CN111024167A - 一种电磁流量测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电磁流量测量装置，包括中空的测量段、分别设置在测量段两端且用于与导电液体介质的流道匹配连接的连接段、过渡连接在连接段与测量段之间的过渡段、相对设置在测量段外壁上的两个激磁线圈、设置在每个激磁线圈内的磁芯、相对嵌设在测量段内的两个电极，所述测量段、过渡段和连接段内贯通设置有供导电液体介质流动的通道，所述测量段在水平方向上的内径与连接段的内径相同，所述测量段在竖直方向上的内径小于连接段的内径，两个激磁线圈在竖直方向上相对设置，两个电极在水平方向上相对设置。该电磁流量测量装置可连接性好，能增强量程比和始动流量，并且能够降低功耗、计量准确性高且小流量灵敏度高。
Description
技术领域
本发明涉及流量计量技术领域，本发明具体涉及一种电磁流量测量装置。
背景技术
电磁流量计是利用法拉第电磁感应定律为原理的流量计量仪表，是一种计量导电液体体积流量的速度式流量仪表。通常电磁流量计与液体介质接触的测量管内腔部位为一个圆筒形测量直管。一组激磁线圈上下对称安装在测量管上，一对水平安装的测量电极镶嵌在中部，俩者呈对称十字分布。电磁流量计产生的电极信号幅度与流体的流速成正比，因此经电路信号转换器处理后得到流量数据。具有测量管内部无活动部件，无磨损器件等优点。广泛使用在城市管网、工业污水、农业灌溉的计量，统计，分析和结算领域。市场上电磁流量计测量管多为圆形测量管，如授权公告号为CN209181846U(申请号为201920107065.4)的中国实用新型专利《一种农田灌溉型电磁流量计》，以及授权公告号为CN209069356U(申请号为201822192038.X)的中国实用新型专利《一种电磁流量计》，这些专利中公开的电磁流量计，其测量管均为圆形的测量管，在实际使用中电磁流量计的始动流量不够低，使得电磁流量计具有量程比不够宽的问题，同时也存在对液体介质体积精确度不够高问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种可连接性好，能增强量程比和始动流量，并且能够降低功耗、计量准确性高且小流量灵敏度高的电磁流量测量装置。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种电磁流量测量装置，包括具有贯通的通道的主体，所述主体包括测量段、分别设置在测量段两端且用于与导电液体介质的流道匹配连接的连接段、过渡连接在连接段与测量段之间的过渡段，测量段外壁上设置有两个相对的激磁线圈、每个激磁线圈内设置有磁芯，测量段内嵌设有两个相对的电极，其特征在于：所述测量段在水平方向上的内径与连接段的内径相同，所述测量段在竖直方向上的内径小于连接段的内径，两个激磁线圈在竖直方向上相对设置，两个电极在水平方向上相对设置。
为了保证导电液体介质流动的平稳性，以提高检测结果的准确性，所述测量段包括上下对称且横截面呈弧形的弧面部，以及连接在两个弧面部两侧之间且呈平面的平面部，所述测量段包括上下对称且横截面呈弧形的弧面部，以及连接在两个弧面部两侧之间且呈平面的平面部，所述测量段的平面部与过渡段、连接段的内壁水平相接。
优选地，每个平面部的水平中线上嵌设一个所述电极，每个弧面部的外侧面上设置一个激磁线圈，磁芯设置在激磁线圈的中心，两个激磁线圈、磁芯分别对应相对设置。
为了方便进行连接，所述连接段的端部外套设连接有法兰。
为了避免对电极检测结果的影响，所述通道的内壁以及法兰的连接端面上采用耐磨耐腐蚀的绝缘材料涂覆有绝缘层。
为了隔离外磁场的干扰信号，所述测量段外还套设有连接在法兰之间的外壳，所述激磁线圈位于所述外壳内。
