SU879307A1

SU879307A1 - Induction method of electroconductive flow speed measuring

Info

Publication number: SU879307A1
Application number: SU772531529A
Authority: SU
Inventors: Валерий Эдуардович Циркунов; Энгелина Стефановна Сорокина
Original assignee: Латвийский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им.П.Стучки
Priority date: 1977-10-12
Filing date: 1977-10-12
Publication date: 1981-11-07

Description

(54) ИНДУКЦИОННЫЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩЕГО ПОТОКА(54) INDUCTION METHOD FOR MEASURING THE VELOCITY OF THE ELECTRICAL CONDUCTING FLOW

Изобретение относитс к электромагнитным способам измерени скорости электропровод щих жидкостей в закрытых каналах. Известен бесконтактный индукцион ный способ измерени скорости электропровод щей среды, основанный на взаимодействии движущейс электропровод щей среды с бегущим магнитны полем и измерении индуцированных полей ijИзвестен также индукционный спос измерени скорости электропровод щи жидкостей с использованием бегущего магнитного пол возбуждени , при ко тором периодически мен ют направление движени бегущего магнитного по и измер ют отношение суммы ЭДС, наводимых при пр мом и обратном движе ни х пол возбуждени , к разности этих ЭДС 2. Недостатком существующих бесконтактных индукционных способов измерени скорости потока вл етс то, что они позвол ют определить- лишь среднюю скорость потока, не устанавлива особенностей течени жидко ти в закрытом канале (симметричност профил скорости и степени отклонени от нее). Целью изобретени вл етс повышение точности измерени скорости путем вы влени отклонени профил скорости от симметричного. Цель достигаетс тем, что измер ют суммарный магнитный поток в поперечном сечении канала и разность потоков магнитной индукции через одну из стенок (верхнююили нижнюю) канала по обе стороны от вертикальной плоскости симметрии канала. На фиг. 1 изображен измерительный блок; на фиг. 2 - размещение индикаторной обмотки относительно канала . Индикаторный блок состоит из индукторов 1 и 2 бегущего магнитного пол , индикаторных обмоток 3 и 4, регистрирующего прибора 5, закрытого канала б и индикаторной обмотки 7, соединенной с регистрирующим прибором 5. При движении, электропровод щей жидкости в бегущем магнитном поле в ней возникает вторичное магнитное поле, имеющее нормальную В у и тангенциальную В 2 компоненты. При симметричном профиле скорости по сечению канала (фиг.1) нормальна компонента вторичного магнитного ПОЛЯ, нечувствительна к распределению скорости по высоте канала, имеет симметричное распределение по ширине канала. В таком случае ЭДС индукции в обмотках 3 и 4 будут равны, и при встречном включении этих обмоток они компенсируют друг друга и трансформаторную ЭДС. В этом случае результирующа ЭДС, регистрируема прибором 5, будет равна нулю. При наличии асимметрии в распределении скорости по ширине канала (или обратных течений) потоки нормальной составл ющей вторичного магнитного пол через обмотки 3 и 4 будут всегда неодинаковы, что приведет к по влению ЭДС/ регистрируемой прибором 5, величина которой пропорциональна отклонению профил скорости от симметричного. The invention relates to electromagnetic methods for measuring the velocity of electrically conductive liquids in closed channels. A non-contact induction method for measuring the velocity of an electrically conductive medium is known, based on the interaction of a moving electrically conductive medium with a traveling magnetic field and measuring induced fields ij. magnetic field and measure the ratio of the sum of the emf induced during the forward and backward movement of the field of excitation to the difference of these DS 2. A disadvantage of existing methods of the contactless measurement of induction is the flow rate is that they allow only opredelit- average flow rate without setting the flow characteristics of the liquid in the closed channel ti (symmetrical velocity profile and the degree of deviation from it). The aim of the invention is to improve the accuracy of the velocity measurement by detecting the deviation of the velocity profile from the symmetrical one. The goal is achieved by measuring the total magnetic flux in the cross section of the channel and the difference between the fluxes of magnetic induction through one of the walls (upper or lower) of the channel on both sides of the vertical plane of symmetry of the channel. FIG. 1 shows the measuring unit; in fig. 2 - placement of the indicator winding relative to the channel. The indicator unit consists of inductors 1 and 2 of a traveling magnetic field, indicator windings 3 and 4, a recording device 5, a closed channel b and an indicator winding 7 connected to a recording device 5. During movement, an electrically conducting fluid appears in the traveling magnetic field in it a magnetic field having a normal B y and a tangential B 2 component. With a symmetric velocity profile over the cross section of the channel (Fig. 1), the normal component of the secondary magnetic FIELD is insensitive to the velocity distribution over the height of the channel, and has a symmetric distribution across the channel width. In this case, the induced emf in windings 3 and 4 will be equal, and when these windings are switched on counter, they compensate each other and the transformer emf. In this case, the resultant emf detected by instrument 5 will be zero. If there is asymmetry in the velocity distribution across the channel width (or reverse currents), the fluxes of the normal component of the secondary magnetic field through windings 3 and 4 will always be unequal, resulting in the appearance of EMF / device 5, which is proportional to the deviation of the velocity profile from the symmetric one.

