RU172140U1 - Вихревый электромагнитный преобразователь расхода жидкости - Google Patents
Вихревый электромагнитный преобразователь расхода жидкости Download PDFInfo
- Publication number
- RU172140U1 RU172140U1 RU2017117246U RU2017117246U RU172140U1 RU 172140 U1 RU172140 U1 RU 172140U1 RU 2017117246 U RU2017117246 U RU 2017117246U RU 2017117246 U RU2017117246 U RU 2017117246U RU 172140 U1 RU172140 U1 RU 172140U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- flow
- longitudinal axis
- electrode
- electrically insulated
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/56—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects
- G01F1/58—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects by electromagnetic flowmeters
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Полезная модель может быть использована для измерения расхода воды и других жидкостей с ионной проводимостью. Вихревой электромагнитный преобразователь расхода жидкости включает в себя измерительный участок трубы с телом обтекания, продольная ось которого перпендикулярна оси трубы. Магнитная система, размещенная снаружи трубы, создает внутри трубы за телом обтекания постоянное магнитное поле, имеющее составляющую вектора магнитной индукции, направленную параллельно продольной оси тела обтекания. Устройство содержит подключаемые к блоку обработки выходного сигнала электроды, по крайней мере, одним из которых служит тонкий металлический стержень, электроизолированно введенный внутрь трубы, где имеет рабочий электроконтактный участок и токовыводящую часть, поверхность которой электроизолирована. В преобразователе, содержащем один стержневой электрод, в качестве второго электрода используется корпус трубы, выполняющий роль заземления. Стержневой электрод устройства установлен на линии диаметра трубы, скрещивающегося под прямым углом с продольной осью тела обтекания. Технический результат – снижение венроятности разгерметизации и повышение срока службы преобразователя. 3 ил.
Description
Полезная модель относится к измерительной технике, преимущественно к средствам контроля потоков жидкостей с ионной проводимостью, и может быть использована для измерения расхода и количества воды, растворов солей, щелочей, пищевых жидкостей и т.п.в водоснабжении, теплоснабжении, энергетике, химической и других отраслях промышленности.
Известно расходомерное устройство, содержащее тело обтекания в виде вихреобразующего стержня, установленного по диаметру трубы, и размещенный за телом обтекания электромагнитный преобразователь, выполненный по типовой схеме электромагнитного расходомера - магнитная система с магнитным полем, направленным перпендикулярно потоку, и два электрода, установленные на внутренней поверхности трубы на концах линии диаметра, перпендикулярной направлению магнитного поля (см. книгу А.Ш. Киясбейли, М.Е. Перельштейн "Вихревые измерительные приборы", Машиностроение, 1978. с. 70).
Недостатком данного устройства является низкая амплитуда частотного выходного сигнала и его искажение турбулентными помехами, что обусловлено неоптимальным взаимным пространственным размещением элементов - тела обтекания, магнитной системы и электродов устройства. Это существенно затрудняет измерение информативной характеристики - частоты кармановского вихреобразования в преобразователе.
Известен вихревой электромагнитный преобразователь расхода жидкости, включающий в себя измерительный участок трубы с телом обтекания, продольная ось которого перпендикулярна оси трубы, размещенную снаружи трубы магнитную систему, создающую в контролируемой области внутритрубного объема постоянное магнитное поле, имеющее составляющую вектора магнитной индукции, направленную параллельно продольной оси тела обтекания, и подключаемые к блоку обработки выходного сигнала электроды, по крайней мере, одним из которых служит тонкий металлический стержень, электроизолированно введенный внутрь трубы, где содержит рабочий электроконтактный участок и токовыводящую часть, поверхность которой электроизолирована, при этом стержневой электрод установлен на линии диаметра трубы, параллельного продольной оси тела обтекания (Патент РФ №2142614 C1, G01F 1/32, G01P 5/08).
Данное устройство характеризуется высокой амплитудой периодического выходного сигнала и отсутствием существенных помеховых искажений. Это в значительной степени упрощает алгоритм обработки сигнала и соответствующую измерительную аппаратуру устройства.
Однако следует указать, что стержневой электрод в этом устройстве, установленный параллельно продольной оси тела обтекания, находится в зоне знакопеременного межвихревого перетока в кармановской цепочке вихрей (см. журнал "Измерительная техника" №11, 2008, с. 33). В связи с этим, по всей длине на электрод воздействует знакопеременная раскачивающая сила, что при долговременной эксплуатации может являться одной из причин разгерметизации и появлении протечек жидкости через узел гермоввода электрода.
Задачей предлагаемого технического решения является снижение вероятности разгерметизации и повышение срока службы преобразователя.
