+

RU2599766C2 - Electromagnetic flow meter - Google Patents

Electromagnetic flow meter Download PDF

Info

Publication number
RU2599766C2
RU2599766C2 RU2014141641/28A RU2014141641A RU2599766C2 RU 2599766 C2 RU2599766 C2 RU 2599766C2 RU 2014141641/28 A RU2014141641/28 A RU 2014141641/28A RU 2014141641 A RU2014141641 A RU 2014141641A RU 2599766 C2 RU2599766 C2 RU 2599766C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnetic
tubular
flow meter
housing
magnetic field
Prior art date
Application number
RU2014141641/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014141641A (en
Inventor
Олег Александрович Любимов
Владимир Александрович Магала
Тарас Юрьевич Васильев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Теплоком-Инвест"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Теплоком-Инвест" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Теплоком-Инвест"
Priority to RU2014141641/28A priority Critical patent/RU2599766C2/en
Publication of RU2014141641A publication Critical patent/RU2014141641A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2599766C2 publication Critical patent/RU2599766C2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/56Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects
    • G01F1/58Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects by electromagnetic flowmeters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

FIELD: instrument making.
SUBSTANCE: invention relates to heat and flow measurement, and enables to measure flow rates of electrically conducting fluid and heat carrier in pressure pipelines, mainly in apartments or other personal or service premises. In electromagnetic flow meter, comprising a housing, a measuring pipe, outer surface of which there is a magnetic system consisting of two magnetic field excitation coils with cores, arranged in tubular magnetic core, in cross section of measuring pipe at two opposite holes, in which there are two electrodes, in housing at equal distance relative to tubular magnetic conductor there is tubular screen made of ferromagnetic material; tubular screen can be multilayered.
EFFECT: elimination or minimisation of possibility of interference in metrological parameters of flow meter through effect of magnetic field.
1 cl, 2 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к тепло- и расходометрии, и позволяет измерять расходы электропроводной жидкости и теплоносителя в напорных трубопроводах, преимущественно в квартирах или иных других личных или служебных помещениях.The invention relates to the field of instrumentation, in particular to heat and flow meters, and allows you to measure the flow rate of electrically conductive fluid and coolant in pressure pipelines, mainly in apartments or other other personal or office rooms.

Известен электромагнитный преобразователь расхода, содержащий трубу, магнитную систему и утопленные в стенку трубы электроды; с целью уменьшения дрейфа нуля, электроды окружены магнитными экранами, SU 606103, опубл. 05.05.1978.Known electromagnetic flow transducer comprising a pipe, a magnetic system and electrodes recessed into the wall of the pipe; in order to reduce zero drift, the electrodes are surrounded by magnetic screens, SU 606103, publ. 05/05/1978.

Это устройство не обеспечивает требуемую точность измерений, поскольку магнитные экраны в недостаточной степени уменьшают магнитную индукцию в зоне электродов и, соответственно, дрейф нуля.This device does not provide the required measurement accuracy, since magnetic screens do not sufficiently reduce the magnetic induction in the area of the electrodes and, accordingly, zero drift.

Большую точность измерений обеспечивает электромагнитный преобразователь расхода, содержащий корпус, клеммную коробку, керамическую измерительную трубу с фланцами по ее концам, на наружной поверхности которой размещена магнитная система, состоящая из двух катушек возбуждения магнитного поля, в поперечном сечении измерительной трубы по диаметру выполнены два встречных отверстия, в которых установлены два электрода, при этом электрические провода от катушек возбуждения и электродов выведены в клеммную коробку, RU 2349880 С2, опубл. 20.03.2009.Greater accuracy of measurements is provided by an electromagnetic flow transducer, comprising a housing, a terminal box, a ceramic measuring tube with flanges at its ends, on the outer surface of which is a magnetic system consisting of two magnetic field excitation coils, two counter-holes are made in diameter in the cross section of the measuring tube in diameter in which two electrodes are installed, while the electric wires from the field coils and electrodes are brought out into the terminal box, RU 2349880 C2, publ. 03/20/2009.

