SU5491A1 - Указатель расхода жидкости, пара или газа, протекающих через трубку Вентури - Google Patents

Description

Определение переменного расхода жидкости, пара или газа, протекающих через трубку Вентури, как известно, происходит при помощи присоединенного в двух различным местах трубы дифференциального манометра. Высота столба жидкости, котора  или непосредственно отсчитываетс  на шкале, или передаетс  механическим, магнитным или же, электромагнитным путем на стрелку, движущуюс  вдоль шкалы вне пространства, наход щегос  под давлением,  вл етс  мерой количества жидкости, протекающей в единицу времени. Дл  электромагнитной передачи на рассто ние показаний уровн  жидкости, уже

было предложено использовать так же, как и при чисто магнитной передаче , железный сердечник, плавающий в столбе жидкости и перемещающийс  в осевом направлении внутри двух трансформаторных катушек, соответственно разнице давлений с присоединением к первичной катушке источника переменного тока, а ко вторичной-приборов дл  указани  силы тока. При таком устройстве при перемещении поплавка и железного сердечника измен етс  также магнитный поток в первичной катушке, так что магнитное поле катушки не мен етс  в простом линейном отношении к перемещению железного сердечни 1 а , или же это происходит в весьма узких границах, и показани  указател  расхода не пропорциональны перемещению железного сердечника или поплавка. Это требует особой градуировки отдельных аппаратов , а в большинстве случаев, S силу непреодолимых затруднений, делает суммирование расхода невозможным . Крометого, следует учитывать ток, даваемый источником переменного тока, вли ние которого на измерительные приборы необходимо компенсировать соответственным посто нным током.

Согласно изобретени , эти недостатки устран ютс  тем, что число проход щих через катушку магнитных силовых линий, индуктирующих рабочий электрический ток в цепи суммирующего аппарата, измен етс  пропорционально смещению железного сердечника, движущегос  в зависимости от уровн  столба жидкости. Следовательно, так как протекающий в катушке ток мен етс  в таком же отношении , как и число проход щих через нее силовых линий, то отклонение суммирующего аппарата пр мо пропорционально перемещению железного сердечника. Поэтому, если устроить указатель расхода таким образом, что колебани  столба жидкости будут находитьс  в линейном отношении к изменени м часового расхода через трубку Вентури, то суммирующий аппарат непосредственно будет указывать расход.

Чтобы избежать переменного рассе ни , вызываемого игрой железного сердечника в трубке, можно перенести движение уровн  столба жидкости обычным способом, при помощи электромагнитной св зи, на стрелку, прикрепленную вне пространства , наход ш.егос  под давлением , и на оси которой насажен железный сердечник, который может быть установлен непосредственно между полюсами магнита переменного тока с оставлением возможно малого воздушного зазора.

В дальнейшем развитие изобретени , принима  во внимание что

количество пара, измер емое при помощи разности давлений потока пара в точках различных скоростей, зависит от давлени  и температуры пара в соответственных местах, индукци , получаема  при перемещении железного сердечника, в зависимости от количества пара, регулируетс  второй индукцией, завис щей от корректирующих величин (давление и температура).

Несколько примеров форм осуществлени  предлагаемого изобретени  даны на чертеже, где фиг. 1 и 2 показывают указатель расхода с железным сердечником, который непосредственно соединен с поплавком , св занным с трубкой Вентури, изобража  вертикальный разрез и план основных электромагнитных частей, с схемами соединений, фиг. 3-5 в разрезе показывают указатель расхода, в котором движение столба жидкости передаетс  на наход щийс  вне камеры давлени  на оси стрелки железный сердечник при помощи электромагнитной св зи , и детали конструкции железного сердечника, катушек и магнита переменного тока и т. д., а также схему соединений всего устройства. Фиг. б показывает указатель расхода с устройством, соединенным с сердечником трансформатора дл  корректировани  величин, полученных при помощи дифференциального манометра и электромагнитного указател  в зависимости от температуры и давлени  пара в точках отбора . Фиг. 7-такой же указатель расхода с устройством корректирующего приспособлени  независимо от трансформатора.

