SU1059431A1

SU1059431A1 - Electromagnetic flowmeter consumption converter

Info

Publication number: SU1059431A1
Application number: SU802933256A
Authority: SU
Inventors: Юрий Павлович Мальцев
Priority date: 1980-05-28
Filing date: 1980-05-28
Publication date: 1983-12-07

Abstract

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАСХОДА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО РАСХОДОМЕРА, содержащий участок калиброванного диэлектрического трубопровода, электромагнит , i два диаметрально противолежащих сигнальных электрода, окружающие их с внешней стороны два экранных элект2ода и повторители напр жени , отличающий- с тем, что, с целью п ышенй точности измерени и упрощени - конструкции , каждый экранный электрод выполнен охватывающим половину периметра трубопровода, при этом экранные электроды электрически сое динены между собой, образу замкнутый контур. 2. Преобразователь по П4 , о тличагощийс тем, что экранные электроды выполнены в виде участка электропровод щего трубо , провода, коаксиально охватываюцего участок калиброванного диэлектрического трубопровода с внешней стороны . О :л :с :1. An ELECTROMAGNETIC FLOW METER CONVERTER, containing a section of a calibrated dielectric pipeline, an electromagnet, i two diametrically opposite signal electrodes, surrounding them from the outside with two screen electrodes and voltage followers that differ in order to improve measurement accuracy and simplification - designs, each screen electrode is made covering half the perimeter of the pipeline, while the screen electrodes are electrically connected to each other, forming a closed contour ur 2. Converter according to P4, similar to the fact that the screen electrodes are made in the form of a section of an electrically conductive pipe, a wire that coaxially encompasses a section of a calibrated dielectric pipeline from the outside. О: л: с:

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано в электромагнитных расходомерах сред с ионной электропровод костью.The invention relates to a measurement technique and can be used in electromagnetic flowmeters of media with ionic electrical conduction.

Известны преобразователи расхода жидких сред, содержащие калиброванный участок диэлектрического трубопровода , электромагнит г диаметрально противолежащие сигнальные электроды , экранные электроды и повторители напр жени , причем сигналь ные электроды соединены со входами повторителей напр жени , а экранные электроды окружают;сигнальные с внешней стороны и соединены с выходами тех же повторителей напр жени .Liquid flow transducers are known that contain a calibrated section of a dielectric pipeline, an electromagnet, diametrically opposed signal electrodes, screen electrodes and voltage followers, the signal electrodes connected to the inputs of voltage followers, and the screen electrodes surround; signal from the outside and connected to the outputs same voltage followers.

Тем самым в данных преобразовател х устран етс шунтирование в приэлектродных зонах внутреннего импеда«са измер емой среды входными импедансами сигнальных электродов и обеспечиваетс возможность регистрации сигнала расхода гальванически отделенными от измер емой :среды электродами l .Thus, in these converters, shunting in the near-electrode zones of the inner impedance of the measured medium by the input impedances of the signal electrodes is eliminated and it is possible to record the flow signal galvanically separated from the measured: medium by the electrodes l.

Недостатком известных преобразователей расхода вл етс низка .точность вследствие зависимости вы содного сигнала преобразовател от электропроводности измер емой среды из-за шунтировани внутреннего импеданса источника сигнала по периметру трубопровода собственным, импедансом стенок трубопровода.A disadvantage of the known flow transducers is low accuracy due to the dependence of the high voltage signal of the transducer on the electrical conductivity of the measured medium due to shunting of the internal impedance of the signal source around the perimeter of the pipeline with its own, impedance of the pipeline walls.

Известен также преобразователь расхода электромагнитного расходомера , содержащий калиброванный участок .диэлектрического трубопровода, электромагнит, диаметрально противолежащие сигнальные электроды, экранные электроды, окружающие сигнальные с внешней стороны и соединенные с сигнальными и экранными электродами повторител напр жени , причем по периметру трубопровода преобразовател размещен р д дополнительных экранных электродов, соединенных с отводами резистивного делител - напр жени , включенного между экранными электродами. Выходной сигнал такого преобразовател расхода мало зависит от электропроводности измер емой среды вследствие поддержани равенства потенциалов дополнительных экранных электродов потенциалам, генерируемым в измер емой среде в охватываемых этими электрбдами зонах преобразовател , т.е. вследствие введени нормированного эквипотенциального экранировани р да участков периметра преобразовател расхода. Путем выбора потенциалов дополнительных экранных электродов возможно также управление распределением весбвой функции An electromagnetic flowmeter flow meter is also known, which contains a calibrated section of a dielectric pipeline, an electromagnet, diametrically opposite signal electrodes, screen electrodes, surrounding signal electrodes on the outside and connected to signal and screen electrodes of a voltage follower, with a number of additional screen along the perimeter of the converter pipe. electrodes connected to the taps of a resistive divider - voltage connected between the screen odes The output signal of such a flow converter does not depend much on the electrical conductivity of the measured medium due to the equality of the potentials of the additional screen electrodes to the potentials generated in the measured medium in the converter zones covered by these electromodes, due to the introduction of normalized equipotential shielding of a number of sections of the perimeter of the flow converter. By selecting the potentials of the additional screen electrodes, it is also possible to control the distribution of the weight function.

