RU2137094C1 - Вихревой электромагнитный расходомер - Google Patents
Вихревой электромагнитный расходомер Download PDFInfo
- Publication number
- RU2137094C1 RU2137094C1 RU99102302A RU99102302A RU2137094C1 RU 2137094 C1 RU2137094 C1 RU 2137094C1 RU 99102302 A RU99102302 A RU 99102302A RU 99102302 A RU99102302 A RU 99102302A RU 2137094 C1 RU2137094 C1 RU 2137094C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- axis
- pipeline
- vortex
- pipe
- line
- 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
- G01F1/05—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 mechanical effects
- G01F1/20—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 mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
- G01F1/32—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 mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters
-
- 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
- G01F1/05—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 mechanical effects
- G01F1/20—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 mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
- G01F1/32—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 mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters
- G01F1/325—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl
-
- 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
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано для измерения расхода электропроводных жидкостей. Внутри трубопровода за вихреобразующим элементом в плоскости, проходящей через ось трубопровода, последовательно размещены два электрически изолированных от него измерительных электрода. Третий электрод соединен с трубопроводом. Магнитная система формирует магнитное поле, вектор магнитной индукции которого параллелен оси вихреобразующего элемента, установленного перпендикулярно оси трубопровода. Измерительные электроды параллельны вектору магнитной индукции, а их неизолированная часть симметрична относительно оси трубопровода. Частота переменных ЭДС, возникающих в системе электродов, пропорциональна расходу. Изобретение позволяет повысить помехоустойчивость и расширить динамический диапазон измерений в сторону меньших расходов. 2 ил.
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расходов электропроводных жидкостей в различных отраслях народного хозяйства.
Известен электромагнитный вихревой расходомер (авт.св. СССР N 798486, кл G 01 F 1/32), содержащий измерительный участок трубопровода, обтекатель (вихреобразующий элемент), установленный поперек потока, с каналом и постоянными магнитами, обращенными друг к другу разноименными полюсами и расположенными каналами в обтекателе по обе стороны канала и электродами для съема сигнала, установленными на противоположных стенках канала вдоль линии, совпадающей с осью измерительного участка трубопровода.
Недостатком данной конструкции является наличие канала, находящегося в магнитном зазоре, который при наличии в жидкости магнитных включений может засоряться, что приведет к потере работоспособности расходомера.
Наиболее близким по технической сущности является измеритель скорости потока - вихревой расходомер (патент N 1838789, кл. G 01 P 5/08, G 01 F 1/32, 1993), содержащий трубопровод, внутри которого перпендикулярно его продольной оси установлен вихреобразующий элемент, за передней кромкой которого последовательно по оси трубопровода на одной образующей на поверхности трубопровода расположены два электрически изолированных от корпуса электрода, размещенные в пределах магнитной системы, создающей магнитное поле, параллельное оси вихреобразующего элемента, в плоскости, перпендикулярной вектору индукции магнитного поля, и третий соединенный с корпусом электрод, выводы измерительных электродов подсоединены через дифференциальный усилитель к анализатору спектра и через полосовые усилители к блоку измерения частоты и кореллометру. Пульсация скорости жидкости, возникающая в результате взаимодействия потока с вихреобразующим элементом в однородном постоянном магнитном поле, вызывает пульсации электрического напряжения на электродах.
Недостатком такой конструкции является низкий уровень сигнала по отношению к помехам, обусловленный ортогональным расположением электродов относительно оси вихреобрузующего элемента, а также установкой электродов на внутренней поверхности трубопровода, что при условии изготовления трубопровода из электропроводящего материала приводит к шунтированию полезного сигнала измеряемой средой, что приводит к сужению диапазона измерений и к усложнению схемы его выделения, требующей наличия анализатора спектра.
Технической задачей изобретения является повышение помехоустойчивости и расширение динамического диапазона измерений в сторону меньших расходов.
