SU684428A1 - Нутационный дерно-магнитный расходомер - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к технике иэмереии  расхода жидкости методом  дерного магнитного резонанса (ЯМР) н может испопьвованр дл  дистанциоаного бесконтактного непрерывного измерени , контрол  и автоматического регулировани  расхода жидких слабоапектропроводных и кеалектропроводных,  довитых, агрессивны и т.п. жидкостей в самых различных област х науки н на производстве.

Известны электромагнитные ресходоме- ры, позвол ющие измер ть минимальный расход жидкости - до О,О7 см/с ij , Однако эти расходомеры неприменимы дл  намерени  расхода жидкостей, имеющих эпектропроводность менее 10 ом см (электропроводность многих жидкостей колеблетс  от ).

Известны  дерно-магнитные расхсаоме:ры , погжол ющие измер ть потоки жиакосгей с низкой электропроводностью. Наиболее близким техническим решением к п{)едложениому  вл етс  нутационный  аерио-магкнтиый расходомер 2 , содержащий детектор ЯМР, трубопровод, проход щий через пол ризатор, катушку нутации и приемную часть детектора ЯМР, состо щую из магнитной системы, катушки модул ции и приемной квтушки, а также генератор нутации и автоматический потенциог метр. Однако данное устройство не позвол ет измер ть малые расходы (менее 0,1 см /с).

Цель изобретени  - псшышение чувствительности измерений за счет расширени  диапазона измерени  расхода жидкости в сторону нижнего предела.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что трубопровод выполнен в виде змеевика , каждый из витков которого проходит последовательно через пол ризатор, катушку нутации и приемную катушку.

На чертеже показана схема предложен .ного нутационного  дерно-магнитного расходомера .

Claims (2)

1. Расходомер содержит пол ризатор 1, хатушку нутации 2, катушку модул ини 3, магнитную систему 4 дл  создани  однородного магнитного пол , приемную катушку 5 сигнала ЯМР, трубопровод 6 в виде ; змеевика, измеритель 7 магнитной индукции типа Е11-2, включающий в себ  высокочастотный генератор, усилитель , амплитудный и фазовый детекторы, автоматический потенциометр 8, реостатный аадатчик 9, генератор нутации 10, термоэлектрический миллиамперметр 11, Известно, что с уменьшением расхода жидкости амплитуда сигнала ЯМР уменьшаетс  и при некотором расходе (микрорасходе ) сигнал ЯМР становитс  равным уровню шумов и не поддающимс  иамере нию. Поэтому при измерении микрорасходов пол ризацию, нутацию и регистрацию сигналоь ЯМР от одной и той же жидкоети осушествл ют многократно, т.е. жидкость намагничивают в одном объеме пол ризатора и пропускают последовательно через катушку нутации и приемную катушку ЯМР, затем эту же жидкость направл ют в другой объем пол ризатора дл  на магничивани  и снова пропускают через ту же катушку нутации и приемную катушку сигнала ЯМР и т.д. П раз. Таким образом, если черва прием 1ую катуш ку сигнала измер емую жидкость пропускают П раз, то в приемной катушке принимают сигнал, соответствующи расходу в ц раз большемуj чем фактический расход. Поэтому теперь сигналу ЯМР, равному уровню шумов, соответствует примерно в п раз меньший расход , что и обеспечивает расширение нижнего предела измерени  расхода жидкости примерно в л раз, а в св зи с росто амплитуды сигнала повышаетс  и точност Расходомер работает следующим образом . Измер ема  жидкость поступает в пол ризатор 1, где она через врем  достигает полной намагниченности ( Т продольное врем  релаксации). Затем жид кость направл етс  в катушку нутации 2, на которую подаетс  от генератора нутации переменное напр жение резонансной частоты, и в зависимости от величины то ка в катушке нутации вектор  дерной намагниченности жидкости поворачиваетс  на определенный угол в от направлени  внешнего магнитного пол . Далее жидкость поступаетв модулированное катушкой модул ции 3 посто нное однородное магнитное поле магнитной системы 4, в котором находитс  принимающа  катушка 5 сигнала ЯМР. Измер ема  жидкость после прохождени  через принимающую катушку по трубопроводу 6 вновь воавра аетс  в пол ризатор, и все начинаетс  начала. Никл повтор етс  3 раза. Известно , что амплитуда сигнала ЯМР. пропорциональна расходу через приемную атушку в единицу времени. Так как приемна  катушка охватывает все три трубопровода , то и соответственно расход будет в 3 раза больше фактического, что и равноценно уменьшению нижнего предела измерени  расхода в 3 раза. Работа вторичной аппаратуры не отличаетс  от работы вторичной аппаратуры прототипа , т.е. измеритель магнитной индукции, соединенный с катушкой модул ции и прием:ной катушкой, выдел ет амплитудным детектированием сигнал ЯМР с частотой модул5щии магнитного пол , который после усилени  и пропускани  через фазовый детектор получает вид посто нного напр жени . Это посто нное напр жение подаетс  на автоматический потенциометр 8, в котором посто нное напр жение преобразуетс  в переменное с частотой 5О Гц, усиливаетс  и подаетс  на-реверсивный двигатель типа РД-09, который управл ет реостатным задатчиком 9, Реостатный задатчик подключен к выходу генератора нутации 10 последовательно с термоэлектрическим миллиамперметром 11 и катушкой нутации 2. Ток в катушке нутации автоматически поддерживаетс  такой, чтобы угол в был равен , при этом сигнал ЯМР в приемной катушке равен нулю. При изменении расхода в приемную катушку 5 поступает жидкость с положительной или отрицательной  дерной намагниченностью и соответственно этому мен етс  пол рность сигнала ЯМР и реверсивный двигатель РД-09 измен ет сопротивление реостатного эадатчика так, чтобы ток В катушке нутаци поддерживал угол 11,/
2. 2. Предложенное устройство дл  измереви  микрорасходов неэлектропроводных, arpecsсивных ,  довитых и других жидкостей поэвол ет снизить не менеечем в два раза (до 0,05 мл/ с) нижний предел измерени  расхода и одновременно повысить точность измерени  во всем диацазоне изменени  расхода. Формула изобретени  Мутационный  дерно-магнитный расхо- помер, содержащий детектор ЯМР, трубопровод , проход щий через пол ризатор, катушку нутации и приемную часть детегтора ЯМР, отличающийс  тем. что, с целыЬ повышени  чувствительности измерений, трубопровод выполнен в виде змеевика, каждый ив витков которого последовательно проходит через пол ризатор, катушку нутации и приемную часть детектора ЯМР.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертиве

   1, БОШНЯК Л. Л. и др. Измерение малых расходов жидкостей, М-Л., Машгиз , 1961, с. 6.

   . 2 Кремлевский П. П. Расходомеры и счетчики количества. Л„ Машиностроение, 1975. с. 628.

   J 4