SU690300A1 - Поплавковый преобразователь расхода - Google Patents

Description

.1 ,

Изобретение относитс  к области измерительной техники и может быть использовано дл  измерени  расхода жидкостей в открытых каналах с произвольной формой профил  фиксированного русла

Известны расходомеры, в которых тепловой преобразователь скорости установлен в поплавке, а преобразовательуровна расположен на гидрометрическом мос-шкеГ

В таких расходомерах не учитываетс  изменение сечени  канала различного профил  в зависимости от урсюн  жидкости.

Известны также расходомеры, содержащие тепловой преобразователь скорости , расположенный в поплавке, выполнен- ный в виде термочувствительных элементов , один из которых снабжен нагревателем , и -преобразователь уровн , шарнирно св занный рычагом с поплавком и выполненный в виде кольцевой камеры, наполовину заполненной неиспар ющейс  жидкостью с помещеннымн внутри него профилированными, с учетом профил  канала , термосопротивлени ми  .

Известное устройство недостаточно надежно и имеет сложную конструкцию.

Цель изобретени  - повышение точнос и надежносо  работы устройства и упрощение его констрзгкции.

Это достигаетс  тем, что в предлагаемом рреобразоватеае расхода преобразователь уровн  выполнен в виде расположенного в пснишвке таашррв из диамагнитного материала, на боковой поверхности которого.выполнены пазы, один - круговой, второй - профилированный , в первом пазу расположена обмотка возбуждени , во втором - измерительна  обмотка, причем цилиндр с обмотками охвачен П-образным магнитопроводом, а измерительна  обмотка включена в диагональ питани  мостовой измерительной схемы.

