CN209559270U - 一种新型电磁流量传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型电磁流量传感器，属于流体流量计技术领域，包括外壳、测量管、测量电极部和磁路部，外壳为带有中空腔室的外壳，所述外壳上设有供测量管穿过的通孔，测量管部分位于中空腔室内，测量管的两端伸出外壳，测量电极部和磁路部位于中空腔室内；磁路部包括对称设置测量管上下两端的第一电磁线圈部、第二电磁线圈部以及绕第一电磁线圈部、第二电磁线圈部设置的磁轭片。本实施例中的磁轭片绕第一电磁线圈部、第二电磁线圈部设置，具有将第一电磁线圈部、第二电磁线圈部之间发散性紊乱的磁场线收拢聚集的作用，增强了磁场强度，解决了传统的电磁流量传感器在使用过程中存在磁场强度信号弱，磁力线传输能力差的问题。

Description

一种新型电磁流量传感器

技术领域

本实用新型属于流体流量计技术领域，具体涉及一种新型电磁流量传感器。

背景技术

电磁流量传感器是流量测量仪表，可用作流量监控、流量计量等使用，在过程控制、流量测量和储存交接、贸易总量计量中被广泛采用。

电磁流量传感器的结构主要由磁路系统、测量导管、电极、外壳、衬里和转换器部分组成。

电磁流量计测量原理基于法拉第电磁感应定律。传感器的测量管，是一内衬绝缘材料的非导磁合金短管，其直径为D。两只电极沿管径方向穿通管壁固定在测量管上，其电极头与衬里内表面基本齐平。励磁线圈由双向方波脉冲励磁时，在与测量管轴线垂直的方向上产生一磁通量密度为B的工作磁场。 此时，如果具有一定电导率的流体以平均流速V流经测量管，将切割磁力线感应出电动势E。电动势E正比于磁通量密度B、测量管内径D与平均流速V的乘积，电动势E（流量信号)由电极检出并通过电缆送至转换器。转换器将流量信号放大处理后，可显示流量、总量，并能输出脉冲、模拟电流等信号。

传统的电磁流量传感器在使用过程中存在磁场强度信号弱，磁力线传输能力差的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单能够有效提高磁场强度的新型电磁流量计。

基于以上目的，本实用新型采取以下技术方案：一种新型电磁流量传感器，包括外壳、测量管、测量电极部和磁路部，所述外壳为带有中空腔室的外壳，所述外壳上设有供测量管穿过的通孔，所述测量管部分位于中空腔室内，测量管的两端伸出外壳，所述测量电极部和磁路部位于中空腔室内；

所述测量电极部包括对称设置在测量管左右两侧、用于安装第一电极和第二电极的第一电极座和第二电极座，第一电极和第二电极通过电极线连接；

所述磁路部包括对称设置测量管上下两端的第一电磁线圈部、第二电磁线圈部以及绕第一电磁线圈部、第二电磁线圈部设置的磁轭片。

优选地，所述中空腔室为方形结构，所述磁轭片为与中空腔室结构适配的矩形结构，所述磁轭片的四个侧面分别与中空腔室的四周内壁相对应，且四个侧面与相应的中空腔室的内侧壁的距离一致。

优选地，所述磁轭片沿电极线排线的内侧设置，所述磁轭片两端分别与第一线圈部和第二线圈部连接。

优选地，所述第一电磁线圈部和第二电磁线圈部结构相同，所述第一电磁线圈部包括第一铁芯和用于缠绕线圈的第一线圈套管，所述第一铁芯穿设于第一线圈套管内，第一铁芯与测量管连接的一端的端面为与测量管外壁向贴合的弧形结构；

所述第二电磁线圈部包括第二铁芯和用于缠绕线圈的第二线圈套管，所述第二铁芯穿设于第二线圈套管内，第二铁芯与测量管连接的一端的端面为与测量管外壁向贴合的弧形结构。

优选地，所述第一铁芯与测量管连接的一端为缩口的锥形结构；所述第二铁芯与测量管连接的一端为缩口的锥形结构。

优选地，所述磁轭片两端分别通过螺母与第一铁芯、第二铁芯连接。

优选地，所述磁轭片与第一铁芯、第二铁芯的连接处均设有垫片。

优选地，所述外壳为方形外壳。

优选地，所述方形外壳包括上壳体、下壳体、前板、后板、左侧板和右侧板，上壳体、下壳体、前板、后板、左侧板和右侧板通过组装组成方形外壳，所述左侧板和右侧板上开设有供测量管穿过的通孔，所述通孔的孔径与测量管的外径适配。

