Электромеханический преобразователь расхода

(19) 111) 1) г 1 С 01 Г 1/00 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОСУДАРС О ДЕЛА ф :г ,."-:(71) Казахский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) В.А. Филатов и Н.Т. Шакуров (53) 681 .121(088.8)(56) Авторское свидетельство СССР Р 811105, кл. С О Н 11/16, 1981,Авторское свидетельство СССР У 845009, кл. С 01 Г 1/00, 1981. (54) ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАСХОДА(57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить чувствительность и расширить диапазон измерений преобразователя. В полости 2 корпуса 1 установлено седло 5 с двумя закрепленными на .его вогнутой поверхности кольцами 6 из электротехнической стали с пазами 7 по периферии колец, образующими магнитный шунт. Он замыкает на себя магнитный поток постоянного магнита 15 и исключает намагничивание сердечника 3 электромагнита, устраняя эффект магнитной разбалансировки преобразователя. Утоньшенные пазами 7 участки колец б аналогичны воздушным зазорам в магнитной цепи, Мерой расхода служит частота следования электрическихмпульсов датчиков 16 и 17, преобержня 10 с ло обеспсчива разующих колебания пастью 11, Замыкате , ет защиту магнитно действия внешних ма 2 ил. системы от воэитных полей,и ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯА ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ1 12Изобретение относится к измерительной технике, вчастности к средствам измерения расхода и количества жидких и газообразных сред, и может быть использовано в нефтедобывающей, нефтехимической и других отраслях промышленности для контроля параметров жидких, газообразных и двухфазных потоков.Цель изобретения - повышение чувствительности и расширение диапазона измерений электромеханического преобразователя расхода.На фиг, 1 и 2 схематически представлен предлагаемый преобразователь.Устройство содержит выполненный из немагнитного металла корпус 1 с .прямоугольной сквозной полостью 2, в которую сверху вставлен профилированным полюсом вниз изготовленный из электротехнической стали сердечник 3 управляющего электромагнита. Сердечник 3 охватывает катушка 4, подключенная к регулируемому источнику питания. Снизу в полости 2 установлено седло 5 с двумя закрепленными на его вогнутой поверхности кольцами 6. В кольцах 6 по периферии выполнены наружные диаметрально расположенные пазы 7, ориентированные параллельно установочной поверх - ности опорной плиты 8. Седло 5 и кольца 6 изготовлены из электротех - ннческой стали, Кольца 6 установлены на расстоянии, равном ширине прорези 9, обеспечивающей рабочий ход стержня 1 О чувствительного элемента, конец которого выполнен в форме пластины 11, находится в трубопроводе 12 и ориентирован под угломк направлению потока, Нижняя полость седла 5 устанавливается на плиту 8 без зазора Ось 13 качания чувствительного элемента в пределах 2) закреплена в опорах щек 14, выполненных из немагнитного металла и прикрепленных без зазора к боковым плоским граням седла 5 со стороны колец 6. На нерабочем конце стержня10 установлен постоянный магнит 15, перемещающийся в полости, образованной внутренними поверхностями колец 6. Полюса постоянного магнита 15 ориентированы к боковым сторонам корпуса 1, в которых установлено два индуктивных датчика 16 и 17 положения стержня 10. Корпус 1, седла 5 с кольцами 6, сердечник 3 и катушка70570 3 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 закрыты замыкателем 18 из электротехнической стали, основание которогоопирается на плиту 8, а крышка беззазора контактирует с плоскостьюверхнего полюса сердечника 3.,Преобразователь работает следующимобразом.На катушку 5 подается управляющийоднополярный ток пилообразной формы.В зоне прсфилированного полюса сердечника 3 возникает переменное магнитное поле указанной формы. В результате взаимодействия магнитногополя и стержня 10 возникает переменная движущая сила, стремяшаяся переместить нерабочий конец стержня 1 Оиз нейтрали в одно из крайних положений, а следовательно, лопасть 11из нейтрали - в положение "а илиб со скоростями соответственно Сд,и Я (фиг. 1). Равнодействующая гидродинамических сил, возникающая принабегании движущегося со скоростьюЧ потока на лопасть 11, являетсясилой сопротивления указанному перемещению лопасти 11 и обеспечиваетвозврат ее из положений "а" или "б"в нейтраль, Таким образом чувствительный элемент вовлекается в периодические колебания с частотой, пропорциональной скорости потока илиобъемному расходу, Колебания чувствительного элемента в пределах 2преобразуются датчиками 16 и 17 впоследовательность электрических импульсов, частота следования которыхслужит мерой расхода,Кольца 6 с пазами 7, расположенные на седле 5, образуют магнитныйшунт, замыкающий на себя магнитныйпоток постоянного магнита 15 и исключающий намагничивание сердечника3 электромагнитаустраняя эффектмагнитной разбалансировки преобразователя и повышая его чувствительность. Это достигается утоньшениемстенок колец 6 пазами 7 размерыстенки в месте утоньшения определяются из условия полного магнитногонасыщения материала кольца в местахутоньшений), Тогда утоньшенный участок будет вести себя как диамагнетик, т,е. подобно воздушному зазорув магнитной цепи.Расширение диапазона измерений достигается в результате того, Что при обеспеченной магнитной сбалансированности преобразователя (при ус120570 1 О Введение в конструкцию замыкателя 18, являющегося магнитным экраном или шунтом, обеспечивает защиту маг нитной системы от воздействий внешних магнитных полей, что также повышает чувствительность и расширяет диапазон измерений в сторону малых значений расхода, 20 Электромеханический преобразователь расхода, содержащий на опорной 25 плите корпус из немагнитного металла, внутри которого образована полость, сверху ограниченная профилированным полюсом сердечника управляющего электромагнита, катушку, охватывающуюд Составитель Б. Бирюкоактор Л. Пчелинская Техред Л.Сердюкова рректор Л. Пилипенко 05 Помитета СССРоткрытийская наб., д. 4/5 писно тная, 4 П риятие, г. Ужгород, ул. фическ водственно-поли повии механической сбалансированности) гарантируется состояние покояпластины 11 при отсутствии тока вкатушке 4 и при Ч, =О. При выполнении этого условия (обеспечиваетсяустановкой колец б с пазами 7 наседле 5) порог чувствительности преобразователя и зависящий от негонижний предел измерений определяются только силами трения в шарниречувствительного элемента. Формула изобретения аз 6231/41 Тираж ВНИКЛИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Расердечник и включенную в цепь питания, чувствительный элемент, выполненный в виде стержня с пластиной,расположенной под углом к осевой линии трубопровода, причем стерженьшарнирно закреплен на оси, установленной в корпусе, при этом Йа нерабочем конце стержня закреплен постоянный магнит, расположенный вблизипрофилированногополюса сердечникаи ориентированный полюсами к боковым стенкам корпуса, и два индуктивных датчика, установленных в стенкахкорпуса, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения чувствительности и расширения диапазонаизмерений, в него введено седло сдвумя кольцами из электротехнической стали, при этом седло вставленов нижнюю часть полости корпуса, кольца установлены параллельно друг другу на расстоянии и закреплены навогнутой цилиндрической поверхностиседла, а на наружной поверхности колец выполнены от торца до торца двадиаметрально противоположных паза,расположенных в одной плоскости,проходящей через центр симметрии колец и перпендикулярной оси сердечника.