SU958860A1 - Расходомер - Google Patents

Description

(54) РАСХОДОМЕР

1

Изобретение относитс  к устройствам дл  измерени  расхода жидкостей с использованием эффекта  дерного магнитного резонанса (ЯМР).

Известен расходомер, состо щий из магнитного пол ризатора, трубопровода и двух датчиков, размещенных на фиксированном рассто нии вдоль трубопровода. Датчики представл ют собой радиочастотные катущки , подключенные к генераторам гармонических колебаний. С помощью первого по потоку датчика создаетс  депол ризаци  или отклонение вектора намагниченности жидкости от заданного, и в потоке образуетс  отмеченный участок жидкости, движущийс  со скоростью потока 1.

Однако нестабильность генераторов приводит к неточности измерени  расхода. При изменении частоты первого датчика зона возникновени  ЯМР имеет продольное перемещение вдоль трубопровода.

Известен также расходомер, который содержит магнитные системы пол ризатора и анализатора, трубопровод с диэлектрическими стенками, размещенный в воздущных зазорах магнитных систем, катущки отметчика и датчика сигналов ЯМР, размещенные соосно с трубопроводом, генераторы радиочастоты, питающие катущки отметчика и датчика ЯМР, детектор, демодул тор сигналов ЯМР и электронный ключ, причем второй выход генератора радиочастоты, питающего катущку датчика сигналов ЯМР соединен через детектор и демодул тор низкочастотной огибающей сигналов ЯМР с ключом, включенным между генератором радиочастоты, питающим катущку отмет10 чика, и усилителем мощности, подсоединенным к катущке,отметчика 2.

Недостатком этого расходомера  вл етс  то, что нестабильность генератора, питаю;

15 щего катушку отметчика, приводит к изменению величины измерительной базы 1 о - рассто ни  между фактическим сечением нанесени  отметки в намагниченности потока и катущкой датчика сигналов ЯМР.

