CN211602045U - 插入式电磁流量计 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种插入式电磁流量计，所述插入式电磁流量计包括：插入管、导流管、线圈、铁芯、电极、密封机构以及底盖；所述导流管的两侧具有剖面为矩形的通孔，水流能通过导流管的一个矩形通孔流入，从另一个矩形通孔流出；所述导流管内置于所述插入管内，所述导流管与插入管之间采用所述密封机构密封；所述线圈、铁芯及电极靠近所述导流管设置，所述底盖设置于所述插入管的一端。本实用新型提出的插入式电磁流量计采用插入式结构，开孔尺寸小，可以不断流安装，安装非常方便；插入杆采用全金属结构，增强插入杆耐冲击强度，保证长期运行可靠性；导流管采用矩形开孔，对流场的影响不敏感，提高插入式电磁流量计的测量精度。

Description

插入式电磁流量计

技术领域

本实用新型属于测量设备技术领域，涉及一种电磁流量计，尤其涉及一种插入式电磁流量计。

背景技术

《国务院关于印发水污染防治行动计划的通知》(国发〔2015〕17号，以下简称“水十条”)要求“到2017年，全国公共供水管网漏损率控制在12％以内；到2020年，控制在10％以内”。据中国供水协会统计的数据表明，国内供水管网漏失率平均达到27％，中小城镇的供水管网漏失率更高达35％-42％，降低供水管网漏失率较为有效的办法是采用DMA分区计量的方法对按照DMA分区计量的方法划分的各个供水区域的净水量进行监测，这样需要在各个供水区域供水管网的进出管道上按照流量计。

采用管道式流量计需要停水安装，这给供水公司带来很多麻烦；而其他插入式电磁流量计在实际应用容易被冲断，或者安装工作量很大，或测量精度不高，在实际应用中存在很多困难。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的插入式电磁流量计，以便克服现有电磁流量计存在的上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型提出的插入式电磁流量计，可提高磁场强度，增加测量信噪比，提高插入式电磁流量计的流量测量精度。

为解决上述技术问题，根据本实用新型的一个方面，采用如下技术方案：

一种插入式电磁流量计，所述插入式电磁流量计包括：插入管、导流管、线圈、铁芯、电极、O型密封圈以及底盖；

所述插入管为耐腐蚀金属材质的圆形管道，在圆形管道两侧开截面为矩形的开口；

所述导流管为耐腐蚀非金属材质，采取模压工艺一次成型，形状为在圆柱体；平行于圆柱体的圆形方向的剖面方向开一个截面为矩形的通孔，所述导流管内置于所述插入管内；所述导流管具有剖面为矩形的通孔，水流能通过导流管的矩形通孔的一个方向流入，从矩形通孔的另一个方向流出；

