SU877329A1 - Turbine flowmeter for electroconductive liquid - Google Patents
Turbine flowmeter for electroconductive liquid Download PDFInfo
- Publication number
- SU877329A1 SU877329A1 SU802880087A SU2880087A SU877329A1 SU 877329 A1 SU877329 A1 SU 877329A1 SU 802880087 A SU802880087 A SU 802880087A SU 2880087 A SU2880087 A SU 2880087A SU 877329 A1 SU877329 A1 SU 877329A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- electrodes
- pair
- input
- impeller
- output
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
(54) ТУРБИННЫЙ РАСХОДОМЕР ДЛЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНЫХ ЖИДКОСТЕЙ(54) TURBINE FLOW METER FOR ELECTRICAL WIRING LIQUIDS
1one
Изобретение относитс к измере- нию расхода электропровод щих жидкостей , в частности к устройствам дл измерени малых расходов, например при гидрогеологических исследовани х буровЫх скважин.The invention relates to the measurement of the flow rate of electrically conductive liquids, in particular, to devices for measuring low flow rates, for example, in hydrogeological investigations of drilling wells.
Известно устройство дл измерени .скорости и расхода потока, содерзкащее корпус с размещенной в нем крыльчаткой , подвижную пару электродов, размещенных на крьтьчатке на раэлйчных рассто ни х от ее оси, неподвижную пару электродов, размещенных на корпусе и соединенньпс с источником посто нного тока и измерительным прибором , например осциллографом;A device for measuring velocity and flow rate, a housing with an impeller placed in it, a movable pair of electrodes placed on the chip at real distance x from its axis, a fixed pair of electrodes placed on the housing and connected to a DC source and measuring an instrument, such as an oscilloscope;
Величина расхода в этом устройстве определ етс по количеству импульсов составл ющей тока, протекающего через подвижные электроды крьшьчатки при их приближении к неподвижным электродам при вращении крыльчатки. Число оборотов крыльчатки в единицу времени пропорционально расходу жид-iThe flow rate in this device is determined by the number of pulses of the component of the current flowing through the moving electrodes of the blade when they approach the stationary electrodes as the impeller rotates. The number of revolutions of the impeller per unit of time is proportional to the consumption of the liquid i
кости. По соотношению амплитуд двух ближайших импульсов определ етс направление вращени .bones. The ratio of the amplitudes of the two nearest pulses determines the direction of rotation.
Известное устройство невозможно использовать при измерении малых расходов жидкости с высокой степенью минерализации вследствие наличи помех , уровень которых тем больше, чем выше степень минерализации жидкости . Указанные помехи обусловлены изменением составл ющей тока, проход щей через электропровод щую жндкость и неподвижную пару электродов вследствие изменени проводимости жидкости. Амплитуда помех может быть равна и превышать амплитуду полезного сигнала, несущего информацию о расходе и направлении, что обуславливает невозможность измерений при высокой степени минерализации жидкости (больше 10 г/л NaCV в составе).The known device cannot be used when measuring small flow rates of a liquid with a high degree of mineralization due to the presence of interference, the higher the degree of mineralization of the liquid, the higher the level of which is. These interferences are due to a change in the current component passing through an electrically conductive line and a fixed pair of electrodes due to a change in the conductivity of the liquid. The amplitude of interference can be equal to and exceed the amplitude of the useful signal that carries information about the flow rate and direction, which makes it impossible to measure with a high degree of mineralization of the liquid (more than 10 g / l NaCV in the composition).
