CN101865712A - 一种新型的电磁流量计 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型的电磁流量计，该电磁流量计包括信号处理转换器、测量管以及电极测量装置，所述电极测量装置包括一线圈、一铁芯以及一对测量电极，所述线圈安置于测量管上，所述铁芯置于所述的线圈之中，并安置在所述的测量管上，所述一对测量电极从测量管和铁芯中穿过，所述一对测量电极的一端与测量管中的介质接触，另一端接入信号处理转换器。本发明要求较短的测量管，并缩小两电极之间的距离，而线圈可与小口径线圈相一致，以降低整个电磁流量计的重量和成本，同时该电磁流量计具有小口径电磁流量计一样的检测信号。

Description

一种新型的电磁流量计

技术领域：

本发明涉及一种流量计，特别是涉及利用法拉第电磁感应原理来测量导电液体介质的一种新型结构的电磁流量计。

背景技术：

电磁流量计是基于法拉第原理电磁感应定律。即在导电液体周围设置磁场，当导电液体在磁场中切割磁力线时，产生与液体平均流速成正比的感应电势，感应电压信号通过二个或二个以上与液体接触的电极检出，并通过电缆送至转换器智能化处理后，实现液体瞬间时流量、累积流量的显示及流量数据与微机系统之间的通讯和控制。

因流量管内没有可动部件，经过流量计的介质无压力损失，其测量准确度高，性能可靠，已在各行业中得到了广泛应用。

现有的电磁流量计，参见图1，其主要由信号处理转换器1、测量管4、上下线圈3、上下铁芯5、左右测量电极2等组成。其中上下线圈3对称的设置在测量管4上，而上下铁芯5分别设置在上下线圈3中，并安置在测量管4上，左右测量电极2对称设置在测量管4左右两侧，并垂直与上下线圈3在测量管4内产生的磁力线6。

该电磁流量计在运行时，由信号处理转换器1向上下线圈3提供恒定的励磁电流，在测量管4内产生感应磁场。当导电介质按一定的流向(如图中标识7所示)通过测量管4时，左右两端电极2产生与液体平均流速成正比的感应电势，其产生的电压通过导线送至信号处理转换器1智能化处理后，可实现导电液体瞬时流量、累积流量的显示及流量数据与微机系统之间的通讯和控制。

由上述技术方案得到的大管径管道式电磁流量计的线圈大，测量管较长，线圈之间和检测电极之间距离较大，电极处于上下线圈的中间位置，在理论上讲平行磁场时其信号最好，但实际上很难做到，本身大口径的磁场强度就弱，其中间位置的电极处磁场更弱，其检测信号较差。线圈一般采用铜金属线制造，小口径线圈与大口径线圈相比，由于其阻值与匝数及线圈面积的关系，大口径电磁流量计线圈的重量要大许多，比如DN50mm线圈重量约为1kg，而DN1000mm线圈的重量大达30kg左右。

目前，有些厂家在生产大口径时采用增大线圈的励磁电流来减少线圈的匝数，但线圈的重量也不会降得太多，加大了大口径的制造成本。当大口径电磁流量在使用过程中，其信号电极易积垢或与外壳接通，而影响产品使用寿命时，一般情况大口径的电磁流量计没有什么办法送检，当有条件送检时，其拆卸、安装、维护、检测费用巨大，现在虽然制定了大口径电磁流量计在线检测的试行规范，其精度也只能由分析推算，并不能使产品得到修复，所判定的精度没有说服力，无法让用户满意；如降级使用，满足不了设计要求，同样也得不到用户满意，这样在线检测意义不大。