Использованная в данном устройстве керамическая труба является неэлектропроводным и химически стойким элементом, однако ее механическая прочность весьма невелика из-за хрупкости керамики, что часто приводит к ее повреждению и выходу устройства из строя; кроме того, следует отметить, что в процессе эксплуатации на внутренней поверхности керамической трубы откладываются осадки в виде солей, содержащихся в протекающей жидкости; в результате этого уменьшается проходное сечение измерительной трубы и тем самым создается погрешность в измерениях.The ceramic pipe used in this device is a non-conductive and chemically resistant element, however, its mechanical strength is very small due to the fragility of the ceramic, which often leads to damage and failure of the device; in addition, it should be noted that during operation, deposits are deposited on the inner surface of the ceramic pipe in the form of salts contained in the flowing liquid; as a result of this, the flow cross section of the measuring tube is reduced and thereby the measurement error is created.

Известен электромагнитный расходомер, содержащий корпус, клеммную коробку, измерительную трубу с фланцами на ее концах, на наружной поверхности которой размещена магнитная система, состоящая из двух катушек возбуждения магнитного поля с магнитными сердечниками, в поперечном сечении измерительной трубы по диаметру выполнены два встречных отверстия, в которых установлены два электрода, при этом электрические провода от катушек возбуждения и электродов выведены в клеммную коробку; измерительная труба выполнена из двух слоев, наружного и внутреннего, наружный слой выполнен из немагнитного материала, а внутренний слой - из химически стойкого неэлектропроводного полимерного материала, RU 107859 U1, опубл. 27.08.2011.A known electromagnetic flowmeter comprising a housing, a terminal box, a measuring pipe with flanges at its ends, on the outer surface of which is a magnetic system consisting of two magnetic field excitation coils with magnetic cores, two counter-holes are made in diameter in the cross section of the measuring pipe in diameter, of which two electrodes are installed, while the electric wires from the excitation coils and electrodes are brought out into the terminal box; the measuring tube is made of two layers, the outer and inner, the outer layer is made of non-magnetic material, and the inner layer is of a chemically resistant non-conductive polymer material, RU 107859 U1, publ. 08/27/2011.

Данное техническое решение обеспечивает повышение прочности измерительной трубы и долговечности устройства в целом, а также уменьшение погрешности измерений в ходе эксплуатации устройства.This technical solution provides an increase in the strength of the measuring tube and the durability of the device as a whole, as well as a decrease in measurement error during operation of the device.

Однако недостатком этого расходомера является зависимость его показаний от режима течения жидкости в измерительной трубе, в связи с чем необходимо использование дополнительных элементов для стабилизации режима течения жидкости после прохождения криволинейных участков трубопровода, являющихся возмутителями потока. Для выравнивания (устранения турбулентности) потока перед расходомером должен находиться прямой отрезок трубопровода необходимой длины. Это ограничивает возможность применения данного устройства или даже делает невозможным его использование в ограниченном пространстве или в случае трубопроводов с множеством возмутителей потока.However, the disadvantage of this flow meter is the dependence of its readings on the flow of fluid in the measuring tube, and therefore it is necessary to use additional elements to stabilize the flow of fluid after passing curved sections of the pipeline, which are flow perturbators. To equalize (eliminate turbulence) of the flow, a straight section of the pipeline of the required length must be in front of the flowmeter. This limits the possibility of using this device or even makes it impossible to use it in a limited space or in the case of pipelines with many flow perturbators.

Известен электромагнитный расходомер, содержащий корпус, измерительную трубу, на наружной поверхности которой размещена магнитная система, состоящая из двух катушек возбуждения магнитного поля с сердечниками, размещенная в трубчатом магнитопроводе, в поперечном сечении измерительной трубы по диаметру выполнены два встречных отверстия, в которых установлены два электрода, RU 2504736 С1, опубл. 20.01.2014.Known electromagnetic flow meter containing a housing, a measuring tube, on the outer surface of which is placed a magnetic system consisting of two magnetic field excitation coils with cores placed in a tubular magnetic circuit, in the cross section of the measuring tube in diameter there are two counter holes in which two electrodes are installed , RU 2504736 C1, publ. 01/20/2014.

Данное техническое решение принято в качестве прототипа настоящего изобретения.This technical solution is made as a prototype of the present invention.