所述线圈放在所述导流管圆柱体的上下两端，通过恒定的励磁电流进行励磁，在矩形通孔内产生交变的磁场；

所述铁芯为叠型矽钢片组成，放在所述线圈的内部，连接上下所述线圈的磁路；

所述电极为耐腐蚀金属材质，放在矩形通孔的矩形剖面位置的两端，测量导电被测流体流动时在所述线圈产生的交变磁场下所产生的电动势；

所述O型密封圈放在所述插入管与所述导流管之间，防止管道被测流体进入所述插入管内部；

所述底盖为耐腐蚀金属材质，焊接在所述插入管底部，能防止管道被测流体进入所述插入管内部。

根据本实用新型的另一个方面，采用如下技术方案：一种插入式电磁流量计，所述插入式电磁流量计包括：插入管、导流管、线圈、铁芯、电极、密封机构以及底盖；

所述导流管具有剖面为矩形的通孔，水流能通过导流管的矩形通孔的一个方向流入，从矩形通孔的另一个方向流出；

所述导流管内置于所述插入管内，所述导流管与插入管之间采用所述密封机构密封；所述线圈、铁芯及电极靠近所述导流管设置，所述底盖设置于所述插入管的一端。

作为本实用新型的一种实施方式，所述电极放在所述导流管的两侧；所述线圈设置于所述导流管上下两个端面；所述铁芯设置于所述线圈的内部，并连接上下所述线圈的磁路。

作为本实用新型的一种实施方式，所述底盖焊接于所述插入管的底端。

作为本实用新型的一种实施方式，所述导流管为非金属导流管，所述插入管为金属插入管；非金属导流管放置于金属插入管内部。

作为本实用新型的一种实施方式，所述铁芯为叠层矽钢片结构的铁芯。

作为本实用新型的一种实施方式，所述密封机构为O型密封圈。

作为本实用新型的一种实施方式，所述插入式电磁流量计还包括带有电子信号处理电路、流量测量运算及显示器的转换器，所述转换器连接显示器，所述显示器用于进行数据显示。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出的插入式电磁流量计，可提高磁场强度，增加测量信噪比，提高插入式电磁流量计的流量测量精度。

在本实用新型的一种使用场景下，插入式电磁流量计的导流管采用矩形剖面的通孔，对流场不敏感，且导流管采用非金属材料一次模压成型，磁场信号强，尺寸精度高，能够提高插入式电磁流量计的流量测量精度；把导流管内置于金属材质的插入管内，提高管道内的流体对插入管的冲击强度；采用叠型矽钢片组成的铁芯，提高磁场强度，增加测量信噪比，提高插入式电磁流量计的流量测量精度；采用插入式结构，可以不中断流体安装，大大减少安装工作量。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中插入式电磁流量的结构示意图。

图2为本实用新型一实施例中导流管的结构示意图。

图3为本实用新型一实施例中铁芯的结构示意图。

图4为电磁流量计传感器的内部结构示意图。

图中附注标注如下：

1-插入管，2-导流管，31-上线圈，32-下线圈，

41-上铁芯，42-下铁芯， 51-左电极， 52-右电极，

61-上O型密封圈，62-下O型密封圈，7-底盖。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。

为了进一步理解本实用新型，下面结合实施例对本实用新型优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本实用新型的特征和优点，而不是对本实用新型权利要求的限制。

该部分的描述只针对几个典型的实施例，本实用新型并不仅局限于实施例描述的范围。相同或相近的现有技术手段与实施例中的一些技术特征进行相互替换也在本实用新型描述和保护的范围内。

本实用新型揭示了一种插入式电磁流量计，图1为本实用新型一实施例中插入式电磁流量的结构示意图；请参阅图1，在本实用新型的一实施例中，所述插入式电磁流量计包括：插入管1、导流管2、线圈、铁芯、电极、密封机构以及底盖7。

图2为本实用新型一实施例中导流管的结构示意图；请参阅图2，在本实用新型的一实施例中，所述导流管2的两侧具有剖面为矩形的通孔21，水流能通过导流管的矩形通孔的一个方向流入，从矩形通孔的另一个方向流出。所述导流管2内置于所述插入管1内，所述导流管2与插入管1之间采用所述密封机构密封；所述线圈、铁芯及电极靠近所述导流管2设置，所述底盖7设置于所述插入管1的一端。

在本实用新型的一实施例中，线圈包括上线圈31、下线圈32，铁芯包括上铁芯41、下铁芯42，电极包括左电极51、右电极52，所述密封机构包括上O型密封圈61、下O型密封圈62。

在本实用新型的一实施例中，本实用新型提出的插入式电磁流量计的导流管2采用剖面为矩形的通孔，相对于圆形开孔对流场不敏感，有利于提高测量精度。在一实施例中，本实用新型提出的插入式电磁流量计采用叠层矽钢片结构的铁芯，减少铁芯之间的电涡流，增加磁场的强度和均匀分布，提高信号的信噪比。

