RU2606340C2 - Electromagnetic meter of electroconductive fluid flow velocity vector components - Google Patents

Electromagnetic meter of electroconductive fluid flow velocity vector components Download PDF

Info

Publication number
RU2606340C2
RU2606340C2 RU2014152775A RU2014152775A RU2606340C2 RU 2606340 C2 RU2606340 C2 RU 2606340C2 RU 2014152775 A RU2014152775 A RU 2014152775A RU 2014152775 A RU2014152775 A RU 2014152775A RU 2606340 C2 RU2606340 C2 RU 2606340C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnetic
electrodes
magnets
magnetic field
velocity vector
Prior art date
Application number
RU2014152775A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014152775A (en
Inventor
Валерий Александрович Барабаш
Михаил Сергеевич Воликов
Владимир Захарович Дыкман
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Морской гидрофизический институт РАН" (ФГБУН МГИ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Морской гидрофизический институт РАН" (ФГБУН МГИ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Морской гидрофизический институт РАН" (ФГБУН МГИ)
Priority to RU2014152775A priority Critical patent/RU2606340C2/en
Publication of RU2014152775A publication Critical patent/RU2014152775A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2606340C2 publication Critical patent/RU2606340C2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P5/00Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
    • G01P5/08Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring variation of an electric variable directly affected by the flow, e.g. by using dynamo-electric effect

Abstract

FIELD: measuring equipment.
SUBSTANCE: invention relates to measuring equipment. Feature of the disclosed electromagnetic meter of an electroconductive fluid velocity vector components is that magnets are aligned in such a way, that the magnetic field is directed along the axis of rotation of the magnetic unit, on each of the magnets on its poles there are tips from a magnetic material, free ends of which are located at the minimum possible distance, basing on strength characteristics of the structure, from working surfaces of electrodes, which are located in the middle of the body length in the zone of the magnetic field concentration, herewith the body has an elongated shape with a ratio of the length and the diameter, which provides the body strength during oceanographic measurements.
EFFECT: reduced flow velocity vector components measurement errors caused by the body flow dynamics along with increased sensitivity.
3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к электромагнитным устройствам для измерения параметров вектора скорости течения электропроводной жидкости, и может быть использовано, например, при проведении гидрофизических и гидродинамических исследований.The invention relates to measuring equipment, namely to electromagnetic devices for measuring the parameters of the velocity vector of the flow of conductive fluid, and can be used, for example, when conducting hydrophysical and hydrodynamic studies.

Практически все электромагнитные измерители скорости электропроводной жидкости измеряют проекции (компоненты) вектора скорости течения на ось между парой электродов, находящихся в магнитном поле. Скорость, как таковая, потом определяется через компоненты вектора скорости течения. А с помощью датчиков расхода жидкости фактически определяют скорость потока в каком-либо канале, а расход вычисляется с учетом сечения канала.Almost all electromagnetic conductive fluid velocity meters measure the projections (components) of the current velocity vector on the axis between a pair of electrodes in a magnetic field. Speed, as such, is then determined through the components of the current velocity vector. And with the help of liquid flow sensors, the flow rate in any channel is actually determined, and the flow rate is calculated taking into account the channel cross-section.

Наиболее востребован в Украине и в странах СНГ автономный прибор для длительных исследований поля скорости течений в пресноводных бассейнах и морях. Учитывая специфику длительных измерений скорости и направления течений в шельфовой зоне и, в особенности, в прибрежной области морей и пресноводных бассейнов, прибор не должен иметь внешних по отношению к корпусу подвижных элементов измерительного тракта, должен быть стойким к действию абразивных частиц взвеси, которых очень много в прибойной зоне и которые выносятся на значительные расстояния, быть коррозиеустойчивым по отношению к морской воде.The most popular in Ukraine and the CIS countries is an autonomous device for long-term studies of the current velocity field in freshwater basins and seas. Given the specifics of long-term measurements of the velocity and direction of currents in the shelf zone and, in particular, in the coastal region of seas and freshwater basins, the device should not have moving elements of the measuring path external to the body, should be resistant to the action of abrasive particles of suspension, which are very many in the surf zone and which are carried out over considerable distances, be corrosion resistant with respect to sea water.