Поставленная цель достигается тем, что в вихревом электромагнитном преобразователе расхода жидкости, включающем в себя измерительный участок трубы с телом обтекания, продольная ось которого перпендикулярна оси трубы, размещенную снаружи трубы магнитную систему, создающую в контролируемой области внутритрубного объема постоянное магнитное поле, имеющее составляющую вектора магнитной индукции, направленную параллельно продольной оси тела обтекания, и подключаемые к блоку обработки выходного сигнала электроды, по крайней мере одним из которых служит тонкий металлический стержень, электроизолированно введенный внутрь трубы, где содержит рабочий электроконтактный участок и токовыводящую часть, поверхность которой электроизолирована, стержневой электрод установлен на линии диаметра трубы, скрещивающегося под прямым углом с продольной осью тела обтекания.
Отличительным признаком преобразователя является размещение стержневого электрода на линии диаметра трубы, скрещивающегося под прямым углом с продольной осью тела обтекания. Электроконтактный участок электрода размещен в центральной области сечения трубы, его длина составляет (0,2÷0,4)D0, где D0 - диаметр трубы; расстояние между телом обтекания и электроконтактным участком - (0,4÷1,0)D0.
Предложенное изменение конструкции устраняет знакопеременное силовое воздействие потока на стержневой электрод и способствует сохранению герметичности преобразователя при долговременной эксплуатации. При этом не наблюдается заметных ухудшений в выходном сигнале преобразователя по сравнению с прототипом.
На фиг. 1 и 2 приведена принципиальная схема устройства, на фиг. 3 изображен фрагмент выходного сигнала преобразователя.
Преобразователь (фиг. 1 и 2), включающет в себя участок трубы с немагнитной электропроводящей стенкой 1, тело обтекания 2 в виде вихреобразующего стержня, продольная ось 3 которого перпендикулярна оси трубы, и размещенную снаружи трубы магнитную систему с полюсами 4 и 5, создающую внутри трубы за телом обтекания постоянное магнитное поле, имеющее составляющую вектора магнитной индукции, направленную параллельно продольной оси тела обтекания.
Преобразователь содержит два электрода 6 и 7, подключаемые к блоку обработки выходного сигнала. Электрод 6 выполнен в виде тонкого металлического стержня, электроизолированно введенного внутрь трубы, где содержит рабочий электроконтактный участок 8 и токовыводящую часть, поверхность которой покрыта электроизолятором 9. Электрод 7, установленный на стенке трубы, выполняет роль заземления.
Как и в прототипе, работоспособность преобразователя основана на регистрации периодических пульсаций электрического потенциала, возникающих в жидкости при воздействии постоянного магнитного поля на генерируемую телом обтекания 2 вихревую дорожку Кармана. Эти пульсации регистрируются посредством контактирующего с жидкостью стержневого электрода 6 и электрода 7, выполняющего роль заземления. Расход жидкости определяют по значению частоты ƒ, Гц снимаемого с электродов выходного периодического сигнала.
Для экспериментальной проверки работоспособности был изготовлен преобразователь, выполненный по схеме, приведенной на фиг. 1 и 2. Внутренний диаметр измерительного участка D0=20 мм; материал трубки и тела обтекания - нержавеющая сталь 12Х18Н10Т; значение индукции магнитного поля в центре межполюсного зазора составляет В=0,035 Т. Электрод для контроля величины потенциала жидкости - стальной стержень диаметром 1,6 мм, длина электроконтактной части электрода 7 мм (0,35D0,), расстояние между электродом и телом обтекания - 14 мм (0,7D0,).
Испытания преобразователя проводились на водяном расходомерном стенде. Сигнал с электродов подавался на усилитель и далее на осциллограф тектроникс 1002 В, посредством которого проводились визуальный анализ качества сигнала и измерение частоты регистрируемых колебаний. Значения расхода определяли по времени заполнения образцового мерного бака стенда, мерный объем Vм=300 л, погрешность ±0,1%.
В результате испытаний установлен рабочий диапазон расхода Q=(0,4÷10) м3/ч, в котором преобразователь обеспечивает генерацию периодического выходного сигнала достаточно высоких качества и амплитуды. Соответствующий диапазон частоты выходного сигнала составляет ƒ=(16÷410) Гц.
На фиг. 3 для примера изображен фрагмент выходного сигнала при значении расхода Q=3,61 м3/ч, измеренное при этом значение частоты составляет ƒ=147,9 Гц.
Стендовой проливкой преобразователя в рабочем диапазоне расходов установлено, что его градуировочная характеристика описывается линейной зависимостью Q=a⋅ƒ, где а=0.0244 - значение коэффициента преобразования, и его погрешность составляет не более ±0,5%.
Таким образом, полученные при испытаниях данные подтвердили работоспособность преобразователя в широком диапазоне расхода жидкости при достаточно высокой точности измерений.