Недостатком прототипа является отсутствие защиты от несанкционированного вмешательства в метрологические параметры расходомера посредством постороннего магнитного воздействия. Как известно, установка постоянного магнита на корпус расходомера является самым доступным и наиболее распространенным видом вмешательства.The disadvantage of the prototype is the lack of protection against unauthorized interference in the metrological parameters of the flow meter through extraneous magnetic exposure. As you know, the installation of a permanent magnet on the body of the flowmeter is the most affordable and most common type of intervention.

Задачей настоящего изобретения является исключение или сведение к минимуму возможности вмешательства в метрологические параметры расходомера посредством воздействия магнитным полем.The objective of the present invention is to eliminate or minimize the possibility of interference with the metrological parameters of the flow meter by exposure to a magnetic field.

Согласно изобретению в электромагнитном расходомере, содержащем корпус, измерительную трубу, на наружной поверхности которой размещена магнитная система, состоящая из двух катушек возбуждения магнитного поля с сердечниками, размещенная в трубчатом магнитопроводе, в поперечном сечении измерительной трубы по диаметру выполнены два встречных отверстия, в которых установлены два электрода, в корпусе эквидистантно относительно трубчатого магнитопровода укреплен трубчатый экран, выполненный из ферромагнитного материала; трубчатый экран может быть выполнен многослойным.According to the invention, in an electromagnetic flow meter comprising a housing, a measuring tube, on the outer surface of which a magnetic system is placed, consisting of two magnetic field excitation coils with cores placed in a tubular magnetic circuit, two counter-holes are made in diameter in the cross section of the measuring tube in diameter, in which are installed two electrodes, in the case equidistant relative to the tubular magnetic circuit, a tubular screen made of ferromagnetic material is strengthened; the tubular screen can be multilayer.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено:The invention is illustrated by drawings, which depict:

на фиг. 1 - продольный разрез устройства;in FIG. 1 is a longitudinal section of a device;

на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.in FIG. 2 is a section AA in FIG. one.

Электромагнитный расходомер содержит корпус 1, выполненный из пластмассы, и измерительную трубу 2, на наружной поверхности которой размещена магнитная система, состоящая из двух катушек 3, 4 возбуждения магнитного поля. Катушки 3, 4 имеют сердечники 5, 6, соответственно. Магнитная система размещена в трубчатом магнитопроводе 7. В поперечном сечении измерительной трубы 2 по диаметру выполнены два встречных отверстия, в которых установлены два электрода 8 и 9. В корпусе 1 эквидистантно относительно трубчатого магнитопровода 7 укреплен трубчатый экран 10, выполненный из ферромагнитного материала, в частности «черной» стали, толщина 1 мм. Трубчатый экран 10 может быть многослойным. Воздушный зазор между наружной поверхностью магнитопровода 7 и внутренней поверхностью экрана 10 составляет не менее 3 мм. Ширина экрана 10 должна быть на 20-50% больше ширины магнитопровода 7.The electromagnetic flow meter comprises a housing 1 made of plastic, and a measuring tube 2, on the outer surface of which is placed a magnetic system consisting of two coils 3, 4 of magnetic field excitation. Coils 3, 4 have cores 5, 6, respectively. The magnetic system is housed in a tubular magnetic circuit 7. In the cross section of the measuring tube 2, two opposing holes are made in diameter, in which two electrodes 8 and 9 are installed. In the housing 1, a tubular screen 10 made of a ferromagnetic material is reinforced relative to the tubular magnetic circuit 7, in particular "Black" steel, 1 mm thick. The tubular screen 10 may be multilayer. The air gap between the outer surface of the magnetic circuit 7 and the inner surface of the screen 10 is at least 3 mm. The width of the screen 10 should be 20-50% more than the width of the magnetic circuit 7.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Принцип действия устройства основан на явлении индуцирования электродвижущей силы (ЭДС) в движущемся в магнитном поле, создаваемом катушками, проводнике, которым является измеряемая жидкая электропроводящая среда, в частности вода. Электромагнитный расходомер имеет внешнее электропитание.The principle of operation of the device is based on the phenomenon of induction of electromotive force (EMF) in a conductor moving in a magnetic field created by coils, which is a measured liquid electrically conductive medium, in particular water. The electromagnetic flowmeter has an external power supply.