发明内容：

本发明针对现有大口径电磁流量计所存在的线圈重量大、成本高、磁场强度弱、测量精度低以及实用性差等问题，而提供一种新型的电磁流量计，该电磁流量计要求较短的测量管，并缩小两电极之间的距离，而线圈可与小口径线圈相一致，以降低整个电磁流量计的重量和成本，同时该电磁流量计具有小口径电磁流量计一样的检测信号。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种新型的电磁流量计，该电磁流量计包括信号处理转换器、测量管；所述电磁流量计还包括电极测量装置，所述电极测量装置包括一线圈、一铁芯以及一对测量电极，所述线圈安置于测量管上，所述铁芯置于所述的线圈之中，并安置在所述的测量管上，所述一对测量电极从测量管和铁芯中穿过，所述一对测量电极的一端与测量管中的介质接触，另一端接入信号处理转换器。

所述线圈与小口径电磁流量计的线圈一致。

所述电磁流量计包括一个或多个电极测量装置。

所述电磁流量计中的电极测量装置进行串接或并接。

所述电磁流量计中的电极测量装置对称的设置在测量管上。

根据上述技术方案得到的本发明广泛地用于石油、化工、食品、造纸、制糖、冶金、纺织、制药等行业及环保、市政管理、水利建设、河流疏浚等领域中，用来测量各种酸、碱、盐、泥沙、矿浆、纸浆、玉米浆、纤维浆、糖浆、石灰水、污水、给排水、双氧水、啤酒、麦汁、饮料等导电液体介质的体积流量计量。

本发明相对于传统的大口径电磁流量计具有以下有点：

(1)线圈小，降低线圈重量和成本；

(2)检测信号强；

(3)使用寿命长；

(4)检测流量下限低；

(5)维护、保养、检测以及送检时费用小；

(6)实用性强。

附图说明：

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为现有大口径电磁流量计的结构示意图。

图2为具有一对电极结构的本发明结构示意图。

图3为具有二对并联电极结构的本发明结构示意图。

图4为具有二对串联电极结构的本发明结构示意图。

图5为具有四对并联电极结构的本发明结构示意图。

图6为具有四对串联电极结构的本发明结构示意图。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

实施例1

参见图2，该实施例中，电磁流量计包括信号处理转换器100、测量管200以及一个电极测量装置300。

其中电极测量装置300由一线圈301、一铁芯302以及一对测量电极303组成。线圈301安置于测量管200上，而铁芯302置于线圈301之中，并安置在测量管200上。电极测量装置300中一对测量电极303从测量管200和铁芯302中穿过，并且这一对测量电极的一端与测量管200中流过的介质接触，而另一端接入信号处理转换器100。

通过上述技术方案形成的大口径电磁流量计中测量管200的长度相对于传统的大口径电磁流量计中的测量管较短。

由于测量电极是直接贯穿测量管和铁芯，而铁芯是安置在线圈中，继而大大降低线圈与测量电极之间的距离，并且两测量电极距离小且靠近磁场最强的地方，这样能够使得线圈做的小，可以与小口径电磁流量计中线圈(具体如：DN50mm～DN100mm)一致，从而大大降低线圈重量和成本，并使得得到的大口径电磁流量计具有小口径电磁流量计一样强的检测信号

该电磁流量计在运行时，由信号处理转换器100向线圈301提供恒定的励磁电流，使得线圈301在测量200内产生感应磁场，该感应磁场的磁力线400如图2所示。当导电介质按一定的流向(如图中标识500所示)通过测量管200时，一对测量电极303产生与导电介质平均流速成正比的感应电势，其产生的电压通过导线送至信号处理转换器100智能化处理后，可实现导电液体瞬时流量、累积流量的显示及流量数据与微机系统之间的通讯和控制。

实施例2

参见图3，该实施例中给出的电磁流量计在结构上与实施例1中的电磁流量计类似，其它部件一致包括信号处理转换器100、测量管200，就是增加一个电极测量装置300，具有两个电极测量装置300，每个电极测量装置300的结构与实施例1中一致，此处不加以赘述。

该实施例中的两个电极测量装置300对称设置在测量管200上，并且两个电极测量装置300之间并联相接(即两个电极测量装置300中两对测量电极303之间进行并联)。这样的结构能够保证两个电极测量装置相互独立的工作，从而能够实现其中有一个电极测量装置在使用出现故障时，另一个电极测量装置能正常工作，并不会影响流量计的使用，大大增加了流量计的使用寿命。该实施例中的技术方案主要适用于较小口径以上的电磁流量计，其具体运行过程如实施例1中所述，此处不加以赘述。