在一实施例中，本实用新型提出的插入式电磁流量计的导流管采用非金属材料一次模压成型，可以减少常用金属导流管在磁场中形成的电涡流而造成的磁场损失，增加磁场的强度和均匀分布，提高流量的测量精度。本实用新型提出的插入式电磁流量计的导流管内置于金属材质的插入管内，能提高管道内的流体对插入管的冲击强度。本实用新型提出的插入式电磁流量计采用插入式结构，可以不中断流体安装，大大减少安装工作量。

所述插入管1为耐腐蚀金属材质的圆形管，在插入测量管道可以方便插入和密封，可以增强所述插入式电磁流量计的插入部分在测量管道内耐流体冲击强度。

在一实施例中，所述导流管2为耐腐蚀并符合饮用水卫生要求的非金属材质，内置于所述插入管1内，采取模压工艺一次成型，形状为在圆柱体垂直于圆柱体剖面的方向开一个截面为矩形的通孔，用于被测流体流经该矩形的通孔，另外所述导流管内置于所述插入管内，用于增强所述导流管2在测量管道内受到被测流体的冲击强度。

所述上线圈31和下线圈31分别放在所述导流管2圆柱体的上下二端，通过恒定的励磁电流进行励磁，在导流管2的矩形通孔21内产生交变的磁场。

图3为本实用新型一实施例中铁芯的结构示意图，请参阅图3，在一实施例中，所述上铁芯41和下铁芯42为叠型矽钢片组成，分别放在所述上线圈31和下线圈32的内部及连接上下所述上线圈31和下线圈32的磁路，增强磁场强度。

所述左电极51和右电极52为耐腐蚀金属材质，分别放在所述导流管2的矩形剖面的通孔的矩形剖面位置的两端，用于测量导电被测流体流动时在所述线圈2产生的交变磁场下所产生的电动势，该电动势的大小与被测流体的流速成正比，因此可以通过计算后得到管道内被测流体的流量测量值。

所述上O型密封圈61和下O型密封圈62放在所述插入管1与所述导流管2之间，防止管道被测流体进入所述插入管1内部。所述底盖7为耐腐蚀金属材质，焊接在所述插入管1底部，防止管道被测流体进入所述插入管内部。

在本实用新型的一实施例中，所述插入式电磁流量计还包括带有电子信号处理电路、流量测量运算及显示器的转换器，所述转换器连接显示器，所述显示器用于进行数据显示

本实用新型提出的插入式电磁流量计安装时无需关闭、排空或切断管道，可带压开孔安装，不需要焊接法兰，且安装可以在高达1.6MPa的加压管道中进行，无需重型设备(起重机等)以及广泛的人力，使得安装成本大大降低。并且，所述插入式电磁流量计适用于狭窄空间，被浸没情况下仍能正常使用，可在压力下从管道中取出，方便检查，清洁，校准或验证。重新安装不需中断过程，特别适用于具有成本效益的改造应用。

电磁流量计是利用法拉第电磁感应定律的原理来测量导电液体体积流量的仪表，如图4所示为电磁流量计传感器的内部结构，包含导流管、励磁线圈、电极等。励磁线圈的作用是用来产生恒定的交变方波磁场，当被测的导电液体在管道中流动时会垂直切割由励磁线圈产生的磁感线并在电极上产生感应电动势。感应电动势正比于导电液体的流动速度。因此通过测量电极两端的电压便可以得到导电液体的流速从而计算出导电液体的体积流量。

电磁流量计测量原理如公式(1)所示：

其中，K为仪表系数，E为信号电极之间的电压，B为磁场强度，D为管道内径，

为流体的平均流速。

从上述公式(1)可以看出，磁场强度B越大，感应电动势E也越大，本实用新型提出的插入式电磁流量计采用非金属一次模压成型的导流管可以减少常用金属导流管在磁场中形成的电涡流而造成的磁场损失，以及叠型矽钢片组成的铁芯有利于提高磁场强度，有利于提高测量精度。

