CN101545795A - 液态金属电磁流量计 - Google Patents

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吕若君
朱志强
陈红丽
黄群英
秋穗正
吴宜灿
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Abstract

本发明公开了一种液态金属电磁流量计，包括有金属管道，所述的金属管道两侧对称设置有磁钢，当金属管道内液态金属介质流动时，金属管道上产生感应电动势，在所述的金属管道侧壁上不同的电势面上引出与之电连接的导线，接入电信号转换放大、处理系统。由特殊合金制成的高温磁钢能够承受较高温度；测量点焊接在液态金属流道外壁截面上；测量点的磁感应电动势经信号处理系统得到液态金属的实际流量大小。可广泛应用于工业领域高温高压环境下液态金属的流量测量。

Description

液态金属电磁流量计
技术领域：
本发明涉及一种是液态金属计量设备，具体是一种可应用于测量高温高压液态金属流量的液态金属电磁流量计。
背景技术：
电磁流量计自20世纪50年代末国内首次工业应用以来，七八十年代在流量测量中运用和发展很快。电磁流量计的工作原理是基于法拉第电磁感应定律，即被测介质垂直于磁力线方向流动，因而在与介质流动和磁力线都垂直的方向上产生一感应电动势，该感应电动势与被测介质流量(流速)成正比，然后把输出的与流量成比例的毫伏级电压信号放大并转换成为可被工业仪表接收的标准直流电流、电压或脉冲信号输出，以便与仪表及调节器配合，实现流量的指示、记录和运算。电磁流量计不受温度、压力、粘度等外界因素的影响，可测量管内部无收缩或凸出部分的压力损失。另外，流量元件检测出的最初信号，是一个与流体平均流速成精确线性变化的电压，它与流体的其他性质无关，具有很大的优越性。
电磁流量计具有测量精度高、稳定性好和适用范围广等特点，为实现自动化控制和公平计量提供了有力的技术保证。电磁流量计虽具有上述优良特性，但目前仍有一些不足之处，以致在使用上受到一定限制。由于测量管受衬里材料和电极绝缘材料的温度限制，现有的液态金属电磁流量计不能用于测量高温高压液态金属。
发明内容：
为了弥补现有的电磁流量计对于高温高压液态金属使用环境下的不足之处，本发明提供一种液态金属电磁流量计，通过采用高温磁钢代替励磁线圈，测量点直接作用在管道壁外，使得电磁流量计适用于高温液态金属流体流量的测量，避免了高温液态金属对衬套和电极的腐蚀，并利用高灵敏度的信号处理系统实现实际流量的准确测量。
本发明通过以下技术方案实现：
液态金属电磁流量计，其特征在于：包括有金属管道，所述的金属管道两侧对称设置有磁钢，当金属管道内液态金属介质流动时，金属管道上产生感应电动势，在所述的金属管道侧壁电势不同的点上引出与之电连接的导线，接入电信号转换放大、处理系统。
所述的液态金属电磁流量计，其特征在于：所述的磁钢对称设置于金属管道上、下两侧，从所述的金属管道外壁左、右两侧相互对称的两个点上引出与之电连接的导线，接入电信号转换放大处理系统。
所述的液态金属电磁流量计，其特征在于：从所述的金属管道外壁左、右两侧相互对称的电势最高与最低的两个点上引出与之电连接的导线，接入电信号转换放大处理系统。
高温磁钢合金能够承受工作介质温度较高的流量测量，解决了线圈结构的温度瓶颈问题。由合金制成的高温磁钢可耐高温，可以满足300℃～400℃的测量环境下使用需求，而线圈结构无法在此温度下使用。
高温磁钢合金具有结晶致密，强度高，抗腐蚀能力强，磁性均匀，良好的温度稳定性(温度系数低)，耐潮湿，不易氧化，工作稳定性好等特点。
测量点直接焊接在金属流道管道壁外，不采用传统电磁流量流道内的衬套结构，解决了高温液态金属对衬套和电极的腐蚀问题，同时降低了液态金属泄漏风险。
针对各种不同液态金属流速测量实际情况，整个流量计外可以包裹一定厚度的保温棉，确保与之配套的实验设备对需要进行保温的实际要求。
高灵敏度的信号转换放大处理系统是把电磁流量变送器输出的与流量成比例的毫伏级电压信号放大并转换成为可被工业仪表接收的标准直流电流、电压或脉冲信号输出，便于与仪表及调节器配合，实现流量的指示、记录和运算，并标定到实际流量大小，大大提高了电磁流量计的测量精度。
本发明实验装置的主要设计参数为：
(1)最高运行温度：600℃；
(2)流量测量精度：±0.5％。
附图说明
附图为本发明实验装置工作原理图。
具体实施方式：
液态金属电磁流量计，包括有金属管道1，金属管道1两侧对称设置有磁钢2，当金属管道1内液态金属介质流动时，产生感应电动势，从所述的金属管道1外壁左、右两侧相互对称的电势最高与最低的两个点A点和B点上引出与之电连接的导线3，接入电信号转换放大处理系统。高灵敏度的信号转换放大处理系统是把电磁流量变送器输出的与流量成比例的毫伏级电压信号放大并转换成为可被工业仪表接收的标准直流电流、电压或脉冲信号输出，便于与仪表及调节器配合，实现流量的指示、记录和运算，并标定到实际流量大小，大大提高了电磁流量计的测量精度。

Claims (3)

1.液态金属电磁流量计，其特征在于：包括有金属管道，所述的金属管道两侧对称设置有磁钢，当金属管道内液态金属介质流动时，金属管道上产生感应电动势，在所述的金属管道侧壁电势不同的点上引出与之电连接的导线，接入电信号转换放大、处理系统。
2.根据权利要求1所述的液态金属电磁流量计，其特征在于：所述的磁钢对称设置于金属管道上、下两侧，从所述的金属管道外壁左、右两侧相互对称的两个点上引出与之电连接的导线，接入电信号转换放大处理系统。
3.根据权利要求2所述的液态金属电磁流量计，其特征在于：从所述的金属管道外壁左、右两侧相互对称的电势最高与最低的两个点上引出与之电连接的导线，接入电信号转换放大处理系统。
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PB01 Publication
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