CN102221383A - 差动磁感应式流量计 - Google Patents

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CN102221383A CN 201110053505 CN201110053505A CN102221383A CN 102221383 A CN102221383 A CN 102221383A CN 201110053505 CN201110053505 CN 201110053505 CN 201110053505 A CN201110053505 A CN 201110053505A CN 102221383 A CN102221383 A CN 102221383A
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Abstract

本发明公开一种差动磁感应式流量计,包括测量管及环绕于测量管周壁的前、后磁感环圈,两磁感环圈的电流信号方向相反,上述前、后磁感环圈沿测量管轴向设置,上述电流信号差量转化为测量管内流体介质的相关参数。本发明利用沿测量管轴向设置的磁感环圈,在通电状态下流体经过时变化的差量转化为流体的流速,进而计算出流体的相关参数,与传统的电磁流量计相比,本发明由无可动部件组装而成,与测量管内的液体为非接触方式测量,完全实现无接触式传感器测量等优点,并具有受干扰小,测量结果精确的优点。

Description

差动磁感应式流量计
技术领域
[0001] 本发明公开一种差动磁感应式流量计,按国际专利分类表(IPC)划分属于流量计制造技术领域,尤其是涉及一种测量流体的磁感应流量计。
背景技术
[0002] 磁感应流量计将电动感应原理充分利用于体积式流量测量:垂直于磁场移动的流体同样在与介质的流动方向基本垂直安装的测量电极中感生测量电压,测量电压通常通过与待测介质接触的测量电极对量取。
[0003] 中国专利文献CN 10U87967涉及一种用于测量流动介质流量的磁感应式流量计,其包括测量导管、用于产生至少部分穿过所述测量导管的磁场的磁场发生装置、两个用于量取流动介质内感应出来的测量电压的电极。中国专利文献CN 1837757涉及一种用于介质的磁感应流量计,该磁感应流量计具有至少两个电线圈,该两个电线圈在该测量管上彼此相对地排列,以便感应相对于该测量管的纵轴线基本上垂直作用的磁场,并且该磁感应流量计具有电极排列,该电极排列同样相对于该测量管的纵轴线基本上垂直且相对于该磁场轴线基本上垂直地对齐,以便测量由于介质的流动而感应的测量电压,其与CN 101287967文献均为流动介质切割测量管截面上相对布置的磁极,并由电极量取流动介质内感应出来的电压实现对流体介质的测量。然而,此类流量计用来测量电压的电极与流动介质相接触,应用过程中,在金属测量电极和流过测量管的介质之间的界面上构成有多个原电池,该多个原电池导致电化学干扰电势,进而影响到磁感应流量计的测量精度。
[0004] 本发明人经过长期研究并结合从事流量计多年经验的基础上,创作一非接触式差动测量装置,故才有本发明的提出。
发明内容
[0005] 针对现有技术的不足,本发明提供了一种结构合理、测量精度高的差动磁感应式流量计,利用前后设置的环形磁感圈在流体介质经过时电流的变化从而测量出流体速度等参数。
[0006] 为达到上述目的,本发明是通过以下技术方案实现的:
一种差动磁感应流量计,包括测量管及环绕于测量管周壁的前、后磁感环圈,前、后磁感环圈的电流信号线联接于测量管上方的流量变送器,其中所述的前、后磁感环圈分别是由设置于中心的导磁圈及沿顺时或逆时方向缠绕于上述导磁圈上的线圈绕组构成,所述前、后磁感环圈沿测量管轴向设置,前、后磁感环圈的缠绕于上述导磁圈上的线圈绕组方向相反。
[0007] 进一步,所述的前、后磁感环圈分别由屏蔽壳全密封,且两磁感环圈与所述测量管之间设有绝缘垫环,前、后磁感环圈的周侧设有防护外壳,电流信号线穿过防护外壳与所述流量变送器相连,流量变送器通过支撑杆固定于防护外壳上。
[0008] 一种差动磁感应流量计的计量方法,其中:测量管内当流体没有流动状态时,前、后磁感环圈的电流信号为In、I12,其差值为 Δ I1;
流体介质通过测量管流动时,前、后磁感环圈的电流信号为Ι21、Ι22,其差值为Δ I2,其与前述状态差值的变化为ΔΙ2__ΔΙ1=ΔΙ ;
所述的电流信号差量△ I通过运算公式qv=KA IS转化为测量管内流体介质流量参数, 其中qv为流体介质流量体积,K为转化系数,S为测量管的截面积。
[0009] 本发明利用沿测量管轴向设置的磁感环圈,在通电状态下流体经过时变化的差量转化为流体的流速,进而计算出流体的相关参数,与传统的电磁流量计相比,其具有如下有益效果:
1、本发明中的各测量构件为固定构件,即无可动部件,安装更方便且测量精度高;
2、本发明由于没有与流体接触,具有非接触性优点,是现代流量计中发展的趋势,解决了传统接触式流量计不缺陷,具有测量精确、使用寿命长等优点;
3、本发明受到的干扰小,其测量结果更精确;
4、传统流量计的电极是由金属材质制成,由于本发明省略此构件,进而节约非再生资源。
附图说明
[0010] 图1是本发明结构剖视图。
[0011] 图2是本发明前磁感环圈组件侧视图。
[0012] 图3是本发明后磁感环圈组件侧视图。
具体实施方式
[0013] 下面结合附图对本发明作进一步说明:
实施例:请参阅图1、图2及图3,一种差动磁感应式流量计,包括测量管1及环绕于测量管周壁的前、后磁感环圈2、3,两磁感环圈的电流信号方向相反,上述前、后磁感环圈沿测量管1轴向设置;
测量管内初始状态时,前、后磁感环圈的电流信号为In、I12,其差值为AI1 ; 流体介质通过测量管时,前、后磁感环圈的电流信号为121、122,其差值为Δ I2,其与初始状态差值的变化为ΔI ;
所述的电流信号差量△ I通过运算公式转化为测量管内流体介质流量参数,上述的转化公式为qv=KA IS,其中qv为流体介质流量体积,K为转化系数,该转化系数与流体介质的种类、及测量管特征相关,S为测量管的截面积,即S= π r2 ( π为圆周率,r为测量管半径), Δ I为前后状态电流信号差量,△ I与电流系数的乘积可转化为相当于流体流速,所述的电流系数在具体运算时可用上述公式中K归一表示。本发明中通过电流信号变化量ΔI计算出流体流量体积,进而可以转化为测量管内流体介质的其他参数。
[0014] 请参阅图1、图2及图3,前、后磁感环圈的电流信号线联接于流量变送器4,通过该变送器将电流信号差量转化为流体的相关参数。前、后磁感环圈2、3分别由屏蔽壳51、 52全密封,且两磁感环圈与测量管之间设有绝缘垫环61、62,前、后磁感环圈的周侧设有防护外壳7,电流信号线穿过防护外壳7与流量变送器4相连,流量变送器通过支撑杆41固定于防护外壳上。前、后磁感环圈分别是由设置于中心的导磁圈21、31及沿顺时或逆时方向缠绕于上述导磁圈上的线圈绕组22、32构成,线圈绕组的正负信号导线81、82作为电流信号传送。测量管1两端设有法兰盘11、12,法兰盘边缘沿周向有若干连接孔。
[0015] 图2中磁感环圈的电流信号为顺时针方向,其箭头方向为通电后磁场方向Pl ;图 3磁感环圈的电流信号为逆时针方向,其箭头方向为通电后磁场方向P2,与图2中磁场方向相反。
[0016] 本发明利用沿测量管轴向设置的磁感环圈,在通电状态下流体经过时变化的差量转化为流体的流速,进而计算出流体的相关参数,与传统的电磁流量计相比,其受到的干扰小,测量结果更精确。
[0017] 以上所记载,仅为利用本创作技术内容的实施例,任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化,皆属本创作主张的专利范围,而不限于实施例所揭示者。