Известен турбинный расходомер дл электропроводных жидкостей, содержащий цилиндрический корпус с располо3 женной на его стенке неподвижной парой электродов, крыльчатку, уставовпенную в нем с возможностью вращени с расположенной на ней второй парой электродов, генератор частоты, выход которого соединен с неподвижной паро электродов, и блок регистрации с формирователем импульсов на его вход Величина расхода в известном устройстве определ етс по количеству импульсов составл ющей тока, протекающей через подвижную пару электродов и электропровод щую жидкость при вращении крыльчатки 2. Указанное устройство невозможно .«спользовать при высокой степени минерализации жидкости (более 10 г/л) Это обусловлено наличием превьппающих (по амплитуде полезный сигнал помех , возникающих при резких колебани х проводимости за оборота крыльчатки. Проводимость цепи между неподвижньми и подвижньгми электрддами измен етс за счет колебаний степени минерализации в процессе измерени , а также за счет образовани (при высокой степени минерализации пузырьков газа, оседающих на поверхност х электродов. В известном устройстве не обеспечиваетс также определение направлени вращени . Цель изобретени - уменьшение вли ни проводимости жидкости на точность измерени и обеспечение возможности определени направлени движени жидкости. Поставленна цель достигаетс тем что в турбинный расходомер дл электропроводных жидкостей, содержащий цилиндрический корпус с расположенной на его стенке неподвижной парой электродов, крыльчатку, установленную в нем.с возможностью вращени ,с расположенной на ней второй парой электродов , генератор частоты, выход которого соединен с неподвижной парой электродов, и блок регистрации с формирователем импульсов на его входе, дополнительно введен фильтр нижних частот, вход которого соединен с неподвижными электродами, а выход - с блоком регистрации, причем электроды расположенные на крыльчатке, соединены между собой диодом. Кроме того, дополнительно введены в блок регистрации интегрирзтощее устройство и индикатор пол рности напр жени , вход интегрирующего уст;ройства соединен через формирователь С ВЫХОДОМ фильтра нижних частот, а выход - со входом индикатора пол рности напр жени . Введение в расходомер диода, размещенного на крыльчатке и включенного между электродами подвижной пары, обеспечивает подачу на вход фильтра нижних частот продетектированной полезной составл ющей переменного тока, протекающей от генератора частоты через диод и подвижные электроды при вращении крыльчатки. Частота импульсов этой составл ющей пропорциональна расходу жидкости. Импульсытока полезной составл ющей поступают на вход фильтра нижних частот в виде разнесенных во времеьш несимметричных импульсов только положительной или только отрицательной пол рно.сти (в зависимости от направлени включени диода) и выдел ютс на выходе фильтра. Друга ,составл юща переменного тока, протекающа через электропровод щую жидкость и неподвижные электроды и обуславливающа наличие помех, поступает на вход фильтра нижних частот в виде непродетектированных, симметричных положительных и отрицательных полуволн, которые в результате алгебраического суммировани в фильтре взаимно уничтожаютс 4 Таким образом, с выхода фильтра нижних частот на вход блока регистрации поступают положительные и отрицательные импульсы только составл ющей тока, возникающей при вращении крьшьчатки и несущие информацию о расходе. Кроме, того, введение диода, размещенного на крьшьчатке и включенного между электродами подвижной пары в совокупности с введением в блок регистрации интегрирующего устройства и индикатора пол рности напр жени , обеспечивает возможность одновременного измерени направлени вращени крыльчатки, т.е. направлени движени потока. Это объ сн етс тем, что при каждом обороте крьшьчатки мен етс пол рность включени диода на вход фильтра нижней частоты, вследствие чего импульсы тока, протекающего через электроды подвижной пары имеют различную пол рность. По пор дку следовани импульсов с разной пол рностью определ етс направление вращени крыльчатки. На фиг. 1 изображена блок-схема устройства при последовательном соединении фильтра нижних частот с элект-,A turbine flowmeter for electrically conductive liquids is known, comprising a cylindrical body with a stationary pair of electrodes located on its wall, an impeller rotatably mounted therein with a second pair of electrodes located on it, a frequency generator, the output of which is connected to a stationary electrode pair, and a recording unit with a pulse shaper at its input. The flow rate in a known device is determined by the number of pulses, the component of the current flowing through the moving pair of electrodes. electrically conductive fluid when the impeller rotates 2. This device is impossible. “Use with a high degree of mineralization of the fluid (more than 10 g / l) This is due to the presence of a surplus (in amplitude, useful signal of interference arising from sharp fluctuations of conductivity beyond the impeller's turn. stationary and movable electrodes change due to fluctuations in the degree of mineralization in the measurement process, as well as due to the formation (with a high degree of mineralization of gas bubbles deposited on ited x electrodes. In the known device, the determination of the direction of rotation is also not provided. The purpose of the invention is to reduce the influence of the conductivity of a liquid on the measurement accuracy and to make it possible to determine the direction of movement of the liquid. The goal is achieved by the fact that, in a turbine flow meter for electrically conductive liquids, comprising a cylindrical body with a stationary pair of electrodes located on its wall, an impeller mounted