CN87207151U - 电磁流量计 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种由外壳、压板、电极(6)、陶瓷内衬(7)、励磁线圈(8)及包括转换器的电磁流量计，其特征在于：电极由导电陶瓷材料制成，转换器具有自动调零的电子开关。这样，这种电磁流量计有良好的耐腐蚀性、耐磨性，有良好密封性，能自动消除零点漂移影响，使测量精度提高，由于电极不用铂金而用导电陶瓷材料，因此电磁流量计价格便宜，可广泛用腐蚀性强和磨损性强的介质流量测量。

Description

本实用新型涉及一种陶瓷内衬电磁流量计，具体地说是一种用来测定盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸等各种酸类、热碱溶液、矿浆、泥浆等磨损性介质之体积流量的陶瓷内衬电磁流量计。

业已知道的西德KROHNE公司首创氧化铝陶瓷作为内衬的X－1000型电磁流量计，这种氧化铝陶瓷电磁流量计采用融熔氧化铝陶瓷做成内衬，用铂金材料做成电极，转换器部分中具有手动调零方式来调节流量之零点。但是，与被测介质直接相接触用来拾取感应电势信号的电极，到目前为止，世界各国历来是用金属材料做成的，故常称为“金属电极”。KROHNE公司采用铂金做电极，除了价格昂贵这一缺点之外，更主要的缺点是不具有耐磨性，虽然铂金电极要比其他任何金属材料具有较好的耐腐蚀性，可是经受不住矿浆、泥浆之类介质的磨损。因此，尽管内衬采用了氧化铝陶瓷可以有很强的耐腐蚀性和耐磨损性，但由于铂电极的存在损失了耐磨性这一重要的性能指标。再次，铂电极和其他金属电极一样，其热膨胀系数和陶瓷材料的热膨胀系数有显著的差别，当被测介质的温度发生变化时，就会影响电极部分的密封性，从而影响了电磁流量计的耐压力性能。而手动调零方法要关闭阀门，使流量为零，并使流量计管道中充满静止的液体，然后按动按钮或用螺丝刀调节调零电位器使输出电流和显示值回到零点。这一方法的缺点是没有解决由于各种干扰及地电流等引起的零点漂移及消除零漂的影响问题。手动调零只能在某一时刻作一次性调节，电磁流量计在测量过程中的零漂则无法解决。口径较大时，用户不允许用关闭阀门的方法来手动调零。

本实用新型的目的是提供一种电极为陶瓷材料和具有自动调节零点转换器的电磁流量计，这样电极部分具有和氧化铝陶瓷内衬同样的耐腐蚀和耐磨性，由于内衬和电极均采用陶瓷材料，膨胀系数接近，则密封性能提高，可耐较高压力与温度。电极不用铂金而用陶瓷材料则价格便宜由于转换器中能自动调节零点，则可消除零点漂移影响。

根据上述目的，在本实用新型陶瓷内衬电磁流量计中，电极采用一种硅化钼的导电陶瓷材料，按设计要求的形状和尺寸开好模具，然后成型，再经过高温烧结，最后经过精密磨床磨制而成。采用这种材料制成的电极除了和金属电极同样的导电性能之外，还具有金属电极所没有的高耐腐蚀性和耐磨性。另外转换器部分中采用四通道CMOS电子开关实现自动调零，克服了已有技术手动调零的缺点，消除零点漂移影响。

本实用新型实施例结合附图加以描述。

图1为电磁流量计传感器的结构图；

图2为电极结构图；

图3为电磁流量计传感器、转换器及其自动调零电子开关连接图。

根据图2所示电极结构开好模具，并经成型、烧结、精磨等工艺过程制作出符合要求的电极形状，材料采用导电陶瓷材料硅化钼，这些加工可由陶瓷材料厂完成。图1所示的陶瓷内衬7，其内径和流量计公称口径一致，壁厚一般为6毫米，流量计口径增大时，壁 适当加厚，以增加其机械强度。陶瓷内衬材料用三氧化二铝（Al₂O₃），其纯度指标为99％。陶瓷内衬的加工过程和电极加工一样，也预先开好模具、再经成型、高温烧结和精磨等工艺过程，亦由陶瓷材料厂完成。

如图1所示，电磁流量计传感器的外壳1是用钢材料制成的圆筒形外壳，用以保护电极6和励磁线圈8，同时起着磁屏蔽的作用，压板2和螺母4用来固定电极6，压板用弹簧钢制成并经淬火热处理，以增强其刚度。绝缘垫片3用以防止电极6上拾取的感应电势为外壳1所短路。为了增强绝缘性能，其厚度不能太薄，用聚四氟乙烯加工而成。密封垫圈5用橡胶制成，防止电极处泄漏。

电极6按图1装配完成后，应当进行耐压力试验，试验压力为工作压力的1.5倍，在耐压试验过程中电极处应无泄漏现象。经耐压试验合格后，才能进行励磁线圈8的装配。

图3表明电磁流量计传感器15、转换器16及其自动调零电子开关之间的相互关系，图3中，9、10、11、12分别为一片CMOS四通道电子开关集成电路内的四只电子开关，A2、A3、A4分别为三只集成电路运算放大器，R1～R9为电阻。转换器内的励磁电路14向传感器的励磁线圈8提供励磁电流，用于产生磁场。当陶瓷内衬7内有流体切割磁力线运动时，则流体产生感应电势，此感应电势与流速成正比（以此测量流量）。并由一对电极6拾取，此感应电势经屏蔽电缆线送到转换器电子开关9和10上。

电子开关9和10按照一定频率同步地进行动作。一般每个信号周期换向一次。例如，在第一信号周期内，使电子开关9和10向上动作，这时，A点信号通过电子开关9送到C点，B点信号通过电子开关10送到D点，第二个信号周期内，使电子开关9和10向下动作，这时，A点信号通过电子开关9传送到D点，B点信号通过电子开关10传送到C点。在第三个周期内的动作过程重复第一个周期的动作过程。如此不断地重复循环下去，就能不断地使信号正向和反向到后级放大电路。由于流量信号是三值波（正值、零值、负值），正向输入时得到正向输出电流，反向输入时得到反向输出电流，这时经后级采样电路的作用变成正向输出。这样就能消除零点漂移的影响，结果使输出零点十分稳定，完成了自动调零，克服了手动调零的缺点。

本实用新型由于内衬和电极均采用陶瓷材料，因而有良好的耐腐蚀性和耐磨性，并且由于两者热膨胀系数相同，则电极密封性好，提高耐温和耐压性能，由于电极不用铂金而用导电陶瓷材料，价格大为降低。在转换器中采用自动调零电子开关则可自动地消除零点漂移影响，使测量精度提高，这样电磁流量计可广泛用于腐蚀性及磨损性强的介质流量测量。

Claims (3)

1、一种由外壳1、压板2、电极6、陶瓷内衬7、励磁线圈8并包括转换器的电磁流量计，其特征在于：a.电极是由导电陶瓷材料制成；b.转换器具有自动调零电子开关。

2、根据权利要求1所述的电磁流量计，其特征在于：制成电极的导电陶瓷材料是硅化钼。

3、根据权利要求1所述的电磁流量计，其特征在于：自动调零电子开关是由一片CMOS组成的四通道电子开关。

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