專利名稱：磁敏式流量傳感系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁敏式流量傳感系統(tǒng)，尤其是一種磁敏霍爾元件的流量傳感器， 適用于氣體、液體的管道流量測量。
背景技術(shù)：
隨著儀表技術(shù)的發(fā)展，越來越多的流量儀表被應(yīng)用到各工業(yè)領(lǐng)域，按照目前最流行、最廣泛的分類法，流量計可分為容積式流量計、差壓式流量計、浮子流量計、渦輪流量計、電磁流量計、流體振蕩流量計中的渦街流量計、質(zhì)量流量計和插入式流量計。其中差壓流量計以其自身的應(yīng)用特點在流量測量中一直占有非常重要的地位，我國在流量測量中大約60%使用的是節(jié)流式差壓流量計，其廣泛應(yīng)用于工礦企業(yè)。壓式流量計分類，如孔板流量計、文丘里流量計、勻速管流量計等。文丘里流量計是一種節(jié)流流量計，它利用節(jié)流裝置前后的差壓與平均流速和流量的關(guān)系，根據(jù)差壓測量值計算流量，文丘里管式流量計結(jié)構(gòu)簡單、無插件，不干擾流體流動、壓損小、受流體物性變化影響小，便于實施、安全可靠， 測量精度高。文丘里管能夠獲得直管段和喉管段的壓力差，需要壓差變送器轉(zhuǎn)將壓力差的模擬信號換成壓力差的數(shù)字信號。現(xiàn)有的文丘里管的壓差變送器直接與流體接觸，造成文丘里流量計耐腐蝕、耐高溫性差?，F(xiàn)有的文丘里流量計采用專有的壓力變送器，存在量程范圍不可調(diào)節(jié)的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種磁敏式流量傳感系統(tǒng)，根據(jù)各類氣體、液體的流量測試要求，實現(xiàn)流量的高精度測量，適應(yīng)腐蝕性流體的流量測量。本發(fā)明解決技術(shù)問題的技術(shù)方案是一種磁敏式流量傳感系統(tǒng)，包括文丘里管1 ； 高壓腔2 ；高壓活塞3 ；高壓腔磁鋼4 ；高壓腔彈簧5 ；高壓腔磁敏元件6 ；高壓信號調(diào)理7 ；低壓信號調(diào)理8 ；低壓腔9 ；低壓活塞10 ；低壓腔磁鋼11 ；低壓腔彈簧12 ；低壓腔磁敏元件13 ； 多路轉(zhuǎn)換開關(guān)14 ； A/D轉(zhuǎn)換15 ；單片機(jī)16 ；液晶顯示17。本發(fā)明的技術(shù)原理是
采用文丘里管節(jié)流，依據(jù)伯努力方程和流體連續(xù)定律，管道流量大小與文丘里管直管端和喉管端的壓差的平方根成正比。文丘里管把流量信號變成差壓信號；流體推動高壓腔活塞和低壓腔活塞，文丘里管的直管段壓力分別通過高壓腔磁敏元件與高壓腔磁鋼的相對距離成正比；文丘里管的收縮段壓力分別通過低壓腔磁敏元件與低壓腔磁鋼的相對距離成正比；壓力信號通過磁敏元件轉(zhuǎn)化為電流信號，再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號進(jìn)入單片機(jī)，單片機(jī)依據(jù)流量公式計算得到流量，實現(xiàn)了流量的采集和處理，并在液晶顯示器上顯示流量數(shù)值。本發(fā)明的優(yōu)點是
1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，差壓變送采用磁敏元件，制造成本低。2、系統(tǒng)可靠性好，文丘里管結(jié)構(gòu)簡單、無插件、不干擾流體流動。
3、檢測介質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)，適合于測量各種類型的流體，以及單相流和多相流。4、量程范圍可調(diào)節(jié)，通過更換高壓腔和低壓腔內(nèi)的彈性系數(shù)不同的彈簧即可調(diào)節(jié)
測量量程。5、檢測工況適應(yīng)性強(qiáng)，磁敏元件與被測量流體隔離，測量系統(tǒng)具有耐高溫、耐腐蝕的特點。


圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖中
1、文丘里管；2、高壓腔；3、高壓活塞；4、高壓腔磁鋼5、高壓腔彈簧；6、高壓腔磁敏元件；7、高壓信號調(diào)理；8、低壓信號調(diào)理；9、低壓腔；10、低壓活塞；11、低壓腔磁鋼；12、低壓腔彈簧；13、低壓腔磁敏元件；14、多路轉(zhuǎn)換開關(guān)；15、A/D轉(zhuǎn)換；16、單片機(jī)；17、液晶顯示。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步描述。