Эта задача достигается тем, что в известном вихревом электромагнитном расходомере, содержащем трубопровод, внутри которого перпендикулярно его продольной оси расположен вихреобразующий элемент, два электрически изолированных от трубопровода измерительных электрода, расположенных последовательно за передней кромкой вихреобразующего элемента, в плоскости, проходящей через ось трубопровода, третий электрод, соединенный с трубопроводом, и магнитную систему, вектор индукции магнитного поля которой параллелен оси вихреобразующего элемента, измерительные электроды параллельны вектору магнитной индукции и пересекают ось трубопровода, при этом неизолированная часть измерительных электродов симметрична относительно оси трубопровода и имеет длину а, выбранную из соотношения a=(0,1-0,5)D, где D - внутренний диаметр трубопровода, а расстояние между измерительными электродами выбрано из соотношения (0,4-0,45)D.
На фиг. 1 приведена конструктивная схема вихревого расходомера; на фиг. 2 - ортогональное поперечное сечение трубопровода.
Вихревой электромагнитный расходомер содержит трубопровод 1 с внутренним диаметром D, внутри которого перпендикулярно его продольной оси установлен вихреобразующий элемент 2 с кромками 3 и 14. За передней кромкой 14 элемента 2, в среднем сечении трубопровода 1, установлены два измерительных электрода 4 и 5 с выводами 6 и 7, электрически изолированных от трубопровода 1. Третий электрод 8 с выводом 9 соединен с трубопроводом 1. Магнитная система с полюсами 10, 11 формирует магнитное поле, вектор магнитной индукции которого параллелен оси 12 вихреобразующего элемента 2. Измерительные электроды 4 и 5 расположены последовательно по оси трубопровода на одной образующей в плоскости, параллельной вектору магнитной индукции. Расстояние l между измерительными электродами 4 и 5 выбрано равным l=(0,4-0,45)D. Оптимальный размер h передней кромки 14 вихреобразующего элемента 2 определяется отношением h/D= 0,25-0,28.
Вихревой расходомер работает следующим образом.
Поток электропроводной жидкости, движущейся со скоростью V, поступает на вход трубопровода 1, где происходит взаимодействие с вихреобразующим элементом 2. В среднем сечении трубопровода 1 формируется вихревая дорожка Кармана. Под воздействием постоянного магнитного поля в системе электродов 4, 5 и 8 возникают переменные ЭДС1 и ЭДС2, частота которых f пропорциональна скорости V, а следовательно, и расходу жидкости в трубопроводе 1. Исходя из теории вихревых расходомеров (Киясбейли А.Ш., Перельштейн М.Е. Вихревые измерительные приборы. М. , Машиностроение, 1978, с. 70), частота f, диаметр трубопровода D и скорость потока V связаны соотношением f=Sh•(V/D), где Sh - число Струхаля. Из этого соотношения определяется период вихревой дорожки Кармана L = V/f = D/Sh. При h/D=(0,25-0,28), Sh=(1,1-1,25), следовательно, L= (0,8-0,9)D. При расположении изолированных электродов 4 и 5 расстояние l= L/2= (0,4-0,45)D друг от друга, ЭДС1, возникающая между электродами 4 и 8, противоположна по фазе ЭДС2, возникающей между электродами 5 и 8.
При подключении электродов 4, 5 и 8 по дифференциальной схеме ЭДС1 и ЭДС2 складываются, в то время когда шумы компенсируют друг друга.
Электроды 4 и 5 расположены так, что пересекают ось трубопровода 13 и изолированы таким образом, что неизолированная часть симметрична относительно оси 13 и имеет длину a=(0,1-0,3)D. Это позволяет избежать шунтирования полезного сигнала измерительной средой, а также получать ЭДС1 и ЭДС2 наиболее приближенными к синусоиде из-за более устойчивого вихреобразования в центральной части трубопровода.
