×
25.08.2017
217.015.cbb4

Результат интеллектуальной деятельности: ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР ДЛЯ БОЛЬШИХ ВОДОВОДОВ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к приборостроению, в частности к области измерения расхода электромагнитным методом, и может быть использовано для измерения расхода воды в больших водоводах прямоугольной формы, применяемых на ГЭС. Водовод выполнен из железобетона, он имеет канал прямоугольного поперечного сечения размерами до 20/6 м. Номинальный расход воды составляет порядка 500 м/с. Предлагаемый электромагнитный расходомер имеет прямоугольный канал, размеры которого равны размерам канала турбинного водовода. В канале водовода имеется ниша прямоугольного поперечного сечения, она выполнена по всему периметру прямоугольного канала водовода глубиной не менее 100-200 мм, в нее помещен индуктор и электроды. Для того чтобы не создавались дополнительные препятствия потоку, внешняя поверхность электроизоляционной футеровки выполнена заподлицо с поверхностью канала водовода. Мерой расхода жидкости является сумма разностей потенциалов всех пар электродов. Технический результат – создание расходомера с повышенной точностью измерения расхода с изменяющейся структурой потока, обеспечение высокой точности измерения и независимости показаний от структуры потока. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к приборостроению, в частности к области измерения расхода электромагнитным методом, и может быть использовано для измерения расхода воды в водоводах ГЭС.

Известны электромагнитные расходомеры для измерения расхода электропроводных жидкостей, содержащие участок трубы прямоугольной формы, индуктор, обеспечивающий в канале магнитное поле, электроды и измерительное устройство [1]. Внутренняя поверхность участка трубы покрыта электроизоляционной футеровкой. Индуктор состоит из магнитопровода и двух индукционных катушек. Пластинчатые электроды установлены на противоположных стенках канала, параллельных магнитному полю, на пересечении двух линий, одна из которых перпендикулярна магнитному полю, а другая является линией пересечения поверхности стенки и плоскости центрального поперечного сечения канала. Эти электроды составляют собой пару, разность потенциалов между которыми служит мерой расхода и измеряется измерительным устройством. Вследствие усредняющего действия пластинчатых электродов практически никакая деформация потока (т.е. изменение структуры потока) не отражается на показаниях расходомера [1]. Электромагнитные расходомеры с прямоугольным каналом получили распространение в лабораторной практике при небольших размерах труб (10-40 мм).

Недостатком известных электромагнитных расходомеров является сложность их применения для измерения расхода воды в турбинных водоводах гидроэлектростанций (ГЭС). Турбинный водовод выполнен из железобетона, он имеет канал прямоугольного поперечного сечения размерами до 20 м шириной и 6 м высотой, номинальный расход воды составляет порядка 500 м3/с.

Электромагнитный расходомер с прямоугольным каналом [1] является наиболее близким прототипом предлагаемого расходомера.

Для того чтобы измерить поток воды без сужения канала, требуется электромагнитный расходомер, канал которого равен каналу водовода.

Предлагаемый электромагнитный расходомер имеет прямоугольный канал, размеры которого равны размерам канала турбинного водовода.

Участком трубы расходомера является выполненный из железобетона турбинный водовод, у которого имеется ниша по периметру канала. В нишу помещены магнитопровод, две индукционные катушки, электроизоляционная футеровка и электроды.

Ниша имеет прямоугольную форму, она выполнена по всему периметру прямоугольного канала водовода глубиной не менее 100-200 мм и шириной порядка 5-10 м. Магнитопровод выполнен в виде прямоугольного короба, у которого стенка имеет толщину не более 5 мм. Магнитопровод плотно прилегает к внутренней поверхности ниши, и его форма повторяет форму тех внутренних поверхностей ниши, которые параллельны оси канала турбинного водовода.

