Claims (2)
Изобретение относитс к области измериг-ельиой техники, а именно к электромагнитным расходомерам, примен ющимс преимущественно дл трубопроводов большого диаметра , Известны датчики электромагнитных расходомеров , состо щие из мерного участка трубопровода, магнитной системы, расположенной на трубопроводе, и электродов, вмонтированных в мерный участок и контактирующих с протекающей жидкостью. Недостатки известных расходомеров заключаютс в трудност х изготовлени датчиков большого диаметра и их гоадуировкидл измерени расхода жидкостей, протекающих по трубопроводам больших диаметров: с увеличением диаметра возрастают габариты маг нитной системы и потребл ема ею мощност Градуировка датчиков производитс на сложных по конструкции и дорогих по стоимости метрологических стендах, на которых через датчики прокачиваетс большое количество жидкости. Кроме того, магнитна система , изготовленна дл одного типоразмера датчика, уже ке может использоватьс дл других типоразмеров. Это требует изготовлени большого числа типоразмеров магнитных систем. Цель изобретени - проведение градуировки при расходах, меньших измер емых, и исключение необходимости градуировки при рабочих значени х расхода. Это достш аетс тем, что в предлагаемом датчике преобразователь расхода выполнен в виде двух коаксиально расположе ных и снабженных электродами труб из электроизол ционного материала, между которыми находитс обмотка возбуждени , и установлен внутри мерного участка трубопровода, причем измерительные электроды размещены на внешней поверхности наружной трубы преобразовател , а граЯуировочные - на внуо ренней поверхности внутренней трубы, используемой дл прокачивани жидкости при градуировке. На фиг, 1 схематично изображен предлагаемый датчик, общий вид; на фиг, 2 - раэрез по А - А на фиг. 1, Датчик включает мерный участок трубопровода 1, коаксиально расположенные трубы 2 и 3, обмотку 4 возбуждени , градуировочные электроды 5, измерительные эпектроды 6, обтекатели 7, крышку 8 люка, стой ку 9 и крышку 10. Внутри мерного участка трубопровода 1, сделанного из материала основного трубопровода , в котором измер етс расход, ра&мещаетс электромагнитный преобразователь расхода, последний выполнен в виде двухкоаксиально расположенных труб 2 и 3. Между трубами из электроизол ционного материала находитс обмотка 4 возбуждени . На внутренней поверхности внутренней трубы 2 расположены градуировочные электроды 5, а на нарух ной поверхности внешней трубы 3измерительные электроды 6. Мерный участок трубопровода выполнен из того же материала что и основной трубопровод. Наружный диаметр трубы 3 выбираетс значительно меньшим внутреннего диаметра мерного участка трубопровода, например, в 10 или более раз Электромагнитный преобразователь расхода при помощи двух стоек 9, имеюшиих в плане обтекаемую форму, крепитс к крышке 8 лю ка. Через эти стойки наружу вывод тс провода от обмотки возбуждени , градуировочны и измерительных электродов (провода на чер теже не показаны,) Выводы от проводов закрываютс крышкой 10. Торцовые части электромагнитного преобразовател закрыты обтекател ми 7. Принцип действи датчика электромагнитного расходомера основан на следуюшем. При протекании измер емой Лсидкости через датчик между преобразователем и мерным участкам трубопровода на измерительных эле тродах 6 возникает разность потенциалов. Когда жидкость течет по внутреннему каналу преобразовател , образованному трубой 2 на градуировочных электродах 5 возникает разность потенциалов, пропорциональна расходу жидкости в канале. По закону непрерыв ности распределени магнитной индукции и равенства магнитных потоков по внутренней I и внешней Ц област х электромагнитного преобразовател , при одинаковой средней ско рости жидкости, по сечению этих областей разности потенциалов на градуировочных и измерительных электродах почти равны и отличаютс только на множитель, близкий к единице. Величина этого множител зависит только от соотношени геометрических размеров преобразовател и мерного участка трубопровода. Предлагаемый датчик работает следующим образом. После изготовлени электромагнитного преобразовател расхода он градуируетс На стенде, соответствующем внутреннему диаметру трубы The invention