优选地，所述测量管两端端部设有法兰。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、本实施例中的磁轭片绕第一电磁线圈部、第二电磁线圈部设置，具有将第一电磁线圈部、第二电磁线圈部之间发散性紊乱的磁场线收拢聚集的作用，增强了磁场强度，解决了传统的电磁流量传感器在使用过程中存在磁场强度信号弱，磁力线传输能力差的问题。

2、本实用新型中的磁轭片为与中空腔室结构适配的矩形结构，磁轭片的四个侧面分别与中空腔室的四周内壁相对应，且四个侧面与相应的中空腔室的内侧壁的距离一致，该种结构磁路模型简易、有效，节省大量理论计算。

3、本实用新型中的磁轭片沿电极线排线的内侧设置，使中空腔室内的所有引线均在磁路外汇合，有效减少差分干扰，消除系统零点。

4、本实用新型中的第一铁芯和第二铁芯设置与测量管连接的一端设置成弧形结构，便于与测量管紧密连接。

5、本实用新型中的第一铁芯、第二铁芯靠近测量管的一端设计为缩口的锥形结构，具有整合、增强磁力线的作用，能够增强磁力线的传输能力，避免磁饱和。

6、本实用新型中的外壳为方形外壳，碳钢板下料后可直接进行外壳的焊接安装，可以省去下料后在卷板机上加工成圆筒形的工艺过程，减少生产工序，节约人工成本和时间成本，经济效益高；另外，方形外壳的结构设计，即使方形外壳受到外力作用，也不会出现滚动位移的情况，所以方形结构的外壳设计在存放、运输、安装过程中，受外部影响较小，安全可靠性高，从而减小意外情况对电磁流量传感器损坏的风险，避免不必要的经济损失。另外本实用新型中的方形外壳是由上壳体、下壳体、前板、后板，左侧板和右侧板通过组装组成方形外壳，增强了电磁屏蔽效能，方形外壳与电极装配零件、信号线组成一个完整的电磁屏蔽系统，形成多层屏蔽体，既能达到静电屏蔽的作用，又能做到抗高、低频干扰。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型部分剖视图；

图3为本实用新型第一铁芯的结构示意图。

图中：外壳100，上壳体101，下壳体102，左侧板103，右侧板104，前板105，测量管200，绝缘衬垫201，第一电极301，第二电极302，第一电极座303，第二电极座304，第一电磁线圈部400，第一线圈套管401，第一铁芯402，法兰500。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型作进一步详细的说明，显然，所描述的实施例是本实用新型的最佳实施例。

如图1-3所示，一种新型电磁流量传感器，包括外壳100、测量管200、测量电极部300和磁路部，外壳100为带有中空腔室的外壳100，外壳100上设有供测量管200穿过的通孔，测量管200部分位于中空腔室内，位于中空腔室内的测量管200的内壁设有绝缘衬垫201，测量管200的两端伸出外壳100，测量管200两端端部设有法兰500，测量电极部300和磁路部位于中空腔室内。本实施例中的中空腔室为方形结构。

本实施例中的外壳100为方形外壳，方形外壳包括上壳体101、下壳体102、前板、后板、左侧板103和右侧板104，上壳体101、下壳体102、前板105、后板、左侧板103和右侧板104通过组装组成方形外壳，左侧板103和右侧板104上开设有供测量200管穿过的通孔，通孔的孔径与测量管200的外径适配。方形外壳结构设计，在碳钢板下料后可直接进行外壳100的焊接安装，可以省去下料后在卷板机上加工成圆筒形的工艺过程，减少生产工序，节约人工成本和时间成本，经济效益高；另外，将外壳100方形外壳的结构，即使受到外力作用，也不会出现滚动位移的情况，所以方形结构的外壳100在存放、运输、安装过程中，受外部影响较小，安全可靠性高，从而减少了意外情况对电磁流量传感器损坏的风险，避免不必要的经济损失。

测量电极部包括对称设置在测量管200左右两侧、用于安装第一电极301和第二电极302的第一电极座303和第二电极座304，第一电极301和第二电极302通过电极线连接；磁路部包括对称设置测量管200上下两端的第一电磁线圈部400、第二电磁线圈部以及绕第一电磁线圈部400、第二电磁线圈部外围设置的磁轭片。本实施例中的磁轭片绕第一电磁线圈部400、第二电磁线圈部设置，具有将第一电磁线圈部400、第二电磁线圈部之间发散性紊乱的磁场线收拢聚集的作用，增强了磁场强度。

本实施例中的磁轭片为与中空腔室结构适配的矩形结构，磁轭片的四个侧面分别与中空腔室的四周内壁相对应，且四个侧面与相应的中空腔室的内侧壁的距离一致，该种结构设计，磁路模型简易、有效，节省大量理论计算。磁轭片沿电极线的排线的内侧设置，磁轭片的顶部和底部分别与第一电磁线圈部和第二电磁线圈部连接，该种结构设计，使中空腔室内的所有引线均在磁路外汇合，有效减少差分干扰，消除系统零点。