Индукционные катушки бескаркасные, намотаны многожильным кабелем в количестве не более 10 витков, а жилы кабеля подсоединены к кросс-плате. С помощью небольшой коммутационной печатной кросс-платы жилы кабеля образуют две многовитковые катушки. Использование стандартного кабеля для изготовления катушек позволяет их выполнить практически сколь угодно больших геометрических размеров, с любым числом витков и сечением провода, кроме того, обеспечить экранировку и полную герметичность конструкции катушек. При этом обеспечивается простота изготовления катушек и низкая их стоимость, несложный монтаж на объекте. Катушки, изготовленные с использованием кабеля и кросс-платы, можно применять при сложных условиях эксплуатации, соответствующих условиям на ГЭС, катушки такой конструкции обладают высокой надежностью и большим сроком службы. Схема соединений жил кабеля показана на рис. 1. На рис. 1 обозначены буквой А - печатная кросс-плата. Жилы начального участка кабеля (Б) и его конечного участка (В) подсоединены в соответствии с нумерацией контактов, указанных на плате. При таком соединении все жилы кабеля оказываются соединенными последовательно и согласно образуя две многовитковые катушки, число витков обеих катушек определяется произведением числа жил кабеля, подсоединенных к кросс-плате, и числа витков кабеля. Трассировка кабеля выполняется во внутреннем пространстве короба магнитопровода и закрепляется к магнитопроводу хомутами.

В качестве электроизоляционной футеровки может быть использована резина, полиуретан, пенополиуретан или какой-либо другой материал, обладающий электроизоляционными свойствами. Для того чтобы не создавались дополнительных препятствия потоку, внешняя поверхность электроизоляционной футеровки выполнена заподлицо с поверхностью канала водовода.

На стенках электроизоляционной футеровки, параллельных магнитному полю, устанавливается не менее трех пар электродов, контактные поверхности которых имеют круглую форму диаметром менее 0,1 ширины стенки канала. Причем все смежные электроды расположены на равном расстоянии между собою по линии пересечения поверхности стенки с плоскостью центрального поперечного сечения канала.

Рис. 2 поясняет предлагаемое техническое решение расположения электродов на поверхности электроизоляционной футеровки. На рис. 2 изображено центральное поперечное сечение прямоугольного канала расходомера. Стрелкой обозначено направление магнитного поля В, создаваемого индуктором.

Две стенки канала (правая и левая), изображенные на рис. 2, расположены параллельно магнитному полю В. На этих стенках расположено пять пар электродов. Каждая пара (это пары соответственно 1 и 6; 2 и 7; …5 и 10) расположены на пересечении двух прямых линий, одна из которых перпендикулярна магнитному полю, а другая линия образуется из пересечения плоскости стенки с плоскостью поперечного сечения канала. Благодаря этому между электродами, составляющими каждую пару, возникает максимальная разность потенциалов, вызванная взаимодействием потока жидкости с магнитным полем индуктора.

На двух других стенках (верхней и нижней), перпендикулярных магнитному полю, расположены два электрода. Оба электрода соединены с клеммой «земля», они расположены на линии нулевого потенциала электрического поля, индуцированного взаимодействием потока жидкости с магнитным полем. Эта пара электродов обеспечивает устранение влияния помех, вызванных блуждающими токами в трубопроводе, промышленной сетью частотой 50 Гц и другими помехами электромагнитного происхождения. Мерой расхода является измеряемая измерительным устройством сумма разностей потенциалов всех пар электродов, расположенных на стенках параллельных магнитному полю.

Электромагнитный расходомер, выполненный в соответствии с предлагаемым изобретением, обладает повышенной точностью измерения расхода с изменяющейся структурой потока. Расходомер имеет размер канала, соответствующий полному поперечному сечению турбинного водовода. Благодаря этому обеспечивается высокая точность измерения и независимость показаний от структуры потока. Повышение точности измерения турбинного расхода позволит существенно увеличить КПД работы ГЭС.

Литература

1. Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества. Л.: Машиностроение, 1989. С. 408-434.


ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР ДЛЯ БОЛЬШИХ ВОДОВОДОВ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР ДЛЯ БОЛЬШИХ ВОДОВОДОВ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР ДЛЯ БОЛЬШИХ ВОДОВОДОВ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 11-19 из 19.
10.08.2015
№216.013.6ba7

Кондуктометрический способ измерения уровня жидкости

Изобретение относится к области контроля уровня электропроводных сред, преимущественно жидких металлов в атомно-энергетической промышленности. Кондуктометрический способ позволяет измерять уровень жидкого металла без введения каких-либо элементов конструкции уровнемера внутрь резервуара, где...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559117
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.12.2015
№216.013.979b

Устройство для измерения уровня потока жидкости в открытом канале

Изобретение относится к технике измерения уровня потока жидкости, протекающего по открытому каналу. Техническим результатом является повышение надежности измерения уровня. Устройство состоит из первичного преобразователя, имеющего участок канала, по которому протекает поток жидкости, и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570431
Дата охранного документа: 10.12.2015
20.08.2016
№216.015.4b48

Способ имитационного моделирования электромагнитных расходомеров

Изобретение относится к имитационному способу моделирования электромагнитных расходомеров с помощью индукционной катушки, помещаемой в канал расходомера, и определения коэффициента преобразования К. Способ позволяет моделировать электромагнитный расходомер при измерении расхода жидких металлов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002594988
Дата охранного документа: 20.08.2016
13.01.2017
№217.015.6706

Магнитный расходомер жидкого металла

Изобретение относится к приборостроению, а именно к технике измерения расхода жидких металлов с помощью способа, основанного на взаимодействии движущейся жидкости с магнитным полем. Магнитный расходомер жидкого металла состоит из трубы, двух бескаркасных седлообразной формы индукционных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002591277
Дата охранного документа: 20.07.2016
13.01.2017
№217.015.6766

Электромагнитный расходомер жидких металлов

Предлагаемое изобретение относится к приборостроению, а именно к технике измерения расхода жидких металлов с помощью способа, основанного на взаимодействии движущейся жидкости с магнитным полем. У электромагнитного расходомера имеются две пары электродов, из которых одна пара электродов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002591260
Дата охранного документа: 20.07.2016
13.01.2017
№217.015.796d

Электромагнитный расходомер

Изобретение относится к области измерения расхода электромагнитным методом. Предлагается электромагнитный расходомер с прямоугольным поперечным сечением канала, у которого на каждой стенке, параллельно расположенной магнитному полю, устанавливается не менее трех электродов, контактные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599283
Дата охранного документа: 10.10.2016
25.08.2017
№217.015.cc5a

Датчик давления

Изобретение относится к приборостроению, а именно к датчикам давления, содержащим упругий чувствительный элемент (ЧЭ) и дифференциально-индуктивный преобразователь (ДИП). Датчик давления имеет ЧЭ 1, непосредственно воспринимающий давление контролируемой среды 2. ДИП состоит из блока индуктивных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620450
Дата охранного документа: 25.05.2017
17.02.2018
№218.016.2ca9

Индукционный расходомер жидкого металла

Индукционный расходомер относится к электромагнитным устройствам для измерения жидких металлов по степени деформации магнитного поля в канале трубы. Индукционный расходомер жидкого металла, основанный на измерении степени деформации магнитного поля в канале, обусловленной движением жидкого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002643691
Дата охранного документа: 05.02.2018
04.04.2018
№218.016.33d7

Способ поверки дифференциально-индуктивного датчика избыточного давления

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к способам поверки дифференциально-индуктивных датчиков избыточного давления. Способ поверки предусматривает два варианта применения, в зависимости от того, на каком участке характеристики определяется погрешность измерения: на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645799
Дата охранного документа: 28.02.2018
Показаны записи 11-20 из 27.
10.08.2015
№216.013.6ba7