Claims (1)
- Вихревой электромагнитный расходомер, содержащий трубопровод, внутри которого перпендикулярно его продольной оси расположен вихреобразующий элемент, два электрически изолированных от трубопровода измерительных электрода, расположенных последовательно за передней кромкой вихреобразующего элемента в плоскости, проходящей через ось трубопровода, третий электрод, соединенный с трубопроводом, и магнитную систему, вектор индукции магнитного поля которой параллелен оси вихреобразующего элемента, отличающийся тем, что измерительные электроды параллельны вектору магнитной индукции и пересекают ось трубопровода, при этом неизолированная часть измерительных электродов симметрична относительно оси трубопровода и имеет длину а, выбранную из соотношения а = (0,1oC0,5)D, где D - внутренний диаметр трубопровода, расстояние l между измерительными электродами выбрано из соотношения l = (0,4oC0,45)D.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99102302A RU2137094C1 (ru) | 1999-02-11 | 1999-02-11 | Вихревой электромагнитный расходомер |
AU30859/00A AU3085900A (en) | 1999-02-11 | 1999-12-14 | Eddy electromagnetic flowmeter |
PCT/RU1999/000483 WO2000047952A1 (fr) | 1999-02-11 | 1999-12-14 | Debitmetre electromagnetique a tourbillon |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99102302A RU2137094C1 (ru) | 1999-02-11 | 1999-02-11 | Вихревой электромагнитный расходомер |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2137094C1 true RU2137094C1 (ru) | 1999-09-10 |
Family
ID=20215534
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99102302A RU2137094C1 (ru) | 1999-02-11 | 1999-02-11 | Вихревой электромагнитный расходомер |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU3085900A (ru) |
RU (1) | RU2137094C1 (ru) |
WO (1) | WO2000047952A1 (ru) |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4978573A (ru) * | 1972-11-30 | 1974-07-29 |
-
1999
- 1999-02-11 RU RU99102302A patent/RU2137094C1/ru active
- 1999-12-14 WO PCT/RU1999/000483 patent/WO2000047952A1/ru active Application Filing
- 1999-12-14 AU AU30859/00A patent/AU3085900A/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU3085900A (en) | 2000-08-29 |
WO2000047952A1 (fr) | 2000-08-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3564915A (en) | Current meter or flow meter | |
US4513624A (en) | Capacitively-coupled magnetic flowmeter | |
US4592240A (en) | Electrical-charge sensing flowmeter | |
EP3338063B1 (en) | Inductive flow meter including extended magnetic pole pieces | |
US4554828A (en) | Measuring device for the magneto-inductive measuring of the flow rate of a liquid medium | |
US3777561A (en) | Faraday effect speedometer | |
US6435036B1 (en) | Vortex flow meter | |
US4649756A (en) | Flow sensors | |
JP2002328052A (ja) | 流体用の磁気誘導式流量測定計および磁気誘導式流量測定方法 | |
US4790195A (en) | Flow sensors | |
RU2137094C1 (ru) | Вихревой электромагнитный расходомер | |
SU1112233A1 (ru) | Электромагнитный преобразователь дл регистрации турбулентных структур в потоке электропровод щей жидкости (его варианты) | |
RU2591277C1 (ru) | Магнитный расходомер жидкого металла | |
CN215524728U (zh) | 一种氯气专用防腐型流量检测装置 | |
US5728945A (en) | Electromagnetic flowmeter with internally placed, laminar flow supporting, grounding electrodes | |
RU2219501C2 (ru) | Вихревой расходомер (варианты) | |
SU1150544A1 (ru) | Устройство дл измерени градиента скорости потока жидкости | |
SU603849A1 (ru) | Электромагнитный расходомер | |
SU798486A1 (ru) | Вихревой расходомер | |
RU2142614C1 (ru) | Вихревой электромагнитный расходомер-счетчик жидкости | |
RU1838789C (ru) | Электромагнитный измеритель скорости потока | |
RU2161778C1 (ru) | Электромагнитный расходомер | |
JPS6022728B2 (ja) | 渦流量計 | |
CN205879265U (zh) | 一种电磁流量计 | |
USRE28327E (en) | Lewis faraday effect speedometer |