实施例3

参见图4，该实施例中给出的电磁流量计在结构组成上与实施例2中给出的电磁流量计一致，包括信号处理转换器100、测量管200以及两个电极测量装置300。与实施例2不同之处在于，本实施例中的两个电极测量装置300之间采用串联相接(即两个电极测量装置300中两对测量电极303之间进行串联)，并对称的设置在测量管200上。

由于本实施例中两个电极测量装置是串联，所以两个电极测量装置检测到的检测信号可以叠加，使得检测信号较强，故在极小的流速状态下，也能产生有用的检测信号，使得电磁流量计检测流量下限低，提高了电磁流量计的检测精度。该实施例中的技术方案主要适用于较小口径以上的电磁流量计，其具体运行过程如上所述，此处不加以赘述。

实施例4

参见图5，该实施例中电磁流量计包括信号处理转换器100、测量管200以及四个电极测量装置300，该四个电极测量装置300之间并联相接(即四个电极测量装置300中的四对测量电极303之间进行并联)，并且对称的设置在测量管200上。

本实施例中电磁流量计采用四个并联的电极测量装置，四个电极测量装置能够独立的运行，能够实现其中某些电极测量装置在使用出现故障时，另外的电极测量装置能正常工作，并不会影响流量计的使用，极大的增加了流量计的使用寿命。其相对于实施例2中给出的电磁流量计具有更高的使用寿命。该实施例中的技术方案主要适用于较大口径以上的电磁流量计，其具体运行过程如上所述，此处不加以赘述。

实施例5

参见图6，该实施例中的电磁流量计与实施例4中的电磁流量计一样，包括信号处理转换器100、测量管200以及四个电极测量装置300，但这四个电极测量装置300之间串联相接(即四个电极测量装置300中的四对测量电极303之间进行串联)，并且对称的设置在测量管200上。

本实施例中电磁流量计采用四个串联的电极测量装置，使得这四个电极测量装置检测到的检测信号可以叠加，能够得到很强的检测信号，故在极小的流速状态下，也能产生有用的检测信号。所以相对于实施例3给出的电磁流量计，本实施例中的电磁流量计，其检测流量下限更低，检测精度更高。该实施例中的技术方案主要适用于较大口径以上的电磁流量计，其具体运行过程如上所述，此处不加以赘述。

通过上述多个技术方案可知，其大口径电磁流量计测量管长度要求较短，线圈可做得很小，在大口径电磁流量计上安置的核心部件可以做得更小，其制造成本较低，可以很方便地设计成很小可拆卸式核心的传感器部分。所以在维护、保养、检测、送检时费用较小。也可以根据用户不同的要求设计三对、五对、六对测量电极等及更多对电极结构的电磁流量计，已获得更高使用寿命和可检微流量(层流)的电磁流量计。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种新型的电磁流量计，该电磁流量计包括信号处理转换器、测量管；其特征在于，所述电磁流量计还包括电极测量装置，所述电极测量装置包括一线圈、一铁芯以及一对测量电极，所述线圈安置于测量管上，所述铁芯置于所述的线圈之中，并安置在所述的测量管上，所述一对测量电极从测量管和铁芯中穿过，所述一对测量电极的一端与测量管中的介质接触，另一端接入信号处理转换器。

2.根据权利要求1所述的一种新型的电磁流量计，其特征在于，所述线圈与小口径电磁流量计的线圈一致。

3.根据权利要求1所述的一种新型的电磁流量计，其特征在于，所述电磁流量计包括一个或多个电极测量装置。

4.根据权利要求3所述的一种新型的电磁流量计，其特征在于，所述电磁流量计中的电极测量装置进行串接或并接。

5.根据权利要求3或4所述的一种新型的电磁流量计，其特征在于，所述电磁流量计中的电极测量装置对称的设置在测量管上。

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