in it with the possibility of rotation, a second pair of electrodes located on it, a frequency generator, the output of which is connected to a stationary a pair of electrodes, and a registration unit with a pulse shaper at its input, a low-pass filter is additionally introduced, the input of which is connected to stationary electrodes, and the output is connected to the unit m registration, the electrodes being arranged on the impeller are interconnected by a diode. In addition, an integrating device and a voltage polarity indicator are added to the registration unit, the input of the integrating device is connected via a shaper WITH THE OUTPUT of the low-pass filter, and the output is connected to the input of the voltage indicator polarity. The introduction of a diode placed on the impeller into the flowmeter and connected between the electrodes of the moving pair provides the input low-pass filter to the input of the detected useful alternating current component flowing from the frequency generator through the diode and the moving electrodes as the impeller rotates. The frequency of the pulses of this component is proportional to the flow rate of the fluid. The pulses of the useful component are fed to the input of the low-pass filter in the form of separated asymmetrical pulses only positive or only negative polarity (depending on the direction of the diode) and separated at the output of the filter. Another component of the alternating current flowing through the electrically conductive fluid and stationary electrodes and causing the presence of interference enters the input of the low-pass filter in the form of non-detected, symmetrical positive and negative half-waves, which are eliminated by algebraic summation in the filter the output of the low-pass filter to the input of the registration unit receives positive and negative pulses only of the component of the current that occurs during the rotation of the crystal and carries Suitable information on consumption. In addition, the introduction of a diode placed on the core and connected between the electrodes of the mobile pair, together with the introduction of an integrating device and a polarity indicator into the registration unit, makes it possible to simultaneously measure the direction of rotation of the impeller, i.e. flow direction. This is due to the fact that at each turn of the blade the polarity of the diode switching on to the input of the lower frequency filter changes, as a result of which the current pulses flowing through the electrodes of the moving pair have different polarity. In the order of pulses with different polarity, the direction of rotation of the impeller is determined. FIG. 1 shows a block diagram of a device for serially connecting a low-pass filter with an electronic,
родами неподвижной пары; на фиг. 2 то же, при параллельном соединении; на фиг. 3 - графики напр жений.childbirth of a fixed pair; in fig. 2 the same, with parallel connection; in fig. 3 - stress graphs.
Расходомер содержит корпус 1, заполненный электропровод щей жидкостью 2, в котором размещена крьшьчатка 3. На поверхности крьтьчатки 3, выполненной из электроизол ционного материала, расположены электроды 4 подвижной пары. В тело крыльчатки 3 вмонтирован диод 5, включенный между электродами 4. Корпус 1 выполнен из провод щего материала и вл етс одним из электродов неподвижной пары, другой электрод 6 неподвижной пары расположен на корпусе 1 и изолирован от него. Один вывод генератора 7 (например с частотой 800 Гц) соединен с электродом 6, а другой через входное сопротивление фильтра 8 нижних частот - с корпусом 1. Фильтр 8 нижних частот выполнен индуктивноемкостным с полосой пропускани от О до 200 Гц. Блок 9 регистрации состоит из двухпорогового формировател 10 импульсов который выполнен, например в виде дифференциального усилител с положительной обратной св зью, счетчика 11 импульсов, интегрирующего устройства 12 и индикатора 13 пол рности напр жени . В качестве индикатора 13 пол рности напр жени использован микроамперметр с симметричной шкалой. Выход фильтра 8 нижних частот соединен через формирователь 10 импульсов со входом счетчика 11 импульсов и входом интегрирующего устройства 12. Выход интегрирующего устройства 12 соединен с индикатором 13 пол рности напр жени The flow meter includes a housing 1 filled with an electrically conductive liquid 2 in which the crust 3 is placed. On the surface of the crutch 3 made of an electrically insulating material, there are electrodes 4 of a moving pair. A diode 5 connected between electrodes 4 is mounted into the impeller body 3. Case 1 is made of conductive material and is one of the electrodes of the stationary pair, the other electrode 6 of the stationary pair is located on the case 1 and is isolated from it. One output of the generator 7 (for example with a frequency of 800 Hz) is connected to the electrode 6, and the other through the input resistance of the low-pass filter 8 to the housing 1. The low-pass filter 8 is inductively capacitive with a passband from 0 to 200 Hz. The registration unit 9 consists of a two-threshold pulse generator 10 which is made, for example, in the form of a differential amplifier with positive feedback, a pulse counter 11, an integrating device 12 and a voltage polarity indicator 13. A microammeter with a symmetric scale was used as the indicator 13 of the polarity of the voltage. The output of the low-pass filter 8 is connected via a pulse shaper 10 to the input of a pulse counter 11 and an input of the integrating device 12. The output of the integrating device 12 is connected to a voltage indicator 13 of the voltage
Работаетустройство следующим образом .The device works as follows.