一般电磁流量计在实际使用中由于对流场的敏感，都需要一定长度的前后直管段，本实用新型提出的插入式电磁流量计的导流管采用剖面为矩形的通孔，相对于圆形开孔对流场不敏感，有利于提高测量精度。

综上所述，本实用新型的插入式电磁流量计的导流管采用矩形剖面的通孔，对流场不敏感，且导流管采用非金属材料一次模压成型，磁场信号强，尺寸精度高，能够提高插入式电磁流量计的流量测量精度；把导流管内置于金属材质的插入管内，提高管道内的流体对插入管的冲击强度；采用叠型矽钢片组成的铁芯，提高磁场强度，增加测量信噪比，提高插入式电磁流量计的流量测量精度；采用插入式结构，可以不中断流体安装，大大减少安装工作量。

本实用新型设计了一种插入式电磁流量计，并在实验室搭建了对应的实验管道测量系统，同时利用其他插入式电磁流量计和本实用新型提出的插入式电磁流量计的进行测试，对实验数据进行分析与比较。实验数据给出了两种插入式电磁流量计电极的信号大小与流速的关系，显示了本实用新型提出的插入式电磁流量计所测得的信号强度更强且稳定性更好以及测量精度更高的特点，进一步证明了本实用新型的研究方案和技术路线达到了预期的目标。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (7)

1.一种插入式电磁流量计，其特征在于，所述插入式电磁流量计包括：插入管、导流管、线圈、铁芯、电极、O型密封圈以及底盖；

所述插入管为耐腐蚀金属材质的圆形管道，在圆形管道两侧开截面为矩形的开口；

所述导流管为耐腐蚀非金属材质，采取模压工艺一次成型，形状为在圆柱体；平行于圆柱体的圆形方向的剖面方向开一个截面为矩形的通孔，所述导流管内置于所述插入管内；所述导流管具有剖面为矩形的通孔，水流能通过导流管的一个矩形通孔流入，从另一个矩形通孔流出；

所述线圈放在所述导流管圆柱体的上下两端，通过恒定的励磁电流进行励磁，在矩形通孔内产生交变的磁场；

所述铁芯为叠型矽钢片组成，放在所述线圈的内部，连接上下所述线圈的磁路；

所述电极为耐腐蚀金属材质，放在矩形通孔的矩形剖面位置的两端，测量导电被测流体流动时在所述线圈产生的交变磁场下所产生的电动势；

所述O型密封圈放在所述插入管与所述导流管之间，防止管道被测流体进入所述插入管内部；

所述底盖为耐腐蚀金属材质，焊接在所述插入管底部，能防止管道被测流体进入所述插入管内部。

2.一种插入式电磁流量计，其特征在于，所述插入式电磁流量计包括：插入管、导流管、线圈、铁芯、电极、密封机构以及底盖；

所述导流管具有剖面为矩形的通孔，水流能通过导流管的矩形通孔的一个方向流入，从矩形通孔的另一个方向流出；

所述导流管内置于所述插入管内，所述导流管与插入管之间采用所述密封机构密封；所述线圈、铁芯及电极靠近所述导流管设置，所述底盖设置于所述插入管的一端。

3.根据权利要求2所述的插入式电磁流量计，其特征在于：

所述电极放在所述导流管的两侧；所述线圈设置于所述导流管上下两个端面；所述铁芯设置于所述线圈的内部，并连接上下所述线圈的磁路。

4.根据权利要求2所述的插入式电磁流量计，其特征在于：

所述底盖焊接于所述插入管的底端。

5.根据权利要求2所述的插入式电磁流量计，其特征在于：

所述导流管为非金属导流管，所述插入管为金属插入管；非金属导流管放置于金属插入管内部。

6.根据权利要求2所述的插入式电磁流量计，其特征在于：

所述铁芯为叠层矽钢片结构的铁芯。

7.根据权利要求2所述的插入式电磁流量计，其特征在于

所述密封机构为O型密封圈。

Images