为了方便实现信号的控制和处理，所述外壳径向向外延伸设置有一个安装盒，所述安装盒内设置有控制电路板，所述控制电路板分别与激磁线圈、电极电连接。
为了实时显示测量结果，所述安装盒上还设置有与控制电路板电连接的显示屏。
为了方便固定激磁线圈和磁芯，所述激磁线圈和磁芯通过外磁片固定在测量段的外壁上，所述外磁片包裹在激磁线圈和磁芯外，所述测量段的外壁和外磁片之间具有间隙，所述激磁线圈和磁芯夹设在间隙内，所述外磁片上对应于电极的位置均设置有开口。
为了进一步保证导电液体介质流动的平稳性，避免导电液体介质流动过程产生波动而影响测量结果的准确性，所述过渡段平滑地过渡连接在测量段和连接端之间，并且测量段、过渡段以及连接段一体连接。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明中的电磁流量测量装置，由于测量段非等直径的内径设置方式，从流速的角度来说，使得测量段在能够保证导电液体介质流动口径相当的基础上提高导电液体介质的流速，相对于等直径的同口径圆流道测量管，电极检测获取的电压信号有明显提高。从磁场的角度来说，相对设置的两个激磁线圈相对距离缩短，使非等直径的测量段内磁场增强，进而也使电极检测获取的电压信号相对于等直径的同口径圆流道测量管上电极获取的电压信号有明显的增强。因此在小流量的情况下，本发明中的电磁流量测量装置可以得到小很多的稳定信号，增强了该电磁流量测量装置的量程比和始动流量。从激磁电流功耗角度来说，在和具有等直径圆流道测量管的电磁流量测量装置获得的感应电压相等的情况下，相应采用的激磁电流会更低，进而降低了该电磁流量测量装置的功耗。并且导电液体介质在本发明中的电磁流量测量装置非圆测量段内的流场更加均匀，磁场分布也更加均匀。本发明中的电磁流量测量装置具有结构简单、计量准确、超高量程比、小流量灵敏度高、低功耗等特点，计量长期稳定可靠。
附图说明
图1为本发明实施例中电磁流量测量装置的立体图。
图2为本发明实施例中电磁流量测量装置的剖视图。
图3为本发明实施例中主体的立体图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1至图3所示，本实施例中的电磁流量测量装置，包括具有贯通的通道的主体1，该主体1包括测量段11、用于与导电液体介质的流道匹配连接的连接段12、过渡连接在连接段12与测量段11之间的过渡段13，测量段11外壁上设置有两个相对的激磁线圈2、每个激磁线圈2内设置有磁芯3，测量段11内嵌设有两个相对的电极4。
其中连接段12为截面为圆形的管状结构，连接段12的端部外套设连接有法兰5，具体可以通过焊接的方式进行固定连接，连接段12通过法兰5连接在待测量的流道上，由于该连接段12截面呈圆形，保证了流道内导电液体介质能够平稳的流入到测量段11内。位于测量段11一端的连接段12作为导电液体介质的进入流段，位于测量段11另一端的连接段12作为导电液体介质的输出流段。
本实施例中过渡段13平滑地过渡连接在测量段11和连接端之间，并且测量段11、过渡段13以及连接段12一体连接，测量段11、过渡段13和连接段12内贯通连接，进行形成供导电液体介质流动的通道。为了避免对电极4检测结果的影响，所述通道的内壁以及法兰5的连接端面上采用耐磨耐腐蚀的绝缘材料涂覆有绝缘层6。
