CN205664884U - 电磁传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电磁传感器，包含：一具有一中心线X的壳体管道、极靴、励磁线圈、以及测量电极，电磁传感器还包含一内衬管，内衬管穿入壳体管道中，内衬管两端部的外端口和壳体管道两端部的外端口处密封固定，内衬管的外周面在内衬管的两端部之间有一凹部，极靴、励磁线圈、测量电极装在内衬管的外周面上且位于凹部中，在凹部和壳体管道的内周面之间充满固化的环氧树脂灌封胶，将极靴、励磁线圈、测量电极与壳体管道完全隔离绝缘。通过本实用新型的改进，改善了传感器的测量性能，降低传感器的制造难度，减少钢材(特别是不锈钢的使用)的使用量，提高传感器本体的额定压力等级和防护等级。

Description

电磁传感器

技术领域

本实用新型涉及一种测定封闭管道内不可压缩的导电性液体流量的电磁传感器。

背景技术

在测定封闭管道内不可压缩的导电性液体流量时，经常使用电磁传感器，例如在防爆型电磁流量仪表、高压电磁流量仪表中，应用电磁感应原理，根据导电性液体通过外加磁场时感生的电动势来测量导电性液体体积流量，其中的电磁传感器将流体的体积流量信号转换为电信号，经电磁流量仪表的转换电路处理后，用模拟或数字信号形式输出流量信号，还可以使用通讯形式(如：Modbus协议、Profbus协议)。

由于被测流体是导电性液体，为保证测量结果的正确性、以及保证电路中元器件的正常工作及其寿命，电磁传感器与导电性液体、以及金属材质的封闭管道之间必须要设置可靠的绝缘。

现有技术中传统型电磁传感器结构如图1、图2所示，被测流体从中流过的导流管2一般采用304不锈钢管材；在导流管2的两端各焊接一片法兰1，并在导流管2外圆周上、两片法兰1之间对称焊接两片侧板4，组成焊接组件；再在导流管2的内壁、以及导流管2的内壁和法兰1的密封处衬入或贴附内衬管3，内衬管3可以是橡胶材质或四氟等塑胶材料，实现传感器导流管道的绝缘。

在导流管2中间位置的外圆周上，上下方对称安装极靴7和线圈8，包裹矽钢片6并用螺栓固定，构成封闭磁路，完成励磁部件安装。在衬好内衬管3的导流管2上，安装一对测量电极10以及参比电极9，焊接电极引线。参比电极9即接地电极，提供管道内部被测导电性液体的基准零电位。在完成励磁部件和电极部件安装后，在侧板4的外边沿焊接盖板5实现电磁传感器封闭，已达到防护要求。

传统型电磁传感器结构由于测量电极10和参比电极9都是安装在金属导流管2上，易出现测量电极10达不到绝缘要求。金属管道在磁场作用下会形成涡流效应，导致降低了管道内部的有效磁场，特别是在小流量点测量时噪音更大。并且，中间导流管和侧板耗用大量的金属资源，同时相应增加了焊工的工作量和难度系数，间接带来能源上的耗费。传统型电磁传感器中，一般盖板内的腔体中是没有填充物，电极一旦泄露，势必会有液体进入此腔中，损坏传感器的内部零部件，导致仪表报废，因此传统型电磁传感器的故障率也比较高。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种电磁传感器，改善了传感器的测量性能，降低传感器的制造难度，减少钢材(特别是不锈钢的使用)的使用量，提高传感器本体的额定压力等级和防护等级。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种电磁传感器，包含：一具有一中心线X的壳体管道、极靴、励磁线圈、以及测量电极，电磁传感器还包含一内衬管，内衬管穿入壳体管道中，内衬管两端部的外端口和壳体管道两端部的外端口处密封固定，内衬管的外周面在内衬管的两端部之间有一凹部，极靴、励磁线圈、测量电极装在内衬 管的外周面上且位于凹部中，在凹部和壳体管道的内周面之间充满固化的环氧树脂灌封胶，将极靴、励磁线圈、测量电极与壳体管道完全隔离绝缘。