Известен Faraday effect speedometer [1] - измеритель скорости электропроводной жидкости с использованием эффекта Фарадея, представленный на фиг. 1 (номера позиций взяты из [1]), который включает в себя набор магнитов 18 с чередованием северного и южного полюсов, установленный в корпусе 12 и приспособленный для вращения через вал 20 двигателем 24, чтобы создать переменное магнитное поле. Корпус прилегает к стенке судна 14 так, что магнитное поле распространяется в стенке судна и в жидкости, по другую сторону стенки судна. Электроды 16а-16с расположены в стенке и находятся в магнитном поле. Чувствительная катушка 30 изолирована от жидкости и расположена внешне по отношению к корпусу таким образом, что реагирует на переменное магнитное поле и управляет переключением сигнала. Поток жидкости на внешней стенке судна при его движении меняет потенциал электродов, что обеспечивает соответствующий сигнал. Сигналы от чувствительной катушки и электродов объединяются, чтобы образовать сигнал, соответствующий скорости судна.The Faraday effect speedometer [1] is known - a meter of the velocity of an electrically conductive liquid using the Faraday effect, shown in FIG. 1 (item numbers taken from [1]), which includes a set of magnets 18 with alternating north and south poles installed in the housing 12 and adapted for rotation through the shaft 20 by the motor 24 to create an alternating magnetic field. The hull is adjacent to the vessel wall 14 so that the magnetic field propagates in the vessel wall and in the liquid, on the other side of the vessel wall. The electrodes 16a-16c are located in the wall and are in a magnetic field. The sensing coil 30 is isolated from the liquid and is located externally with respect to the housing in such a way that it responds to an alternating magnetic field and controls the signal switching. The fluid flow on the outer wall of the vessel during its movement changes the potential of the electrodes, which provides the corresponding signal. The signals from the sensing coil and electrodes are combined to form a signal corresponding to the speed of the vessel.

Сходными с признаками заявленного изобретения являются такие признаки аналога: цилиндрический корпус с установленным в нем магнитным блоком из магнитов с чередующейся полярностью и подключенные к блоку электроники электроды, рабочие поверхности которых расположены в жидкости в зоне поля магнитного блока.Similar to the features of the claimed invention are such features of an analogue: a cylindrical body with a magnetic block of magnets of alternating polarity installed in it and electrodes connected to the electronics block, the working surfaces of which are located in a liquid in the field zone of the magnetic block.

Главный недостаток этого измерителя заключается в том, что по назначению он является судовым лагом и не может, в силу этого, применяться как отдельный измерительный прибор. Другие его недостатки: громоздкая конструкция и невысокая интенсивность магнитного поля в рабочей зоне измерения скорости вследствие примененной ориентации магнитов, когда магнитное поле перпендикулярно плоскости, на которой расположены электроды, и отсутствуют его концентраторы. В результате этого не может быть обеспечена высокая чувствительность измерителя.The main disadvantage of this meter is that it is a ship's lag by purpose and cannot, therefore, be used as a separate measuring device. Other disadvantages: bulky design and low intensity of the magnetic field in the working area of the speed measurement due to the applied orientation of the magnets, when the magnetic field is perpendicular to the plane on which the electrodes are located, and its concentrators are absent. As a result of this, the high sensitivity of the meter cannot be ensured.