На фиг. 1 - п жазан обший вид описываемого расходомера; на фиг. 2 - конструктивна  схема датчика угловых перемещений; на фиг. 3 - процесс преобразовани  нзменеан  уровн  в напр жение переменного тока; на фиг. 4, а - зависим (х;ть изменени  площади ги;фопоста с трапециевидным сечением фиксированного русла при изменении уровн ; на фиг. 4, б - характер изменени  выходного напр жени  и характер профилировани  изме рительной обмотки; на фиг. 5 - измерительна  схема расходомера. Расходомер содержит (фиг. 1) обте- каемыЙ цилиндрический поплавок 1, шарнирно закрепленный с помощью рычага 2 на металлоконструкции гидрометрическог мостика 3. Внутри корпуса поплавка в донной его части закреплены полупроводниковые термосопротнвлени  4 и 5, причем сопротивление 5 снабжено нагревателем 6, а на оси 7 закреплен подвижны магнитопровод 8 индуктивного преобразовател  уровн  9. Индукшв 1ый преобра зователь уровн  (фиг. 2) содержит корпус 10 из изол ционного дааЫагнитнохч) материала, в пааы которого заложены кругова  обмотка возбуждени  11 и плоска  про(}ш нрованна  измерительна  обмотка 12, профиль которой соответствует профшво канала; обмотки охвачены длинными стержн ми П-образного магнитопровода 8. Расходомер работает следующим образом . Скорость потока измер етс  тепловым преобразователем, в котором внут ри корпуса неконтактно с измеримой средой установлены термочувствительные виементы 4 и 5 до и после нагревател  по ходу потока. При известйой разности температур, намер емой термодатчиками н мощности, выдел емой в нагревателе, определ ют коэффициент теплоотдачи, кото{Ш1й в основном зависит от скорости потока. Прж перемещении поплавка иэмен етс  угол наклона рычага-рамы при изменении уровн  потока, при этом происходит перемещение магнитопровода относительно плоской измерительной обмотки. Процесс преобразовани  изменени  урсжн  в напр жение переменного тока проиллюстрирован на фиг. 3. Дл  по снени  принципа преобразовани  разрежем преобразователь по образующей цилиндра параллельно выводам обмоток возбуждени  н измери1ельной и развернем цилинд Угловое перемещение магнитопровода 8, передаваемое через ось 7 при изменени х уровн  жидкости (положени  поплавка) на фиг. 3 изображено как линейное перемещение (по стрелкам) вверх и вниз вдоль оси чертежа. Таким образом, данный преобразователь по принципу действи  относитс  к преобразовател м с переменной площадью воздушного зазора, т.е. при малом уровне погака магнитопровод находитс  внизу и под воздействием магнитопровода йаходитс  площадь ABC. При повышении уровн  потока воды в канале магнитопровод подЕШмаетс  и под воздействием магнитного потока находитс  уже площадь D W Ь N , т.е. гораздо больша , что ведет к увеличению ЭДС на зажимах измернтелы5ой обмотки. Статическа  характеристика данного преобразовател  - пр ма  лини , подчин юща с  закону у ах + в. Наклон линии зависит от тока возбуждени , чис- ЛЗ витков измерительной обмотки, а также от угла наклона Л образующей измерительной обмотки. Такой преобраз(юатель уровн  применим дл  гищюпостов с цр моуголыним фиксированным руслом. Площадь ги/фопоста с трапецеидальным фиксированным руслом измен етс  по закону (В 4- 2 m Н)Н, т.е. представл ет собой зависимость, изображенную на фиг. 4а, где В - ширина канала по дну; W - коэффициент откоса берегов; /-| - текущее значение уровн  потока воды в канале. Таким образом, дл  соблюдени  зависимости Q «W-B-W-V , где V - скорость потока; . К - посто нна  г дропоста, выходна  величина преобразовател  уров н  должна всегда давать линейную зависимость от пршзведенй  В И . Дл  этого треугольна  обмотка преобразовател  должна быть профилированной, как это изображено на фиг. 46. В измерительной схеме расходомера (фиг. 5) автома-ппескн производитс  перемножение величины выходного сигнала моста, пропорционального скорости потока V , на напр жение питани  моста, пропор- цвональное уровню потока Н .т.е. вычисление расхода воды в канале по известной зависимости Q K-BHV . Изменение ширины канала в завйсимос го от уровн  В- Н(2 Ц1+ в) автоматичесЕЯ учитываетс  профилем измерительнс обмотки. Изменением тока а обмотке, возбу  дени  индуктивного преобразовател  уровн , мощности нагрева и величины сопротивлений в плечах измерительного преобразовател  скорости при иаладке расходомера производитс  тарировка расходомера применительно к данному гидропосту. рмула изобретени  Поплавковый преобразователь расход содержапшй тепловой преобразователь с ростн, выполненный в виде полупроводни термочувствительных элементов, один нэ которых, снабжен нагревателем расположенным в поплавке, шарнирно соединенвом рдчагом с гидрометрическим МОСТИКОМ преобразователь уровн  и мостовую измерттельную схему, в плечи которой включены термочувствительные элементы, отличающи с 9 тем, что, с целью повышешш точНОС1В и надежности работы устройства И упрощени  его конструкции, преобразоваогель уровн  |адполнен в виде расположенного в поплавке цилиндра из диамагнитного материала, на боковой поверхности которого клполнены пааы, один - круговой, второй - профилированный , в первой пазу расположена обмотка возбуждени , во втором - измерительна  обмотка, причем пилиндр с обмотками охвачен П-образным магннтопрсводом, а измерительна  обмотка включена в диагональ питани  мостовой измерительной схемы. Источники информации, прин тые во внимание при аксвертвзе 1.Авторское св {детельство СССР J 285268, кл. G 01 F 1/68, 1969. 2.Авторское свидетельство 512375, к . Q О1 F 1/68, 197-3.

/ff:y/tff7i //yyAty Kf/fif//i n /Ky7fy/i yfynfSfwyi

Фиг f

N

160

м

гго юо

80 60 0 20

а)

Uu,S

в

S)

РиъЛ

Ь

/ Лг