Вибрационно-частотный преобразователь плотности и расхода многофазных потоков

(72) Авторы изобретения В,Г.Булыгин, В.М.Колесников и В.С.Нестеренко Московский ордена Трудового Красного Знамени институтнефтехимической и газовой промышленности им. И.М.Губкина(5 Й) ВИБРАЦИОННО"ЧАСТОТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЛОТНОСТИ И РАСХОДА МНОГОФАЗНЫХ ПОТОКОВ 1Изобретение относится к средствам измерения с помощью вибрационно-частотных преобразователей плотности, расхода и других парамет-, ров контролируемых сред и может быть использовано при автоматическом управлении технологическими процессами в нефтяной, газовой и химической промышленностях.Известны вибрационно-частотные преобразователи для измерения плотности и расхода, содержащие датчик с чувствительным элементом и вторичный преобразователь 1 1 и 2 "1.Недостатком известных устройств является неудовлетворительная точность измерения на пульсирующих потоках.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является вибрационно-частотный преобразователь плотности и расхода многофазных потоков, содержащий вторичный прибор и датчик, состоящий из чувствитель" 2ного элемента, герметичного корпусаи установленных на корпусе электромагнитных систем съема и возбуждения в виде расположенных на однойоси в плоскости колебаний чувстви тельного элемента и по разные стороны от него двух катушек с магнитными сердечниками, рабочими обмотками и обмотками подмагничивания,Одна из катушек, через обмоткуподмагничивания которой протекаетток подмагничивания 1 ыс, а рабочаяобмотка подключена ко входу вторичного прибора, образует электромагнитную систему съема колебаний чувствительного элемента датчика.Выходное напряжение системы съемаОс(й) пропорционально то(ку подмагничивания 1 яси скорости перемед ОЙ 1 20щения чувствительного элемента приколебанияхгде Кс - постоянный коэффициент.Вторая катушка, через обмотку подмагничивания которой протекает ток подмагничивания 1 ы, а рабочая обмотка подключена к выходу вторичного прибора, является системой возбуждения,Ток возбуждения 1 (), протекающий в ее рабочей обмоткевызывает силу Г , возбуждающую колебания чувствительного элементаИ)=к э, 1 ь(+),где КВ - постоянный коэффициент 1.31,Недостатком устройства является низкая точность измерения, обусловленная тем, что для обеспечения нормальной работы чувствительного элемента необходимо соблюденис равенства токов подмагничивания в системах съема и возбужденияиС и ВПри равенстве токов подмагничивания постоянные силы притяжения, действующие со стороны систем съема и возбуждения на чувствительный элемент, взаимно компенсируют друг друЭО6 с 1гДе ГВ=п 1 пЕс и пси - постоянный коэффициент.Независимое изменение тока под -ма гни чи ван ия вибра ционно- частот ныхпреобразователей при реализации систем автоматического регулированияприводит к нарушению условия компенсации постоянных составляющих сил притяжения,При нарушении условий компенсации чувствительный элемент сдвигается из нейтрального положения и наруша45ется условие симметрии относительновертикальной оси .при его поперечныхколебаниях, что снижает точность измерения датчика.Целью изобретения является повыошение точности измерения путем устра:,нения влияния изменений тока подмагничивания на характеристику чувствительного элемента.Поставленная цель достигается тем,что в вибрационно-частотном преобразователе плотности и расхода многофазных потоков, содержащем вторичный прибор и датчик, состоящий из чувствительного элемента, герметичного корпуса и установленных на корпусе электромагнитных систем съема и возбуждения колебаний в виде расположенных в плоскости колебаний чувствительного элемента, катушек с магнитными сердечниками, рабочими обмотками и обмотками подмагничивания, электромагнитные системы съема и возбуждения колебаний выполнены в виде двух расположенных на одной оси по разные стороны от чувствительного элемента индентичных катушек, каждая из которых состоит из магнитного сердечника, рабочей обмотки и обмотки подмагни чивания, причем катушки системы съема и катушки системы возбуждения разнесены вдоль продольной оси чувствительного элемента, при этом обмотки подмагничивания каждой из расположенных на одной оси пар катушек соединены последовательно и подключены к соответствующим выходам вторичного прибора, рабочие обмотки системы съема колебаний соединены последовательно и подключены ко входу вторичного прибора, а рабочие обмотки системы возбуждения - к его 1 соответст вуюшим выходам.На чертеже приведен пример реализации вибрационно-частотного преобразователя,Устройство содержит чувствительный элемент 1, установленные на корпусе преобразователя электромагнитаную систему съема 2 и возбуждения 3 и вторичный прибор ч. Расположенные на одной оси по разные стороны от чувствительного элемента пары катушек объединены, причем одна пара образует систему съема, другая систему возбуждения, а обмотки подмагничивания каждой из пар катушек соединены так, что протекающие в них токи подмагничивания одинаковы, Зто позволяет независимо изменять величину тока подмагничивания как системы съема, так и системы возбуждения без нарушения условия компенсации постоянных сил притяжения,Предлагаемое устройство по сравнению с извеСтными позволяет использовать токи подмагничивания системы съема и системы возбуждения как управляющие воздействия для повышения точности измерения параметров многофазного нестационарного потока,ю 7/ оставитель В.Алексеевехред С.Мигунова Корректор А. Гриценко. ктор Л. Заказ 57 ТиражВНИИПИ Государственно по делам изобретен113035, Москва, Ж,Подписноета СССРытийнаб., д. о коми йиот Раушск илиал ППП Патент , г. вгороде, л, роектнвя,Вибрационно-частотный преобразователь плотности и расхода много-. фазных потоков, содержащий вторичный прибор и датчик, состоящий из чувствительного элемента, герметичного корпуса и установленных на корпусе электромагнитных систем съема и возбуждения колебаний в виде рас положенных в плоскости колебаний чувствительного элемента, катушек с магнитными сердечниками, рабочими обмотками и обмотками подмагничивания, отличающийся тем, 1 что, с целью повышения точности измерения путем устранения влияния изменений тока подмагничивания на характеристику чувствительного элемента, электромагнитные системы съема и воз буждения колебаний выполнены в виде двух расположенных на одной оси по разные стороны от чувствительного элемента идентичных катушек, каждая из которых состоит из магнитного а О 6сердечника, рабочей обмотки и обмотк и подма гни чи ван ия, причем катушкисистемы съема и катушки системы возбуждения разнесены вдоль продольнойоси чувствительного элемента, приэтом обмотки подмагничивания каждойиз расположенных на одной оси паркатушек соединены последовательнои подключены к соответствующим выходам вторичного прибора, рабочие обмотки системы съема колебаний соединены последовательно и подключенык входу вторичного прибора, а рабочие обмотки системы возбуждения - сего соответствующими выходами. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРИ 448367 у кл,019 ЛОф 19732. Патент США У 3927565,кл. 73/194, опублик. 1974.3. Авторское свидетельство СССРй 659937, кл. О 01 М 9/ООр 1977