第一电磁线圈部和第二电磁线圈部结构相同，第一电磁线圈部包括第一铁芯402和用于缠绕线圈的第一线圈套管401，第一铁芯402穿设于第一线圈套管401内，第一铁芯402与测量管200连接的一端的端面为与测量管200外壁向贴合的弧形结构；第二电磁线圈部包括第二铁芯和用于缠绕线圈的第二线圈套管，第二铁芯穿设于第二线圈套管内，第二铁芯与测量管200连接的一端的端面为与测量管200外壁向贴合的弧形结构。第一铁芯402和第二铁芯设置与测量管200连接的一端设置成弧形结构，便于与测量管200紧密连接。如图3所示，第一铁芯402与测量管200连接的一端设有弧形口4021。

磁轭片的顶部和底部处分别通过螺母螺栓与第一铁芯402、第二铁芯连接，螺母螺栓连接方便牢固，磁轭片与第一铁芯402、第二铁芯的连接处均设有垫片，具有减小磨损，连接紧密的优点。

实施例二

实施例二与实施例一的技术方案基本相同，其不同之处在于：实施例二中的第一铁芯402与测量管200连接的一端为的锥形结构；第二铁芯与测量管200连接的一端为的锥形结构。由于铁芯的导磁率为空气导磁率的500倍，本实施例将第一铁芯402、第二铁芯靠近测量管200的一端设计为锥形结构，具有整合、增强磁力线的作用，能够增强磁力线的传输能力，避免磁饱和。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型电磁流量传感器，包括外壳、测量管、测量电极部和磁路部，所述外壳为带有中空腔室的外壳，所述外壳上设有供测量管穿过的通孔，所述测量管部分位于中空腔室内，测量管的两端伸出外壳，所述测量电极部和磁路部位于中空腔室内；其特征在于：所述测量电极部包括对称设置在测量管左右两侧、用于安装第一电极和第二电极的第一电极座和第二电极座，第一电极和第二电极通过电极线连接； 所述磁路部包括对称设置测量管上下两端的第一电磁线圈部、第二电磁线圈部以及绕第一电磁线圈部、第二电磁线圈部设置的磁轭片。

2.如权利要求1所述的新型电磁流量传感器，其特征在于：所述中空腔室为方形结构，所述磁轭片为与中空腔室结构适配的矩形结构，所述磁轭片的四个侧面分别与中空腔室的四周内壁相对应，且四个侧面与相应的中空腔室的内侧壁的距离一致。

3.如权利要求2所述的新型电磁流量传感器，其特征在于：所述磁轭片沿电极线排线的内侧设置，所述磁轭片两端分别与第一电磁线圈部和第二电磁线圈部连接。

4.如权利要求3所述的新型电磁流量传感器，其特征在于：所述第一电磁线圈部和第二电磁线圈部结构相同，所述第一电磁线圈部包括第一铁芯和用于缠绕线圈的第一线圈套管，所述第一铁芯穿设于第一线圈套管内，第一铁芯与测量管连接的一端的端面为与测量管外壁向贴合的弧形结构；

所述第二电磁线圈部包括第二铁芯和用于缠绕线圈的第二线圈套管，所述第二铁芯穿设于第二线圈套管内，第二铁芯与测量管连接的一端的端面为与测量管外壁向贴合的弧形结构。

5.如权利要求4所述的新型电磁流量传感器，其特征在于：所述第一铁芯与测量管连接的一端为缩口的锥形结构；所述第二铁芯与测量管连接的一端为缩口的锥形结构。

6.如权利要求4或5任一所述的新型电磁流量传感器，其特征在于：所述磁轭片两端分别通过螺母与第一铁芯、第二铁芯连接。

7.如权利要求6所述的新型电磁流量传感器，其特征在于：所述磁轭片与第一铁芯、第二铁芯的连接处均设有垫片。

8.如权利要求7所述的新型电磁流量传感器，其特征在于：所述外壳为方形外壳。

9.如权利要求8所述的新型电磁流量传感器，其特征在于：所述方形外壳包括上壳体、下壳体、前板、后板、左侧板和右侧板，上壳体、下壳体、前板、后板、左侧板和右侧板通过组装组成方形外壳，所述左侧板和右侧板上开设有供测量管穿过的通孔，所述通孔的孔径与测量管的外径适配。

10.如权利要求9所述的新型电磁流量传感器，其特征在于：所述测量管两端端部设有法兰。