專利名稱：一種新型的電磁流量計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種流量計(jì)，特別是涉及利用法拉第電磁感應(yīng)原理來測量導(dǎo)電液體介質(zhì)的一種新型結(jié)構(gòu)的電磁流量計(jì)。
背景技術(shù)：
電磁流量計(jì)是基于法拉第原理電磁感應(yīng)定律。即在導(dǎo)電液體周圍設(shè)置磁場，當(dāng)導(dǎo) 電液體在磁場中切割磁力線時(shí)，產(chǎn)生與液體平均流速成正比的感應(yīng)電勢，感應(yīng)電壓信號通 過二個(gè)或二個(gè)以上與液體接觸的電極檢出，并通過電纜送至轉(zhuǎn)換器智能化處理后，實(shí)現(xiàn)液 體瞬間時(shí)流量、累積流量的顯示及流量數(shù)據(jù)與微機(jī)系統(tǒng)之間的通訊和控制。因流量管內(nèi)沒有可動(dòng)部件，經(jīng)過流量計(jì)的介質(zhì)無壓力損失，其測量準(zhǔn)確度高，性能 可靠，已在各行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。現(xiàn)有的電磁流量計(jì)，參見

圖1，其主要由信號處理轉(zhuǎn)換器1、測量管4、上下線圈3、 上下鐵芯5、左右測量電極2等組成。其中上下線圈3對稱的設(shè)置在測量管4上，而上下鐵 芯5分別設(shè)置在上下線圈3中，并安置在測量管4上，左右測量電極2對稱設(shè)置在測量管4 左右兩側(cè)，并垂直與上下線圈3在測量管4內(nèi)產(chǎn)生的磁力線6。該電磁流量計(jì)在運(yùn)行時(shí)，由信號處理轉(zhuǎn)換器1向上下線圈3提供恒定的勵(lì)磁電流， 在測量管4內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)磁場。當(dāng)導(dǎo)電介質(zhì)按一定的流向(如圖中標(biāo)識7所示)通過測量管 4時(shí)，左右兩端電極2產(chǎn)生與液體平均流速成正比的感應(yīng)電勢，其產(chǎn)生的電壓通過導(dǎo)線送至 信號處理轉(zhuǎn)換器1智能化處理后，可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電液體瞬時(shí)流量、累積流量的顯示及流量數(shù)據(jù) 與微機(jī)系統(tǒng)之間的通訊和控制。由上述技術(shù)方案得到的大管徑管道式電磁流量計(jì)的線圈大，測量管較長，線圈之 間和檢測電極之間距離較大，電極處于上下線圈的中間位置，在理論上講平行磁場時(shí)其信 號最好，但實(shí)際上很難做到，本身大口徑的磁場強(qiáng)度就弱，其中間位置的電極處磁場更弱， 其檢測信號較差。線圈一般采用銅金屬線制造，小口徑線圈與大口徑線圈相比，由于其阻值 與匝數(shù)及線圈面積的關(guān)系，大口徑電磁流量計(jì)線圈的重量要大許多，比如DN50mm線圈重量 約為1kg，而DNlOOOmm線圈的重量大達(dá)30kg左右。目前，有些廠家在生產(chǎn)大口徑時(shí)采用增大線圈的勵(lì)磁電流來減少線圈的匝數(shù)，但 線圈的重量也不會降得太多，加大了大口徑的制造成本。當(dāng)大口徑電磁流量在使用過程中， 其信號電極易積垢或與外殼接通，而影響產(chǎn)品使用壽命時(shí)，一般情況大口徑的電磁流量計(jì) 沒有什么辦法送檢，當(dāng)有條件送檢時(shí)，其拆卸、安裝、維護(hù)、檢測費(fèi)用巨大，現(xiàn)在雖然制定了 大口徑電磁流量計(jì)在線檢測的試行規(guī)范，其精度也只能由分析推算，并不能使產(chǎn)品得到修 復(fù)，所判定的精度沒有說服力，無法讓用戶滿意；如降級使用，滿足不了設(shè)計(jì)要求，同樣也得 不到用戶滿意，這樣在線檢測意義不大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有大口徑電磁流量計(jì)所存在的線圈重量大、成本高、磁場強(qiáng)度弱、測量精度低以及實(shí)用性差等問題，而提供一種新型的電磁流量計(jì)，該電磁流量計(jì)要求較短的 測量管，并縮小兩電極之間的距離，而線圈可與小口徑線圈相一致，以降低整個(gè)電磁流量計(jì) 的重量和成本，同時(shí)該電磁流量計(jì)具有小口徑電磁流量計(jì)一樣的檢測信號。