本实施例中的测量段11包括上下对称且横截面呈弧形的弧面部111，以及连接在两个弧面部111两侧之间且呈平面的平面部112，测量段11包括上下对称且横截面呈弧形的弧面部111，以及连接在两个弧面部111两侧之间且呈平面的平面部112，测量段11的平面部112与过渡段13、连接段12的内壁水平相接。如此两个平面部112之间的距离等于连接段12的内径，而两个弧面部111之间在竖直方向上的最大距离小于连接段12的内径。两个平面部112之间的距离保证了进入测量段11内的导电液体介质的流入口径，两个弧面部111之间的距离一方面能够加快导电液体介质进入测量段11内的流速，另一方面能够减小下述的两个激磁线圈2之间的距离，进而增强磁场。如此该形状的测量段11在能够提高流速的基础上，还能够保证导电液体介质进入测量段11内的平稳性，避免导电液体介质因为测量段11相对于连接段12截面形状的过度变化而出现不稳定的因素影响测量结果，能够提高测量结果的准确性。
每个平面部112的水平中线上嵌设一个电极4，即在平面部112上设置一个小孔，将电极4密封嵌设在该小孔内，并且电极4的前端伸入在测量段11的内部以与其内流过的导电液体介质相接触。在平面上安装电极4，能够保证电极4安装的密封性，相应能够更好的保证测量段11内的液体介质工作压力。
每个弧面部111的外侧面上设置一个激磁线圈2和一个磁芯3，两个激磁线圈2、磁芯3分别对应相对设置。本实施例中的激磁线圈2整体呈环形，激磁线圈2通过外磁片8设置在测量段11的外壁上，磁芯3设置在激磁线圈2的中心并与激磁线圈2连成一体，使得一体的激磁线圈2和磁芯3整体呈饼状。该外磁片8包裹设置在在激磁线圈2和磁芯3外，测量段11的外壁和外磁片8之间具有间隙，激磁线圈2和磁芯3夹设在间隙内，外磁片8对应于电极4的位置均设置有开口。本实施例中的外磁片8包括两个能够相互对合的弧形板，弧形板采用导磁硅钢片，进而从测量段11的两侧集中对合，并利用螺帽进行固定，进而形成一个完整的环形外磁路固定层8，进而保证对激磁线圈2和磁芯3在外磁路固定8和测量段11之间固定的牢固性，避免激磁线圈2发生滑动而使得两个激磁线圈2发生错位，。通过外磁片8可以与激磁线圈2和磁芯3配合，使测量段11内形成完整的磁回路。
测量段11外还套设有连接在两个法兰5之间的外壳7，外壳7可以采用金属材料制成，进而隔离外部磁场的干扰信号。
为了方便实现信号的控制和处理，外壳7径向向外延伸设置有一个安装盒71，即该安装盒71内的空间与外壳7的空间相连通，安装盒71内设置有控制电路板，控制电路板分别与激磁线圈2、电极4电连接。安装盒71上还设置有与控制电路板电连接的显示屏以方便实时显示测量结果。该控制电路板上设置有与电极4电连接的信号放大电路、与信号放大电路电连接的信号转换电路以及与信号转换电路电连接的控制器，如此方便控制器计算电极4获取的感应电压信号。显示屏与控制器电连接，进而根据控制器的显示结果进行测量结果的显示。而激磁线圈2可以通过电流调节电路与控制器电连接，进而在控制器的控制下，控制电流调节电路输出相应的电流给激磁线圈2。
本发明中的电磁流量测量装置，由于测量段11非等直径的内径设置方式，从流速的角度来说，使得测量段11在能够保证导电液体介质流动口径的基础上提高导电液体介质的流速，相对于等直径的同口径圆流道测量管，电极4检测获取的电压信号有明显提高。从磁场的角度来说，相对设置的两个激磁线圈2相对距离缩短，使非等直径的测量段11内磁场增强，进而也使电极4检测获取的电压信号相对于等直径的同口径圆流道测量管上电极4获取的电压信号有明显的增强。因此在小流量的情况下，本发明中的电磁流量测量装置可以得到小很多的稳定信号，增强了该电磁流量测量装置的量程比和始动流量。从激磁电流功耗角度来说，在和具有等直径圆流道测量管的电磁流量测量装置获得的感应电压相等的情况下，相应采用的激磁电流会更低，进而降低了该电磁流量测量装置的功耗。并且导电液体介质在本发明中的电磁流量测量装置非圆测量段11内的流场更加均匀，磁场分布也更加均匀。本发明中的电磁流量测量装置具有结构简单、计量准确、超高量程比、小流量灵敏度高、低功耗等特点，计量长期稳定可靠。
Claims (10)