如圖1所示，本發(fā)明的自磁敏式流量傳感系統(tǒng)包括文丘里管1 ；高壓腔2 ；高壓活塞3 ；高壓腔磁鋼4 ；高壓腔彈簧5 ；高壓腔磁敏元件6 ；高壓信號調(diào)理7 ；低壓信號調(diào)理8 ； 低壓腔9 ；低壓活塞10 ；低壓腔磁鋼11 ；低壓腔彈簧12 ；低壓腔磁敏元件13 ；多路轉(zhuǎn)換開關(guān) 14 ； A/D轉(zhuǎn)換15 ；單片機(jī)16 ；液晶顯示17。流體從文丘里管1流過，當(dāng)管路中液體流經(jīng)文丘里管時，液流斷面收縮，在收縮斷面處流速增加，壓力降低，使文丘里管前后產(chǎn)生壓差，再根據(jù)測得的壓差計算流量。文丘里直管段的流體流入高壓腔2，喉管段的流體流入低壓腔9。高壓活塞3在流體壓力的推動下克服高壓腔彈簧5的作用力向下移動，在高壓活塞3底部的高壓腔磁鋼4隨之向下移動，高壓腔磁鋼4與固定在高壓腔2底部的高壓腔磁敏元件6的相對距離縮短，高壓腔磁敏元件 6輸出的電流信號變大，并輸入到高壓信號調(diào)理7。低壓活塞10在流體壓力的推動下克服低壓腔彈簧12的作用力向下移動，在低壓活塞10底部的低壓腔磁鋼11隨之向下移動，低壓腔磁鋼11與固定在低壓腔9底部的低壓腔磁敏元件13的相對距離縮短，低壓腔磁敏元件13輸出的電流信號變大，并輸入到低壓信號調(diào)理8。多路轉(zhuǎn)換開關(guān)14實現(xiàn)高壓信號和低壓信號測量通道的選擇，高壓信號調(diào)理7和低壓信號調(diào)理8中的電流信號經(jīng)過多路轉(zhuǎn)換開關(guān)14，A/D轉(zhuǎn)換15后，以數(shù)字量的形式送入單片機(jī)16中，單片機(jī)中存儲了文丘里管的壓力差，然后依據(jù)流量計算公式
Q = K-JIP計算出管道流量，其中K為文丘里管常數(shù)，ΔP為壓力差。最后應(yīng)說明的是以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明， 盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種磁敏式流量傳感系統(tǒng)，包括文丘里管、高壓腔、高壓活塞、低壓腔、低壓活塞、高壓腔磁鋼、高壓腔磁敏元件、高壓腔彈簧、低壓腔磁鋼、低壓腔磁敏元件、低壓腔彈簧、高壓信號調(diào)理、低壓信號調(diào)理、多路轉(zhuǎn)換開關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換、單片機(jī)、液晶顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁敏式流量傳感系統(tǒng)，其特征是，高壓腔磁鋼和低壓腔磁鋼分別安裝在高壓活塞和低壓活塞的底部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁敏式流量傳感系統(tǒng)，其特征是，高壓腔磁敏元件和壓腔磁敏元件分別安裝在高壓腔和低壓腔的底部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁敏式流量傳感系統(tǒng)，其特征是，高壓腔與文丘里管直管段相連接，低壓腔與文丘里管喉管段相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁敏式流量傳感系統(tǒng)，其特征是，高壓腔磁鋼與高壓腔磁敏元件相向設(shè)置，低壓腔磁鋼與低壓腔磁敏元件相向設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于測量流體體積流量的磁敏式流量傳感系統(tǒng)，屬于流體測量領(lǐng)域。其技術(shù)方案是本發(fā)明提供了一種磁敏式流量傳感系統(tǒng)，包括文丘里管、高壓腔、高壓活塞、低壓腔、低壓活塞、高壓腔磁鋼、高壓腔磁敏元件、高壓腔彈簧、低壓腔磁鋼、低壓腔磁敏元件、低壓腔彈簧、高壓信號調(diào)理、低壓信號調(diào)理、多路轉(zhuǎn)換開關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換、單片機(jī)、液晶顯示。流體經(jīng)過直徑逐漸收縮的文丘里管產(chǎn)生壓力降，通過高壓腔磁敏元件和低壓腔的磁敏元件檢測出高壓和低壓值，經(jīng)過多路轉(zhuǎn)換開關(guān)切換、A/D轉(zhuǎn)換、單片機(jī)采集到高壓和低壓信號，并在內(nèi)部計算得到流量值，在液晶顯示模塊顯示出管道流體的流量。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，適合于各類流體的流量測量。
文檔編號G01F1/56GK102445241SQ201010298430
公開日2012年5月9日 申請日期2010年10月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月5日
發(fā)明者俞建峰 申請人:俞建峰