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案 一種新型的電磁流量計(jì)，該電磁流量計(jì)包括信號處理轉(zhuǎn)換器、測量管；所述電磁流 量計(jì)還包括電極測量裝置，所述電極測量裝置包括一線圈、一鐵芯以及一對測量電極，所述 線圈安置于測量管上，所述鐵芯置于所述的線圈之中，并安置在所述的測量管上，所述一對 測量電極從測量管和鐵芯中穿過，所述一對測量電極的一端與測量管中的介質(zhì)接觸，另一 端接入信號處理轉(zhuǎn)換器。所述線圈與小口徑電磁流量計(jì)的線圈一致。所述電磁流量計(jì)包括一個(gè)或多個(gè)電極測量裝置。所述電磁流量計(jì)中的電極測量裝置進(jìn)行串接或并接。所述電磁流量計(jì)中的電極測量裝置對稱的設(shè)置在測量管上。根據(jù)上述技術(shù)方案得到的本發(fā)明廣泛地用于石油、化工、食品、造紙、制糖、冶金、 紡織、制藥等行業(yè)及環(huán)保、市政管理、水利建設(shè)、河流疏浚等領(lǐng)域中，用來測量各種酸、堿、 鹽、泥沙、礦漿、紙漿、玉米漿、纖維漿、糖漿、石灰水、污水、給排水、雙氧水、啤酒、麥汁、飲料 等導(dǎo)電液體介質(zhì)的體積流量計(jì)量。本發(fā)明相對于傳統(tǒng)的大口徑電磁流量計(jì)具有以下有點(diǎn)(1)線圈小，降低線圈重量和成本；(2)檢測信號強(qiáng)；(3)使用壽命長；(4)檢測流量下限低；(5)維護(hù)、保養(yǎng)、檢測以及送檢時(shí)費(fèi)用小；(6)實(shí)用性強(qiáng)。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
來進(jìn)一步說明本發(fā)明。圖1為現(xiàn)有大口徑電磁流量計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為具有一對電極結(jié)構(gòu)的本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為具有二對并聯(lián)電極結(jié)構(gòu)的本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為具有二對串聯(lián)電極結(jié)構(gòu)的本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為具有四對并聯(lián)電極結(jié)構(gòu)的本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為具有四對串聯(lián)電極結(jié)構(gòu)的本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。實(shí)施例1參見圖2，該實(shí)施例中，電磁流量計(jì)包括信號處理轉(zhuǎn)換器100、測量管200以及一個(gè)電極測量裝置300。其中電極測量裝置300由一線圈301、一鐵芯302以及一對測量電極303組成。線 圈301安置于測量管200上，而鐵芯302置于線圈301之中，并安置在測量管200上。電極 測量裝置300中一對測量電極303從測量管200和鐵芯302中穿過，并且這一對測量電極 的一端與測量管200中流過的介質(zhì)接觸，而另一端接入信號處理轉(zhuǎn)換器100。
通過上述技術(shù)方案形成的大口徑電磁流量計(jì)中測量管200的長度相對于傳統(tǒng)的 大口徑電磁流量計(jì)中的測量管較短。由于測量電極是直接貫穿測量管和鐵芯，而鐵芯是安置在線圈中，繼而大大降低 線圈與測量電極之間的距離，并且兩測量電極距離小且靠近磁場最強(qiáng)的地方，這樣能夠使 得線圈做的小，可以與小口徑電磁流量計(jì)中線圈(具體如DN50mm DNlOOmm) —致，從而 大大降低線圈重量和成本，并使得得到的大口徑電磁流量計(jì)具有小口徑電磁流量計(jì)一樣強(qiáng) 的檢測信號該電磁流量計(jì)在運(yùn)行時(shí)，由信號處理轉(zhuǎn)換器100向線圈301提供恒定的勵(lì)磁電流， 使得線圈301在測量200內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)磁場，該感應(yīng)磁場的磁力線400如圖2所示。