relates to the field of measuring equipment, namely, electromagnetic flowmeters, which are used mainly for large diameter pipelines. Electromagnetic flowmeter sensors are known, consisting of a measured pipeline section, a magnetic system located on the pipeline, and electrodes mounted into the measuring section and in contact with the flowing fluid. The disadvantages of the known flow meters are the difficulties of manufacturing large diameter sensors and their guiding to measure the flow rate of liquids flowing through large diameter pipelines: the size of the magnetic system increases and the power consumed by it increases Graduation of sensors is performed on complex and expensive metrological stands in which a large amount of fluid is pumped through the sensors. In addition, a magnetic system manufactured for one sensor size can already be used for other sizes. This requires the manufacture of a large number of sizes of magnetic systems. The purpose of the invention is to carry out the calibration at a lower flow rate, and to eliminate the need for calibration at the operating flow rates. This is due to the fact that, in the proposed sensor, the flow transducer is made in the form of two tubes of electrically insulating material that are coaxially arranged and equipped with electrodes, between which there is an excitation winding, and is installed inside the measuring section of the pipeline , and lateral - on the inner surface of the inner tube used for pumping fluid during calibration. Fig, 1 schematically shows the proposed sensor, a general view; FIG. 2 is a view from A to A in FIG. 1, the sensor includes a measuring section of pipeline 1, coaxially arranged pipes 2 and 3, excitation winding 4, calibration electrodes 5, measuring electrode 6, fairings 7, a hatch cover 8, a rack 9 and a cover 10. Inside the measuring section of pipeline 1 made of The material of the main pipeline, in which the flow is measured, is p & the electromagnetic flow transducer is located, the latter is made in the form of two-axially arranged pipes 2 and 3. Between the pipes of electrically insulating material there is an excitation winding 4. Calibration electrodes 5 are located on the inner surface of the inner tube 2, and 3 measuring electrodes 6 are on the outer surface of the outer tube. The measuring section of the pipeline is made of the same material as the main pipeline. The outer diameter of the pipe 3 is chosen to be significantly smaller than the internal diameter of the measured section of the pipeline, for example, 10 or more times. The electromagnetic flow transducer is attached to the lid of 8 by means of two racks 9, which have a streamlined shape in plan. Through these racks, wires from the field winding, calibration and measuring electrodes are brought out (wires are not shown on the black,) The terminals from the wires are covered with a cover 10. The end sections of the electromagnetic converter are closed by the fairing 7. The principle of the sensor of the electromagnetic flow meter is based on the following. When the measured flow through the sensor between the transducer and the measuring sections of the pipeline at the measuring electrodes 6, a potential difference occurs. When a liquid flows through the internal channel of the converter formed by tube 2 on the calibration electrodes 5, a potential difference arises, which is proportional to the flow rate of the liquid in the channel. According to the law of continuity, the distribution of magnetic induction and the equality of magnetic fluxes over the inner I and outer C regions of the electromagnetic transducer, at the same average fluid velocity, over the cross section of these regions, the potential differences on the calibration and measuring electrodes are almost equal and differ only by a factor close to unit. The value of this multiplier depends only on the ratio of the geometric dimensions of the converter and the measured section of the pipeline. The proposed sensor works as follows. After the electromagnetic flow converter has been manufactured, it is calibrated. On a bench that corresponds to the internal diameter of the pipe.
