CN208043146U - 一种耐高温高压电磁流量传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电磁流量传感器领域，具体涉及一种耐高温高压电磁流量传感器，包括测量管和法兰，测量管两侧设有一对相互平行的励磁单元；测量管上设有一对与测量管轴线垂直的锥形电极，锥形电极与励磁单元平行；锥形电极和测量管之间设有至少一圈密封圈，锥形电极上设有与密封圈相配合的沟槽，锥形电极底部也设有至少一圈密封圈，本实用新型结构简单、安全可靠且能测量高温高压流体。

Description

一种耐高温高压电磁流量传感器

技术领域

本实用新型属于电磁流量传感器领域，具体涉及一种耐高温高压电磁流量传感器。

背景技术

电磁流量传感器测量的流体均是导电液体。在某些实际应用场合中，有时传感器的工作温度超过600℃，且测量管道内被测流体的压力一般为PN16MPa或PN25MPa,有时甚至高达PN42MPa。传统电磁流量传感器都采用绝缘测量管,测量管内壁上有两个电极来测量待测流体流动时所产生正比于平均流速的感应电势信号，这种结构不能在高温高压环境下工作。传统结构在高温高压工作状态下,易产生绝缘衬里或是电极易疲劳形变,失去弹性,从而产生密封失效,造成流体的泄露而与测量导管接触,使电极与测量导管联通,从而使流量传感器无法工作，甚至出现被测高温流体带压外泄,冲破外壳体,造成工作现场的破坏或现场工作人员的人身伤害,发生严重现场事故。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、安全可靠且能测量高温高压流体的耐高温高压电磁流量传感器。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种耐高温高压电磁流量传感器，包括无绝缘内衬的测量管和法兰，测量管两侧设有一对相互平行的励磁单元；测量管上设有一对垂直于测量管轴线的锥形电极，锥形电极与励磁单元平行，锥形电极穿过测量管管壁；锥形电极和测量管外壁之间、锥形电极和测量管内壁之间均设有至少一圈密封圈，锥形电极上设有与密封圈相配合的沟槽。

进一步地，所述励磁单元为永久磁铁，一对所述的永久磁铁在同一轴线上；所述测量管上固接有与永久磁铁相配合的励磁基座，励磁基座上设有朝向测量管的开口，永久磁铁的两端固定在开口上。

进一步地，所述法兰上设有密封槽，密封槽内设有密封垫片，密封槽外侧设有固定孔。

进一步地，所述锥形电极连接有信号测量单元，信号测量单元上设有转换器，传感器的输出阻抗不大于转换器的输入阻抗。

进一步地，所述测量管的电导率不小于被测流体的电导率；励磁单元材料的磁导率大于真空导磁率。

进一步地，所述密封圈为耐高温高压密封圈。

进一步地，所述永久磁铁直径大于测量管直径。

进一步地，所述锥形电极包括设于测量管外侧的圆柱形结构和设于测量管管壁的圆锥形结构，沟槽设于锥形电极的圆锥形结构上。

进一步地，所述锥形电极为不锈钢锥形电极。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型包括测量管和法兰，测量管两侧设有一对相互平行的励磁单元，在测量管上产生垂直于测量管轴线的磁场，被测流体流过测量管切割磁感线，在电极上产生感应电势信号。

2、测量管上设有一对垂直于测量管轴线的锥形电极，锥形电极与励磁单元平行，锥形电极、测量管轴线和磁感线两两正交，提高装置测量的精度。

3、锥形电极和测量管外壁之间、锥形电极和测量管内壁之间均设有至少一圈密封圈，锥形电极上设有与密封圈相配合的沟槽，沟槽和密封圈的配合，使密封圈嵌入管壁中，与锥形电极紧密连接，提高密封性；密封圈为耐高温高压密封圈，使得装置能够对高温高压流体进行测量，提高装置的适应性。

4、励磁单元为永久磁铁，使用永久磁铁提高装置的使用周期，永久磁铁在同一轴线上，使得励磁单元间的总磁场在轴的中点附近形成的较大范围内是均匀的感应磁场，提高装置测量的精度。

5、测量管上固接有与永久磁铁相配合的励磁基座，励磁基座上设有朝向测量管的开口，永久磁铁的两端固定在开口上，固定永久磁铁，提高磁场的稳定，提高测量精度的稳定性。

6、法兰上设有密封槽，密封槽内设有密封垫片，密封槽外侧设有固定孔，通过螺栓穿过固定孔固定法兰，挤压密封垫片，提高装置的密封性。

7、锥形电极连接有信号测量单元，信号测量单元上设有转换器，传感器的输出阻抗不大于转换器的输入阻抗，保证装置信号的正常传输。

8、测量管的电导率不小于被测流体的电导率，保证装置信号的正常传输。

9、永久磁铁直径大于测量管直径，使得磁感线的范围大于测量管的直径范围，提高装置测量的精度。

10、锥形电极包括设于测量管外侧的圆柱形结构和设于测量管管壁的圆锥形结构，沟槽设于锥形电极的圆锥形结构上，密封圈设于沟槽内与测量管直接接触，提高锥形电极和测量管之间的密封性，流体直接与锥形电极相接触准确的将待测流体的感应电势信号传输给对应电极。

