RU2518380C1 - Электромагнитный способ измерения расхода - Google Patents
Электромагнитный способ измерения расхода Download PDFInfo
- Publication number
- RU2518380C1 RU2518380C1 RU2013100336/28A RU2013100336A RU2518380C1 RU 2518380 C1 RU2518380 C1 RU 2518380C1 RU 2013100336/28 A RU2013100336/28 A RU 2013100336/28A RU 2013100336 A RU2013100336 A RU 2013100336A RU 2518380 C1 RU2518380 C1 RU 2518380C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- inductance coil
- induction coil
- electrodes
- flow rate
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Электромагнитный способ измерения расхода электропроводной жидкости, протекающей в магнитном поле через немагнитную трубу, в которой установлены два электрода, магнитное поле создается с помощью электромагнита, имеющего индукционную катушку, через которую пропускается электрический ток, причем расход жидкости определяется в результате измерения тока, протекающего через индукционную катушку, и разности потенциалов между электродами, отличающийся тем, что дополнительно измеряют напряжение на клеммах индукционной катушки, а величину расхода вычисляют по формуле
где Q - расход измеряемой среды, k - градуировочный коэффициент, U - разность потенциалов между электродами, I - ток, протекающий через индукционную катушку, Uk - напряжение на клеммах индукционной катушки, Rk - электрическое сопротивление индукционной катушки при градуировочной температуре измеряемой среды, λ - температурная погрешность расходомера [1/°С], ρk - изменение электрического сопротивления индукционной катушки при изменении температуры измеряемой среды на градус Цельсия. Технический результат - повышение точности измерения расхода в широком изменении температуры измеряемой среды. 1 з.п. ф-лы.
Description
Предлагаемое изобретение относится к приборостроению, а именно к технике измерения расхода электропроводных жидкостей с помощью электромагнитного способа, т.е. способа, основанного на взаимодействии движущейся жидкости с магнитным полем. Это взаимодействие подчиняется закону электромагнитной индукции (закону Фарадея), согласно которому в жидкости, пересекающей магнитное поле, индуктируется ЭДС, пропорциональная расходу жидкости.
Известен электромагнитный расходомер [1], содержащий трубу, выполненную из немагнитного материала, внутренняя поверхность которой имеет электроизоляционное покрытие, два электрода, введенные в канал трубы, две индукционные катушки, расположенные на трубе, магнитопровод и измерительно-вычислительное устройство, в котором имеется источник тока питания индукционных катушек. Управление источником питания индукционных катушек выполняется измерительно-вычислительным устройством. Кроме того, с помощью измерительно-вычислительного устройства измеряются разность потенциалов между электродами U и ток питания индукционных катушек I. Значение расхода Q определяется по формуле
где k - градуировочный коэффициент.
Известен электромагнитный расходомер жидкого металла [2], который состоит из трубы, выполненной из нержавеющей стали без электроизоляционного покрытия, индуктора, состоящего из магнитопровода и одной индукционной катушки, и измерительно-вычислительного устройства, в котором имеется источник тока питания индукционной катушки. Управление источником питания индукционной катушки, измерение разности потенциалов на электродах и тока питания индукционной катушки выполняется измерительно-вычислительным устройством. Значение расхода Q определяется по формуле (1).
Недостатком известного способа является низкая точность измерения расхода при изменении температуры измеряемой жидкости. Источниками температурной погрешности расходомера могут быть изменения от температуры линейных размеров конструкции прибора, изменение магнитных свойств магнитопровода, зависимость шунтирующего действия стенки канала, если отсутствует электроизоляционное покрытие внутренней поверхности канала, и т.п.
Особенно значительной величина температурной погрешности измерения расхода возникает при измерении жидких металлов, у которых рабочая температура измеряемой среды изменяется в широких пределах (например, для расходомеров жидкого натрия его рабочая температура изменяется от 200 до 525°С).
Предлагаемое изобретение устраняет этот недостаток.
Предлагается электромагнитный способ измерения расхода электропроводной жидкости, основанный на взаимодействии движущейся жидкости с магнитным полем, при котором дополнительно измеряется напряжение на клеммах индукционных катушек Uk, а величина расхода вычисляется по формуле
где Rk - электрическое сопротивление индукционных катушек при градуировочной температуре измеряемой среды; λ - температурная погрешность расходомера [1/°С]; ρk - изменение электрического сопротивления индукционных катушек, вызванное изменением температуры измеряемой среды на градус Цельсия, т.е. [Ом/°С].
