專利名稱：永磁小口徑流量計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測量導(dǎo)電液體介質(zhì)——流動導(dǎo)體體積流量的電磁流量計(jì)，特別是一種適于測量公稱直徑為DN350mm以下口徑的管道內(nèi)流動導(dǎo)體流量的利用永磁體勵磁的永磁小口徑流量計(jì)，也可用于流體攜能計(jì)量。該裝置主要用于機(jī)械、化工、冶金、紡織、造紙、采礦、供暖、建筑、環(huán)保等行業(yè)。
背景技術(shù)：
目前，普遍使用的電磁流量計(jì)，主要是利用法拉第電磁感應(yīng)定律的原理制成的一種測量流動導(dǎo)體體積流量的儀表。如

圖1所示，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，流動導(dǎo)體在磁場中作切割磁力線運(yùn)動時，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。
E＝kBDV ……………(1)式中E-感應(yīng)電動勢；k-系數(shù)；B-磁場強(qiáng)度；D-測量管內(nèi)徑；V-平均流速。
若設(shè)流動導(dǎo)體的體積流量為Q，則Q＝лD2V/4……………(2)E＝(4kB/лD)Q ………(3)若將上式中的4kB/лD設(shè)為常數(shù)N，則E＝NQ …………………(4)由此可見，流動導(dǎo)體產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E只與其體積流量Q的變化有關(guān)，與流動導(dǎo)體的壓力及其具有的最低限量電導(dǎo)率等物理參數(shù)無關(guān)。
現(xiàn)有的電磁流量計(jì)，其基本結(jié)構(gòu)是由流量傳感器、轉(zhuǎn)換顯示器和電源三大部分組成。其中流量傳感器的測量管上裝有激磁線圈，通過電源的交變激磁電流后，產(chǎn)生磁場穿過測量管，一對金屬電極裝在測量管內(nèi)壁與液體相接觸，引出感應(yīng)電動勢，輸送至轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一輸出信號進(jìn)行顯示。激磁電源一般與流量傳感器組裝在一起。該電磁流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是測量管內(nèi)有一段光滑直管通道，不易阻塞，因此，適用于測量流動導(dǎo)體類的各種混濁、懸浮液體介質(zhì)，如水煤漿、水泥混凝土漿、泥漿污水、紙漿，金屬流體等等。在測量中無壓損，不受流體的密度、粘度、溫度、壓力和最低限量電導(dǎo)率變化的影響。其存在的缺陷是測量管上安裝激磁線圈，電路復(fù)雜、制造成本高，采用交變電流，須設(shè)置穩(wěn)壓源，電極容易極化，產(chǎn)生電磁干擾，影響其使用性能和使用壽命，導(dǎo)致上述流量傳感器計(jì)量不準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種永磁小口徑流量計(jì)，它既保持了傳統(tǒng)電磁流量計(jì)不易阻塞、無壓損的優(yōu)點(diǎn)，又解決了其存在的電路復(fù)雜、制造成本高，易受電磁干擾，測量不準(zhǔn)確的問題，使之具有結(jié)構(gòu)緊湊、制造成本低，有效提高抗電磁干擾能力和使用壽命，節(jié)能，實(shí)現(xiàn)體積流量測量或質(zhì)量流量測量于一身，且計(jì)量準(zhǔn)確、可靠的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的該裝置包括流量傳感器、轉(zhuǎn)換顯示器和電源，其技術(shù)要點(diǎn)是流量傳感器測量管的直管段內(nèi)襯絕緣套，測量管外周凹槽內(nèi)的相對位置分別設(shè)置永磁體，在測量管的直管段內(nèi)襯絕緣套的內(nèi)表面與磁場磁力線相垂直位置的兩側(cè)有一對復(fù)合導(dǎo)體電極，在任一個復(fù)合導(dǎo)體電極上附有溫度傳感器。
上述測量管外周設(shè)置永磁體防護(hù)及磁屏蔽外殼。
由于本發(fā)明是在現(xiàn)有電磁流量計(jì)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上改進(jìn)的，所以既保持了傳統(tǒng)電磁流量計(jì)不易阻塞、無壓損的優(yōu)點(diǎn)，又解決了其存在的電路復(fù)雜、制造成本高，易受電磁干擾，測量不準(zhǔn)確的問題。該裝置將現(xiàn)有電磁流量計(jì)的激磁線圈改為永磁體，不僅大大簡化了電路結(jié)構(gòu)，使之結(jié)構(gòu)更加緊湊，降低制造成本，而且用永磁體產(chǎn)生穩(wěn)恒磁場，不用勵磁電流，有效提高其抗電磁干擾能力，還達(dá)到了節(jié)能的效果。此外，通過附有溫度傳感器的復(fù)合導(dǎo)體電極，得到介質(zhì)溫度信號，利用不同溫度下液體的密度不同的特性，進(jìn)一步將體積流量轉(zhuǎn)換為質(zhì)量流量，完成測量的即時運(yùn)算與流量積算，實(shí)現(xiàn)體積流量測量或質(zhì)量流量測量于一身，且測量準(zhǔn)確、可靠。另外，將現(xiàn)有電磁流量計(jì)的一對金屬電極(感應(yīng)電動勢電極)，改用復(fù)合導(dǎo)體電極，有效地避免了電極極化問題，顯著提高其使用性能和使用壽命。