Известен Magnetic flow sensor [2] - магнитный датчик для измерения расхода потока электропроводной жидкости, который по совокупности признаков является наиболее близким к предлагаемому изобретению и поэтому выбран в качестве прототипа [2, FIG 57]. Датчик представлен на фиг. 2 (номера позиций взяты из FIG 57A-57D прототипа) и включает корпус 3701, расположенный в потоке жидкости 3722; по крайней мере две пары постоянных магнитов 3703, объединенных в магнитный блок 3702, расположенный внутри корпуса для обеспечения магнитного потока, ортогонального направлению потока жидкости; привод 3707 механического перемещения магнитов и чередования полярности магнитного потока для получения электрического переменного напряжения в жидкости, имеющего величину, пропорциональную скорости потока жидкости; по крайней мере два электрода 3711 для контакта с жидкостью и съема напряжения переменного тока, закрепленные на корпусе и расположенные друг против друга на противоположных сторонах проточной части перпендикулярно направлению потока жидкости.Known Magnetic flow sensor [2] is a magnetic sensor for measuring the flow rate of a conductive fluid, which, by the totality of the features, is the closest to the proposed invention and is therefore selected as a prototype [2, FIG 57]. The sensor is shown in FIG. 2 (item numbers taken from FIG 57A-57D of the prototype) and includes a housing 3701 located in the fluid stream 3722; at least two pairs of permanent magnets 3703, combined in a magnetic block 3702 located inside the housing to provide a magnetic flux orthogonal to the direction of fluid flow; a drive 3707 for mechanically moving the magnets and alternating the polarity of the magnetic flux to produce an alternating electric voltage in a fluid having a magnitude proportional to the fluid flow rate; at least two electrodes 3711 for contact with the liquid and removal of AC voltage, mounted on the housing and located opposite each other on opposite sides of the flowing part perpendicular to the direction of fluid flow.

Прототип имеет следующие признаки, сходные с существенными признаками заявленного изобретения: цилиндрический немагнитный корпус, в котором установлен с возможностью вращения относительно его оси магнитный блок из по крайней мере двух пар постоянных магнитов с чередующейся полярностью, закрепленные на корпусе подключенные к блоку электроники несколько пар электродов, рабочие поверхности которых расположены в потоке жидкости в зоне поля магнитного блока.The prototype has the following features similar to the essential features of the claimed invention: a cylindrical non-magnetic case in which a magnetic block of at least two pairs of permanent magnets with alternating polarity is mounted rotatably about its axis, several pairs of electrodes are attached to the body of the electronics, whose working surfaces are located in the fluid flow in the field zone of the magnetic block.

Прототип при всем разнообразии его исполнений (58 вариантов) имеет ряд существенных недостатков. (Отметим, что исполнение по FIG 57D предполагает использование электромагнитов 3703', поэтому для создания сильного магнитного поля с целью достижения высокой чувствительности требует огромного энергопотребления, что категорически неприемлемо в условиях работы заявляемого измерителя.)The prototype, with all the variety of its versions (58 variants), has a number of significant drawbacks. (Note that the performance according to FIG 57D involves the use of 3703 'electromagnets, therefore, to create a strong magnetic field in order to achieve high sensitivity requires huge energy consumption, which is categorically unacceptable in the operating conditions of the inventive meter.)

Недостатками прототипа является следующее:The disadvantages of the prototype is the following:

- установка электродов вблизи плоского дна корпуса приемлема только при расположении датчика в каком-либо канале, когда исключается набегание потока на корпус под углом, существенно отличающимся от 90° относительно его оси, и образование сильно турбулизованной области около электродов, искажающей поле скорости потока, вследствие влияния перехода плоское дно - цилиндрическая поверхность корпуса; но даже при 90° этот переход вносит серьезные искажения потока;- the installation of electrodes near the flat bottom of the housing is acceptable only when the sensor is located in any channel, when the flow does not run on the housing at an angle significantly different from 90 ° relative to its axis, and the formation of a strongly turbulent region near the electrodes, distorting the flow velocity field, due to the effects of the transition flat bottom - cylindrical surface of the body; but even at 90 ° this transition introduces serious flow distortions;

- отсутствие концентраторов магнитного поля, в силу выбранной ориентации магнитов, и, как следствие, пониженная чувствительность измерителя;- the absence of magnetic field concentrators, due to the chosen orientation of the magnets, and, as a consequence, the reduced sensitivity of the meter;

- избыточное число электродов при измерении двух компонент вектора скорости течения - восемь электродов, достаточно четыре;- excess number of electrodes when measuring two components of the current velocity vector - eight electrodes, four are enough;

- минимальное число магнитов для данного способа создания переменного магнитного поля - четыре магнита; большее число магнитов позволяет уменьшить скорость вращения магнитной системы и снизить потребление энергии электродвигателем или, не изменяя скорость, увеличить частоту модуляции, что необходимо при большой временной изменчивости исследуемого потока.- the minimum number of magnets for this method of creating an alternating magnetic field is four magnets; a larger number of magnets can reduce the rotation speed of the magnetic system and reduce the energy consumption of the electric motor or, without changing the speed, increase the modulation frequency, which is necessary with a large temporal variability of the studied flow.