Под действием потока электропровод щей жидкости 2, протекающей чере корпус I расходомера, начинает вращатьс крыльчатка 3. При вращении крыльчатки 3 электроды 4 подвижной пары поочередно проход т вблизи неподвижного электрода 6. При этом через электриоды 4 подвижной пары и диод 5 протекает ток. На вход фильтра 8 нижних частот поступает сигнал, складьшающийс из полезного сигнала, возникающего при вращении крьтьчатки 3, и сигнала помех, образующегос за счет резких колебаний составл ющей тока, протекающего через электропровод щую жидкость, неподвижный электрод 6 и корпус 1 за период одногоUnder the action of the flow of electrically conductive fluid 2 flowing through the casing I of the flow meter, the impeller 3 begins to rotate. When the impeller 3 rotates, the moving pair electrodes 4 alternately pass near the fixed electrode 6. In this case, a current flows through the moving pair electrons 4. The input of the low-pass filter 8 receives a signal consisting of a useful signal arising during the rotation of the curtain 3, and an interference signal, formed due to sharp oscillations of the current component flowing through the electrically conductive liquid, the fixed electrode 6 and the housing 1 for a period of one
оборота крыльчатки Настота вращени крьтьчатки 0,005-30 с ) . Сигнал помех имеет форму симметрично расположенных разнопол рных импульсов 14,rotation of the impeller (nastot rotation of the little cloth 0.005-30 s). The interference signal has the form of symmetrically located opposite polarity pulses 14,
которые алгебраически суммиру сь на фильтре 8 нижних частот, взаимно уничтожаютс . В результате с выхода фильтра 8 на блок 9 регистрации поступают только импульсы 15, возникающие при вращении крыльчатки 3 и определ ющие величину расхода жидкости. При вращении крыльчатки 3 по часовой стрелке из положени в момент t возникает положитепьнь1й импульсwhich are algebraically summed on the low pass filter 8, are mutually destroyed. As a result, only pulses 15, which occur during rotation of the impeller 3 and determine the magnitude of the fluid flow, arrive at the registration block 9 from the output of the filter 8. When the impeller 3 rotates clockwise from the position at the moment t, put the 1st pulse
15 (фиг.30). Через четверть оборота при повороте электродов на 90 возникает отрицательный импуЛьс 15, поскольку при этом диод 5 сменит пол рность по отношению к неподвижным15 (Fig.30). After a quarter of a turn, when the electrodes are rotated by 90, negative impulses 15 occur, since in this case diode 5 will change the polarity with respect to the fixed ones.
электродам 6 и корпус 1. При вращении по часовой стрелке первым из двух ближайших импульсов будет положительный (фиг.35). При этом на выходе формировател 10 импульсов сигнал имеетelectrodes 6 and the housing 1. When rotated clockwise, the first of the two nearest pulses will be positive (Fig.35). In this case, at the output of the driver 10 pulses, the signal has
форму, изображенную на фиг.ЗВ. Из .графика видно, что положительный jpiпульс имеет большую длительность, .чем Отрицательный. На выходе интегрирующего устройства I2 в этом случае формируетс положительное напр же- . ние (фиг.Зг), под действием которого стрелка индикатора 13 отклон етс вправо (не показано).the form shown in fig.ZV. From the graphics, it is clear that a positive jpi pulse has a longer duration, than negative. At the output of the integrating device I2 in this case, a positive voltage is generated. Fig. 3g, under the action of which the arrow of the indicator 13 is deflected to the right (not shown).
