Расходомер

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11 п 958860 Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликОпубликовано 15.09.82. Бюллетень34Дата опубликования описания 25.09,82 по делам нзебретеннй и открмтий(72) Авторы изобретен Г. С. Полубесов и В. П. Бо явитель 54) РАС ЕР метчика и датчика сигналов ЯМР, размещенные соосно с трубопроводом, генераторы радиочастоты, питающие катушки отметчика и датчика ЯМР, детектор, демодулятор сигналов ЯМР и электронный ключ, причем второй выход генератора радиочастоты, питающего катушку датчика сигналов ЯМР соединен через детектор и демодулятор низкочастотной огибающей сигналов ЯМР с ключом, включенным между генератором радиочастоты, питающим катушку отметчика, и усилителем мощности, подсоединенным к катушке,отметчика 2. Недостатком этого ра то, что нестабильность щего катушку отметчик менению величины из 1 о - расстояния между нием нанесения отметки потока и катушкой датчиК изменению длины и приводит также изменен магнитного поля Но в зо катушки отметчика, нап колебаний температуры среды или жидкости в т.Гасударственный кемнтет (23) Приоритет -Изобретение относится к устройствам для измерения расхода жидкостей с использованием эффекта ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Известен расходомер, состоящий из маг нитного поляризатора, трубопровода и двух датчиков, размещенных на фиксированном расстоянии вдоль трубопровода. Датчики представляют собой радиочастотные катушки, подключенные к генераторам гармонических колебаний. С помощью первого по потоку датчика создается деполяризация или отклонение вектора намагниченности жидкости от заданного, и в потоке образуется отмеченный участок жидкости, движущийся со скоростью потока 1,15Однако нестабильность генераторов приводит к неточности измерения расхода. При изменении частоты первого датчика зона возникновения ЯМР имеет продольное перемещение вдоль трубопровода.Известен также расходомер, который содержит магнитные системы поляризатора и анализатора, трубопровод с диэлектрическими стенками, размещенный в воздушных зазорах магнитных систем, катушки отсходомера являетсягенератора, питаю- а, приводит к измерительной базы фактическим сече- в намагниченностика сигналов ЯМР.змерительной базы ие напряженности не радиочастотнойример, вследствиеИ окружающейрубопроводе.где К - температурный коэффициент изменения магнитного поля.Цель изобретения - повышение точностиизмерения за счет стабилизации длины измерительной базы.Указанная цель достигается тем, чтр в расходомере, содержащем магнитные системы поляризатора и анализатора, трубопро. вод с диэлектрическими стенками, размещенный в воздушных зазорах магнитных систем, катушки отметчика и датчика сигналов ядерного магнитного резонанса, размещенные со осно 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 магнитного резонанса, а усилитель мощности соединен с катушкой отметчика, введены делитель частоты и час тотный фильтр, причем второй выход генератора радиочастоты соединен дополнительно с усилителем мощности через последовательно соединенные делитель частоты и частотный фильтр, а выход демодулятора низкочастотной огибающей сигналов ядер 35 Сдвиг зоны, в которой наносится метка,определяется выражением ного магнитного резонанса соединен со стробирующим входом делителя частоты. На чертеже изображена блок-схема предлагаемого расходомера.Расходомер состоит из магнитной системы поляризатора 1, магнитной системы анализатора 2, трубопровода 3 с диэлектрическими стенками. В зазоре магнитной системы анализатора, в равномерном магнитном поле находится 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 катушкой отметчика 11, расположенной в области градиента магнитного поля анализатора. Выход детектора 7 соединен с демодулятором 12 низкочастотной огибающей сигналов ЯМР, а выход демодулятора 12 соединен со стробирующим входом делителя частоты 8.Расходомер работает следующим образом.Амплитуда сигнала ЯМР или ее полярность дает информацию о магнитной поляризации жидкости в объеме катушки 4. В расходомере катушка отметчика 11 при подаче на нее радиочастоты осуществляет 40 45 50 55 инверсию намагниченности протекающейчерез нее жидкости.Участки жидкости с противоположнымнаправлением намагниченности позволяютполучить в детекторе 7 сигналы ЯМР самплитудами разного знака, в результатечего в демодуляторе 12 возникает перепаднапряжения,Этот перепад напряжения воздействуетна стробирующий вход делителя частоты 8,разрешая или запрещая появление радиочастотного поля в катушке отметчика 11.Если 1 измерительная база, а % скоростьтечения жидкости, то через время транспортирования Ы = -ф - фронт измененной намагниченности жидкости достигнет среднего сечения катушки 4 и сигнал ЯМР изменит свою полярность. Это изменение поцепи обратной связи переключит режим нанесения отметки в потоке.Частота повторения этих циклов Я1 ц=- пропорциональна скорости2 Ытечения жидкости, что при постоянствесечения Я на длине измерительной базы пропорционально расходу Я.Таким образом,Из представленной формулы очевидно.влияние 6 на точность измерения расхода.Изменение напряженности магнитного поля,создаваемого системой анализатора 2 приводит к изменению 1 О,В расходомере компенсация изменения 1осуществляется путем поддержания резонансных условий как в катушке 4 датчика.сигналов ЯМР, так и в зоне катушки отметчика 11.Изменение напряженности магнитногополя в зоне катушки 4 отслеживается с помощью автоподстройки частоты, в то времякак изменение напряженности магнитногополя в зоне катушки 11 отметчика, пропорциональное изменению напряженности поляв зоне катушки 4, не вызывает изменениявеличины Ц, поскольку катушка 1.1 питается от генератора 5 через делитель частоты 8, фильтр 9 и усилитель мощности 10.Подобную схему подачи радиочастотыв катушку 11 от генератора 5 можно реализовать всегда, так как катушка 11 находится в зоне градиента магнитного поляанализатора 2, т. е. в более слабом магнитном поле.Расходомер обеспечивает бесконтактноеизмерение расхода неэлектропроводящихжидкостей в диапазоне 0,005 в ,1 мз/ч и может быть использован при автоматизациипериодических и непрерывных процессов попроизводству кинофотоматериалов и пластмасс, где требуется осуществлять дозирование и стабилизацию малых расходов агрессивных компонентов и катализаторовс высокой точностью.958860 Формула изобретения Составитель С.,ЛеТехред А БойкасТираж 673Государственного комитлам изобретений и откква, Ж - 35, РаушскаяПатент, г, Ужгород, ул едевКорректорПодписноета СССРрытийнаб., д. 4/5Проектная,актор Н. Киштулинецаз 6768/55ВНИИПИпо д113035, Мофилиал ППП Шарош Расходомер, содержащий магнитные системы поляризатора и анализатора, трубопровод с диэлектрическими стенками, размещенный в воздушных зазорах магнитных 5 систем, катушки отметчика и датчика сиг налов ядерного магнитного резонанса, раз. мещенные 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 15 магнитного резонанса, а усилитель мощности соединен с катушкой отметчика, отличаюи 4 ийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него 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 демодулятора низкочастотной огибающей сигналов ядерного магнитного резонанса соединен со стробирующим входом делителя частоты. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР143567, кл. б 01 Г 1/00, 1961,2. Екатеринин В. В, и др. Импульсночастотный ЯМР расходомер. - Измерительная техника,3, 1965, с. 54.