ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР

Область техники, к которой относится полезная модель
Настоящая полезная модель относится к устройствам для определения и учета расхода жидкостей, в частности, к электромагнитным расходомерам воды.
Уровень техники
В патенте RU 137985 приведен электромагнитный расходомер, содержащий корпус, измерительную трубу, состоящую из пяти участков: среднего, двух промежуточных и двух крайних, магнитную систему, состоящую из двух катушек возбуждения магнитного поля с сердечниками, а в поперечном сечении измерительной трубы по диаметру выполнены два встречных отверстия, в которых установлены электроды. В патенте указано, что измерительная труба снабжена наружной оболочкой (трубой) из немагнитного металла, магнитная система размещена на наружной поверхности оболочки, при этом в оболочке выполнены отверстия под электроды.
Сужение измерительной трубы от крайних участков к среднему в указанном патенте обеспечено одновременным сужением оболочки и измерительной трубы. Такое техническое решение кроме достоинств, упомянутых в патенте RU 137985, имеет и недостатки - так, наружная оболочка из металла имеет форму, предположительно сложную в изготовлении, кроме того, измерительная труба должна иметь повышенную прочность для сохранения геометрии из-за действия различных по величине и направлению значений давления и разрежения на различных ее участках, например, при гидроударах или падении давления при спуске воды.
Раскрытие полезной модели
Задачей настоящей полезной модели является упрощение конструкции металлической оболочки, а также разгрузка измерительной трубы от статических и динамических перепадов давления среды и гидроударов.
Задача полезной модели решается введением в конструкцию электромагнитного расходомера, содержащего корпус, измерительную трубу, немагнитную наружную оболочку измерительной трубы, магнитную систему, состоящую из двух индукторов возбуждения магнитного поля с сердечниками, размещенных поверх наружной поверхности наружной оболочки, измерительные электроды, установленные в поперечном сечении измерительной трубы сквозь изолированные отверстия в измерительной трубе и оболочке и предназначенные для электрического соединения электронной схемы расходомера с измеряемой средой,
- дополнительного элемента в виде выполненной для решения задачи полезной модели (конструктивной) полости между измерительной трубой и оболочкой, соединенной с внутренним объемом измерительной трубы, то есть гидравлически соединенной в рабочем состоянии с измеряемой средой внутри измерительной трубы.
Соединение полости с внутренним объемом измерительной трубы может осуществляться посредством отверстий, обеспечивающих выравнивание давлений в полости и внутреннем объеме измерительной трубы.
Кроме того, расходомер может иметь дополнительные токовыравнивающие кольца, предназначенные для электрического соединения измеряемой среды с заземлением электронной схемы.
Техническим результатом настоящей полезной модели является выравнивание давлений с внутренней и внешней сторон измерительной трубы и достигаемая таким образом нечувствительность к перепадам давлений, в том числе к гидроударам. Как результат, возможно существенное облегчение конструкции и уменьшение материалоемкости измерительной трубы при одновременном повышении точности измерения расхода и улучшении долгосрочной стабильности показаний (устранении дрейфа показаний). Кроме этого, наружная оболочка из немагнитного металла может иметь простую круглую форму, без необходимости изготовления поверхности сложной формы, что упрощает и удешевляет технологию изготовления.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показан вид продольного разреза предлагаемого решения электромагнитного расходомера.
Осуществление полезной модели
Электромагнитный расходомер, применяемый для определения и учета расхода жидкости, обладающей электропроводностью, например, воды, частично показан на фиг. 1 и имеет корпус 1, в котором размещены индукторы 2, определяющие напряженность магнитного поля, форма которого в измеряемой среде определяется магнитной системой, в состав которой помимо индукторов (катушек) 2 входят сердечники 3 и другие элементы, не указанные/показанные на фиг. 1. При протекании измеряемой среды через измерительную трубу 8 любой формы, выполненной из немагнитного материала, предпочтительно круглой или имеющей сужение в средней части, между электродами 7 возникает напряжение, пропорциональное скорости движения измеряемой среды, поступающее на электронный блок расходомера для вычисления измеряемого расхода. При этом на входе и выходе измерительной трубы измеряемая среда через токовыравнивающие кольца 9 преимущественно электрически соединяется с проводящей, предпочтительно металлической, немагнитной оболочкой 4, соединенной внутри корпуса 1 с заземлением измерительной схемы электронного блока. Внутренний объем измерительной трубы 8 соединен с разгрузочной полостью 5, по меньшей мере, одним выравнивающим отверстием 6, обеспечивающим равенство давлений с обеих сторон измерительной трубы. С целью равномерного надежного выравнивания давления рекомендуется предусмотреть множество небольших выравнивающих отверстий 6, суммарная площадь которых должна быть пренебрежимо мала (не более 0,1-0,5%) по сравнению с площадью поперечного сечения измерительного канала в плоскости, где располагаются эти выравнивающие отверстия.
В предложенной конструкции измерительная труба 8, выполненная предпочтительно из термостабильного конструкционного пластика, полностью разгружена от статических и ударных механических нагрузок, что приводит к точности и долговременной стабильности результатов измерений расход при одновременном снижении материалоемкости. Все прочностные нагрузки приходятся на оболочку 4, предпочтительно выполненную из нержавеющей трубы, что упрощает изготовление по сравнению с оболочкой сложной формы в прототипе. Значительным усовершенствованием конструкции является также встраивание в конструкцию токовыравнивающих колец 9, позволяющих избежать использования дополнительных устройств для заземления измеряемой среды в случае использования подводящих пластиковых (полиэтиленовых или полипропиленовых) непроводящих электричество труб.