ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР

Полезная модель относится к приборостроению в области измерения расхода электромагнитным методом и может быть использована для измерения расхода магнетитовой пульпы на горно-обогатительных комбинатах.
Известны электромагнитные расходомеры для измерения расхода электропроводных жидкостей, имеющие участок трубопровода из немагнитного материала, внутренняя поверхность которого покрыта электроизоляционным материалом, электромагнитную систему (индуктор), обеспечивающую в канале магнитное поле, электроды, контактирующие с измеряемой жидкостью, две индукционные катушки опорного сигнала, расположенные в пределах магнитного поля, корпус расходомера и измерительное устройство [1]. Мерой расхода жидкости служит отношение напряжения, снимаемого с электродов, к напряжению, полученному в результате интегрирования сигнала, индуцированного магнитным полем в индукционных катушках опорного сигнала.
Недостатком таких расходомеров является низкая точность при измерении расхода магнетитовых пульп.
Пульпа представляет собой двухфазный поток, причем одна фаза потока представляет собой набор включений в виде твердых ферромагнитных частиц, а другая фаза образуется непрерывной электропроводной жидкостью (водой). Твердые включения составляют по весу порядка 60%. В твердой фазе в основном содержится железо. Ферромагнитные частицы существенно изменяют величину и искажают распределение магнитного поля в канале.
Сигнал, индуцируемый магнитным полем в индукционных катушках опорного сигнала электромагнитного расходомера [1], приблизительно характеризует величину и распределение магнитного поля в канале, поскольку индукционные катушки опорного сигнала расположены за наружной поверхностью трубы, т.е. относительно далеко от рабочей зоны магнитного поля и распределение витков этих катушек не отражает весовую функцию электромагнитного расходомера.
Этот недостаток частично устранен в электромагнитном расходомере [2], где применена индукционная катушка опорного сигнала, витки которой распределены по линиям поверхностной весовой функции. Индукционная катушка опорного сигнала максимально приближена к рабочей зоне магнитного поля, т.к. она расположена в изоляционном слое канала расходомера.
Недостатком такого технического решения [2], является низкая помехозащищенность расходомера. Источником помех является цепь емкостных утечек напряжения, индуцированного магнитным полем в индукционной катушке опорного сигнала, на электроды через изоляционный слой и жидкость, находящуюся в канале.
Целью предлагаемой полезной модели является повышение помехозащищенности расходомера. Эта цель достигается тем, что в изоляционном слое между индукционной катушкой опорного сигнала и внутренней поверхностью канала располагается электростатический экран в виде незамкнутой спирали из токопроводящего материала, контактирующий с корпусом прибора в одной точке. Благодаря электростатическому экрану емкостные утечки напряжения индукционной катушки опорного сигнала не попадают в жидкость и на электроды, а отводятся на корпус расходомера. Электростатический экран выполнен в виде незамкнутой спирали из токопроводящего материала, благодаря этому в экране не образуются вихревые токи при изменении магнитного поля, которые могли бы создавать индуктивные помехи.
Конструкцию электромагнитного расходомера поясняют фиг.1 и 2. На фиг.1 изображен электромагнитный расходомер, разрез. На фиг.2 изображена трассировка проводников электростатического экрана. Электромагнитный расходомер (фиг.1) имеет трубу 1, выполненную из немагнитной стали, индуктор 2 магнитного поля, корпус 3 и пару электродов 7. Внутренняя поверхность трубы покрыта изоляционным слоем 4, в котором вмонтирована гибкая печатная плата 5. Гибкая печатная плата выполнена из двустороннего фольгированного диэлектрика, имеет форму цилиндра и расположена в изоляционном слое соосно с трубой. На поверхности внешнего радиуса печатной платы расположена индукционная катушка опорного сигнала, витки которой размещены по линиям уровня поверхностной весовой функции. На поверхности внутреннего радиуса печатной платы расположена спираль электростатического экрана. Через контактную площадку 6 проводником электростатический экран соединен с корпусом расходомера.
Расходомер работает следующим образом.
При движении по трубопроводу 1 магнетитовой пульпы, в ней наводится электрическое поле, обусловленное взаимодействием потока жидкости с магнитным полем индуктора 2. Напряженность электрического поля пропорциональна индукции магнитного поля и скорости потока. Мерой расхода жидкости служит отношение напряжения, снимаемого с электродов, к напряжению, полученному в результате интегрирования сигнала, индуцированного магнитным полем в индукционной катушке опорного сигнала.
Электростатический экран защищает рабочую область формирования сигнала от помех, тем самым повышает точность измерения расхода.
Электромагнитный расходомер, выполненный по данному изобретению, может найти применение при измерении магнетитовых пульп, а также других электропроводных жидкостей.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. «Электромагнитный расходомер», изобретение СССР G01F 1/58 №1830135 A3, Бюллетень №27, 1993 г.
2. «Датчик электромагнитного расходомера», изобретение СССР G01F 1/58 №838355, Бюллетень №22, 1981 г.