выполнен в виде П-образной скобы, при этом концы полюса отогнуты наружу под тупым углом.2. Датчик по п.1, отличающийся тем, что полюса расположены таким образом, что проходящая через них ось симметрии перпендикулярна оси, соединяющей электроды в плоскости поперечного сечения трубопровода.1. An electromagnetic flow meter sensor comprising a portion of a pipeline of non-magnetic material with an insulating layer on the inner surface, two diametrically opposed electrodes, two excitation coils, and a magnetic circuit equipped with poles and made of two identical brackets mounted towards each other, mounted on the pipeline, characterized the fact that each pole is made in the form of a U-shaped bracket, while the ends of the pole are bent outward at an obtuse angle. 2. The sensor according to claim 1, characterized in that the poles are arranged so that the axis of symmetry passing through them is perpendicular to the axis connecting the electrodes in the plane of the cross section of the pipeline.

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.

Однако большая протяженность L магнитной системы вдоль трубопроводаHowever, the large length L of the magnetic system along the pipeline

(-- 3 -J- 4), где D - внутренний диаметр трубопровода, делает их громоздкими(- 3 -J- 4), where D is the internal diameter of the pipeline, makes them bulky

при большом диаметре труб. Кроме того, для труб с отверстиями от 10 до 300 мм, необходимо применять магнитные системы различных конструкций (овальный, ленточный магнитопровод и пр.), что усложняет их изготовление, эксплуатацию и ремонт. ( Н.П.Кремлевский Расходомеры и счетчики количества стр.419, рис.246, Л.Машиностроение 1982 г.)with large diameter pipes. In addition, for pipes with holes from 10 to 300 mm, it is necessary to use magnetic systems of various designs (oval, tape magnetic circuit, etc.), which complicates their manufacture, operation and repair. (N.P. Kremlevsky Flowmeters and counters, p. 419, Fig. 246, L. Mechanical Engineering 1982)

Известен датчик электромагнитного расходомера, содержапщй трубопровод с двумя электродами, две катушки возбуждения прямоугольной формы, магнитопровод, состояш;ий из двух одинаковых С -образной формы скоб, которые выполнены из нескольких слоев ферромагнитной ленты. При этом концы каждой скобы расположены на одной прямой, а расстояние между концами скоб не менее толш;ины последних (А.С. 1002840).A known sensor of an electromagnetic flow meter, a conduit with two electrodes, two rectangular excitation coils, a magnetic conductor consisting of two identical C-shaped brackets, which are made of several layers of ferromagnetic tape. At the same time, the ends of each bracket are located on one straight line, and the distance between the ends of the brackets is no less than thick; the latter are other (A.S. 1002840).

Однако такая конструкция датчика не позволяет получить оптимальное распределение магнитного поля и одинаковую чувствительность для всех типоразмеров датчиков.However, this design of the sensor does not allow to obtain the optimal distribution of the magnetic field and the same sensitivity for all sizes of sensors.

Известен также датчик электромагнитного расходомера, содержаш;ий трубопровод с двумя электродами, размещенными по его диаметру, две катушки возбуждения и магнитопровод, расположенный на трубопроводе и выполненный из двух одинаковых скоб, близлежащие пары концов которых охватывают катушки возбуждения, при этом магнитопровод дополнительно содержит четыре плоских пластины, соединяющие скобы магнитопровода.There is also a known sensor of an electromagnetic flow meter, containing a pipeline with two electrodes placed along its diameter, two field coils and a magnetic circuit located on the pipeline and made of two identical brackets, the adjacent pairs of ends of which cover the field coils, while the magnetic circuit additionally contains four flat plates connecting the staples of the magnetic circuit.

I Illll HIH Illl ИВ Illl jj Ш1П 2 QI Illll HIH Illl IV Illl jj Ш1П 2 Q

G01 PI/58 G01 PI / 58

Две пластины расположены в области полюсов магнитопровода параллельно линии размещения электродов, а две другие перпендикулярно этой линии в местах расположения электродов, причем размер поперечного сечения каждой пластины не менее размера поперечного сечения скобы магнитопровода, а ширина L и длина L2 полюсных наконечников магнитопровода связаны с внутренним диаметром D трубопровода соотношением --- 0,,25Two plates are located in the region of the poles of the magnetic core parallel to the line of placement of the electrodes, and the other two are perpendicular to this line at the locations of the electrodes, with the cross-sectional size of each plate not less than the cross-sectional dimension of the bracket of the magnetic circuit, and the width L and length L2 of the pole pieces of the magnetic circuit are connected with the inner diameter D pipeline ratio --- 0,, 25

(А.С. 1753280).(A.S. 1753280).

Конструкция датчика предусматривает наличие не только скоб и пластин магнитопровода, но еще и четырех кронштейнов, приваренных на трубопроводе в зоне между электродами и полюсами и предназначенных для закрепления магнитопровода.The design of the sensor provides not only brackets and plates of the magnetic circuit, but also four brackets welded to the pipeline in the area between the electrodes and the poles and designed to secure the magnetic circuit.

Расположенные таким образом, взаимодействующие с магнитопроводом, кронштейны оказывают влияние на рассеивание магнитного потока, вследствие чего происходит снижение чувствительности датчика, особенно на различных скоростях движения жидкости.The brackets located in this way, interacting with the magnetic circuit, have an effect on the dispersion of the magnetic flux, as a result of which the sensitivity of the sensor decreases, especially at different fluid velocities.

Целью полезной модели является повышение чувствительности электромагнитного датчика в широком диапазоне скоростей движения жидкости.The purpose of the utility model is to increase the sensitivity of the electromagnetic sensor in a wide range of fluid velocities.