в периферийных зонах преобразовател 2 ,in the peripheral zones of the converter 2,

Недостатками известного преобразовател расхода вл ютс невысока точность, обусловленна конечным числом дополнительных экранных электродов, и сложность конструкции , вызванна применением дополнительной электродной системы и цепей ее питани .The disadvantages of the known flow converter are the low accuracy due to the finite number of additional screen electrodes, and the complexity of the design caused by the use of an additional electrode system and its power supply circuits.

Цель изобретени - повышение точности измерени и упрощение конструкции преобразовател расхода с эквипотенциальным экранированием периметра трубопровода.The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy and simplify the design of a flow converter with equipotential screening of the perimeter of the pipeline.

Указанна цель достигаетс тем, что в преобразователе расхода электромагнитйого расходомера, содержащем участок калиброванного диэлектрического трубопровода, электромагнит , два диаметрально противолежащих сигнальных электрода, окружающие их с внешней стороны два экранных электрода и повторители напр жени , каждый экранный электрод выполнен охватывающим половину периметра трубопровода, при этом экран: ные эле.ктроды электрически соединены между собой, образу замкнутый контур..This goal is achieved by the fact that in a flow transducer of an electromagnetic flowmeter containing a section of a calibrated dielectric pipeline, an electromagnet, two diametrically opposite signal electrodes, two shield electrodes surrounding them and voltage repeaters, each screen electrode covering half of the pipeline perimeter, screen: electric elektrody electrically interconnected, forming a closed loop ..