Аналогично, при симметричном профиле скорости по высоте канала (фиг.2) распределение тангенциальной составл ющей вторичного магнитного пол будет полностью.асим- метричным, и суммарный поток вторичного магнитного пол в направлении движени жидкости равен нулю, что фиксируетс отсутствием ЭДС в индикаторной обмотке 7, охватывающей канал б.Similarly, with a symmetric velocity profile along the height of the channel (Fig. 2), the distribution of the tangential component of the secondary magnetic field will be completely asymmetric, and the total flow of the secondary magnetic field in the direction of fluid motion is zero, which is detected by the absence of EMF in the indicator winding 7, spanning channel b.

Нарушение симметрии профил скорости по высоте канала вызывает несимметричное распределение суммарного потока вторичного магнитного пол в направлении движени жидкости и при этом суммарный поток вторичног магнитного пол в направлении движени жидкости будет всегда отличньам от нул , что обуславливает по вление ЭДС в индикаторной обмотке 7 (фиг.2The symmetry breaking of the velocity profile along the height of the channel causes an asymmetrical distribution of the total flow of the secondary magnetic field in the direction of fluid flow, and the total flow of the secondary magnetic field in the direction of fluid flow will always be different from zero, which causes the EMF to appear in the indicator winding 7 (Fig.

Продольна компонента индукции пол возбуждени не вли ет на измерение потока тангенциальной составл ющей вторичного пол , так как она не зависит от скорости среды и полностью асимметрична по высоте канала .The longitudinal component of the field induction does not affect the measurement of the flow of the tangential component of the secondary field, since it does not depend on the velocity of the medium and is completely asymmetric along the height of the channel.

Таким образом, описанный способ измерени потоков нормальной и тангенциальной составл ющих вторичного магнитного пол вне канала при взаимодействии движущейс электропровод щей жидкости с бегущим магнитным полем позвол ет нар ду с измерением средней скорости потока обнаружить и измерить асимметрию профил скорости по высоте и по ширине канала.Thus, the described method for measuring the fluxes of the normal and tangential components of the secondary magnetic field outside the channel when the moving electrically conducting fluid interacts with the traveling magnetic field allows, along with the measurement of the average flow velocity, to detect and measure the asymmetry of the velocity profile along the channel height and width.

Повьндение точности измерени скорости электропровод щей среды позволит повысить эффективность р да технологических процессов в химической и металлургической промышленности , так как делает возможным, например, определение возможных мес зарастани в закрытых каналах.Improving the accuracy of measuring the speed of an electrically conductive medium will increase the efficiency of a number of technological processes in the chemical and metallurgical industries, since it makes it possible, for example, to determine the possible months of overgrowth in closed channels.

Claims

1. USSR author's certificate number 142783, cl. G 01 F 1/58, I960.

2. USSR author's certificate number 267951, cl. G 01 F 57Q.O, 1967 (prototype).

with

//////////// // l,

t / y f /////// i)

//// ff //// //////// L

chg.2