RU153291U1

RU153291U1 - ELECTROMAGNETIC FLOW METER

Info

Publication number: RU153291U1
Application number: RU2014142872/28U
Authority: RU
Inventors: Александр Вячеславович Шохин
Original assignee: Зао "Термотроник"
Priority date: 2014-10-23
Filing date: 2014-10-23
Publication date: 2015-07-10

Abstract

1. Электромагнитный расходомер, включающий корпус, содержащий измерительную трубу, наружную оболочку из немагнитного металла, магнитную систему, состоящую из двух индукторов возбуждения магнитного поля с сердечниками, размещённых поверх наружной поверхности наружной оболочки, а также 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, отличающийся тем, что дополнительно введена полость между измерительной трубой и металлической оболочкой, соединённая с внутренним объёмом измерительной трубы.2. Расходомер по п. 1, отличающийся тем, что соединение полости с внутренним объёмом измерительной трубы осуществляется посредством отверстий, обеспечивающих выравнивание давлений в полости и внутреннем объеме измерительной трубы.3. Расходомер по п. 1, отличающийся тем, что расходомер имеет дополнительные токовыравнивающие кольца, предназначенные для электрического соединения измеряемой среды с заземлением электронной схемы.1. Electromagnetic flowmeter, comprising a housing containing a measuring tube, an outer shell of non-magnetic metal, a magnetic system consisting of two magnetic field excitation inductors with cores placed on top of the outer surface of the outer shell, as well as electrodes installed in the cross section of the measuring tube through isolated openings in the measuring tube and shell and intended for electrical connection of the electronic circuit of the flowmeter with the medium to be measured, characterized in that Modes introduced between the cavity of the measuring tube and the metal shell joined to the internal volume of the measuring truby.2. A flowmeter according to claim 1, characterized in that the connection of the cavity with the internal volume of the measuring tube is carried out by means of openings providing pressure equalization in the cavity and the internal volume of the measuring tube. The flow meter according to claim 1, characterized in that the flow meter has additional current-leveling rings intended for electrical connection of the medium to be measured with grounding of the electronic circuit.

Description

Область техники, к которой относится полезная модельThe technical field to which the utility model relates.

Настоящая полезная модель относится к устройствам для определения и учета расхода жидкостей, в частности, к электромагнитным расходомерам воды.This utility model relates to devices for determining and accounting for the flow of liquids, in particular, to electromagnetic water flow meters.

Уровень техникиState of the art

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.RU 137985 discloses an electromagnetic flowmeter comprising a housing, a measuring tube consisting of five sections: the middle, two intermediate and two extreme, a magnetic system consisting of two magnetic field excitation coils with cores, and two diameter pipes made in cross section counter holes in which electrodes are installed. The patent states that the measuring tube is provided with an outer shell (pipe) of non-magnetic metal, the magnetic system is located on the outer surface of the shell, while the holes are made in the shell for electrodes.

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.The narrowing of the measuring tube from the extreme to the middle in the specified patent is provided by the simultaneous narrowing of the shell and the measuring pipe. This technical solution, in addition to the advantages mentioned in patent RU 137985, also has drawbacks - so, the outer shell of metal has a shape that is supposedly difficult to manufacture, in addition, the measuring tube must have increased strength to maintain geometry due to the action of different sizes and the direction of the values of pressure and rarefaction in its various sections, for example, during water hammer or pressure drop during the discharge of water.

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

Задачей настоящей полезной модели является упрощение конструкции металлической оболочки, а также разгрузка измерительной трубы от статических и динамических перепадов давления среды и гидроударов.The objective of this utility model is to simplify the design of the metal shell, as well as unload the measuring tube from static and dynamic pressure drops of the medium and water hammer.

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,The objective of the utility model is solved by introducing into the design of an electromagnetic flowmeter containing a housing, a measuring tube, a non-magnetic outer shell of the measuring tube, a magnetic system consisting of two magnetic field excitation inductors with cores placed over the outer surface of the outer shell, measuring electrodes installed in the measuring cross section pipes through insulated openings in the measuring tube and shell and designed for electrical connection electronically th flowmeter circuit with a medium

- 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.- an additional element in the form of a utility model (constructive) cavity designed to solve the problem between the measuring tube and the shell connected to the internal volume of the measuring tube, that is, hydraulically connected in working condition with the measured medium inside the measuring tube.

Соединение полости с внутренним объемом измерительной трубы может осуществляться посредством отверстий, обеспечивающих выравнивание давлений в полости и внутреннем объеме измерительной трубы.The connection of the cavity with the internal volume of the measuring tube can be carried out by means of holes that provide pressure equalization in the cavity and the internal volume of the measuring tube.