Claims (2)
1. Вихревый электромагнитный преобразователь расхода жидкости, включающий в себя измерительный участок трубы с телом обтекания, продольная ось которого перпендикулярна оси трубы, размещенную снаружи трубы магнитную систему, создающую в контролируемой области внутритрубного объема постоянное магнитное поле, имеющее составляющую вектора магнитной индукции, направленную параллельно продольной оси тела обтекания, и подключаемые к блоку обработки выходного сигнала электроды, по крайней мере, одним из которых служит тонкий металлический стержень, электроизолированно введенный внутрь трубы, где содержит рабочий электроконтактный участок и токовыводящую часть, поверхность которой электроизолирована, отличающийся тем, что стержневой электрод установлен на линии диаметра трубы, скрещивающегося под прямым углом с продольной осью тела обтекания.
2. Вихревой электромагнитный преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что электроконтактный участок электрода размещен в центральной области сечения трубы, его длина составляет (0,2÷0,4)D0, а расстояние между телом обтекания и электроконтактным участком - (0,4÷1,0)D0, где D0 - диаметр трубы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017117246U RU172140U1 (ru) | 2017-05-17 | 2017-05-17 | Вихревый электромагнитный преобразователь расхода жидкости |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017117246U RU172140U1 (ru) | 2017-05-17 | 2017-05-17 | Вихревый электромагнитный преобразователь расхода жидкости |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU172140U1 true RU172140U1 (ru) | 2017-06-29 |
Family
ID=59310236
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017117246U RU172140U1 (ru) | 2017-05-17 | 2017-05-17 | Вихревый электромагнитный преобразователь расхода жидкости |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU172140U1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3878715A (en) * | 1972-11-30 | 1975-04-22 | Hokushin Electric Works | Vortex-type flowmeter |
RU2142614C1 (ru) * | 1997-12-24 | 1999-12-10 | Адамовский Леонид Антонович | Вихревой электромагнитный расходомер-счетчик жидкости |
RU2350911C2 (ru) * | 2007-02-15 | 2009-03-27 | Закрытое акционерное общество "Промсервис" | Датчик вихревого электромагнитного счетчика жидкости |
RU127905U1 (ru) * | 2012-05-24 | 2013-05-10 | Открытое акционерное общество "Государственный научный центр Научно-исследовательский институт атомных реакторов" | Расходомерное устройство для жидкого металла |
-
2017
- 2017-05-17 RU RU2017117246U patent/RU172140U1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3878715A (en) * | 1972-11-30 | 1975-04-22 | Hokushin Electric Works | Vortex-type flowmeter |
RU2142614C1 (ru) * | 1997-12-24 | 1999-12-10 | Адамовский Леонид Антонович | Вихревой электромагнитный расходомер-счетчик жидкости |
RU2350911C2 (ru) * | 2007-02-15 | 2009-03-27 | Закрытое акционерное общество "Промсервис" | Датчик вихревого электромагнитного счетчика жидкости |
RU127905U1 (ru) * | 2012-05-24 | 2013-05-10 | Открытое акционерное общество "Государственный научный центр Научно-исследовательский институт атомных реакторов" | Расходомерное устройство для жидкого металла |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2615205C2 (ru) | Магнитный расходомер с множественными катушками | |
RU2586403C2 (ru) | Акустический расходомер | |
US20230213367A1 (en) | Method of operating a magnetically-inductive flowmeter | |
RU172140U1 (ru) | Вихревый электромагнитный преобразователь расхода жидкости | |
Khalilov et al. | A combined liquid sodium flow measurement system | |
RU127905U1 (ru) | Расходомерное устройство для жидкого металла | |
Vel’t et al. | Magnetic flowmeter for fast sodium reactors | |
CN111649790B (zh) | 一种抗震型数字涡街流量计 | |
RU2310816C2 (ru) | Вихревой электромагнитный преобразователь расхода жидкого металла | |
CN209342172U (zh) | 一种非满管电磁流量计 | |
US2770130A (en) | Magnetic flow meter | |
RU101817U1 (ru) | Электромагнитный расходомер | |
RU2298767C2 (ru) | Вихревой электромагнитный преобразователь расходомера - счетчика жидкости | |
RU175421U1 (ru) | Погружной датчик локальной скорости | |
US3323363A (en) | Inductive flowmeter | |
RU2555517C2 (ru) | Электромагнитный расходомер большого диаметра | |
RU2315266C1 (ru) | Вихревой электромагнитный преобразователь счетчика жидкости | |
RU2591277C1 (ru) | Магнитный расходомер жидкого металла | |
US20230417584A1 (en) | Magnetic-inductive flowmeter | |
RU107858U1 (ru) | Электромагнитный расходомер | |
RU2489683C1 (ru) | Вихревой электромагнитный преобразователь расхода жидкого металла | |
RU2350911C2 (ru) | Датчик вихревого электромагнитного счетчика жидкости | |
KR100690053B1 (ko) | 전도성 유체의 전자기식 속도분포 측정기 | |
RU2422781C1 (ru) | Способ имитационного моделирования электромагнитных расходомеров с электропроводной стенкой канала | |
CN203657868U (zh) | 一种电磁和超声波一体化设计的流量计 |