ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР

Описание полезной модели
Полезная модель относится к приборостроению, в частности к электромагнитным расходомерам, предназначенным для измерения расхода электропроводных жидкостей.
Известны электромагнитные расходомеры для электропроводных жидкостей, принцип действия которых основан на законе электромагнитной индукции Фарадея. Например, широко известен электромагнитный расходомер общепромышленного назначения, рассмотренный в работах [1] и [2]. Электромагнитный расходомер содержит трубу, выполненную из немагнитного материала, внутренняя поверхность которой покрыта электроизоляционном слоем, индуктор, состоящий из двух индукционных катушек и магнитопровода, два электрода, установленных диаметрально противоположно по линии, перпендикулярной оси канала и направлению магнитного поля, и измерительное устройство. Все перечисленные выше элементы расходомера, кроме измерительного устройства, помещены в металлический кожух, который их защищает от механических повреждений. Кроме того, кожух используется как защитный экран от внешних помех электромагнитного происхождения.
У некоторых расходомеров измерительное устройство располагается непосредственно на кожухе расходомера [2]. В этих модификациях приборов центральная ось измерительного устройства обычно совпадает с направлением магнитного поля в канале расходомера и перпендикулярна линии, соединяющей электроды (см. [1] стр. 421). В известных расходомерах ввод каждого электрода в трубу выполняется с помощью соответствующих узлов крепления, (например, втулок) закрепленных на трубе. Кроме того, обязательно предусматривается еще один узел крепления, также содержащий втулку, с помощью которого обеспечивается подвод проводников сквозь кожух к клеммной коробке или измерительному устройству, причем этот узел крепления находится на одной из осей симметрии клеммной коробки или измерительного устройства (см. [1], стр. 421). Необходимость применения нескольких узлов крепления рассматривается как недостаток известных приборов, так как каждый дополнительный узел крепления снижает надежностные характеристики расходомера.
Расходомер работает следующим образом. Вследствие протекания тока по виткам индукционных катушек в рабочем объеме канала возбуждается магнитное поле, направленное перпендикулярно плоскости, проходящей через ось электродов и ось канала. При движении электропроводной жидкости по каналу трубы в его рабочем объеме, в результате магнитогидродинамических взаимодействий возбуждается электрическое поле, напряженность которого пропорциональна скорости и расходу жидкости. Электроды и измерительное устройство служат для измерения напряженности электрического поля, возникающего в жидкости.
Расходомер может измерять любые электропроводные жидкости.
В рассматриваемой полезной модели измерительное устройство смонтировано на кожухе расходомера таким образом, что центральная ось измерительного устройства (ось симметрии) образует продолжение линии, соединяющей электроды и перпендикулярна направлению магнитного поля. Такое расположение измерительного устройства и его осей симметрии позволяет объединить узел крепления одного из электродов с узлом крепления измерительного устройства и, тем самым, упростить конструкцию и технологию изготовления прибора. Конструкция одного из узлов электрода совмещена с узлом крепления измерительного устройства к корпусу расходомера.
На фиг. 1 изображен предлагаемый электромагнитный расходомер.
Электромагнитный расходомер состоит из трубы 1, выполненной из нержавеющей стали с полиуретановым электроизоляционным слоем внутренней поверхности, и индуктора, состоящего из магнитопровода 2 с полюсными наконечниками 3 и двух индукционных катушек 4. Электроды 5 расположены на трубе по линии 6, направленной перпендикулярно оси канала 7 и направлению магнитного поля 8. На внешней стороне кожуха 9 расположено измерительное устройство 10. Центральная ось измерительного устройства образует продолжение линии 6, соединяющей электроды. Конструкция одного из узлов электрода совмещена с узлом крепления измерительного устройства к корпусу расходомера. Это позволило уменьшить количество деталей, упростить технологию изготовления и сборки расходомера, повысить надежность и снизить стоимость прибора.
Электромагнитный расходомер работает следующим образом. От измерительного устройства 10 к индукционным катушкам 4 индуктора подводится электрический ток, в результате которого в канале трубы 1 создается магнитное поле. При движении электропроводной жидкости по каналу, в ней возбуждается электрическое поле, напряженность которого пропорционально расходу. Между электродами 5 возникает разность потенциалов, которая преобразуется с помощью измерительного устройства 10 в выходной унифицированный сигнал. Электромагнитный расходомер, выполненный по данному предложению, может найти применение для измерения различных электропроводных жидкостей, особенно в условиях высоких давлений измеряемой среды при высоких требованиях к надежности и длительному сроку службы расходомера.
ИСТОЧНИКИ ИФОРМАЦИИ
1. Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества, справочник, Л. Машиностроение, 1989, 701 с.
2. Каталог продукции ГК «Взлет» С.-Петербург, 2016 г.