Протекающее через трубку Вентури количество жидкости в местах отбора 1-2 (фиг. 5) дает разницу давлений, какова  при помощи поплавка 3 и стержн  4 служит дл  осевого перемещени  железного сердечника 5 (фиг. 1 и 2) или же с промежуточным включением зубчатой передачи 6 и магнитной св зи 7 служит дл  привода оси стрелки 8 (фиг. 3 и 4) указател  расхода . Согласно фиг. 1, железный сердечник 5 движетс  в трубчатой камере 9, котора  сверху закрыта и сделана из плохо провод щего электрический ток материала, дл  того, чтобы избегнуть потерь на вихревые токи. Камера 9 охватываетс  пр моугольным железным  рмом 10, которое расположено горизонтально и несет две обмотки возбуждени  11, которые присоединены к источнику переменного тока 12. Ярмо 10 оканчиваетс  двум  парами по-люсных башмаков 13, 14, которые своими торцевыми поверхност ми плотно прилегают к трубчатой камере 9. На верхних полюсных башмаках 13 расположено по одной обмотке 15, которые обе включены последовательно с суммирующим аппаратом, который в данном случае должен быть электрическим счетчиком. Сердечник 5 так присоединен к поплавку 3, что в самом нижнем положении он стоит между нижними полюсными башмаками 14, в верхнем положении же между полюсными башмаками 13. Так как воздушный зазор между полюсными башмаками 13, 14 с одной стороны и сердечником 5 с другой стороны сравнительно невелик, то магнитный поток электромагнита 10 переменного тока главным образом протекдет через железный сердечник 5 и в обмотке 15 индуктируетс  в за:висимисти от его положени  более или менее сильный ток.

В примере выполнени  по фиг. 3 и 4 расход указываетс  отклонением стрелки 17, при чем соответствующей конструкцией камер жидкости 18 и 19 достигнуто то, что отклонение стрелки 17 измен етс  пр мо пропорционально количеству жидкости, протекающему в час. Чтобы получить сразу цыфру количества жидкости , прошедшего через трубку Вентури в течение определенного времени, согласно изобретению, на оси стрелки 8 установлен железный сердечник 5, который вращаетс  между полюсами переменного электромагнита 10. Полюсные башмаки этого электромагнита разделены на две половины 13, 14, из которых

две, расположенные друг против друга по диагонали, половинки 13 служат дл  укреплени  на них последовательно соединенных индукционных катушек 15, ток, индуктируемый в этих катушках 15, служит дл  привода суммирующего аппарата 16 (фиг. 5). Возбуждение электромагнита переменного тока 10 производитс  при помощи обмоток 11, присоединенных к источнику тока 12.

В изображенном положении железный сердечник находитс  в своем нулевом положении. В этом положении почти все силовые линии проход т через катушки 14, так что в катушках 15 ток не индуктируетс . Если сердечник 5 поворачиваетс  вправо, то силовоо поле смещаетс  в линейной зависимости от угла поворота , и через катушки 15 проходит соответственное количество силовых линий, так что в катушках индуктируетс  ток, служащий дл  привода суммирующего аппарата 16, при чем величина тока мен етс  пропорционально отклонению железного сердечника, т.-е. стрелки 17 указател  расхода.

Чтобы компенсировать вли ние рассе ни  на обмотку 15, особенно дл  нулевого положени  устройства , на одном из плеч электромагнита 10 устроена дополнительна  обмотка 20, котора  включаетс  последовательно с обмоткой 15, но по отношению к ней наводит ток в обратном направлении. Эта обмотка противотока 20 рассчитана так, что в нулевом положении железного сердечника 5 в катушках 15 не индуктируетс  никакого тока.

Так как величина рассе ни  измен етс  у различных аппаратов в определенных границах, желательна возможность некоторой регулировки компенсирующей катушки 20. Учитыва , что изменение самой катушки 20 сравнительно неудобно , дл  этой цели употребл ют вторую компенсирующую катушку 21 (фиг. 1 и 2), включенную последовательно с первой и с обмоткой 15, и расположенной на особом  рме 22, лежащем параллельно магнитному

потоку электромагнита, и могущую по нему передвигатьс . Смотр  по тому, надвинута ли катушка 21 на  рмо 22 больше или меньше, ее действие сильнее или слабее. Катушка 21 может быть закреплена в установленном положении винтом или другим подход ш,им способом. Чтобы компенсировать сопротивление трени  суммируюш,его аппарата , как видно из изображени  на фиг. 5, дл  ускорени  суммируюш,его аппарата 16 по проводам 23 подводитс  ток в такой мере, чтобы преодолеть как-раз сопротивление трени . Дл  выключени  катушки 15 может быть предусмотрен контакт 24 (фиг. 4), который освобождаетс  железным сердечником 5 недалеко от нулевого положени , и тем самым разрывает цепь индукционной катушки 15.