2. Дл этого градуировочные электроды 5 подключаютс к вторичному прибору , и по внутреннему каналу трубы 2 лрокачиваетс жидкость с различными скорост ми . Пределы изменени расхода жидкости при градуировке выбираютс с учетом того, что при одной и той же, средней по сечению, скорости отношение расходов в канале внутренней трубы преобразовател и мерного участка трубопровода определ етс отношением квадратов юс диаметров. Например, при отношении диаметров 1:10 отношение расходов равно 1:99, то есть наибольшее значение расхода при градуировке в 99 раз меньше максимального значени расхода, подлежашего измерению По окончании градуировки электроды 5 отключаютс от вторичного прибора. Электромагнитный преобразователь расхода закрываетс обтекател ми 7 и крепитс к стойкам 9, закрепленным на крышке 8 люка. После этого крышка люка вместе с преобразователем расхода устанавливаетс на мерном участке провода, и ко вторичному прибору подключаютс провода от измерительных электродов 6. Дл повышени чувствительности электромагнитного преобразовател расхода в его внутренний канал после градуирогзкк можно устанавливать магнитопровод. Его вли ние на градуировочные характеристики учитываетс введением коэффициента, равного отношению индукции в нескольких характерных точках внешней области II до и после установки магнитопровода, например, вблизи измерительнььч электродов. В различных отрасл х промышленности встречаютс задачи измерени расхода жидкостей , движущихс по коаксиально расположенным трубопроводам. Такой случай встречаетс в теплообменниках и подобных устройствах химической промышленности, В этом случае предлагаемый датчик имеет преимущества , так как, подключа градуировочные и измерительные электроды к двум независимым вторичным приборам, можно при помощи одного преобразовател контролировать расходы в независимых коаксиальных трубо проводах или поддержать определенное соотношение этих расходов. Формула изобретени Датчик электромагнитного расходомера преимущественно дл трубопроводов большого диаметра, содержащий участок трубопровода с электромагнитным преобразователем расхода, отличающийс тем, что. с целью проведени градуировки при расходах , меньших измер емых, и исключени необходимости градуировки при рабочих значени х расхода, жидкости, преобразователь рас хода выполнен в виде двух коаксиально расположенных и снабженных электродами труб из электроизол ционного материала, между которыми находитс обмотка возбуждени , и 2. For this, the calibration electrodes 5 are connected to the secondary device, and the liquid is diverted at various speeds through the internal channel of the pipe 2. The limits of change in the flow rate during calibration are selected taking into account that at the same average cross-sectional velocity, the flow ratio in the channel of the internal tube of the converter and the measured section of the pipeline is determined by the ratio of squares and diameter. For example, with a diameter ratio of 1:10, the flow ratio is 1:99, i.e., the highest flow rate during calibration is 99 times less than the maximum flow rate to be measured. At the end of the calibration, the electrodes 5 are disconnected from the secondary device. The electromagnetic flow transducer is closed by the flap 7 and is attached to the uprights 9 attached to the hatch cover 8. After that, the manhole cover with the flow transducer is installed on the measuring section of the wire, and the wires from the measuring electrodes 6 are connected to the secondary device. To increase the sensitivity of the electromagnetic flow transducer, the magnetic core can be installed in its internal channel after graduated gyroscopes. Its effect on the calibration characteristics is taken into account by introducing a coefficient equal to the ratio of induction at several characteristic points of the outer region II before and after the installation of the magnetic circuit, for example, near the measuring electrodes. In various industries, there are challenges in measuring the flow of liquids moving along coaxially arranged pipelines. Such a case occurs in heat exchangers and similar devices in the chemical industry. In this case, the proposed sensor has advantages, since by connecting calibration and measuring electrodes to two independent secondary devices, it is possible to control costs in independent coaxial pipes with a single converter or to maintain a certain ratio of these expenses. Claims of the Electromagnetic Flowmeter Sensor Mainly for Large Diameter Pipelines Containing a Pipeline Section With an Electromagnetic Flow Converter, characterized in that. in order to carry out the calibration at lower flow rates, and to eliminate the need for calibration at the working values of the flow, liquid, the flow transducer is made in the form of two coaxially arranged and equipped with electrodes tubes of electrically insulating material, between which there is an excitation winding, and
2383 442 726б установлен внутри мерного участка трубопровода , причем измерительные электроды размещены на внешней поверхности наружной трубы преобразовател , а градуировочные 5 на внутренней поверхности внутренней трубы, используемой дл прокачивани жидкости фи градуировке.2383 442 726b is installed inside the measuring section of the pipeline, with the measuring electrodes placed on the outer surface of the outer tube of the transducer, and the calibration 5 on the inner surface of the inner tube used to pump the fluid through the graduation.