Конструктивно индукционные катушки магнитного поля возбуждения находятся непосредственно на трубе расходомера или вблизи ее. Поэтому изменение температуры измеряемой среды в той или иной мере сказывается на температуре самой индукционной катушки. В предлагаемом способе измерения расхода индукционная катушка используется как термометр сопротивления. У расходомеров жидкого металла труба с протекающей по ней измеряемой средой является особенно мощным источником температурной радиации на индукционную катушку. Для обеспечения надежности расходомеров жидкого металла индукционные катушки изготовляются из медного провода с жаропрочной изоляцией, например, типа ПОЖ, а сама катушка может нагреваться от трубы до 200-250°С и более. Например, у расходомера типа ИРМУ-1 жидкого натрия нормированная температурная погрешность λ=1,5·10-4 [1/°С]. Т.е. при изменении температуры жидкого натрия на 100°С температурная погрешность составит 1,5%. При этом температура индукционной катушки возрастает приблизительно на 50°С, а ее сопротивление изменяется приблизительно на 15-20%.
Реализация предлагаемого способа измерения расхода выполняется следующим образом. Для рассматриваемой конкретной конструкции расходомера предварительно расчетом или экспериментально определяются следующие параметры: λ, ρk и Rk, поскольку для данной конструкции расходомера эти параметры рассматриваются как постоянные величины. Если λ, ρk зависят от температуры измеряемой среды, то вычисляются соответствующие зависимости.
Расходомер по предлагаемому изобретению работают следующим образом. Вследствие протекания тока по виткам индукционных катушек в рабочем объеме канала возбуждается магнитное поле, направленное перпендикулярно плоскости, проходящей через ось электродов и ось канала. При движении электропроводной жидкости по каналу трубы в его рабочем объеме согласно закону Фарадея индуцируется электрическое поле, напряженность которого пропорциональна скорости потока жидкости.
С помощью измерительно-вычислительного устройства измеряются разность потенциалов между электродами, напряжение на клеммах индукционных катушек и ток питания индукционных катушек. Значение расхода Q определяется по формуле (2).
Кроме того, расходомер позволяет измерять температуру t измеряемой среды, которая вычисляется измерительно-вычислительным устройством согласно формуле
где t0 - градуировочная температура измеряемой среды.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, состоит в повышении точности измерения расхода в широком изменении температуры измеряемой среды.
Источники изобретения
1. Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества. Справочник, Л.: Машиностроение, 1989, 701 с.
2. Электромагнитный расходомер жидких металлов, патент RU №2431118, Бюл. №28, 2011 г.
Claims (2)
1. Электромагнитный способ измерения расхода электропроводной жидкости, протекающей в магнитном поле через немагнитную трубу, в которой установлены два электрода, магнитное поле создается с помощью электромагнита, имеющего индукционную катушку, через которую пропускается электрический ток, причем расход жидкости определяется в результате измерения тока, протекающего через индукционную катушку, и разности потенциалов между электродами, отличающийся тем, дополнительно измеряют напряжение на клеммах индукционной катушки, а величину расхода вычисляют по формуле
где Q - расход измеряемой среды, k - градуировочный коэффициент, U - разность потенциалов между электродами, I - ток, протекающий через индукционную катушку, Uk - напряжение на клеммах индукционной катушки, Rk - электрическое сопротивление индукционной катушки при градуировочной температуре измеряемой среды, λ - температурная погрешность расходомера [1/°С], ρk - изменение электрического сопротивления индукционной катушки при изменении температуры измеряемой среды на градус Цельсия.