В основу изобретения поставлена задача создания электромагнитного измерителя компонент вектора скорости электропроводной жидкости с улучшенными метрологическими характеристиками, совокупность существенных признаков которого обеспечивает достижение технического результата - уменьшение погрешностей измерений компонент вектора скорости течения, вызываемых динамикой обтекания корпуса, и увеличение чувствительности (разрешающей способности по уровню). Дополнительным техническим результатом изобретения является улучшение эксплуатационных свойств измерителя - улучшение весогабаритных характеристик, обеспечение малого энергопотребления и коррозионной стойкости, увеличение предельного гидростатического давления, обеспечение износоустойчивости при наличии в жидкости абразивных частиц.The basis of the invention is the task of creating an electromagnetic meter of the components of the velocity vector of an electrically conductive liquid with improved metrological characteristics, the set of essential features of which ensures the achievement of a technical result - reducing the measurement errors of the components of the velocity vector of the flow caused by the dynamics of the flow around the body, and increasing the sensitivity (resolution level). An additional technical result of the invention is to improve the operational properties of the meter - improving weight and size characteristics, ensuring low power consumption and corrosion resistance, increasing the ultimate hydrostatic pressure, ensuring wear resistance in the presence of abrasive particles in the liquid.

Поставленная задача решается тем, что в электромагнитном измерителе компонент вектора скорости электропроводной жидкости, содержащем цилиндрический немагнитный корпус, в котором установлен с возможностью вращения относительно его оси магнитный блок из по крайней мере двух пар постоянных магнитов с чередующейся полярностью, и закрепленные на корпусе подключенные к блоку электроники несколько пар электродов, рабочие поверхности которых расположены в жидкости в зоне поля магнитного блока, новым является то, что магниты ориентированы так, что магнитное поле направлено вдоль оси вращения магнитного блока, на каждом из магнитов на его полюсах закреплены наконечники из магнитного материала, свободные концы которых расположены на минимально возможном расстоянии, исходя из прочностных характеристик конструкции, от рабочих поверхностей электродов, которые находятся посередине длины корпуса в зоне концентрации магнитного поля, при этом корпус имеет удлиненную форму с соотношением длины и диаметра, обеспечивающим прочность корпуса во время океанографических измерений. При этом преимущественно электроды выполнены в виде разборных ремонтно-пригодных элементов, а в магнитном блоке предусмотрено осевое отверстие под прокладку проводников.The problem is solved in that in an electromagnetic meter, a component of the velocity vector of an electrically conductive liquid containing a cylindrical non-magnetic case, in which a magnetic block of at least two pairs of permanent magnets with alternating polarity is mounted and rotated around the axis and connected to the block electronics several pairs of electrodes, the working surfaces of which are located in a liquid in the field zone of the magnetic unit, it is new that the magnets are oriented t such that the magnetic field is directed along the axis of rotation of the magnetic block, on each of the magnets at its poles are fixed tips of magnetic material, the free ends of which are located at the minimum possible distance, based on the strength characteristics of the structure, from the working surfaces of the electrodes that are located in the middle of the length of the housing in the zone of concentration of the magnetic field, while the hull has an elongated shape with a ratio of length and diameter, ensuring the strength of the hull during oceanographic measurements. In this case, mainly the electrodes are made in the form of collapsible repair-suitable elements, and in the magnetic block an axial hole is provided for laying conductors.

Сущность изобретения поясняется со ссылкой на чертеж (фиг. 3), на котором представлен общий вид измерителя в разрезе.The invention is illustrated with reference to the drawing (Fig. 3), which shows a General view of the meter in section.

