|
Чем выше скорость потока жидкости, тем сильнее отклоняется стрелка гальванометра. Зная скорость потока и площадь его поперечного сечения, нетрудно определить, сколько жидкости прошло по трубопроводу за то или иное время.
Итак, на картинке — расходомер. Если бы теперь повернуть кубики и получить схему какого-то нового прибора! Но другие грани кубиков пока пусты. Сколько бы мы ни переворачивали кубики, нового изобретения не будет. Есть, однако, простой выход. У расходомера три основные части, причем расположены они в определенном порядке. Снаружи — с двух сторон — магнитная система М, внутри два электрода Э, а в самой середине—среда С: МЭСЭМ Для симметрии запишем С два раза (ведь другие буквы встречаются в этой записи по два раза): МЭССЭМ Возьмем теперь шесть кубиков. Пусть на каждом кубике будет только одна буква — М, Э или С. Расположим кубики в линию и начнем их перекладывать. Получится шесть симметричных комбинаций: 1. МЭССЭМ 2. ЭМССМЭ 3. СМЭЭМС 4. МСЭЭСМ 5. ЭСММСЭ 6. СЭММЭС Первая формула соответствует уже знакомому нам электромагнитному расходомеру. А другие пять? По-видимому, это тоже расходомеры, у них те же основные части — поток жидкости, электроды, магнитная система. Но это уже какие-то другие расходомеры, необычные. Например, в конструкциях 3 и 6 жидкость находится снаружи. Вот мы и «доигрались» в кубики: возникли новые приборы! Попробуем изобразить их схемы (фиг. 2). В конструкциях 3 и 6 жидкость движется снаружи прибора. Может такое быть? Вполне. Например, море за бортом корабля. Правда, прибор не измерит количества воды в море, но зато покажет скорость корабля: чем выше скорость, тем больше электродвижущая сила на электродах. Конструкция 6 обтекаема — это ее достоинство, но она имеет и серьезный недостаток: электроды расположены снаружи электромагнита, а самое «густое» магнитное поле — внутри электромагнита. В конструкции 3 электроды находятся внутри соленоида — такой прибор в десятки раз чувствительнее прибора по схеме 6. Когда впервые возникла идея «сыграть в кубики», были известны только схемы 1 и 6. Четыре другие оказались новыми! И не просто новыми, а имеющими новые полезные качества. Прибор по схеме 3 не только чувствительнее прибора 6, но и лучше охлаждается (магнитная система непосредственно соприкасается с водой), а это очень важно: можно усилить магнитное поле, сделать прибор еще более чувствительным. м э с з м т 1_ э м с м э Ш<sup>!</sup> с м э м с 1Л.1 ■ы м с э с м № э с м с э га й~ с э м э с '<sup>1</sup>м- Фиг. 2 Прибор по схеме 4 позволяет передвигать электроды по ширине потока — можно измерять скорость жидкости в разных точках. То же самое позволяет делать прибор по схеме 5, но в нем перемещаются не электроды, а магнитные силовые линии: они не вызывают завихрений в потоке, не искажают течения жидкости. Такой прибор не только точнее, но и лучше приспособлен к работе с агрессивными жидкостями. В обычных расходомерах (схема 1) магнитная система находится снаружи трубы, стенки трубы могут внести помехи в работу прибора. А по схеме 2 все части прибора находятся внутри потока, показания прибора не зависят от материала, из которого сделана труба. Что ж, теперь можно подвести итог: мы использовали предельно простой прием перестановки частей и оказалось, что этот прием позволяет получать новые изобретения. Попробуйте дать кому-нибудь задачу: «Вот электромагнитный расходомер. Он устроен так-то и так-то. Предложите приборы, основанные на том же принципе, но имеющие новые особенности». |