Устройство монтируется в трубопровод (не показан) и является в этом случае его участком. Вода, протекающая по трубопроводу, протекает также через измерительную трубу 2 расходомера. ЭДС, индуцируемая в движущейся в измерительной трубе 2 воде, пропорциональна скорости и, соответственно, объемному расходу воды. ЭДС воспринимается электродами 8, 9 и поступает на электронный блок преобразования и обработки сигналов (на чертежах не показан).The device is mounted in a pipeline (not shown) and is in this case its section. Water flowing through the pipeline also flows through the measuring tube 2 of the flow meter. EMF induced in the water moving in the measuring tube 2 is proportional to the speed and, accordingly, the volumetric flow rate of water. EMF is perceived by electrodes 8, 9 and enters the electronic unit for converting and processing signals (not shown in the drawings).

В случае попытки несанкционированного вмешательства в показания расходомера путем установки постоянного магнита трубчатый экран 10 экранирует поле, создаваемое постоянным магнитом, и практически исключает его воздействие на метрологические параметры электромагнитного расходомера.In the event of an unauthorized attempt to interfere with the flowmeter by installing a permanent magnet, the tubular screen 10 shields the field created by the permanent magnet and virtually eliminates its effect on the metrological parameters of the electromagnetic flowmeter.

В конкретном примере был испытан заявленный электромагнитный расходомер, диаметр условного прохода - 15 мм.In a specific example, the claimed electromagnetic flowmeter was tested, the nominal diameter of the passage is 15 mm.

Источник внешнего постоянного магнитного поля - два дисковых постоянных магнита Д37×5А из сплава Nd-Fe-B и диск из черной стали диаметром 37 мм, толщиной 2 мм. Суммарная магнитная индукция составила ≥300 мТл.The external constant magnetic field source is two D37 × 5A disk permanent magnets from Nd-Fe-B alloy and a black steel disk with a diameter of 37 mm and a thickness of 2 mm. The total magnetic induction was ≥300 mT.

Результаты испытаний приведены в таблице 1.The test results are shown in table 1.

Таким образом, проведенные испытания (в сопоставлении с прототипом) подтвердили достижение технического результата, состоящего в предотвращении воздействия внешнего вмешательства с использованием постоянного магнитного поля на метрологические параметры электромагнитного расходомера.Thus, the tests (in comparison with the prototype) confirmed the achievement of the technical result, which consists in preventing the effects of external interference using a constant magnetic field on the metrological parameters of the electromagnetic flow meter.

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (2)

1. Электромагнитный расходомер, содержащий корпус 1, измерительную трубу 2, на наружной поверхности которой размещена магнитная система, состоящая из двух катушек 3, 4 возбуждения магнитного поля с сердечниками 5, 6, размещенная в трубчатом магнитопроводе 7, в поперечном сечении измерительной трубы по диаметру выполнены два встречных отверстия, в которых установлены два электрода 8, 9, отличающийся тем, что в корпусе 1 эквидистантно относительно трубчатого магнитопровода 7 укреплен трубчатый экран 10, выполненный из ферромагнитного материала.1. An electromagnetic flow meter comprising a housing 1, a measuring tube 2, on the outer surface of which is placed a magnetic system consisting of two coils 3, 4 of magnetic field excitation with cores 5, 6, placed in a tubular magnetic circuit 7, in the cross section of the measuring tube in diameter two counter-holes are made, in which two electrodes 8, 9 are installed, characterized in that a tubular screen 10 made of a ferromagnetic material is fixed in the housing 1 equidistantly relative to the tubular magnetic circuit 7. 2. Электромагнитный расходомер по п. 1, отличающийся тем, что трубчатый экран выполнен многослойным. 2. The electromagnetic flow meter according to claim 1, characterized in that the tubular screen is multilayer.
RU2014141641/28A 2014-10-15 2014-10-15 Electromagnetic flow meter RU2599766C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014141641/28A RU2599766C2 (en) 2014-10-15 2014-10-15 Electromagnetic flow meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014141641/28A RU2599766C2 (en) 2014-10-15 2014-10-15 Electromagnetic flow meter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014141641A RU2014141641A (en) 2016-05-10
RU2599766C2 true RU2599766C2 (en) 2016-10-10