1.一种电磁流量测量装置，包括具有贯通的通道的主体(1)，所述主体(1)包括测量段(11)、分别设置在测量段(11)两端且用于与导电液体介质的流道匹配连接的连接段(12)、过渡连接在连接段(12)与测量段(11)之间的过渡段(13)，测量段(11)外壁上设置有两个相对的激磁线圈(2)、每个激磁线圈(2)内设置有磁芯(3)，测量段(11)内嵌设有两个相对的电极(4)，其特征在于：所述测量段(11)在水平方向上的内径与连接段(12)的内径相同，所述测量段(11)在竖直方向上的内径小于连接段(12)的内径，两个激磁线圈(2)在竖直方向上相对设置，两个电极(4)在水平方向上相对设置。
2.根据权利要求1所述的电磁流量测量装置，其特征在于：所述测量段(11)包括上下对称且横截面呈弧形的弧面部(111)，以及连接在两个弧面部(111)两侧之间且呈平面的平面部(112)，所述测量段(11)的平面部(112)与过渡段(13)、连接段(12)的内壁水平相接。
3.根据权利要求2所述的电磁流量测量装置，其特征在于：每个平面部(112)的水平中线上嵌设一个所述电极(4)，每个弧面部(111)的外侧面上设置一个激磁线圈(2)，磁芯(3)设置在激磁线圈(2)的中心，两个激磁线圈(2)、磁芯(3)分别对应相对设置。
4.根据权利要求1至3任一权利要求所述的电磁流量测量装置，其特征在于：所述连接段(12)的端部外套设连接有法兰(5)。
5.根据权利要求4所述的电磁流量测量装置，其特征在于：所述通道的内壁以及法兰(5)的连接端面上采用耐磨耐腐蚀的绝缘材料涂覆有绝缘层(6)。
6.根据权利要求4所述的电磁流量测量装置，其特征在于：所述测量段(11)外还套设有连接在法兰(5)之间的外壳(7)，所述激磁线圈(2)位于所述外壳(7)内。
7.根据权利要求7所述的电磁流量测量装置，其特征在于：所述外壳(7)径向向外延伸设置有一个安装盒(71)，所述安装盒(71)内设置有控制电路板，所述控制电路板分别与激磁线圈(2)、电极(4)电连接。
8.根据权利要求7所述的电磁流量测量装置，其特征在于：所述安装盒(71)上还设置有与控制电路板电连接的显示屏。
9.根据权利要求1至3任一权利要求所述的电磁流量测量装置，其特征在于：所述激磁线圈(2)和磁芯(3)通过外磁片(8)固定在测量段(11)的外壁上，所述外磁片(8)包裹在激磁线圈(2)和磁芯(3)外，所述测量段(11)的外壁和外磁路固定组件(8)之间具有间隙，所述激磁线圈(2)和磁芯(3)夹设在间隙内，所述外磁片(8)上对应于电极(4)的位置均设置有开口。
10.根据权利要求1至3任一权利要求所述的电磁流量测量装置，其特征在于：所述过渡段(13)平滑地过渡连接在测量段(11)和连接端之间，并且测量段(11)、过渡段(13)以及连接段(12)一体连接。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN114577282A (zh) * | 2022-03-21 | 2022-06-03 | 浙江迪元仪表有限公司 | 一种自整流低功耗电磁水表传感器 |
| CN116734934A (zh) * | 2023-08-11 | 2023-09-12 | 德阳市新泰自动化仪表有限公司 | 一种紧凑型电磁流量计、安装方法及测流量方法 |
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| CN116734934B (zh) * | 2023-08-11 | 2023-11-14 | 德阳市新泰自动化仪表有限公司 | 一种紧凑型电磁流量计、安装方法及测流量方法 |
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