經(jīng)實(shí)際檢測表明，該裝置的主要性能功耗僅為1/2W～2mW；對不同口徑實(shí)際流量的測量誤差為±0.3％～±0.4％；介質(zhì)電導(dǎo)率＞5μS/cm(水＞20μS/cm)；使用溫度為-30℃～+180℃；防護(hù)等級為IP68。
正因?yàn)楸景l(fā)明的復(fù)合導(dǎo)體電極上附有溫度傳感器，能得到介質(zhì)溫度信號，所以該裝置還可用于流體攜能計(jì)量，如供暖分戶熱能量表。與目前使用的轉(zhuǎn)子式熱能量表相比，其優(yōu)點(diǎn)在于無內(nèi)阻、不堵塞，測量范圍大，可達(dá)50∶1；功耗低，使用干電池供電可連續(xù)工作3年～8年。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)的一種結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖2是本發(fā)明的一種具體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)圖1-2詳細(xì)說明本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)。該裝置包括流量傳感器、轉(zhuǎn)換顯示器和電源。其中流量傳感器的測量管4不采用激磁線圈。在測量管4的直管段內(nèi)襯絕緣套6，測量管4外周凹槽內(nèi)的相對位置分別設(shè)置永磁體2、7，利用永磁體2、7產(chǎn)生穩(wěn)恒磁場。在測量管4的直管段內(nèi)襯絕緣套6的內(nèi)表面與磁場磁力線相垂直位置的兩側(cè)分別設(shè)置一對復(fù)合導(dǎo)體電極5，在任一個復(fù)合導(dǎo)體電極5上附有溫度傳感器(圖中未示出)。復(fù)合導(dǎo)體電極5可以采用常規(guī)技術(shù)制造的金屬—石墨—有機(jī)物復(fù)合導(dǎo)體電極或者金屬碳化硅復(fù)合導(dǎo)體電極。為保護(hù)永磁體2、7，在測量管4的外周設(shè)置永磁體防護(hù)及磁屏蔽(鐵磁體)外殼1。在測量管4的兩端設(shè)置連接法蘭3，以便于安裝使用。
該裝置的轉(zhuǎn)換顯示器采用可以輸出體積流量的轉(zhuǎn)換器及流量積算顯示器8，也可以采用輸出質(zhì)量流量的的轉(zhuǎn)換器及流量積算顯示器8。
電源采用24V直流電源或使用干電池。
該裝置的使用、安裝方法與現(xiàn)有電磁計(jì)量器相同。
權(quán)利要求
1.一種永磁小口徑流量計(jì)，包括流量傳感器、轉(zhuǎn)換顯示器和電源，其特征在于流量傳感器測量管的直管段內(nèi)襯絕緣套，測量管外周凹槽內(nèi)的相對位置分別設(shè)置永磁體，在測量管的直管段內(nèi)襯絕緣套的內(nèi)表面與磁場磁力線相垂直位置的兩側(cè)有一對復(fù)合導(dǎo)體電極，在任一個復(fù)合導(dǎo)體電極上附有溫度傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁小口徑流量計(jì)，其特征在于所述測量管外周設(shè)置永磁體防護(hù)及磁屏蔽外殼。
全文摘要
一種永磁小口徑流量計(jì)，包括流量傳感器、轉(zhuǎn)換顯示器和電源，其技術(shù)要點(diǎn)是流量傳感器測量管的直管段內(nèi)襯絕緣套，測量管外周凹槽內(nèi)的相對位置分別設(shè)置永磁體，在測量管的直管段內(nèi)襯絕緣套的內(nèi)表面與磁場磁力線相垂直位置的兩側(cè)有一對復(fù)合導(dǎo)體電極，在任一個復(fù)合導(dǎo)體電極上附有溫度傳感器。它既保持了傳統(tǒng)電磁流量計(jì)不易阻塞、無壓損的優(yōu)點(diǎn)，又解決了其存在的電路復(fù)雜、制造成本高，易受電磁干擾，測量不準(zhǔn)確的問題，使之具有結(jié)構(gòu)緊湊、制造成本低，有效提高抗電磁干擾能力和使用壽命，節(jié)能，實(shí)現(xiàn)體積流量測量或質(zhì)量流量測量于一身，且測量準(zhǔn)確、可靠的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G01F1/58GK1560569SQ20041002115
公開日2005年1月5日 申請日期2004年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月18日
發(fā)明者段祥照, 周成立, 孫立紅 申請人:沈陽市傳感技術(shù)研究所