Family

ID=55959615

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014141641/28A RU2599766C2 (en) 2014-10-15 2014-10-15 Electromagnetic flow meter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2599766C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110869716A (en) * 2017-07-06 2020-03-06 恩德斯+豪斯流量技术股份有限公司 Magnetic induction flowmeter

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU74707U1 (en) * 2008-02-11 2008-07-10 Закрытое акционерное общество "Взлет" ELECTROMAGNETIC FLOW SENSOR
US7621188B2 (en) * 2006-08-18 2009-11-24 Abb Limited Flow meter
RU109555U1 (en) * 2011-04-07 2011-10-20 Открытое акционерное общество научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения "НИИТеплоприбор" ELECTROMAGNETIC FLOW METER
RU2504736C1 (en) * 2012-07-25 2014-01-20 Закрытое акционерное общество "Управляющая компания Холдинга "Теплоком" Electromagnetic flow meter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7621188B2 (en) * 2006-08-18 2009-11-24 Abb Limited Flow meter
RU74707U1 (en) * 2008-02-11 2008-07-10 Закрытое акционерное общество "Взлет" ELECTROMAGNETIC FLOW SENSOR
RU109555U1 (en) * 2011-04-07 2011-10-20 Открытое акционерное общество научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения "НИИТеплоприбор" ELECTROMAGNETIC FLOW METER
RU2504736C1 (en) * 2012-07-25 2014-01-20 Закрытое акционерное общество "Управляющая компания Холдинга "Теплоком" Electromagnetic flow meter

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110869716A (en) * 2017-07-06 2020-03-06 恩德斯+豪斯流量技术股份有限公司 Magnetic induction flowmeter
CN110869716B (en) * 2017-07-06 2021-07-13 恩德斯+豪斯流量技术股份有限公司 Magnetic induction flowmeter
US11092469B2 (en) 2017-07-06 2021-08-17 Endress+Hauser Flowtec Ag Magnetically inductive flow meter

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014141641A (en) 2016-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6114267B2 (en) Variable frequency electromagnetic flow meter
ES2796124T3 (en) Electromagnetic flow sensor
RU2659463C2 (en) Magnetic flowmeter with polytetrafluoroethylene electrodes
US3406569A (en) Magnetic flowmeter of improved linearity
JP6158704B2 (en) Electromagnetic flow meter
CN107179104A (en) A kind of magneto liquid metal vortex-shedding meter and its application
CN105509824B (en) A kind of magneto flow of liquid metal gauge
US3372589A (en) Side-saddle magnetic flowmeter
RU2599766C2 (en) Electromagnetic flow meter
BR102012029637A2 (en) CONSTRUCTED MAGNET GROUP FOR A PASSAGE FLOW METER
RU107859U1 (en) ELECTROMAGNETIC FLOW CONVERTER
RU122767U1 (en) ELECTROMAGNETIC FLOW METER
RU154866U1 (en) ELECTROMAGNETIC FLOW METER
CN209927194U (en) High-precision electromagnetic water meter
CN110081940A (en) A High Precision Electromagnetic Water Meter
RU2504736C1 (en) Electromagnetic flow meter
EP1847813A2 (en) Method and device for contactless mass flow measurement of electrically conductive fluids
RU2591277C1 (en) Magnetic flow meter of liquid metal
RU74707U1 (en) ELECTROMAGNETIC FLOW SENSOR
RU2652649C1 (en) Submersible sensor of local speed
RU2272998C2 (en) Electromagnetic flow meter
RU137985U1 (en) ELECTROMAGNETIC FLOW METER
RU2555517C2 (en) Large-bore electromagnetic flow meter
RU137366U1 (en) ELECTROMAGNETIC FLOW METER
RU109555U1 (en) ELECTROMAGNETIC FLOW METER

Legal Events

Date Code Title Description
HZ9A Changing address for correspondence with an applicant
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20181012

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20191011

RH4A Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation

Effective date: 20200917

点击 这是indexloc提供的php浏览器服务,不要输入任何密码和下载