Измеритель содержит цилиндрический корпус 1, который выполнен из прочного немагнитного материала, например немагнитного металла, и имеет удлиненную форму с заданным соотношением длины и диаметра - например, длина в 4-6 раз превышает диаметр. Выполнение корпуса прочным обеспечивает надежность работы при океанографических измерениях, а удлиненная форма улучшает динамику обтекания корпуса потоком. На чертеже стрелками

Figure 00000001
показан вектор скорости потока жидкости.The meter contains a cylindrical housing 1, which is made of durable non-magnetic material, for example non-magnetic metal, and has an elongated shape with a given ratio of length and diameter - for example, the length is 4-6 times greater than the diameter. The execution of the hull is robust and ensures reliable operation during oceanographic measurements, while the elongated shape improves the dynamics of the flow around the hull. Arrows in the drawing
Figure 00000001
shows the fluid velocity vector.

В корпусе 1 установлен с возможностью вращения относительно его оси магнитный блок в виде тела вращения из пар постоянных равнонаправленных магнитов из редкоземельных металлов 2 с чередующейся полярностью - они ориентированы так, что магнитное поле направлено вдоль оси вращения магнитного блока. В данном случае магнитный блок выполнен в виде кольца и содержит четыре пары магнитов 2 в виде его секторов, заданное расстояние между которыми исключает их взаимное ослабление. На чертеже стрелками

Figure 00000002
показан вектор индукции магнитного поля.A magnetic unit in the form of a body of revolution made of pairs of constant equally directed magnets of rare-earth metals 2 with alternating polarity is mounted rotatably about its axis in the housing 1 — they are oriented so that the magnetic field is directed along the axis of rotation of the magnetic block. In this case, the magnetic block is made in the form of a ring and contains four pairs of magnets 2 in the form of its sectors, the specified distance between which eliminates their mutual weakening. Arrows in the drawing
Figure 00000002
The magnetic field induction vector is shown.

На каждом из магнитов 2 на его полюсах закреплены полюсные наконечники 3 из магнитного материала, например отожженной стали Ст. 3, в виде плоских накладок заданной толщины, которые имеют свободно выступающие относительно магнитов концы, создающие зону концентрации магнитного поля. На чертеже круглыми стрелками показано направление магнитного поля, создаваемого магнитами 2.On each of the magnets 2 at its poles are fixed pole pieces 3 of magnetic material, for example annealed steel 3, in the form of flat plates of a given thickness, which have ends that are freely protruding relative to the magnets, creating a magnetic field concentration zone. In the drawing, round arrows show the direction of the magnetic field generated by the magnets 2.

На внешней поверхности корпуса 1 закреплены в его двух взаимно ортогональных осевых плоскостях две пары электродов 4, которые в данном случае имеют цилиндрическую форму и ориентированы вдоль корпуса. Электроды установлены так, что их рабочие поверхности находятся посередине длины корпуса в зоне концентрации магнитного поля и на заданном расстоянии от свободных концов полюсных наконечников 3. Электроды в данном случае закреплены герметично в проходных отверстиях металлического прочного корпуса и изолированы от него. Для исключения шунтирования полезного сигнала, снимаемого с электродов, металлический прочный корпус в зоне расположения электродов имеет электроизоляционное покрытие (лакокрасочное или из диэлектрической пленки).On the outer surface of the housing 1 are fixed in its two mutually orthogonal axial planes two pairs of electrodes 4, which in this case are cylindrical in shape and oriented along the housing. The electrodes are installed so that their working surfaces are located in the middle of the length of the housing in the zone of magnetic field concentration and at a predetermined distance from the free ends of the pole pieces 3. In this case, the electrodes are sealed in the passage holes of the metal strong housing and isolated from it. To exclude the bypassing of the useful signal taken from the electrodes, the metal robust housing in the area of the electrodes is electrically insulated (paint or varnish or dielectric film).

Размещение рабочих поверхностей электродов посередине удлиненного корпуса позволяет максимально уменьшить искажения поля скорости течения в приэлектродной области и правильно формировать диаграмму направленности.Placing the working surfaces of the electrodes in the middle of the elongated housing allows minimizing the distortion of the current velocity field in the near-electrode region and correctly forming the radiation pattern.

