SU684312A1 - Электромагнитный расходомер - Google Patents

Description

54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР

проиодности измер емой среды преобразонтч .И) должен поддерживать с высокой степенью точности ток, равный нескольким деcsriKiiM ампер, проход щий через электроды и стенки трубопровода. Упом нутый преобразователь  вл етс  элементом обратной св зи расходомера, определ ющим метрологические характеристики прибора, а при указанной схеме преобразовани  и значени х тока очень сложно обеспечить высокие точность и надежность прибора.

1Лелью изобретени   вл етс  повышение точности и надежности измерени .

Это достигаетс  тем, что в предлагаемом расходомере схема компенсации содержит имюратор переменного тока, электронный ключ, трансформатор тока, безреактивное сопротивление и компаратор, первична  обмогка трансформатора тока подключена последовательно с безреактивным сопротив .кчшем к генератору 1ере.менного тока, а вторична  обмотка трансформатора тока подк ,:1К)чена к электродам.

Электроды последовательно с безреактивиым сопротивлением подключены ко входу компаратора, выход которого подключен к управл ющему входу электронного ключа, сигнальный вход электронного ключа подк .1ючен к генератору переменного тока, а выход электронного ключа - к индикатору выходного сигнала.

На фиг. 1 приведен описываемый расходомер; на фиг. 2 (а, б, в) - распределение токов в стенках трубопровода и жидкости .

Раеходомер содержит индуктор посто нного магнитного пол , выполненный из немагнитной стали, участок трубопровода 2, толщина етенок которого в радиальном направлении от электрода к электроду измен етс  по закону, близкому к закону косинуса , электроды 3, генератор 4 переменного тока, трансформатор тока 5 с первичной 6 и вторичной 7 обмотками, безреактивное сопротивление 8, компаратор 9, электронный ключ 10 и индикатор 11.

Расходомер работает следующим образом . При движении по трубопроводу 2 электропроводной жидкости, например жидкого металла, в жидкости и стенках трубопровода наводитс  электрическое поле, обусловленное взаимодействием потока жидкости с магнитным полем индуктора 1. Напр женность электрического пол  пропорциональна индукции магнитного пол  и скорости потока. Под действием этого электрического пол  в жидкости и стенках трубопровода протекают циркул ционные токи, которые схематично показаны на фиг. 2а, при условии , что ток от генератора 4 равен нулю.

Если же жидкость неподвижна, а ток от генератора 4 не равен нулю, то в жидкости и стенках трубопровода протекают циркул ционные токи, схематично показанные на

фиг. 2б и обусловленные током генератора 4.

Когда оба источника циркул ционных токов (один из которых - наведенное в жидкости электрическое поле, а второй - генератор переменного тока) существуют одновременно , т. е. когда жидкость движетс , а ток, протекающий от, генератора 4 через электроды 3, не равен нулю, то токи, протекающие через пограничный слой жидкости, будут определ тьс  алгебраической суммой токов, создаваемых каждым из источников. Очевидно, что при определенном значении скорости потока жидкости и при определенном направлении и значении тока от генератора 4 может наступить такой момент,

когда результирующий ток в пограничном слое жидкости будет равен нулю. В этот момент распределение потенциалов на внутренней стенке трубопровода совпадает с распределением потенциалов в пограничном слое

жидкости, а ток от генератора 4 протекает только по стенкам трубопровода 2.

Этот режим работы расходомера, схе.матично изображенный на фиг. 20, эквивалентен режиму работы расходомера, в котором внутренн   поверхность трубопровода выполнена из электроизол ционного материала Поэтому изменение контактного сопротивлени  и электропроводности измер емой среды в этот момент не вли ет на распределение потенциалов в пограничном слое жидкости и на внутренней поверхности трубопровода .

Дл  каждого значени  расхода жидкости будет иметь место соответствующее значение тока генератора, при котором наступает компенсаци  вли ни  контактного сопротивлени  и изменени  электропроводности измер емой среды. Это обуславливаетс  тем, что в момент компенсации ток, подводимый к электродам 3 от генератора 4 через вторичную обмотку 7 трансформатора 5, протекает только по стенке трубопровода, создава , как отмечалось выще, режим работы расходомера,эквивалентный режиму работы расходомера с непровод щими стенками. Возникающа  при этом между электродами ЭДС, обусловленна  движением жидкого металла , будет равна по величине и противоположна по знаку напр жению, возникающему на безреактивном сопротивлении 8 и обусловленному током, который поступает на это сопротивление от генератора 4 через

первичную обмотку 6 трансформатора 5. Сле довательно , в момент компенсации контактного сопротивлени , напр жение на входе компаратора 9, равное сумме напр жений поступающего с электродов 3 и возникающего на сопротивлении 8, будет равно нулю.

Компаратор срабатывает и подает сигнал на управл ющий вход электронного ключа 10, который открываетс  и коммутирует

напр жение с выхода генератора 4 на вход индикатора И, который фиксирует значение напр жени  генератора, соответствующее моменту наступлени  компенсации. Это напр жение генератора и  вл етс  мерой расхода измер емой среды.

Результат измерени  практически не зависит от закона измерени  тока генератора 4.

Если обеспечиваетс  достаточно высокое быстродействие компаратора, то вместо генератора тока может быть использована промышленна  сеть переменного тока.

Claims (1)

1. Авторское свидетельство № 200199, кл. G 01 F 1/58, 1966.