где Q - расход измеряемой среды, k - градуировочный коэффициент, U - разность потенциалов между электродами, I - ток, протекающий через индукционную катушку, Uk - напряжение на клеммах индукционной катушки, Rk - электрическое сопротивление индукционной катушки при градуировочной температуре измеряемой среды, λ - температурная погрешность расходомера [1/°С], ρk - изменение электрического сопротивления индукционной катушки при изменении температуры измеряемой среды на градус Цельсия.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013100336/28A RU2518380C1 (ru) | 2013-01-09 | 2013-01-09 | Электромагнитный способ измерения расхода |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013100336/28A RU2518380C1 (ru) | 2013-01-09 | 2013-01-09 | Электромагнитный способ измерения расхода |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2518380C1 true RU2518380C1 (ru) | 2014-06-10 |
Family
ID=51216360
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013100336/28A RU2518380C1 (ru) | 2013-01-09 | 2013-01-09 | Электромагнитный способ измерения расхода |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2518380C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2584343C2 (ru) * | 2014-08-14 | 2016-05-20 | Акционерное общество "Арзамасский приборостроительный завод имени П.И. Пландина" (АО "АПЗ") | Способ измерения расхода электропроводных жидкостей |
RU2584384C2 (ru) * | 2014-07-31 | 2016-05-20 | Открытое акционерное общество "Арзамасский приборостроительный завод имени П.И. Пландина"-ОАО "АПЗ" | Способ измерения расхода электропроводных жидкостей |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5301556A (en) * | 1990-04-09 | 1994-04-12 | Fischer & Porter Company | Flow measuring apparatus |
US6237424B1 (en) * | 1997-04-25 | 2001-05-29 | Abb Metering Limited | Electromagnetic flowmeter having low power consumption |
RU2343423C1 (ru) * | 2007-05-03 | 2009-01-10 | ОАО "НИИТеплоприбор" | Электромагнитный расходомер |
RU2431118C2 (ru) * | 2009-12-28 | 2011-10-10 | Открытое акционерное общество научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения "НИИТеплоприбор" | Электромагнитный расходомер жидких металлов |
-
2013
- 2013-01-09 RU RU2013100336/28A patent/RU2518380C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5301556A (en) * | 1990-04-09 | 1994-04-12 | Fischer & Porter Company | Flow measuring apparatus |
US6237424B1 (en) * | 1997-04-25 | 2001-05-29 | Abb Metering Limited | Electromagnetic flowmeter having low power consumption |
RU2343423C1 (ru) * | 2007-05-03 | 2009-01-10 | ОАО "НИИТеплоприбор" | Электромагнитный расходомер |
RU2431118C2 (ru) * | 2009-12-28 | 2011-10-10 | Открытое акционерное общество научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения "НИИТеплоприбор" | Электромагнитный расходомер жидких металлов |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2584384C2 (ru) * | 2014-07-31 | 2016-05-20 | Открытое акционерное общество "Арзамасский приборостроительный завод имени П.И. Пландина"-ОАО "АПЗ" | Способ измерения расхода электропроводных жидкостей |
RU2584343C2 (ru) * | 2014-08-14 | 2016-05-20 | Акционерное общество "Арзамасский приборостроительный завод имени П.И. Пландина" (АО "АПЗ") | Способ измерения расхода электропроводных жидкостей |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6272500B2 (ja) | 磁気流量計のための改善された磁性コア構成 | |
RU2518380C1 (ru) | Электромагнитный способ измерения расхода | |
US20200217698A1 (en) | Magnetic flowmeter with media conductivity measurement | |
Krauter et al. | Immersed transient eddy current flow metering: a calibration-free velocity measurement technique for liquid metals | |
Vel’t et al. | Magnetic flowmeter for fast sodium reactors | |
RU2527134C2 (ru) | Электромагнитный расходомер большого диаметра | |
RU116229U1 (ru) | Электромагнитный расходомер жидких металлов | |
RU2591260C1 (ru) | Электромагнитный расходомер жидких металлов | |
US9459127B2 (en) | Method for operating a magnetic-inductive flow meter with a measuring apparatus for determining measured values which reproduce the field intensity of the electrical field which has been induced by the magnetic field in the flowing medium | |
RU2516190C2 (ru) | Электромагнитный расходомер жидких металлов | |
RU2502053C2 (ru) | Электромагнитный расходомер жидких металлов | |
RU2716601C2 (ru) | Электромагнитный способ измерения расхода жидкого металла | |
RU175421U1 (ru) | Погружной датчик локальной скорости | |
RU101817U1 (ru) | Электромагнитный расходомер | |
RU2555517C2 (ru) | Электромагнитный расходомер большого диаметра | |
RU2422781C1 (ru) | Способ имитационного моделирования электромагнитных расходомеров с электропроводной стенкой канала | |
RU2652649C1 (ru) | Погружной датчик локальной скорости | |
RU2591277C1 (ru) | Магнитный расходомер жидкого металла | |
RU2778429C1 (ru) | Электромагнитный расходомер жидкого металла | |
RU2422780C1 (ru) | Способ имитационного моделирования электромагнитных расходомеров жидких металлов | |
RU2502958C2 (ru) | Электромагнитный расходомер | |
RU2643691C1 (ru) | Индукционный расходомер жидкого металла | |
RU2340877C1 (ru) | Электромагнитный расходомер | |
RU2594988C1 (ru) | Способ имитационного моделирования электромагнитных расходомеров | |
RU107858U1 (ru) | Электромагнитный расходомер |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150110 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20160327 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190110 |