К изменению длины измерительной базы

20 приводит также изменение напр женности магнитного пол  HO в зоне радиочастотной катущки отметчика, например, вследствие колебаний температуры At окружающей среды или жидкости в трубопроводе. Сдвиг зоны, в которой наноситс  метка, определ етс  выражением д Л41До IQ гасГн, где К - температурный коэффициент изменени  магнитного пол . Цель изобретени  - повышение точности измерени  за счет стабилизации длины измерительной базы. Указанна  цель достигаетс  тем, чтр в расходомере, содержащем магнитные системы пол ризатора и анализатора, трубопровод с диэлектрическими стенками, размещенный в воздущных зазорах магнитных систем, катущки отметчика и датчика сигналов  дерного магнитного резонанса, размещенные соосно с трубопроводом, генератор радиочастоты , детектор, демодул тор низкочастотной огибающей сигналов  дерного магнитного резонанса , причем первый выход генератора радиочастоты соединен с катушкой датчика сигналов  дерного магнитного резонанса, второй его выход через детектор соединен с демодул тором низкочастотной огибающей сигналов  дерного магнитного резонанса, а усилитель мощности соединен .с катущкой отметчика, введены делитель частоты и частотный фильтр, причем второй выход генератора радиочастоты соединен дополнительно с усилителем мощности через последовательно соединенные делитель частоты и частотный фильтр, а выход демодул тора низкочастотной огибающей сигналов  дерного магнитного резонанса соединен со стробирующим входом делител  частоты. На чертеже изображена блок-схема предлагаемого расходомера. Расходомер состоит из магнитной системы пол ризатора 1, магнитной системы анализатора 2, трубопровода 3 с диэлектрическими стенками. В зазоре магнитной системы анализатора, в равномерном магнитном поле находитс  катушка 4 датчика сигналов ЯМР, с подключенным к ней генератором радиочастоты 5. Вход генератора 5 соединен со схемой автоподстройки частоты 6, а выход - с детектором 7. Выход генератора 5 соединен также через делитель частоты 8, фильтр 9 и усилитель мощности 10 с катущкой отметчика 11, расположенной в области градиента магнитного пол  анализатора. Выход детектора 7 соединен с демодул тором 12 низкочастотной огибающей сигналов ЯМР, а выход демодул тора 12 соединен со стробирующим входом делител  частоты 8. Расходомер работает следующим образом . Амплитуда сигнала ЯМР или ее пол рность дает информацию о магнитной пол ризации жидкости в объеме катущки 4. В расходомере катущка отметчика И при подаче на нее радиочастоты осуществл ет инверсию намагниченности протекающей через нее жидкости. Участки жидкости с противоположным направлением намагниченности позвол ют получить в детекторе 7 сигналы ЯМР с амплитудами разного знака, в результате чего в демодул торе 12 возникает перепад напр жени . Этот перепад напр жени  воздействует на стробирующий вход делител  частоты 8, разреша  или запреща  по вление радиочастотного пол  в катущке отметчика 11. Если 1о измерительна  база, а W скорость течени  жидкости, то через врем  транспортировани  М фронт измененной намагниченности жидкости достигнет среднего сечени  катущки 4 и сигнал ЯМР изменит свою пол рность. Это изменение по цепи обратной св зи переключит режим нанесени  отметки в потоке. Частота повторени  этих циклов 51 2Ki- 21- пропорциональна скорости течени  жидкбсти, что при посто нстве сечени  S на длине измерительной базы пропорционально расходу Q. Таким образом, л -2 -5:--д. Из представленной формулы очевидно, вли ние to на точность измерени  расхода. Изменение напр женности магнитного пол , создаваемого системой анализатора 2 приводит к изменению CQ. В расходомере компенсаци  изменени  to осуществл етс  путем поддержани  резонансных условий как в катушке 4 датчика сигналов ЯМР, так и в зоне катушки отметчика 11.ч Изменение напр женности магнитного пол  в зоне катушки 4 отслеживаетс  с помощью автоподстройки частоты, в то врем  как изменение напр женности магнитного пол  в зоне катушки 11 отметчика, пропорциональное изменению напр женности пол  в зоне катушки 4, не вызывает изменени  величины (, поскольку катушка 1.1 питаетс  от генератора 5 через делитель частоты 8, фильтр 9 и усилитель мощности 10. Подобную схему подачи радиочастоты в катушку 11 от генератора 5 можно реализовать всегда , так как катущка И находитс  в зоне градиента магнитного пол  анализатора 2, т. е. в более слабом магнитном поле. Расходомер обеспечивает бесконтактное измерение расхода неэлектропровод щих жидкостей в диапазоне 0,005-0,1 и может быть использован при автоматизации периодических и непрерывных процессов по производству кинофотоматериалов и пластмасс , где требуетс  осуществл ть дозирование и стабилизацию малых расходовагрессивных компонентов и катализаторов с высокой точностью.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Расходомер, содержащий магнитные системы поляризатора и анализатора, трубопровод с диэлектрическими стенками, размещенный в воздушных зазорах магнитных систем, катушки отметчика и датчика сиг' налов ядерного магнитного резонанса, размещенные соосно с трубопроводом, генератор радиочастоты, детектор, демодулятор низкочастотной огибающей сигналов ядерного магнитного резонанса, причем первый выход генератора радиочастоты соединен с катушкой датчика сигналов ядерного магнитного резонанса, второй его выход через детектор соединен с демодулятором низкочастотной огибающей сигналов ядерного ι магнитного резонанса, а усилитель мощности соединен с катушкой отметчика, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в· него введены делитель частоты и частотный фильтр, причем второй выход генератора радиочастоты соединен дополнительно с усилителем мощнос5 ти через последовательно соединенные делитель частоты и частотный фильтр, а выход демодулятора низкочастотной огибающей сигналов ядерного магнитного резонанса соединен со стробирующим входом делителя частоты.