11、本申请将绝缘衬里去掉的同时采用不锈钢锥形电极，提高电极的使用周期。

综上所述，本实用新型结构简单、工作可靠，可使传感器测量管壁内导电流测量温度扩大到600℃以上，保证传感器可测量高压流体（PN42MPa及以上），并可实现对导电流体流量进行稳定地测量。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的主视图；

图3为本实用新型的左视图；

图4为本实用新型的俯视图；

图5为本实用新型的空间关系示意图；

图中：1、法兰，2、励磁单元，3、固定孔，4、密封槽，5、励磁基座，6、锥形电极，7、测量管，8、密封圈。

具体实施方式

一种耐高温高压电磁流量传感器，如图1-5所示，包括测量管7和法兰1，法兰1上设有密封槽4，密封槽4内设有密封垫片，密封槽4外侧设有固定孔3；测量管7为无绝缘内衬的刚度较大的测量管7，测量管7两侧设有一对相互平行的励磁单元2，如图2所示，励磁单元2在测量管7内产生均匀的磁场B；测量管7上设有一对垂直于测量管7轴线的锥形电极6，锥形电极6与励磁单元2平行，锥形电极6包括设于测量管7外侧的圆柱形结构和设于测量管7管壁的圆锥形结构，沟槽设于锥形电极6的圆锥形结构上，锥形电极6为不锈钢锥形电极；锥形电极6和测量管7外壁之间、锥形电极和6测量管7内壁之间均设有至少一圈密封圈8，锥形电极6上设有与密封圈8相配合的沟槽，密封圈8为耐高温高压密封圈。

励磁单元2为永久磁铁，一对所述的永久磁铁在同一轴线上，且永久磁铁直径大于测量管7直径；测量管7上固接有与永久磁铁相配合的励磁基座5，励磁基座5上设有朝向测量管的开口，永久磁铁的两端固定在开口上。

锥形电极6连接有信号测量单元，信号测量单元上设有转换器，传感器的输出阻抗不大于转换器的输入阻抗，测量管7的电导率不小于被测流体的电导率，励磁单元2材料的磁导率大于真空导磁率。

本实用新型的工作过程为：

安装者对本装置施加作用力，使法兰1、密封槽4以及固定孔3均与管道法兰1对应位置对齐，使用螺栓通过固定孔3对法兰1进行固定；工作开始，被测流体流过测量管7，切割励磁单元2产生的磁感线，锥形电极6测量待测流体切割励磁单元2的磁感线产生的正比于被测流体平均流速的感应电势信号，待测流体的平均流速V时在锥形电极6上产生感应电势信号E=KxBx2rxV，K是一个固定的传感器系数；锥形电极6发送信号至信号测量单元。

Claims (9)

1.一种耐高温高压电磁流量传感器，包括测量管和法兰，其特征在于：所述测量管两侧设有一对相互平行的励磁单元；所述测量管上设有一对垂直于测量管轴线的锥形电极，锥形电极与励磁单元平行，锥形电极穿过测量管管壁；所述锥形电极和测量管外壁之间、锥形电极和测量管内壁之间均设有至少一圈密封圈，锥形电极上设有与密封圈相配合的沟槽。

2.如权利要求1所述的耐高温高压电磁流量传感器，其特征在于：所述励磁单元为永久磁铁，一对所述的永久磁铁在同一轴线上；所述测量管上固接有与永久磁铁相配合的励磁基座，励磁基座上设有朝向测量管的开口，永久磁铁的两端固定在开口上。

3.如权利要求2所述的耐高温高压电磁流量传感器，其特征在于：所述法兰上设有密封槽，密封槽内设有密封垫片，密封槽外侧设有固定孔。

4.如权利要求3所述的耐高温高压电磁流量传感器，其特征在于：所述锥形电极连接有信号测量单元，信号测量单元上设有转换器，传感器的输出阻抗不大于转换器的输入阻抗。

5.如权利要求4所述的耐高温高压电磁流量传感器，其特征在于：所述测量管的电导率不小于被测流体的电导率；所述励磁单元材料的磁导率大于真空导磁率。

6.如权利要求5所述的耐高温高压电磁流量传感器，其特征在于：所述密封圈为耐高温高压密封圈。

7.如权利要求6所述的耐高温高压电磁流量传感器，其特征在于：所述永久磁铁直径大于测量管直径。

8.如权利要求7所述的耐高温高压电磁流量传感器，其特征在于：所述锥形电极包括设于测量管外侧的圆柱形结构和设于测量管管壁的圆锥形结构，圆锥形结构的锥尖伸入测量管内，沟槽设于锥形电极与测量管管壁连接处。

9.如权利要求8所述的耐高温高压电磁流量传感器，其特征在于：所述锥形电极为不锈钢锥形电极。