В форме выполнени  изобретени , согласно фиг. б, трансформаторное  рмо 10 указател  расхода изменено . Железный сердечник 5, соединенный через стержень 4 с поплавком , наход щимс  в зависимости от дифференциального манометра , движетс  между полюсными башмаками 25, 26, из которых последний несет вторичную обмотку 15, в то врем , как присоединенна  к источнику переменного тока 12 первична  обмотка трансформатора 11 прикреплена на кольцевом магиите 10, как на  рме трансформатора. Этот кольцевой магнит 10 (фиг. 6) снабжен, кроме того, двум  отростами 27, 28, между противолежащими концами которых движетс  железный сердечник 30 в зависимости от приборов, измер ющих давление и температуру, через который ответвл етс  магнитный поток, проход щий через плечи 27 и 28. Если температура или давление пара в точках отбора 1 и 2 мен етс , то  корь 30 поворачиваетс . Одновременно мен етс  и поток рассе ни , проход щий через ответвление электромагнита 27 и 28, ив соответствии с этим также и вторичный ток, индуктированный во вторичной обмотке 15.

Корректирующее приспособление можно устроить и независимо or трансформаторного  рма 10, согласно фиг. 7. Например, ток, индуктированный во вторичной обмотке 15, можно заставить протекать через обмотку 31 дроссельной катушки, части  рма которой 32 и 34, производ щие замыкание силового потока через соединительный мостик 33, устроены в точках 35 и 36 вращающимис . Вращающа с  часть  рма 32 соединена со стрелкой 37 манометра, а вращающа с  часть 34-со стрелкой 38 измерительного прибора дл  температуры. При изменени х давлени  и температуры сопротивление магнитной цепи и вместе с тем самоиндукци  катушки

31при поворачивании частей  рма

32и 34 по направлению к части  рма 33 или по направлению обратному то увеличиваетс , то уменьшаетс , влагодар  чему испытывают воздействие приборы дл  измерени  протекающего в данный момент количества пара, а также указатель расхода 16.

Предмет патента.

1.Указатель расхода жидкости, пара или газа, протекающих через трубку Вентури, в котором применено электрическое суммирование протекающего количества, характеризующийс  тем, что железный сердечник 5, передвигаемый в зависимости от уровн  столба жидкости в указателе расхода, устроен перемещающимс  по отношению одной или нескольких катушек, в цепь которых включен счетчик 16 таким образом, чтобы число проход щих через катущку или катушки магнитных силовых линий, индуктирующих рабочий электрический ток в цепи электрического счетчика, было пропорционально смещению железного сердечника 5 (фиг. 3, 4 и 5).

2.Форма выполнени  охарактеризованного в п. 1 указател  при применении железного сердечника, непосредственно соединенного с поплавком , движущимс  при изменеНИИ давлени  в трубке Вентури и подвижного по отношению к  рму, несущему первичную и вторичнуюобмотки , отличающа с  тем, что ктрубке 9 из немагнитного и плохо провод щего электрический ток материала , содержащей подвижной железный сердечник 5, прилегают две пары полюсных башмаков 13 и 14 электромагнита переменного тока, одна из которых снабжена соединенными со счетчиком 16 вторичными обмотками 15, каковой подвижной железный сердечник 5 рассчитан таким образом, чтобы он перемещалс  только в пределах полюсных башмаков и распредел л посто нный магнитный поток между двум  парами полюсов.

3.Форма выполнени  охарактеризованного в п. 1 указател , отличающа с  тем, что железный сердечник 5 укреплен на оси 8 стрелки 17 вне камеры дл  жидкости между полюсами электромагнита 10 переменного тока, которые разделены на две части 13 и 14, служащие дл  приема вторичных обмоток 15, 15 (фиг. 3 и 4).

4.В охарактеризованном в п.п. 1-3 указателе применение дополнительной обмотки 20 на  рме 10, включенной последовательно с обмотками 15 и служащей дл  компенсировани  индуктированных в катушках 15 потоками рассе ни  токов при нулевом положении железного сердечника, какова  обмотка 20 может быть устроена, с целью регулировани  ее действи , передвижной по отношению к  рму 10 (фиг. 1, 2 и 4).

5.В охарактеризованном в п. п. 1 и 3 указателе применение контактного приспособлени  24, включенного в цепь счетчика 16 и размыкаемого сердечником 5 вблизи его нулевого положени  (фиг. 4).

6.В охарактеризованном в п. п. 1 и 2 указателе применение в электромагните 10 магнитного шунта 27,28, могущего измен тьс  при вращении сердечника 30, соединенного с прибором, измер ющим температуру , давление или т. п., с целью введени  поправок на температуру, давление и т. п. в показани  счетчика (фиг. 6).

7.В охарактеризованном в п. п. 1 и 2 указателе применение, с целью введени  поправок в показани  счетчика , включенной в цепь катушек 15 реактивной катушки 31-36, изменение самоиндукции которой находитс  в зависимости от показаний измерительных приборов дл  корректируемых величин (напр., давлени , температуры) (фиг. 7).

i/

Фиг1

,г

ул з S

Фиг.З.

./б