Вследствие этого в преобразователе расхода электрически соединенные экранные электроды образуют со местно с выходными эквивалентными генераторами повторителей напр жени последовательную замкнутую электрическую цепь, причем вследст-вие протекани по данной цепи раз ностного тока имеет место непрерывное распределение потенциалов вдоль охватывающих периметр трубопровода поверхностей экранных электродов - от значений, Ьлизких к потенциалам сигнала в точках подключени выходов повторителей напр жени вблизи сигнальных электродов , до нулевых значений в равноудаленных от сигнальных электродов диаметрально противолежащих точ .ках периметра трубопровода. Путем соответствующего выбора закона распределени электрического сопротивлени экранных электродов.это позвол ет обеспечить непрерывное нормированное эквипотенциальное экранировЁшие всего периметра трубопровода преобразовател расхода и тем самым полностью устранить зависимость выходного сигнала преобpaaoBarej H от электропроводности измер емой .среды, обусловленную конечным числом экранных электродов. Кроме того, отпадает потребность в использовании внешних делителей напр жени экранных электродов, та как в предлагаемом преобразователе распределение напр жени происходит непосредственно в теле экранно :го электрода. Экранные электроды могут быть также выполнены в виде участка электропровод щего трубопровода, к аксиально охватывающего участок ка либрованного диэлектрического трубопровода с внешней стороны. Это позвол ет использовать нормированное эквипотенциальное экранирование периметра преобразовател также в существующих промышле ных преобразовател х с металлическими футерованными трубопроводами. На чертеже изображен предлагаемый преобразователь. Преобразователь расхода содержи участок калиброванного диэлектрического трубопровода 1, электромаг нит 2, два диаметрально противолежащих сигнальных электрода 3, окру жающие их с внешней стороны два экранных электрода 4 и повторители 5 напр жени , входы которых соединены с сигнальными электродами 3, а выходы - с экранными электродами 4 вблизи сигнальных электродов 3 и с выходами преобразовател . Ка дый экранный электрод 4 выполнен охватывающим половину периметра трубопровода. Экранные электрода электрически соединены между собой образу замкнутый контур. Генерируемые при движении измер емой среды по участку трубопрово да 1 в магнитном поле электромагнита 2 электрические потенциалы вызывают соответствующие изменени потенциалов сигнальных электродов 3, при.этом изменени потенциалов ,экранных электродов 4 вблизи сигАнальных , электродов 3 повтор ют из )менени потенциалов соответствующе го сигнального электрода вследстви поступлени на экранные электроды через повторители 5 напр жени потенциалов сигнальных электродов. С выходов повторителей напр жени 5 регистрируемые сигналы поступают также на дальнейшую обработку. Всл стБие наличи на экранных электродах 4 у диаметрально противолежащих сигнальных электродов 3 равных и противофазных потенциалов и соединени краев экранных электродов вдоль поверхностей экранных электродов 4 1меет место распределение потенциалов, обусловленное протеканием через тело экранных электро-, дов разностного тока. Выбором закона изменени электрического сопротивлени экранных электродов вдоль периметра преобразовател , например путем изменени их толщины, распределение потенциала вдоль экранных электродов может быть сделано идентичным распределению генерируемого в измер емой среде потенциала вдоль, периметра преобразовател расхода и тем самым обеспечено непрерывное эквипотенциальное экранирование всего периметра трубопровода преобразовател , что снижает зависимость выходного сигнала преобразовател от электропроводности измер емой среды . Предлагаемое изобретение обеспечивает повышение точности измерени расхода сред с широким диапазоном изменени электропроводности вследствие устранени зависимости показаний расходомера от проводимости измер емой среды и упрощает конструкцию преобразовател расхода с нормированным эквипотенциальным экранированием периметра преобразовател . При этом выполнение экранных электродов в виде участка электропровод щего трубопровода, охватывающего участок калиброванного Диэлектрического трубопровода с внешней стороны, позвол ет использовать нормированное эквипотенциальное экранирование в существующих электромагнитных расходомерах. Предлагаемое изобретение может иметь применение в промышленных электромагнитньлс расходомерах сред с широким диапазоном электропроводности .As a result, in the flow converter, electrically connected screen electrodes form, with local equivalent output voltage follower generators, a sequential closed electrical circuit, and the potential distribution along the perimeter of the pipeline of the screen electrode surfaces results from the values of Close to the signal potentials at the connection points of the voltage follower outputs near the signal electric s to zero values in the signal electrodes are equidistant from the point diametrically opposite .kah pipe perimeter. By appropriately selecting the law of electrical resistance distribution of screen electrodes, this allows for a continuous normalized equipotential screening of the entire perimeter of the flow meter transformer and thereby completely eliminate the dependence of the output transducerBarej H on the electrical conductivity of the measured medium due to the finite number of screen electrodes. In addition, there is no need to use external voltage dividers of screen electrodes, as in the proposed converter, the voltage distribution occurs directly in the screen electrode body. The screen electrodes can also be made in the form of a section of an electrically conductive pipeline that extends axially around the section of the calibrated dielectric pipeline from the outside. This allows the use of normalized equipotential perimeter shielding of the transducer also in existing industrial transducers with metal lined pipelines. The drawing shows the proposed Converter. The flow converter contains a section of a calibrated dielectric pipeline 1, an electromagnet 2, two diametrically opposite signal electrodes 3, two shield electrodes 4 surrounding them on the outside, and voltage repeaters 5 whose inputs are connected to signal electrodes 3, and the outputs with screen electrodes 4 near the signal electrodes 3 and with the transducer outputs. Each screen electrode 4 is made covering half the perimeter of the pipeline. The screen electrodes are electrically interconnected to form a closed loop. The electric potentials generated when the measured medium moves through the pipeline 1 section in the magnetic field of the electromagnet 2 cause corresponding changes in the potentials of the signal electrodes 3, with this change in potentials, screen electrodes 4 close to the signal electrodes 3 repeated from the potentials of the corresponding signal electrode due to the input to the screen electrodes through the repeaters 5 voltage potentials of the signal electrodes. From the outputs of the voltage followers 5, the recorded signals are also received for further processing. Since there are 3 equal and antiphase potentials on the screen electrodes 4 at the diametrically opposite signal electrodes and the edges of the screen electrodes are connected along the surfaces of the screen electrodes 4, the potential distribution caused by the flow of difference current flows through the body of screen electrodes. Choosing the law of variation of electrical resistance of screen electrodes along the transducer perimeter, for example by changing their thickness, the potential distribution along the screen electrodes can be made identical to the distribution of the potential generated in the measured medium along the perimeter of the flow transducer, thereby ensuring continuous equipotential shielding of the entire perimeter of the converter piping, which reduces the dependence of the output signal of the converter on the electrical conductivity of the measured environment. The present invention provides an increase in the accuracy of measuring the flow rate of media with a wide range of conductivity variations due to the elimination of the dependence of the flowmeter on the conductivity of the medium being measured and simplifies the design of the flow transducer with normalized equipotential screening of the perimeter of the transducer. In this case, the implementation of screen electrodes in the form of a section of an electrically conductive pipeline, which covers the area of a calibrated dielectric pipeline from the outside, allows the use of normalized equipotential screening in existing electromagnetic flowmeters. The present invention may have application in industrial electromagnetic flowmeters of media with a wide range of electrical conductivity.

Claims

(5.7) 1. ELECTROMAGNETIC FLOW METER FLOW CONVERTER, containing a section of a calibrated dielectric pipeline, electromagnet,! two diametrically opposed signal electrodes, two screen electrodes and voltage followers surrounding them on the outside, distinguishing ^one by the fact that, in order to improve measurement accuracy and simplify the design, each screen electrode is made covering half the perimeter of the pipeline, while the screen electrodes are electrically connected to each other, forming a closed loop.

2. The converter according to claim> 1, characterized in that the screen electrodes are made in the form of a portion of an electrically conductive pipeline coaxially covering a portion of the couscous ron.

calibrated dielectric pipe with external