ДАТЧИК ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО РАСХОДОМЕРА

Полезная модель относится к приборостроению в области измерения расхода электромагнитным способом, и может быть использована для измерения расхода электропроводных жидкостей, в частности, для создания квартирных расходомеров теплоносителя.
Известен датчик электромагнитного расходомера (Преобразователи расхода электромагнитные ПРЭМ-2. Руководство по эксплуатации. РБЯК.407111.034 РЭ «Взлет»), включающий в себя, помещенные в защитный кожух, расположенный между катушками возбуждения электромагнитной системы отрезок трубопровода с фланцами, выполненный из немагнитного материала с изоляционным слоем на внутренней поверхности, и электроды, установленные в стенке трубопровода в направлении, перпендикулярном направлению силовых линий магнитного поля.
К недостаткам преобразователя следует отнести большую металлоемкость. Почти все его детали кроме изоляционного слоя, расположенного внутри трубопровода выполнены из металла. Этим определяется его достаточно большой вес.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому является датчик электромагнитного расходомера, который содержит помещенные в защитный кожух, расположенный между катушками возбуждения электромагнитной системы отрезок трубопровода, выполненный из немагнитного материала с изоляционным слоем на внутренней поверхности, и электроды, установленные в стенке трубопровода в направлении, перпендикулярном направлению силовых линий магнитного поля.
В известном устройстве частично решена проблема большой металлоемкости за счет того, что отрезок трубопровода изготовлен из диэлектрического материала, а именно из текстолита. Существенным недостатком является вредность и достаточно большая сложность изготовления. Дело в том, что датчик устанавливается между двумя частями измеряемого трубопровода и зажимается между двумя фланцами этих частей. Из этого следует, что датчик должен быть очень устойчивым к воздействию осевого сжатия. При выполнении отрезка трубопровода из текстолита требуется использовать много дополнительных приемов, чтобы обеспечить требуемую прочность.
Задачей, решаемой полезной моделью является создание легкого и прочного датчика электромагнитного расходомера.
Для решения поставленной задачи, предлагаемый датчик электромагнитного расходомера содержит, так же как и известный, помещенный в защитный кожух, расположенный между катушками возбуждения электромагнитной системы, отрезок трубопровода, выполненный из немагнитного диэлектрического материала, находящегося в твердом состоянии при температуре, соответствующей температуре измеряемой среды, и электроды, установленные в стенке трубопровода в направлении, перпендикулярном направлению силовых линий магнитного поля. Но в отличие от известного, в предлагаемом датчике кожух и отрезок трубопровода выполнены из пластмассы, причем отрезок трубопровода отлит как одно целое с двумя фланцами на каждом конце и ребрами жесткости, соединяющими поверхности трубопровода и внутреннего фланца, а между фланцами на обоих концах установлен третий разъемный фланец, для которого соседние являются боковыми опорами, при этом отрезок трубопровода в области расположения катушек индуктивности закрыт электростатическим магнитопроницаемым экраном.
Достигаемый технический результат - снижение металлоемкости прибора и за счет этого уменьшение его веса.
Металлоемкость снижается за счет того, что кожух, отрезок трубопровода и фланцы выполняются из пластмассы. При этом конструкция обладает устойчивостью к силам сжатия, воздействующим на нее при установке датчика в измеряемый трубопровод. Жесткость конструкции обеспечивается ребрами жесткости, соединяющими поверхность отрезка трубопровода с поверхностью каждого внутреннего фланца, наличием составного фланца, который практически состоит из трех фланцев. Область расположения катушек возбуждения закрыта электростатическим магнитопроницаемым экраном. Экран должен не препятствовать распространению магнитного поля в трубопровод, но экранировать от электрических помех.
Дополнительный достигаемый технический результат - повышение надежности узла соединения датчика с измеряемым трубопроводом.
В предлагаемом датчике фланцы, которыми заканчивается отрезок трубопровода выполнены как одно целое с отрезком трубопровода, поэтому не требуется применять никаких дополнительных мер для того, чтобы исключить попадание воды в кожух.
Совокупность признаков, сформулированных в пункте 2 формулы полезной модели, характеризует датчик электромагнитного расходомера, в котором электростатический экран выполнен в виде лавсановой пленки с односторонним медным покрытием.
Медь обладает высокими экранирующими свойствами, с высокой магнитной проницаемостью, а при условии ее нанесения на лавсановую пленку, она практически не влияет на изменение веса прибора.
Совокупность признаков, сформулированных в пункте 3 формулы полезной модели, характеризует датчик электромагнитного расходомера, в котором в качестве материала отрезка трубопровода использована пластмасса полисульфон.
Этот материал обеспечивает высокую рабочую температуру трубопровода до и удовлетворяет условию измерения расхода теплоносителя, температура которого может достигать 150°С.
Совокупность признаков, сформулированных в пункте 4 формулы полезной модели, характеризует датчик электромагнитного расходомера, в котором в качестве материала кожуха использована пластмасса стеклонаполненный полиамид.
Это более дешевая пластмасса, по сравнению с материалом, который используется для изготовления отрезка трубопровода, поскольку кожух не соприкасается с высокотемпературным теплоносителем.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где:
фиг.1 вид датчика спереди
фиг.2 вид датчика сбоку (без кожуха);
Рассмотрим пример выполнения предлагаемого устройства.
Датчик электромагнитного расходомера содержит отрезок трубопровода 1 (фиг.1). Он изготовлен из пластмассы полисульфон, рабочая температура которого превышает температуру теплоносителя не менее, чем на 30°С. От изготовлен как одно целое вместе с фланцами 2 и 3. Между ними помещен разъемный фланец 4. Поскольку он изготавливается отдельно от отрезка трубопровода его можно изготовить достаточно прочным. Для придания большей устойчивости к осевым нагрузкам сжатия внутренние фланцы 2 соединяются с трубопроводом 1 ребрами жесткости 5, плоскости расположения которых могут совпадать с диаметральными плоскостями, но часть из них может и не совпадать с ними. В последнем случае устойчивость к осевым нагрузкам дополнительно увеличивается. Часть отрезка трубопровода 1, которая находится между катушками возбуждения 6 электромагнитной системы закрыта лавсановой пленкой 7, одна сторона которой металлизирована медью. Она выполняет функции электростатического магнитопроницаемого экрана. Магнитопроницаемость экрана необходима для того, чтобы трубопровод находился в зоне действия магнитного поля электромагнитной системы. Желательно, чтобы ребра жесткости доходили только до этой области. В этой
же области расположены электроды 8 (фиг.2). Они установлены в стенке трубопровода в направлении, перпендикулярном направлению силовых линий магнитного поля и потоку измеряемой жидкости. Сверху датчик закрыт кожухом 9, который выполнен из недорого стеклонаполненного полиамида
Описание датчика электромагнитного расходомера показывает, что благодаря использованию пластмассовых материалов для изготовления кожуха и отрезка трубопровода с фланцами, которые соединяются с трубопроводом ребрами жесткости, можно получить легкий и прочный прибор, в котором дополнительно решена проблема затекания воды из измеряемого трубопровода под кожух.