进一步地，内衬管两端部的外周面直径与壳体管道两端部的内周面直径相等。

进一步地，内衬管两端部的外端口与壳体管道两端部的外端口通过各粘合一法兰密封、或者内衬管两端部的外端口被加热翻边处理各形成一密封翻边。

进一步地，沿中心线X方向，极靴、励磁线圈、测量电极构成的励磁组件位于内衬管的中部。

进一步地，壳体管道的两端分别固定有一管道法兰。

进一步地，壳体管道的外周面在管道法兰之间为圆柱形，极靴、励磁线圈、测量电极完全位于壳体管道的内周面形成的空间之内。

进一步地，内衬管绝缘强度≥20MΩ。

进一步地，在凹部中，在中心线X的上侧、下侧分别固定两只极靴、在每侧的两只极靴外各套装两只励磁线圈，矽钢片将每侧的两只极靴和两只励磁线圈包裹住并固定，构成封闭磁路。

进一步地，在凹部内，一对测量电极相对地装在内衬管的周向上，位于上侧的励磁线圈和下侧的励磁线圈之间，测量电极的一部分穿过内衬管从而露出内衬管的内周面。

进一步地，在上侧的励磁线圈或下侧的励磁线圈旁安装一参比电极。

由于本实用新型的电磁传感器通过优化结构，对内衬管结构进行重新设计，调整了励磁线圈、矽钢片的安装位置，将励磁线圈、矽钢片等设置在壳体管道和内衬管之间。一方面，这种设计去除了传统型电磁传感器的电磁传感器的不锈钢导流管，外部封闭用的金属侧板和金属盖板减少了金属材料的使用量，消除了因不锈钢导流管形成磁场涡流效应的负面影响，提高了磁场的穿透力，使得电磁传感器的有效磁场增加，也减少了焊工的焊接工作量，以及降低了工作难度系数，实现生产环节中的节能减排。另一方面，通过灌封工艺将本实用新型的电磁传感器零部件与金属构件完全隔离，且完全去除了由于泄露导致这些零部件受到被测导电性液体侵蚀的可能性。提高了电极的绝缘强度，传感器本体的额定压力等级和防护等级得以更好的提升。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步描写和阐述。

图1是现有技术中传统型电磁传感器结构沿导流管管道的中心线的半剖视图。

图2是现有技术中传统型电磁传感器结构的截面视图。

图3是本实用新型首选实施方式的电磁传感器沿壳体管道中心线X的剖视图。

图4是本实用新型首选实施方式的电磁传感器的截面视图。

具体实施方式

如图3、图4所示，本实用新型首选实施方式的电磁传感器20包含一壳体组件。壳体组件包含一壳体管道22、两片管道法兰21。其中，两片管道法兰21分别焊接在壳体管道22两端，形成壳体组件。壳体管道22在两片管道法兰21之间的外周面为圆 柱形。

电磁传感器20还包含一内衬管23。内衬管23两端部的外周面直径与壳体管道22两端部的内周面直径相等。在内衬管23的外周面在内衬管23的两端部之间有一凹部233。

优选地，在内衬管23的中部位置且在凹部233中，上侧、下侧各用胶黏两只极靴25。在每侧的两只极靴25外各套装两只励磁线圈24，每侧再用矽钢片26将极靴25和励磁线圈24包裹后用螺钉固定，构成封闭磁路。励磁部件包含极靴25、励磁线圈24、矽钢片26。

在凹部233内，如图4所示，一对测量电极27相对地安装在内衬管23的周向上，且位于上侧的励磁线圈和下侧的励磁线圈之间，测量电极27的一部分穿过内衬管23从而露出内衬管23内周面。在上侧的励磁线圈或下侧的励磁线圈旁安装一参比电极28，焊接电极引线。测量电极27、参比电极28为电极部件。