Claims (3)

1. 一种差动磁感应流量计,包括测量管及环绕于测量管周壁的前、后磁感环圈,前、后磁感环圈的电流信号线联接于测量管上方的流量变送器,其特征在于:所述的前、后磁感环圈分别是由设置于中心的导磁圈及沿顺时或逆时方向缠绕于上述导磁圈上的线圈绕组构成,所述前、后磁感环圈沿测量管轴向设置,前、后磁感环圈的缠绕于上述导磁圈上的线圈绕组方向相反。
2.根据权利要求1所述的差动磁感应流量计,其特征在于:所述的前、后磁感环圈分别由屏蔽壳全密封,且两磁感环圈与所述测量管之间设有绝缘垫环,前、后磁感环圈的周侧设有防护外壳,电流信号线穿过防护外壳与所述流量变送器相连,流量变送器通过支撑杆固定于防护外壳上。
3. 一种实施权利要求1、2所述的差动磁感应流量计的计量方法,其特征在于:测量管内当流体没有流动状态时,前、后磁感环圈的电流信号为In、I12,其差值为 Δ I1;流体介质通过测量管流动时,前、后磁感环圈的电流信号为Ι21、Ι22,其差值为Δ I2,其与前述状态差值的变化为ΔΙ2__ΔΙ1=ΔΙ ;所述的电流信号差量△ I通过运算公式qv=KA IS转化为测量管内流体介质流量参数, 其中qv为流体介质流量体积,K为转化系数,S为测量管的截面积。
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