Индукция магнитного поля может быть увеличена, например, путем выполнения на внешней стороне корпуса 1, имеющего значительную толщину для работы на больших глубинах, вблизи электродов 4, проточки, позволяющей обеспечить требуемое расстояние от зоны максимального магнитного поля до движущейся проводящей жидкости.Induction of the magnetic field can be increased, for example, by making a groove on the outside of the housing 1, which has a considerable thickness for working at great depths, near the electrodes 4, which makes it possible to provide the required distance from the zone of maximum magnetic field to the moving conductive fluid.

Таким образом, магнитный блок размещен посередине длины корпуса 1 и делит его внутреннее пространство на две части, в которых размещены другие элементы измерителя. Например, в одной из частей находится двигатель 5, вращающий магнитный блок, например микродвигатель ИДР6М, и аккумулятор 6 для питания стабилизатора оборотов этого двигателя и блока электроники, а в другой части - блок электроники 7. Электрическая связь между элементами двух частей корпуса осуществляется проводниками. В случае требования оптимального использования внутреннего пространства корпуса - согласно заявленному изобретению в магнитном блоке предусматривают наличие осевого отверстия под прокладку проводников. Это достигается путем использования зубчатой передачи - магнитный блок монтируют на немагнитном основании 8, установленном через пару шарикоподшипников 9 на полом валу 10. Магнитный блок соединен через зубчатую пару колес 11 с двигателем 5.Thus, the magnetic block is placed in the middle of the length of the housing 1 and divides its internal space into two parts, in which other elements of the meter are placed. For example, in one of the parts there is a motor 5, a rotating magnetic unit, for example, an IDR6M micromotor, and a battery 6 for powering the speed regulator of this engine and the electronics unit, and in the other part, the electronics unit 7. The electrical connection between the elements of the two parts of the housing is carried out by conductors. In the case of the requirement for optimal use of the internal space of the housing, according to the claimed invention, an axial hole for the conductor gasket is provided in the magnetic block. This is achieved by using a gear transmission - the magnetic block is mounted on a non-magnetic base 8, mounted through a pair of ball bearings 9 on the hollow shaft 10. The magnetic block is connected through a gear pair of wheels 11 to the engine 5.

При океанографических исследованиях в прибрежной зоне наиболее уязвимыми элементами измерителя являются электроды существует вероятность выхода их из строя. Поэтому изобретением предлагается возможность выполнения их в виде разборных ремонтно-пригодных элементов, легко демонтируемых и устанавливаемых, что улучшает эксплуатационные качества измерителя.During oceanographic studies in the coastal zone, the most vulnerable elements of the meter are electrodes, there is a possibility of their failure. Therefore, the invention proposes the possibility of performing them in the form of collapsible repair-fit elements that are easily dismantled and installed, which improves the performance of the meter.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Микродвигатель 5 вращает магнитный блок из восьми магнитов 2 вокруг его оси, в результате чего в приэлектродной зоне измерителя на внешней стороне корпуса 1 в движущейся жидкости возникает переменное по величине и знаку магнитное поле. При прохождении мимо каждого из четырех электродов 4 области концентрированного с помощью полюсных наконечников 3 магнитного поля различного направления на электродах 4 возникают потенциалы разного знака.The micromotor 5 rotates a magnetic block of eight magnets 2 around its axis, as a result of which a magnetic field of alternating magnitude and sign appears in the near-electrode zone of the meter on the outside of the housing 1 in a moving fluid. When each of the four electrodes 4 passes by a region of a different magnetic field concentrated with the help of pole tips 3, potentials of a different sign appear on the electrodes 4.

Разность переменных по знаку потенциалов каждой пары электродов 4 поступает на входы элементов блока электроники 7 (на чертеже эти элементы блока не показаны и позициями не обозначены) - дифференциального инструментального усилителя, а затем на полосовой фильтр и синхронный детектор.The difference in the sign of the potentials of each pair of electrodes 4 is fed to the inputs of the elements of the electronics unit 7 (in the drawing, these elements of the block are not shown and are not indicated by positions) - a differential instrumental amplifier, and then to a bandpass filter and a synchronous detector.