内衬管23可采用橡胶材质或四氟等塑胶材料，且必须满足绝缘强度≥20MΩ。

将安装好励磁部件和电极部件的内衬管23穿入电磁传感器的壳体组件中。内衬管23两端部的外端口和壳体管道22两端部的外端口处密封固定。优选地，将内衬管23两端部的外端口与壳体管道22两端部的外端口通过各粘合一法兰密封、或者内衬管23两端部的外端口被加热翻边处理各形成一密封翻边，以保证内衬管23两端部的端面完全密封。最后将环氧树脂灌封胶29灌入内衬管23与壳体管道22中间的缝隙中使得凹部233和壳体管道22的内周面之间的空间完全被环氧树脂灌封胶29填充，环氧树脂灌封胶固化后，实现励磁部件和电极部件的固定和绝缘。由此形成本实用新型的电磁传感器的整体密封型结构。

优选地，环氧树脂灌封胶9的绝缘≥1.0×10^14MΩ。

优选地，内衬管23的内周面采用梯级设计，两端内周直径大，中间部分内周直径小，这样可以节省材料。在其他实施方式中，内衬管也可以做成内周直径相等的形式。

由于励磁部件完全位于壳体管道22内部，即位于壳体管道22的内周面形成的空间之内，壳体管道22在两片管道法兰21之间的外周面为圆柱形，而不像传统电磁传感器一样有侧板和盖板形成阶梯状。

上述具体实施方式仅仅对本实用新型的优选实施方式进行描述，而并非对本实用新型的保护范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思和精神范畴的前提下，本领域的普通技术人员根据本实用新型所提供的文字描述、附图对本实用新型的技术方案所作出的各种变形、替代和改进，均应属于本实用新型的保护范畴。本实用新型的保护范围由权利要求确定。

Claims (10)

1.一种电磁传感器，包含一具有一中心线X的壳体管道、极靴、励磁线圈、以及测量电极，其特征在于，所述电磁传感器还包含一内衬管，所述内衬管穿入所述壳体管道中，所述内衬管两端部的外端口和所述壳体管道两端部的外端口处密封固定，所述内衬管的外周面在所述内衬管的两端部之间有一凹部，所述极靴、所述励磁线圈、所述测量电极装在所述内衬管的外周面上且位于所述凹部中，在所述凹部和所述壳体管道的内周面之间充满固化的环氧树脂灌封胶，将所述极靴、所述励磁线圈、所述测量电极与所述壳体管道完全隔离绝缘。

2.如权利要求1所述的电磁传感器，其特征在于，所述内衬管两端部的外周面直径与所述壳体管道两端部的内周面直径相等。

3.如权利要求1所述的电磁传感器，其特征在于，所述内衬管两端部的外端口与所述壳体管道两端部的外端口通过各粘合一法兰密封、或者所述内衬管两端部的外端口被加热翻边处理各形成一密封翻边。

4.如权利要求1所述的电磁传感器，其特征在于，沿所述中心线X方向，所述极靴、所述励磁线圈、所述测量电极构成的励磁组件位于所述内衬管的中部。

5.如权利要求1所述的电磁传感器，其特征在于，所述壳体管道的两端分别固定有一管道法兰。

6.如权利要求5所述的电磁传感器，其特征在于，所述壳体管道的外周面在所述管道法兰之间为圆柱形，所述极靴、所述励磁线圈、所述测量电极完全位于所述壳体管道的内周面形成的空间之内。

7.如权利要求1中所述的电磁传感器，所述内衬管绝缘强度≥20MΩ。

8.如权利要求1-7中任一项所述的电磁传感器，其特征在于，在所述凹部中，在中心线X的上侧、下侧分别固定两只极靴、在每侧的两只极靴外各套装两只励磁线圈，矽钢片将所述每侧的所述两只极靴和所述两只励磁线圈包裹住并固定，构成封闭磁路。

9.如权利要求8所述的电磁传感器，其特征在于，在所述凹部内，一对测量电极相对地装在所述内衬管的周向上，位于所述上侧的所述励磁线圈和所述下侧的励磁线圈之间，所述测量电极的一部分穿过所述内衬管从而露出所述内衬管的内周面。

10.如权利要求9所述的电磁传感器，其特征在于，在所述上侧的励磁线圈或所述下侧的励磁线圈旁安装一参比电极。