當(dāng)導(dǎo)電 介質(zhì)按一定的流向(如圖中標(biāo)識500所示)通過測量管200時(shí)，一對測量電極303產(chǎn)生與 導(dǎo)電介質(zhì)平均流速成正比的感應(yīng)電勢，其產(chǎn)生的電壓通過導(dǎo)線送至信號處理轉(zhuǎn)換器100智 能化處理后，可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電液體瞬時(shí)流量、累積流量的顯示及流量數(shù)據(jù)與微機(jī)系統(tǒng)之間的通 訊和控制。實(shí)施例2參見圖3，該實(shí)施例中給出的電磁流量計(jì)在結(jié)構(gòu)上與實(shí)施例1中的電磁流量計(jì)類 似，其它部件一致包括信號處理轉(zhuǎn)換器100、測量管200，就是增加一個(gè)電極測量裝置300， 具有兩個(gè)電極測量裝置300，每個(gè)電極測量裝置300的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1中一致，此處不加以 贅述。該實(shí)施例中的兩個(gè)電極測量裝置300對稱設(shè)置在測量管200上，并且兩個(gè)電極測 量裝置300之間并聯(lián)相接(即兩個(gè)電極測量裝置300中兩對測量電極303之間進(jìn)行并聯(lián))。 這樣的結(jié)構(gòu)能夠保證兩個(gè)電極測量裝置相互獨(dú)立的工作，從而能夠?qū)崿F(xiàn)其中有一個(gè)電極測 量裝置在使用出現(xiàn)故障時(shí)，另一個(gè)電極測量裝置能正常工作，并不會影響流量計(jì)的使用，大 大增加了流量計(jì)的使用壽命。該實(shí)施例中的技術(shù)方案主要適用于較小口徑以上的電磁流量 計(jì)，其具體運(yùn)行過程如實(shí)施例1中所述，此處不加以贅述。實(shí)施例3參見圖4，該實(shí)施例中給出的電磁流量計(jì)在結(jié)構(gòu)組成上與實(shí)施例2中給出的電磁 流量計(jì)一致，包括信號處理轉(zhuǎn)換器100、測量管200以及兩個(gè)電極測量裝置300。與實(shí)施例2 不同之處在于，本實(shí)施例中的兩個(gè)電極測量裝置300之間采用串聯(lián)相接(即兩個(gè)電極測量 裝置300中兩對測量電極303之間進(jìn)行串聯(lián))，并對稱的設(shè)置在測量管200上。由于本實(shí)施例中兩個(gè)電極測量裝置是串聯(lián)，所以兩個(gè)電極測量裝置檢測到的檢測 信號可以疊加，使得檢測信號較強(qiáng)，故在極小的流速狀態(tài)下，也能產(chǎn)生有用的檢測信號，使 得電磁流量計(jì)檢測流量下限低，提高了電磁流量計(jì)的檢測精度。該實(shí)施例中的技術(shù)方案主 要適用于較小口徑以上的電磁流量計(jì)，其具體運(yùn)行過程如上所述，此處不加以贅述。實(shí)施例4
參見圖5，該實(shí)施例中電磁流量計(jì)包括信號處理轉(zhuǎn)換器100、測量管200以及四個(gè) 電極測量裝置300，該四個(gè)電極測量裝置300之間并聯(lián)相接(即四個(gè)電極測量裝置300中的 四對測量電極303之間進(jìn)行并聯(lián))，并且對稱的設(shè)置在測量管200上。本實(shí)施例中電磁流量計(jì)采用四個(gè)并聯(lián)的電極測量裝置，四個(gè)電極測量裝置能夠獨(dú) 立的運(yùn)行，能夠?qū)崿F(xiàn)其中某些電極測量裝置在使用出現(xiàn)故障時(shí)，另外的電極測量裝置能正 常工作，并不會影響流量計(jì)的使用，極大的增加了流量計(jì)的使用壽命。其相對于實(shí)施例2中 給出的電磁流量計(jì)具有更高的使用壽命。該實(shí)施例中的技術(shù)方案主要適用于較大口徑以上 的電磁流量計(jì)，其具體運(yùn)行過程如上所述，此處不加以贅述。實(shí)施例5