Синхронным детектором управляет датчик Холла 12, определяющий в каждый момент времени направление магнитного поля, а значит и фазу переменного напряжения, поступающего после усиления и фильтрации на синхронный детектор.The synchronous detector is controlled by a Hall sensor 12, which determines at each moment in time the direction of the magnetic field, and hence the phase of the alternating voltage, which is supplied after amplification and filtering to the synchronous detector.

Для исключения фазовых искажений фильтруемых сигналов скорость вращения двигателя 5 поддерживается постоянной с помощью электронного стабилизатора (на чертеже не показан и не обозначен).To eliminate phase distortion of the filtered signals, the rotation speed of the engine 5 is maintained constant using an electronic stabilizer (not shown and not indicated in the drawing).

Заявителем изготовлен экспериментальный образец предлагаемого измерителя, который в испытаниях хорошо себя проявил и подтвердил достижение технического результата изобретения.The applicant made an experimental sample of the proposed meter, which in the tests showed itself well and confirmed the achievement of the technical result of the invention.

Источники информацииInformation sources

1. Патент США №3777561, МПК G01P 5/08, опубл. 11.12.1973.1. US patent No. 3777561, IPC G01P 5/08, publ. 12/11/1973.

2. Патент США №6085599, МПК G01F 1/58, опубл. 11.07.2000 - прототип.2. US patent No. 6085599, IPC G01F 1/58, publ. 07/11/2000 - a prototype.

Claims (3)

1. Электромагнитный измеритель компонент вектора скорости электропроводной жидкости, содержащий цилиндрический немагнитный корпус, в котором установлен с возможностью вращения относительно его оси магнитный блок из по крайней мере двух пар постоянных магнитов с чередующейся полярностью, и закрепленные на корпусе подключенные к блоку электроники несколько пар электродов, рабочие поверхности которых расположены в жидкости в зоне поля магнитного блока, отличающийся тем, что магниты ориентированы так, что магнитное поле направлено вдоль оси вращения магнитного блока, на каждом из магнитов на его полюсах закреплены наконечники из магнитного материала, свободные концы которых расположены на минимально возможном расстоянии, исходя из прочностных характеристик конструкции, от рабочих поверхностей электродов, которые находятся посередине длины корпуса в зоне концентрации магнитного поля, при этом корпус имеет удлиненную форму с соотношением длины и диаметра, обеспечивающим прочность корпуса во время океанографических измерений.1. An electromagnetic meter of a component of a velocity vector of an electrically conductive liquid, comprising a cylindrical non-magnetic body, in which a magnetic unit of at least two pairs of permanent magnets with alternating polarity is mounted rotationally relative to its axis, and several pairs of electrodes attached to the electronics unit are mounted, the working surfaces of which are located in the liquid in the field zone of the magnetic unit, characterized in that the magnets are oriented so that the magnetic field is directed in the length the axis of rotation of the magnetic block, on each of the magnets at its poles fixed tips of magnetic material, the free ends of which are located at the minimum possible distance, based on the strength characteristics of the structure, from the working surfaces of the electrodes, which are located in the middle of the body length in the magnetic field concentration zone, at this hull has an elongated shape with a ratio of length and diameter, ensuring the strength of the hull during oceanographic measurements. 2. Электромагнитный измеритель по п. 1, отличающийся тем, что электроды выполнены в виде разборных ремонтно-пригодных элементов.2. The electromagnetic meter according to claim 1, characterized in that the electrodes are made in the form of collapsible repair-suitable elements. 3. Электромагнитный измеритель по п. 1, отличающийся тем, в магнитном блоке выполнено осевое отверстие под проводники.3. The electromagnetic meter according to claim 1, characterized in that an axial hole for the conductors is made in the magnetic block.
RU2014152775A 2014-12-24 2014-12-24 Electromagnetic meter of electroconductive fluid flow velocity vector components RU2606340C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014152775A RU2606340C2 (en) 2014-12-24 2014-12-24 Electromagnetic meter of electroconductive fluid flow velocity vector components