Поставленная цель достигается за счет того, что в датчике электромагнитного расходомера, содержащем участок трубопровода из немагнитного материала с изоляционным слоем на внутренней поверхности, два диаметрально противолежащих электрода, две катушки возбуждения, а также магнитопровод, выполненный из двух одинаковых скоб, направленных навстречу друг другу и закрепленных на трубопроводе, и снабженный полюсами. Согласно полезной модели каждый полюс выполнен в виде П - образной скобы, при этом концы каждого полюса отогнуты наружу под тупым углом.This goal is achieved due to the fact that in the sensor of the electromagnetic flow meter containing a portion of the pipeline of non-magnetic material with an insulating layer on the inner surface, two diametrically opposed electrodes, two excitation coils, as well as a magnetic circuit made of two identical brackets directed towards each other and fixed on the pipeline, and equipped with poles. According to the utility model, each pole is made in the form of a U-shaped bracket, while the ends of each pole are bent outward at an obtuse angle.

L, L L, L

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображен датчик электромагнитного расходомера в разрезе.The essence of the utility model is illustrated in the drawing, which shows the sensor of the electromagnetic flow meter in section.

Предлагаемый датчик 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, направленных навстречу другу, скоб, закрепленных на трубопроводе.The proposed sensor contains a section of the pipeline 1 of non-magnetic material, the inner surface of which is covered with an insulating layer 2 and has an inner diameter D, at least two electrodes 3, equipped with insulating sleeves 4 and two excitation coils 5, as well as a magnetic circuit 6, consisting of two identical directed towards a friend, brackets fixed on the pipeline.

Магнитопровод дополнительно снабжен двумя полюсами 7, которые расположены таким образом, что проходящая через них ось симметрии проходит перпендикулярно оси, соединяющей электроды в плоскости поперечного сечения трубопровода.The magnetic circuit is additionally equipped with two poles 7, which are arranged so that the axis of symmetry passing through them passes perpendicular to the axis connecting the electrodes in the plane of the cross section of the pipeline.

Каждый полюс 7 изготовляется из листовой или полосовой низкоуглеродистой стали и выполнен ввиде скобы П - образной формы. Концы П - образной скобы отогнуты наружу под тупым углом для удобства центрирования их на трубопроводе. В зависимости от диаметра трубопровода угол отгиба концов соответственно изменяется. Стороной, противоположной своим концам, каждый полюс взаимодействует с магнитопроводом 6. При этом, каждый полюс прижимается к трубопроводу.Each pole 7 is made of sheet or strip low-carbon steel and is made in the form of a U-shaped bracket. The ends of the U - shaped bracket are bent outward at an obtuse angle for the convenience of centering them on the pipeline. Depending on the diameter of the pipeline, the angle of bending of the ends accordingly changes. The side opposite its ends, each pole interacts with the magnetic circuit 6. Moreover, each pole is pressed against the pipeline.

В зависимости от конфигурации магнитопровода, которая может иметь прямоугольную или дугообразную форму, взаимодействующая с ними плоскость скоб полюсов может быть плоской, как на приведенном чертеже, или, соответственно, дугообразной (не показано).Depending on the configuration of the magnetic circuit, which may have a rectangular or arched shape, the plane of the pole brackets interacting with them may be flat, as in the drawing, or, accordingly, arched (not shown).

Дополнительное введение полюсов магнитопровода, расположенных непосредственно на наружном диаметре трубопровода, позволило создать магнитное поле, приближающееся с достаточной точностью к закону, обратному распределению весовой функции, при котором изменение скоростей движения потока жидкости практически не влияет на чувствительность датчика.The additional introduction of magnetic circuit poles located directly on the outer diameter of the pipeline made it possible to create a magnetic field approaching with sufficient accuracy to the law, the inverse distribution of the weight function, in which the change in the fluid flow velocity practically does not affect the sensitivity of the sensor.

При движении по трубопроводу электропроводная жидкость пересекает магнитное поле. В соответствии с законом электромагнитной индукции ток, возникающий в жидкости, перпендикулярен движению последней и направлению магнитного поля.When moving through a pipeline, an electrically conductive fluid crosses a magnetic field. In accordance with the law of electromagnetic induction, the current arising in the liquid is perpendicular to the movement of the latter and the direction of the magnetic field.

Индуцируемая ЭДС пропорциональна скорости движения жидкости и снимается с электродов 3.The induced EMF is proportional to the velocity of the fluid and is removed from the electrodes 3.

Конструкция электромагнитного датчика проверена на установочной партии. Технический результат, обеспечиваемый полезной моделью, состоит в том, что чувствительность датчика электромагнитного расходомера повышается на 20 30%. в широком диапазоне скоростей движения жидкостей.The design of the electromagnetic sensor is tested on the installation lot. The technical result provided by the utility model is that the sensitivity of the sensor of the electromagnetic flow meter increases by 20 30%. in a wide range of fluid speeds.

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

Claims

1. An electromagnetic flow meter sensor comprising a portion of a pipeline of non-magnetic material with an insulating layer on the inner surface, two diametrically opposed electrodes, two excitation coils, and a magnetic circuit equipped with poles and made of two identical brackets mounted towards each other, mounted on the pipeline, characterized the fact that each pole is made in the form of a U-shaped bracket, while the ends of the pole are bent outward at an obtuse angle.

2. The sensor according to claim 1, characterized in that the poles are arranged so that the axis of symmetry passing through them is perpendicular to the axis connecting the electrodes in the plane of the cross section of the pipeline.