參見圖6，該實(shí)施例中的電磁流量計(jì)與實(shí)施例4中的電磁流量計(jì)一樣，包括信號處 理轉(zhuǎn)換器100、測量管200以及四個(gè)電極測量裝置300，但這四個(gè)電極測量裝置300之間串 聯(lián)相接(即四個(gè)電極測量裝置300中的四對測量電極303之間進(jìn)行串聯(lián))，并且對稱的設(shè)置 在測量管200上。本實(shí)施例中電磁流量計(jì)采用四個(gè)串聯(lián)的電極測量裝置，使得這四個(gè)電極測量裝置 檢測到的檢測信號可以疊加，能夠得到很強(qiáng)的檢測信號，故在極小的流速狀態(tài)下，也能產(chǎn)生 有用的檢測信號。所以相對于實(shí)施例3給出的電磁流量計(jì)，本實(shí)施例中的電磁流量計(jì)，其檢 測流量下限更低，檢測精度更高。該實(shí)施例中的技術(shù)方案主要適用于較大口徑以上的電磁 流量計(jì)，其具體運(yùn)行過程如上所述，此處不加以贅述。通過上述多個(gè)技術(shù)方案可知，其大口徑電磁流量計(jì)測量管長度要求較短，線圈可 做得很小，在大口徑電磁流量計(jì)上安置的核心部件可以做得更小，其制造成本較低，可以很 方便地設(shè)計(jì)成很小可拆卸式核心的傳感器部分。所以在維護(hù)、保養(yǎng)、檢測、送檢時(shí)費(fèi)用較小。 也可以根據(jù)用戶不同的要求設(shè)計(jì)三對、五對、六對測量電極等及更多對電極結(jié)構(gòu)的電磁流 量計(jì)，已獲得更高使用壽命和可檢微流量(層流)的電磁流量計(jì)。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變 化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其 等效物界定。
權(quán)利要求
一種新型的電磁流量計(jì)，該電磁流量計(jì)包括信號處理轉(zhuǎn)換器、測量管；其特征在于，所述電磁流量計(jì)還包括電極測量裝置，所述電極測量裝置包括一線圈、一鐵芯以及一對測量電極，所述線圈安置于測量管上，所述鐵芯置于所述的線圈之中，并安置在所述的測量管上，所述一對測量電極從測量管和鐵芯中穿過，所述一對測量電極的一端與測量管中的介質(zhì)接觸，另一端接入信號處理轉(zhuǎn)換器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的電磁流量計(jì)，其特征在于，所述線圈與小口徑電 磁流量計(jì)的線圈一致。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的電磁流量計(jì)，其特征在于，所述電磁流量計(jì)包括 一個(gè)或多個(gè)電極測量裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種新型的電磁流量計(jì)，其特征在于，所述電磁流量計(jì)中的 電極測量裝置進(jìn)行串接或并接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種新型的電磁流量計(jì)，其特征在于，所述電磁流量計(jì)中 的電極測量裝置對稱的設(shè)置在測量管上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型的電磁流量計(jì)，該電磁流量計(jì)包括信號處理轉(zhuǎn)換器、測量管以及電極測量裝置，所述電極測量裝置包括一線圈、一鐵芯以及一對測量電極，所述線圈安置于測量管上，所述鐵芯置于所述的線圈之中，并安置在所述的測量管上，所述一對測量電極從測量管和鐵芯中穿過，所述一對測量電極的一端與測量管中的介質(zhì)接觸，另一端接入信號處理轉(zhuǎn)換器。本發(fā)明要求較短的測量管，并縮小兩電極之間的距離，而線圈可與小口徑線圈相一致，以降低整個(gè)電磁流量計(jì)的重量和成本，同時(shí)該電磁流量計(jì)具有小口徑電磁流量計(jì)一樣的檢測信號。
文檔編號G01F1/58GK101865712SQ201010146240
公開日2010年10月20日 申請日期2010年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月13日
發(fā)明者徐財(cái)云, 蘇林波, 趙靜, 魯金祥 申請人:上海羅托克自動(dòng)化儀表有限公司