ЭЛЕКТРОДНЫЙ УЗЕЛ ДАТЧИКА РАСХОДА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО РАСХОДОМЕРА
ELECTRODE ASSEMBLY OF ELECTROMAGNETIC FLOWMETRE FLOW SENSOR

Изобретение относится к электромагнитным расходомерам, в частности к конструкции элементов датчика расхода таких расходомеров и может использоваться в трубах с различным (в том числе малым) диаметром условного прохода в нефтегазовой, химической, пищевой промышленности, в коммунальном хозяйстве и т.п.
Известен электродный узел, описанный в книге-справочнике П.П.Кремлевского Расходомеры и счетчики количества веществ, С-Петербург, 2004 г., стр.317-319. Известный электродный узел содержит стальную трубу, размещенную в ней футеровку и расположенный в отверстии стенки трубы электрод, выполненный в виде винта, расположенного головкой внутри трубы, имеющего наружную резьбу снаружи для закрепления через изоляционную прокладку и шайбу гайкой, перед которой размещена выводная клемма для крепления измерительных проводов (фиг.181 а)
Недостатком известного электродного узла является то, что он не предназначен для труб малого диаметра и имеет малую надежность при высоких давлениях и температурах.
Известен электродный узел датчика расхода электромагнитного расходомера, описанный в патенте США №4517846 по кл. G01F 1/58, з. 13.07.83, oп. 21.05.85 и выбранный в качестве прототипа.
Известный электродный узел датчика расхода электромагнитного расходомера содержит футеровку из изоляционного материала внутри трубы и стержень электрода в виде винта с переходной частью от головки к резьбе, размещенный в расположенной в стенке трубы цилиндрической втулке, которая имеет в вертикальном сечении Т-образную форму и выполнена из изолирующего материала футеровки, при этом головка стержня электрода размещена в канале трубы. Винт имеет наружную резьбу снаружи для закрепления через изоляционные прокладки и шайбы гаек, между которыми размещена выводная клемма для крепления измерительных проводов для съема сигнала. Недостатки известного узла заключаются в следующем. Размещение головки винта в канале трубы усложняет его установку и монтаж, требует покрытия головки изолирующим огнеупорным материалом (см. последний абзац в колонке 3 описания), что усложняет конструкцию и процесс сборки. Кроме того, большое количество деталей на выходном конце электрода (шайб и гаек на наружном конце винта) также усложняет сборку, увеличивая время на сборку и делая ее процесс более трудоемким, и снижает надежность узла. В целом увеличиваются и размеры электродного узла.
Задачей заявляемого узла является упрощение конструкции и сборки при повышении надежности работы при уменьшении габаритов узла.
Поставленная задача решается тем, что в электродном узле датчика расхода электромагнитного расходомера, содержащем футеровку из изоляционного материала внутри трубы и стержень электрода в виде винта с переходной частью от головки к резьбе, размещенный в расположенной в стенке трубы цилиндрической втулке, которая имеет в вертикальном сечении Т-образную форму и выполнена из изолирующего материала футеровки, СОГЛАСНО ИЗОБРЕТЕНИЮ выполненный в виде винта электродный стержень полностью расположен во втулке и закреплен в ней посредством резьбы методом саморезания, при этом переходная часть винта выполнена с возможностью обеспечения стопорения, а головка стержня электрода - с возможностью установки и монтажа измерительных проводов.
При этом головка винта может быть соединена с резьбовой частью через гладкую часть, имеющую форму, обеспечивающую стопорение, например форму усеченного конуса, угол которого равен углу трения пары «футеровочный материал-электрод», или цилиндрическую форму, либо имеющую кольцевые выступы, либо имеющую форму бочки. Кроме того, головка электрода может иметь шестигранное углубление для установки и монтажа измерительных проводов.
Расположение стержня полностью во втулке, выполнение его в виде винта с переходной частью, обеспечивающей стопорение, и крепление его посредством резьбы методом саморезания обеспечивает герметичное крепление электрода во втулке, упрощает конструкцию узла, повышая надежность его и датчика расхода электромагнитного расходомера в целом, снижая при этом трудоемкость сборки.
Технический результат - обеспечение герметичного крепления, упрощение конструкции, уменьшение трудоемкости сборки.
Заявляемый электродный узел обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него наличием таких существенных признаков, как расположение электродного стержня полностью во втулке, выполнение его с переходной частью, обеспечивающей стопорение, и крепление его во втулке только за счет резьбы методом саморезания, обеспечивающих в совокупности достижение заданного результата.
Заявителю неизвестны технические решения, обладающие указанными отличительными признаками, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата, поэтому он считает, что заявляемый электродный узел электромагнитного расходомера соответствует критерию «изобретательский уровень».
Заявляемый электродный узел может найти широкое применение в электромагнитных расходомерах, используемых в трубах с различным диаметром условного прохода в нефтегазовой, химической, пищевой промышленности, в коммунальном хозяйстве и т.п., а потому соответствует критерию «промышленная применимость».
Изобретение иллюстрируется чертежами, где представлены на:
- фиг.1a - расположение электродного узла в трубе вровень со стенкой трубы;
- фиг.1б - расположение электродного узла с выступом за пределы стенки трубы;
- фиг.2а - расположение электрода во втулке в варианте 1а;
- фиг 2б - расположение электрода во втулке в варианте 16;
- фиг.3 - выполнение переходной части винта в форме усеченного конуса;
- фиг.4 - выполнение переходной части винта цилиндрической формы;
- фиг.5 - выполнение переходной части винта с кольцевыми выступами на ней;
- фиг.6 - выполнение переходной части винта бочкообразной формы;
- фиг.7 - выполнение головки винта с шестигранным углублением.
Электродный узел содержит расположенную в стенке 1 трубы 2 цилиндрическую втулку 3, образованную футеровкой 4, расположенной в отверстии стенки трубы. Втулка 3 имеет в вертикальном сечении Т-образную форму и выполнена из изолирующего материала футеровки 4. Во втулке 3 расположен электродный стержень 5 и закреплен в ней посредством резьбы 6.
При этом головка 7 стержня может быть соединена с резьбовой частью 6 стержня 5 через переходную часть 8, имеющую коническую или цилиндрическую, или одну из них имеющую кольцевые выступы, либо бочкообразную форму, обеспечивающую стопорение (см.фиг.3-6). В случае выполнения части 8 в форме усеченного конуса угол его равен углу трения пары «футеровочный материал-электрод». Головка 7 электрода может иметь шестигранное углубление для установки и монтажа измерительных проводов (фиг.7). При этом втулка 3 может быть расположена в стенке вровень с толщиной ее стенки (фиг.1а) или в цилиндрическом выступе 9 на стенке 1 трубы (фиг.1б).
Сборка электродного узла производится следующим образом Во втулку 3 в стенке 1 трубы 2 вкручивают методом саморезания винтовой электродный стержень 5 с резьбой 6 на концевой части его наружной поверхности. При этом электродный стержень 5 посредством резьбы 6 надежно закрепляется во втулке 3. Форма выполнения переходной части 8 винта способствует его надежному стопорению. В сравнении с прототипом заявляемый электродный узел является более простым по конструкции, надежным в эксплуатации и менее трудоемким в сборке.