CN103822675A - 一种新型电极液态金属电磁流量计 - Google Patents

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卢洋
贺建
朱志强
黄群英
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Abstract

一种新型电极液态金属电磁流量计，包括U型结构引管和电极，U型引管和电极组成一个电极组件；一对电极组件对称地焊接在金属管道上，金属管道与U型引管焊接并连通，其中金属管道与U型引管可以被液态金属介质填充；电极一端连着信号引线，信号引线的另一端与信号处理器连接；当液态金属介质流经金属管道时，沿金属管道的径向方向产生感应电信号，该电信号依次通过U型引管中液态金属介质和电极，再经过信号引线传输到信号处理器。本发明降低了电极与液态金属的接触电阻，从而提高了测量结果的准确性和精度。

Description

一种新型电极液态金属电磁流量计
技术领域
本发明涉及一种液态金属流量测量设备，具体是一种能应用于测量液态金属流量的电磁流量计。
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得以迅速地运用和发展。电磁流量计的工作原理是基于法拉第电磁感应定律，即当被测介质垂直于磁力线方向流动，在与介质流动和磁力线都垂直的方向上产生感应电动势，该感应电动势与被测介质流量（平均流速）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能被工业仪表接收的标准直流电流、电压信号输出，以便与仪表及调节器配合，实现流量的指示、记录和运算。电磁流量计受外界因素影响较低，压力损失小。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。
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。如电磁流量计用于测量液态金属流量时，在管道与被测介质之间存在接触电阻；接触电阻会影响流量计输出信号和标定系数的确定，从而影响测量结果的准确性和精度。
发明内容
本发明技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种新型电极液态金属电磁流量计，降低了电极与液态金属的接触电阻，从而提高了测量结果的准确性和精度。
本发明技术解决方案：一种新型电极液态金属电磁流量计包括U型结构引管和连接的电极，所述U型结构引管和电极组成一个电极组件；一对电极组件对称焊接在金属管道上，金属管道与U型结构引管焊接并连通，其中金属管道与U型结构引管中有液态金属介质填充；电极一端连着信号引线，信号引线的另一端与信号处理器连接；当液态金属介质流经金属管道时，沿金属管道的径向方向产生感应电信号，该电信号依次通过U型引管中液态金属介质和电极，再经过信号引线传输到信号处理器。
所述U型引管与电极连接时，电极中间采用凸起结构设计。
所述电极与U型引管连接的接触面焊镀一层一定厚度，可溶解于液态金属介质的材料。
本发明与现有技术相比的优点在于：
（1）本发明的组成结构，使信号在经过液态金属介质与电极固液分界面时，降低了电极与液态金属的接触电阻，从而提高了测量结果的准确性和精度。
（2）本发明中的U型结构引管还能够保证与电极接触的液态金属处于静止状态，稳定了接触面的工况环境（如温度），因此排除了环境变化引起接触电阻的变化，从而降低传输信号受到的干扰。
（3）本发明通过对电极接触面焊镀一层可溶解于液态金属介质的材料，进一步降低了电极与液态金属的接触电阻，从而提高了测量结果的准确性和精度。
（4）本发明中的电极在设计是包括一个凸起结构，能够保证电极与流道中液态金属充分接触，进一步提高了测量结果的准确性和精度。
附图说明
图1为本发明的电磁流量计结构示意图；
图2为本发明中的电极组件结构示意图；
图3为本发明中的电极结构示意图。
具体实施方式
如图1、2、3所示，本发明的新型电极组件1，由U型结构引管1‐1和电极1‐2焊接组成。其中电极1‐2包括凸起结构1‐2‐1和接触面1‐2‐2两部分。
当液态金属介质流过金属管道2时，金属介质会填满管道以及U型结构引管1‐1。在磁场的作用下，液态金属介质内部电子定向移动，形成电流。电磁流量计产生的电信号，依次通过U型引管1‐1中液态金属介质和电极接触面1‐2‐2，最后经过信号引线3传输到信号处理器4。
如图3所示，U型引管1‐1与电极1‐2连接时，电极1‐2中间采用凸起结构1‐2‐1设计。电极1‐2与U型引管1‐1连接的接触面1‐2‐2焊镀一层一定厚度（如1‐5mm），可溶解于液态金属介质的材料（如银及其化合物）。
电信号在经过液态金属介质与电极接触面1‐2‐2固液分界面时，由于接触电阻的存在，信号强度被削弱。电极组件1中的U型引管1‐1结构能够保证引管中液态金属介质处于静止状态，从而降低电信号传输过程受到的干扰。同时，通过对电极接触面1‐2‐2焊镀一层一定厚度、可溶解于液态金属介质的材料，降低了电极与液态金属的接触电阻，从而提高了测量结果的准确性和精度。

Claims (3)

1.一种新型电极液态金属电磁流量计，其特征在于：包括U型结构引管（1-1）和连接的电极（1-2），所述U型结构引管（1-1）和电极（1-2）组成一个电极组件（1）；一对电极组件（1）对称焊接在金属管道（2）上，金属管道（2）与U型结构引管（1-1）焊接并连通，其中金属管道（2）与U型结构引管（1-1）可以被液态金属介质填充；电极（1-2）一端连着信号引线（3），信号引线（3）的另一端与信号处理器（4）连接；当液态金属介质流经金属管道（2）时，沿金属管道（2）的径向方向产生感应电信号，该电信号依次通过U型引管（1-1）中液态金属介质和电极（1-2），再经过信号引线（3）传输到信号处理器（4）。
2.根据权利要求1所述的一种新型电极液态金属电磁流量计，其特征在于：所述U型引管（1-1）与电极（1-2）连接时，电极（1-2）中间采用凸起结构（1-2-1）设计。
3.根据权利要求1所述的一种新型电极液态金属电磁流量计，其特征在于：所述电极（1-2）与U型引管（1-1）连接的接触面（1-2-2）焊镀一层一定厚度，可溶解于液态金属介质的材料。
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