RU3643U1 - Устройство для измерения расхода - Google Patents

Abstract

Устройство для измерения расхода, содержащее корпус, входной и выходной каналы, проточную часть, образованную рабочим и измерительным электродами, источник питания и измерительный прибор, причем источник питания подключен к рабочему электроду, а измерительный прибор включен между измерительным электродом и общей шиной, отличающееся тем, что проточная часть образована боковыми стенками металлического корпуса цилиндрической формы, причем ось входного и выходного каналов перпендикулярна оси цилиндра, а рабочий и измерительный электроды образуют торцевые поверхности цилиндрической проточной части и электрически изолированны от измеряемой среды.

Description

УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА. ШЖ G 01 F1/56

Предполагаемое изобретение относится к измерению расхода текучих сред и предназначено для измерения расхода диэлектрической жидкости.

Известен датчик электромагнитного расходомера , содержащий немагнитную трубу с фланцами на концах, два измерительных электрода, футерованных пластмассовой гильзой (а.с. СССР N 187344). Недостатком такого датчика являются: во- первых, сложность изготовления электродов, обусловленная их формой; во- вторых, низкая точность измерения, так как показания датчика зависят от содержания примесей в измеряемой среде.

Прототипом предполагаемого изобретения является поляризационный расходомер, содержащий диэлектрический корпус, входной и выходной каналы, прямоугольную проточную часть, образованную двумя рабочими электродами, и измерительным электродом (а.с. СССР ы I55383I).

с аналогом (а.с. СССР Ы 187344), поскольку процесс поляризации жидкости, на котором основан принцип действия поляризационного расходомера происходит за время порядка 10 сек. Недостатками такого расходомера являются:

а)узкий диапазон измеряемых зкидкостей, что обусловлено тем, что рабочие и измерительный электроды электрически не изолированы от измеряемой среды. Многие рабочие жидкости содержат определенное количество примесей, что обуславливает наличие в них свободных зарядов. При работе расходомера с загрязненными жидкостями появляется ток проводимости, величина которого на несколько порядков больше величины тока поляризации и не зависит от скорости протекания жидкости через расходомер, вследствие чего датчик не (|иксирует расход рабочей жидкости.

б)низкая технологичность изготовления, обусловленная прямоугольной формой проточной части.

Цель предполагаемого технического решения - увеличение диапазона измеряемых жидкостей и улучшение технологичности конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения расхода, содержащем металлический корпус, изолирущие втулки, рабочий электрод, измерительный электрод, крепежные втулки, входной и выходной каналы, крепежные фланцы, в нем проточная часть образована боковыми стенками металлического корпуса цилиндрической формы и двумя торцевыми диэлектрическими втулками, которые изолируют рабочий и измерительный электрод от измеряемой среды с целью уменьшения тока проводимости.

При сравнении с прототипом предполагаемое техническое решение отличается тем, что:

4.двумя диэлетрическими втулками

5.которые расположены на торцевых поверхностях корпуса

6.и изолируют от измеряемой среды

7.рабочий и измерительный электроды что соответствует критерию новизна .

Выделенные признаки с их функциями не выявлены в других технических решениях, что соответсвует критерию существенное отличие .

Положительным эффектом при осуществлении заявляемого технического решения будет расширение диапазона измеряемых жидкостей.

Использование предложенного технического решения, т.е. устройства для измерения расхода позволит улучшить технологичность конструкции, что связано с тем, что корпус, крепежные и изолирующие втулки имеют цилиндрическую форму, причем изоляционные втулки с запрессованными в них электродами и крепежными втулками впрессовываются в корпус, что позволяет обходиться без крепежных деталей.

Чертеж устройства для измерения расхода приведен на фиг. I.

Устройство для измерения расхода содержит металлический корпус I, изолирующие втулки 2, рабочий электрод 3, измерительный электрод 4, крепежные втулки 5, входной 6 и выходной 7 каналы, крепежные фланцы 8, проточную часть 9. Проточная часть 9 образована внутренними боковыми стенками металлического корпуса I и двумя изолирунщими втулками, образующими торцевые поверхности проточной части устройства.

Электроды 3 и 4 изолированы от измеряемой среды диэлектрическими втулками 2 и закреплены в них с помо1цью крепежных втулок 5.

На рабочий электрод 3 подается высокое напряжение от источника и.. Измерительный прибор I, подключенный к измерительному электроду

4, заземляется.

Статическая характеристика устройства для измерения расхода приведена на фиг. 3.

Работа устройства для измерения расхода осуществляется следующим образом: рабочий поток жидкости подается в устройство по входному каналу 6, ось котрого перпендикулярна оси цилиндрического корпуса Далее поток жидкости попадает в проточную часть 9 устройства.

Проточная часть 9 образована поверхностями изолирущих втулок 2, в которые запрессованы рабочий и измерительный электроды и внутренними стенками металлического корпуса I. От источника управляющего напряжения Uy подают высокое напряжение на рабочий электрод. Под действием внешнего электростатического поля жидкость поляризуется, молекулы диэлектрика будут ориентироваться по направлению силовых линий поля, создавая при этом внутреннее поле, которое направлено противоположно внешнему полю и ослабляет его. При поляризации диэлектрика его результирущий электрический момент становится отличным от нуля .

Как показали многочисленные эксперименты, наведенный потенциал на измерительном электроде обусловлен градиентом напряженности электростатического поля, а не самим электростатическим полем. Как известно, наибольший градиент электростатического поля наблюдается в местах наибольшего искривления силовых линий электростатического поля. Наведенный потенциал на измерительном электроде за счет тока поляризации обусловлен не электрическим полем внутри области рабочего электрода, а электрическим полем на краях электрода, где градиент электростатического поля максимальный.

жидкости) наведенный потенциал на измерительном электроде уменьшается, так как при этом будет увеличиваться плотность связанных зарядов, которая меняется пропорционально расходу жидкости. При этом будет увеличиваться внутреннее поле поляризованного диэлектрика и наведенный потенциал на измерительном электроде будет уменьшаться.

Для максимального уменьшения влияния тока проводимости рабочий и измерительный электроды изолированы от измеряемой жидкости диэлектрическими втулками.

На фиг. 3 показана статическая характеристика устройства для измерения расхода при увеличении расхода от О до 25 см /с при напряжении на рабочем электроде 13 кВ. Измеряемая среда - питьевая водопроводная вода.

Таким образом, технико - экономические преимущества предполагаемого изобретения перед аналогичными состоят в следующем:

1.Расширение диапазона измеряемых жидкостей, что связано с минимизацией тока проводимости посредством изоляции рабочего и измерительного электродов от измеряемой среды диэлектрическими втулками.

2.Улучшается технологичность конструкции, поскольку проточную часть образуют внутренние стенки цилиндрического металлического корпуса и запрессованные в него диэлектрические втулки.

3.Малые токи, являющиеся следствием поляризационного эффекта, не нагревают рабочую жидкость во время прохождения проточной части устройства и не меняют ее параметры.

Claims (1)

1. Устройство для измерения расхода, содержащее корпус, входной и выходной каналы, проточную часть, образованную рабочим и измерительным электродами, источник питания и измерительный прибор, причем источник питания подключен к рабочему электроду, а измерительный прибор включен между измерительным электродом и общей шиной, отличающееся тем, что проточная часть образована боковыми стенками металлического корпуса цилиндрической формы, причем ось входного и выходного каналов перпендикулярна оси цилиндра, а рабочий и измерительный электроды образуют торцевые поверхности цилиндрической проточной части и электрически изолированны от измеряемой среды.