При вращении крьтьчаткн в обратную сторону первым возга1кает отрицательный импульс (фиг.ЗЭ). В этом случав отрицательный импульс на выходе формировател 10 импульсов имеет большую длительность (фиг.Зе). На выходе интегрииующего устройства 12 формируетс отрицательное напр жение. Стрелке индикатора 13 отклон етс влево.During the rotation of the crutch in the opposite direction, a negative impulse is first induced (fig.ZE). In this case, the negative pulse at the output of the pulse driver 10 has a longer duration (Fig. Ze). A negative voltage is generated at the output of the integrating device 12. The arrow of indicator 13 is deflected to the left.
В другом варианте исполнени (фиг.2) электроды б неподвижной пары расположены на внутренней поверхности корпуса 1, выполненного из электроизол ционного материала, н соединены между собой. Угловое смещение между электродами 6 и каждым изIn another embodiment (Fig. 2), the electrodes of the fixed pair are located on the inner surface of the housing 1, made of an electrically insulating material, and are interconnected. The angular displacement between the electrodes 6 and each of
электродов 6 выбираетс больше Оof electrodes 6 is chosen over O
и меньше 180 (из услови определени направлени вращени ).and less than 180 (from the condition of determining the direction of rotation).
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802880087A SU877329A1 (en) | 1980-02-06 | 1980-02-06 | Turbine flowmeter for electroconductive liquid |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802880087A SU877329A1 (en) | 1980-02-06 | 1980-02-06 | Turbine flowmeter for electroconductive liquid |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU877329A1 true SU877329A1 (en) | 1981-10-30 |
Family
ID=20876622
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU802880087A SU877329A1 (en) | 1980-02-06 | 1980-02-06 | Turbine flowmeter for electroconductive liquid |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU877329A1 (en) |
-
1980
- 1980-02-06 SU SU802880087A patent/SU877329A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6804613B2 (en) | Electromagnetic flowmeter | |
US4592240A (en) | Electrical-charge sensing flowmeter | |
JPS5777914A (en) | Fluid measuring apparatus | |
US2974525A (en) | Flowmeter with specific gravity compensator | |
SU877329A1 (en) | Turbine flowmeter for electroconductive liquid | |
CA2083587A1 (en) | Apparatus for measuring the flowrate of a fluid | |
US2842961A (en) | Flow measurement in wells | |
US4561311A (en) | Bridge excitation for sensor used on a vortex shedding flow meter | |
WO2021250225A1 (en) | Flow meter for measuring flow velocity in oil continuous flows | |
US3204455A (en) | Ultrasonic flowmeter | |
Krafft | Electromagnetic flowmeters in multiphase flows | |
SU411303A1 (en) | ||
Sanderson | Electromagnetic and ultrasonic flowmeters: their present states and future possibilities | |
RU2777291C1 (en) | Ball flow meter for electrically conductive liquid | |
SU504088A1 (en) | Mass flow meter | |
RU2696823C1 (en) | Ultrasonic sensor of gas and liquid fuel media flow rate | |
SU572648A2 (en) | Ultrasonic single-channel flowmeter | |
SU836530A1 (en) | Device for measuring liquid mean level | |
GB2099146A (en) | A phase difference flowmeter | |
SU1223180A1 (en) | Method of ground geoelectric axial sounding | |
SU775622A1 (en) | Electromagnetic rate-of-flow meter | |
RU148392U1 (en) | ELECTROMAGNETIC FLOW METER | |
SU987538A1 (en) | Device for measuring static electricity charge density in liquid flow | |
SU1165966A1 (en) | Electric contact flaw detector for checking conducting media | |
RU2010162C1 (en) | Vortex flow meter |