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014152775A RU2606340C2 (en) 2014-12-24 2014-12-24 Electromagnetic meter of electroconductive fluid flow velocity vector components

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014152775A RU2014152775A (en) 2016-07-10
RU2606340C2 true RU2606340C2 (en) 2017-01-10

Family

ID=56372645

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014152775A RU2606340C2 (en) 2014-12-24 2014-12-24 Electromagnetic meter of electroconductive fluid flow velocity vector components

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2606340C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3777561A (en) * 1972-02-03 1973-12-11 Harnessed En Inc Faraday effect speedometer
SU1239604A1 (en) * 1983-02-04 1986-06-23 Донецкий государственный университет Device for measuring parameters of turbulent liquid flow
SU1296945A1 (en) * 1985-05-31 1987-03-15 Специальное конструкторско-технологическое бюро Морского гидрофизического института АН УССР Device for measuring velocity of electroconductive liquid flow
US6085599A (en) * 1995-04-26 2000-07-11 Feller; Murray F. Magnetic flow sensor
RU2412447C2 (en) * 2008-06-18 2011-02-20 Морской гидрофизический институт Национальной академии наук Украины (МГИ НАН Украины) Device to measure fluid flow rate pulsations

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3777561A (en) * 1972-02-03 1973-12-11 Harnessed En Inc Faraday effect speedometer
SU1239604A1 (en) * 1983-02-04 1986-06-23 Донецкий государственный университет Device for measuring parameters of turbulent liquid flow
SU1296945A1 (en) * 1985-05-31 1987-03-15 Специальное конструкторско-технологическое бюро Морского гидрофизического института АН УССР Device for measuring velocity of electroconductive liquid flow
US6085599A (en) * 1995-04-26 2000-07-11 Feller; Murray F. Magnetic flow sensor
RU2412447C2 (en) * 2008-06-18 2011-02-20 Морской гидрофизический институт Национальной академии наук Украины (МГИ НАН Украины) Device to measure fluid flow rate pulsations

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014152775A (en) 2016-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109061324A (en) A kind of electrostatic field electric field intensity measuring device and method
RU2606340C2 (en) Electromagnetic meter of electroconductive fluid flow velocity vector components
RU2420743C1 (en) Device for measuring turbulent flow parametres of liquid (versions)
RU112437U1 (en) DEVICE FOR MEASURING TURBULENT FLUID FLOW PARAMETERS (OPTIONS)
RU107859U1 (en) ELECTROMAGNETIC FLOW CONVERTER
CN104483510B (en) A kind of measuring method for measuring rotary acceleration sensors
RU178425U1 (en) SPEED SENSOR
RU2561304C1 (en) Device for measurement of turbulent liquid flow parameters (versions)
RU2335774C1 (en) Velocity transducer with out-of-interface signal forming zone
CN207541092U (en) Two-dimensional vector flow sensor
JP6391670B2 (en) Device for measuring liquid flow rate
RU2555517C2 (en) Large-bore electromagnetic flow meter
RU2620912C1 (en) Electromagnetic current meter
CN112684206A (en) Permanent magnet type surface flow field sensor and sensor array
CN103270688B (en) For the method determining the position of the armature of motor
RU109555U1 (en) ELECTROMAGNETIC FLOW METER
RU2548126C1 (en) Device to measure pulsation of electrically conducting fluid flow rate
RU73071U1 (en) VORTEX LIQUID FLOW CONVERTER
CN105571662B (en) A kind of electromagnetic flowmeter signal processing method and processing device
RU2591277C1 (en) Magnetic flow meter of liquid metal
KR100690053B1 (en) Electromagnetic type velocity profile measurement device of conductive fluid
RU2469337C1 (en) Angular acceleration sensor with liquid rotor
RU2642129C2 (en) Device for investigating electric curl field
RU100281U1 (en) THREE-COMPONENT ELECTRIC CONDUCTING LIQUID SPEED METER SENSOR
RU2248528C2 (en) Vortex-type liquid flowmeter-counter

Legal Events

Date Code Title Description
HZ9A Changing address for correspondence with an applicant
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190404