Кроме того, расходомер может иметь дополнительные токовыравнивающие кольца, предназначенные для электрического соединения измеряемой среды с заземлением электронной схемы.In addition, the flow meter may have additional current-leveling rings designed to electrically connect the medium to be measured with grounding of the electronic circuit.

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.The technical result of this utility model is the equalization of pressure from the inner and outer sides of the measuring tube and thus achieved insensitivity to pressure drops, including water hammer. As a result, it is possible to significantly simplify the design and reduce the material consumption of the measuring tube while improving the accuracy of flow measurement and improving the long-term stability of readings (eliminating the drift of readings). In addition, the outer shell of non-magnetic metal can have a simple round shape, without the need to manufacture a complex surface, which simplifies and reduces the cost of manufacturing technology.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг. 1 показан вид продольного разреза предлагаемого решения электромагнитного расходомера.In FIG. 1 shows a longitudinal section view of a proposed solution of an electromagnetic flow meter.

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

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.An electromagnetic flow meter used to determine and account for a flow rate of a fluid having electrical conductivity, for example water, is partially shown in FIG. 1 and has a housing 1, in which are placed the inductors 2, which determine the magnetic field strength, the shape of which in the measured medium is determined by the magnetic system, which in addition to the inductors (coils) 2 includes cores 3 and other elements not indicated / shown in FIG. 1. When the medium is flowing through the measuring tube 8 of any shape made of non-magnetic material, preferably round or having a narrowing in the middle part, a voltage proportional to the velocity of the measured medium is applied between the electrodes 7 and applied to the electronic unit of the flowmeter to calculate the measured flow. At the same time, at the inlet and outlet of the measuring tube, the measured medium through the current-leveling rings 9 is mainly electrically connected to a conductive, preferably metallic, non-magnetic shell 4 connected inside the housing 1 to the ground of the measuring circuit of the electronic unit. The internal volume of the measuring tube 8 is connected to the discharge cavity 5 by at least one leveling hole 6, which ensures equal pressures on both sides of the measuring tube. For the purpose of uniform reliable pressure equalization, it is recommended to provide many small leveling holes 6, the total area of which should be negligible (not more than 0.1-0.5%) compared with the cross-sectional area of the measuring channel in the plane where these leveling holes are located.

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.In the proposed design, the measuring tube 8, preferably made of thermostable structural plastic, is completely unloaded from static and shock mechanical loads, which leads to the accuracy and long-term stability of the measurement results, the consumption while reducing material consumption. All strength loads fall on the shell 4, preferably made of stainless steel pipe, which simplifies the manufacture in comparison with the shell of complex shape in the prototype. A significant improvement of the design is also the incorporation into the design of current-leveling rings 9, which allows avoiding the use of additional devices for grounding the measured medium in the case of using supplying plastic (polyethylene or polypropylene) non-conductive pipes.

Claims

1. Электромагнитный расходомер, включающий корпус, содержащий измерительную трубу, наружную оболочку из немагнитного металла, магнитную систему, состоящую из двух индукторов возбуждения магнитного поля с сердечниками, размещённых поверх наружной поверхности наружной оболочки, а также 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, отличающийся тем, что дополнительно введена полость между измерительной трубой и металлической оболочкой, соединённая с внутренним объёмом измерительной трубы.1. Electromagnetic flowmeter, comprising a housing containing a measuring tube, an outer shell of non-magnetic metal, a magnetic system consisting of two magnetic field excitation inductors with cores placed on top of the outer surface of the outer shell, as well as electrodes installed in the cross section of the measuring tube through isolated openings in the measuring tube and shell and intended for electrical connection of the electronic circuit of the flowmeter with the medium to be measured, characterized in that Modes introduced between the cavity of the measuring tube and the metal shell joined to the inner volume of measuring tube.

2. Расходомер по п. 1, отличающийся тем, что соединение полости с внутренним объёмом измерительной трубы осуществляется посредством отверстий, обеспечивающих выравнивание давлений в полости и внутреннем объеме измерительной трубы.2. The flow meter according to claim 1, characterized in that the connection of the cavity with the internal volume of the measuring pipe is carried out by means of holes that provide pressure equalization in the cavity and the internal volume of the measuring pipe.

3. Расходомер по п. 1, отличающийся тем, что расходомер имеет дополнительные токовыравнивающие кольца, предназначенные для электрического соединения измеряемой среды с заземлением электронной схемы.

3. The flow meter according to claim 1, characterized in that the flow meter has additional current-leveling rings designed to electrically connect the medium to be measured with grounding of the electronic circuit.