Датчик электромагнитного расходомера

Союз Советскид Сациааистичесиик Респубаик(23) Приоритет Государствениый комитет СССР ио делам изобретений и открытий(53) УДК 681. 538. 52088.8) 72) Авторы изобретен Канторов ербайджанский институт нефти н;,имран,им. Ъ; а 4.:,(71) Заявител о 54 ) ДАТЧИК ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО РАСХОДОМЕ ции в но то нии у крыти от те и ет симмток повьмечет ис- симметм полуии по расхо- дель- емой является ния за с от неосе тей путе вой функц ю канала апазоне у ей измеря Целью изобретения ние точности измер ключения погрешности ричности эпюры скоро чения однородной вес всему рабочему сечен домера и в широком д ных электропроводнос ставленная цель достиг я тому, чтов датчике тного расходомера, сод нитный неэлектропроводрубопровода, магнитнуюждения однородного маг верхностные электродыных стенках трубопровоа электродах, покрытие П ается бла- электроержащем ный учассистему нитного пона противода и покрына эйектро г и года)ваагннематоквозбля,пположтие Изобретение относится к области измерительной техники, к измерению расхода жидкости в напорных трубопроводах электромагнитным методом.5Известны датчики электромагнитных расходомеров, содержащие магнитную систему, непроводящий участок трубопровода и точечные электроды на концах диаметра 11.0При неосесимметричном распределении скоростей потока в трубопроводе погрешность измерения такими расходомерами резко возрастает. Эта погрешность связана с различным вкладом точек рабочего сечения датчика в суммарный сигнал на электродах, т. е. с неоднородностью весовой функции в рабочем сечении канала расходомера.Известны также датчики электромагнитных расходомеров, содержащие .маг нитную систему возбуждения однородноо магнитного поля, немагнитный нероводящий участок трубопровода и постные электроды на противопостенках трубопровода, снабженкрытием с удельной электропротью, отличающейся от удельнойопроводности измеряемой среды,толщина покрытия имеет перевеличину 23. 30 спределение поля весовой функканале таких датчиков одноро лько при определенном соотнош дельных электропроводностей п я и измеряемой среды,связи с этим, при отклонении ения удельных электропроводно озникает перераспределение пол ой функции и соответственно с я точность измерения от неосе тричности эпюры скоростей по 845010дах выполнено из изоляционного материала с отверстиями, причем плотность распределения отверстий па покрытию переменна и описывается формулой 1 - С 05 д) + д г( 5 о где К плотность распределенияотверстий,.площадь участка покрытия;площадь отверстий наэтом участке;толщина покрытия;внутренний диаметр трубопроводацентральный угол в поперечном сечении трубопровода, отсчитываемый отдиаметра, проходящегочерез середины электро 10 5 20 ричес, 35 стка по Для получения равномерноговой функции по всему рабонию датчика расхсдомера,электроды эквипотенциальрхнсстями, условие для любй линии поля между электрулируется как поляемучитаяымиой сидами вес сеч сам пов лов 6 Р= Сопвь. 1 где 0 - геометрическая длина участка силовой линии в слое;Я - удельное сопротивление материала 1-го слоя,номер слояудельная электропроводность участка покрытия, пронизанного отверстиями (электрспровсдного только в направлении перпендикулярно поверхности радиально) определяется отношением суммарной площади отверстий 50 ко всей поверхности участка 5, т. е,дов.На чертеже изображен датчик расходомера, поперечное сечение.Изоляционное покрытие 1 с отверстиями 2 нанесено на электроды 3, расположенные на внутренней поверхностинемагнитного неэлектропроводного участка 4 трубопровода. На внешней стороне участка 4 трубопровода размещенамагнитная система 5, соэдакщая равно- Змерное магнитное поле (пунктиром изображены линии весовой функции, распределение которых совпадает с распределением силовых линий электкого поля между электродами.Эти линии пересекают три учас различной электропроводностьюкрытие, среда, покрытие,Всреде с большим удельным сопротивлением силовые линии поля расположены гуще, чем в среде с меньшимудельным сопротивлением. На поверхности раздела сред имеет место преломление силовых линий поля, плотностью распределения отверстий К= -Р При заполнении отверстий жидкостью с удельным сопротивлением р удельное сопротивление участка покрытия Ря определяется какР(2) Иэ условия 1)грС обад. + - = (г + д)Р, (3)дР где г - внутренний радиус трубопровода;Я - удельное сопротивление жидкости;д - толщина покрытия;Й. - центральный угол в поперечномсечении трубопровода, отсчитываемый от диаметра, проходящего через середины электродов.Отсюда(4) Радиальное расположение отверстий визолирующем материале покрытия исклЫчает перераспределение потенциала вобъеме самого покрытия - обеспечивается требуемая анизотропия проводимости. Диаметр самих отверстий пренебрежимо мал по сравнению с радиусомтрубопровода.При протеканиижидкости через немагнитный, неэлектропроводный участоктрубопровода 4 жидкость попадает врабочую зону датчика расходомера, пересекает силовые линии магнитного поля, созданного системой возбуждения,и генерирует элементарные ЭДС в объеме жидкости, Эти ЭДС суммируются наэлектродах 3 с одинаковыми весами,так как наличие изоляционного покрытия 1 с отверстиями 2, расположенного на электродах 3, обеспечивает однородность весовой функции во всейрабочей зоне, и при однородном магнитном поле перераспределение эпюрыскоростей потока жидкости не сказывается на результатах измерения расхода,Исключение погрешности от перераспределения потока. увеличивает точность измерения расхода, Облегчается монтаж датЧика на трубопроводе,так как ввиду полной нечувствительности к перераспределению потока датчик можно монтировать без длинногоуспокоительного участка непосредственно за вентилями, изгибами трубопроводов, задвижками и т. п. Приизменении электропроводности измеряемой жидкости не требуется изменения градуировки расходомера. Формула изобретен ного расходотный непровосда, магнитя сднсроднсДатчик электромагни мера, содержащий элеме дящий участок трубспрс ную систему, возбужденСоставитель С. ЛебедевТехред Т.Маточка Корректор . Гриценко филиппо едак 702арственного к изобретений и Ж, Раушск 1 ТиражВНИИПИ Госпо делам113035, Москв одписное омитета СССРоткрытий нб., д. 4/5ака лиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 го магнитного поля, поверхностные электроды на противоположных стенках трубопровода н покрытие на электродах, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьзаения точности измерения, покрытие иа электродах выполнено из изоляционного материала с отверстиями, причем плотность распределения отверстиЯ по покрытию переменна и описывается формулой30 д - толщина пЬкрытия;г - внутренний диаметр трубогпровода;- центральный угол в попе-.речном сечении трубопрово да, отсчитываеьый от диаметра, проходящего через середины электродов. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Кремлевский П. П. Расходомеры и счетчики количества. Л., фМашиност" роением, 1975, с. 483. 2, Авторское свидетельство СССР по заявке Ю 2743902/10, кл. 6 01 Г 1/58 1979.