Кондуктометрический способ измерения уровня жидкости

Изобретение относится к области контроля уровня электропроводных сред, преимущественно жидких металлов в атомно-энергетической промышленности. Кондуктометрический способ позволяет измерять уровень жидкого металла без введения каких-либо элементов конструкции уровнемера внутрь резервуара, где...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559117
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.12.2015
№216.013.979b

Устройство для измерения уровня потока жидкости в открытом канале

Изобретение относится к технике измерения уровня потока жидкости, протекающего по открытому каналу. Техническим результатом является повышение надежности измерения уровня. Устройство состоит из первичного преобразователя, имеющего участок канала, по которому протекает поток жидкости, и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570431
Дата охранного документа: 10.12.2015
20.08.2016
№216.015.4b48

Способ имитационного моделирования электромагнитных расходомеров

Изобретение относится к имитационному способу моделирования электромагнитных расходомеров с помощью индукционной катушки, помещаемой в канал расходомера, и определения коэффициента преобразования К. Способ позволяет моделировать электромагнитный расходомер при измерении расхода жидких металлов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002594988
Дата охранного документа: 20.08.2016
13.01.2017
№217.015.6706

Магнитный расходомер жидкого металла

Изобретение относится к приборостроению, а именно к технике измерения расхода жидких металлов с помощью способа, основанного на взаимодействии движущейся жидкости с магнитным полем. Магнитный расходомер жидкого металла состоит из трубы, двух бескаркасных седлообразной формы индукционных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002591277
Дата охранного документа: 20.07.2016
13.01.2017
№217.015.6766

Электромагнитный расходомер жидких металлов

Предлагаемое изобретение относится к приборостроению, а именно к технике измерения расхода жидких металлов с помощью способа, основанного на взаимодействии движущейся жидкости с магнитным полем. У электромагнитного расходомера имеются две пары электродов, из которых одна пара электродов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002591260
Дата охранного документа: 20.07.2016
13.01.2017
№217.015.796d

Электромагнитный расходомер

Изобретение относится к области измерения расхода электромагнитным методом. Предлагается электромагнитный расходомер с прямоугольным поперечным сечением канала, у которого на каждой стенке, параллельно расположенной магнитному полю, устанавливается не менее трех электродов, контактные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599283
Дата охранного документа: 10.10.2016
25.08.2017
№217.015.cc5a

Датчик давления

Изобретение относится к приборостроению, а именно к датчикам давления, содержащим упругий чувствительный элемент (ЧЭ) и дифференциально-индуктивный преобразователь (ДИП). Датчик давления имеет ЧЭ 1, непосредственно воспринимающий давление контролируемой среды 2. ДИП состоит из блока индуктивных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620450
Дата охранного документа: 25.05.2017
17.02.2018
№218.016.2ca9

Индукционный расходомер жидкого металла

Индукционный расходомер относится к электромагнитным устройствам для измерения жидких металлов по степени деформации магнитного поля в канале трубы. Индукционный расходомер жидкого металла, основанный на измерении степени деформации магнитного поля в канале, обусловленной движением жидкого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002643691
Дата охранного документа: 05.02.2018
04.04.2018
№218.016.33d7

Способ поверки дифференциально-индуктивного датчика избыточного давления

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к способам поверки дифференциально-индуктивных датчиков избыточного давления. Способ поверки предусматривает два варианта применения, в зависимости от того, на каком участке характеристики определяется погрешность измерения: на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645799
Дата охранного документа: 28.02.2018
29.05.2018
№218.016.57a9

Электромагнитный способ измерения расхода жидкого металла

Изобретение относится к приборостроению, а именно к технике измерения расхода жидких металлов с помощью электромагнитного способа, т.е. способа, основанного на взаимодействии движущейся жидкости с магнитным полем. Электромагнитный способ измерения расхода жидких металлов в трубе заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654966
Дата охранного документа: 23.05.2018
+ добавить свой РИД