一种高精感应大口径分体式电磁流量计的制作方法

文档序号:31451907发布日期:2022-09-07 13:30阅读:58来源:国知局

1.本发明涉及电磁流量计技术领域,具体为一种高精感应大口径分体式电磁流量计。


背景技术:

2.电磁流量计是通过外加磁场时感生的电动势来测量导电流体流量的一种仪器,其广泛应用于工业生产中。
3.现有的电磁流量计的内衬内衬管道一般采用耐腐蚀和耐磨材料,例如橡胶或ptfe材料,但电磁流量计长期应用到固体介质较多的流体中时,内衬内衬管道依然会受到较大程度的磨损,而基于电磁流量计的计量原理,其判断流量的大小是基于固定大小截面积的内衬管道,因此内衬管道的微小磨损在应用到流量计算时会严重影响到流量检测的精度。


技术实现要素:

4.本发明的目的在于提供一种高精感应大口径分体式电磁流量计,解决以下技术问题:如何提高固体介质较多流体流量检测时的精确度。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现:一种高精感应大口径分体式电磁流量计,包括:传感器壳体;内衬管道,设置在传感器壳体内,用于提供流体流量检测的空间;两个励磁线圈,相对设置于内衬管道的上下方,用于产生电磁场;传感电极,所述传感电极的检测端穿过内衬管道与液体接触,且成对的两个传感电极检测端相对设置;磨损计量块,嵌入设置在内衬管道内,用于检测内衬管道的磨损状况;转换器,用于根据内衬管道的磨损状况修正内衬管道的横截面积,及根据传感电极获得的检测电压及修正后的横截面积计算出流量大小。
6.于一实施例中,所述磨损计量块包括柱体块;所述柱体块内嵌入有多根均匀u型排布的漆包线,且漆包线的折弯点朝向所述内衬管道的中心轴;所述转换器通过漆包线断裂的数量判断内衬管道的磨损状况并据此对横截面积大小进行修正。
7.于一实施例中,所述漆包线均串联有第一电阻,且多根所述漆包线相互并联;所述转换器通过测量所有并联漆包线的电阻值判断内衬管道的磨损状况。
8.于一实施例中,所述磨损计量块至少设置有两个,且均匀圆周排布在内衬管道的内壁上。
9.于一实施例中,所述传感电极至少设置有两组,且每对传感电极之间的连线均通
过内衬管道的中心轴;通过传感电极检测的数据分析得到检测电压。
10.于一实施例中,传感电极中,一组传感电极之间的连线与磁感线的方向垂直,剩余组传感电极测得的电压值均通过其布置位置对应的系数进行加权;对传感电极获得的所有电压值进行分析,获得检测电压。
11.于一实施例中,所述检测电压的分析步骤为:s1、求出所有电压的平均值;s2、将每组电压值与平均值进行比较,获得差值的绝对值;s3、将绝对值与预设阈值进行比对:若每组传感电极测得的电压值与平均值的差值均小于预设阈值,则平均值即为检测电压;若某组传感电极测得的电压值与平均值的差值大于等于预设阈值,则检测电压为除去此组电压值的其余组电压值的平均值。
12.于一实施例中,所述传感电极包括端部和与端部相连的杆部;所述端部与内衬管道相紧贴,所述杆部密封贯穿内衬管道且受到远离内衬管道中心轴的弹性作用力。
13.于一实施例中,所述端部截面靠近流体的一边呈圆弧状。
14.于一实施例中,所述内衬管道进口端的管壁上设置有单向通气阀,且单向通气阀在特定大小的压力差下允许外部向内部通气。
15.本发明的有益效果:(1)本发明通过在将磨损计量块嵌入设置在内衬管道内来检测内衬管道的磨损状况,能够根据内衬管道的磨损程度对流道横截面积大小进行修正,通过修正的横截面来进行流量的计算,能够避免内衬管道磨损导致的检测精确度较低的问题。
16.(2)本发明通过多组传感电极的设置,能够综合判断电势差的大小,避免单点数据导致的测量数据误差较大的问题。
17.(3)本发明通过传感电极的具体结构设置,能够使传感电极的端部始终贴合在内衬管道上,且能够给内衬管道提供一定的支撑力,避免检测位置发生内凸的问题,进而进一步保证了检测的精确性。
18.(4)本发明通过单向通气阀的设置,能够避免负压对流量检测计带来的不利影响,保证了流量检测的正常进行。
附图说明
19.本发明的实施方式的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解,其中:图1是本发明流量检测计整体结构示意图;图2是本发明流量检测计传感电极的剖视图;图3是本发明流量检测计磨损计量块的剖视图;图4是本发明图2中a区域的局部结构放大图;图5是本发明图3中b区域的局部结构放大图;
图6是本发明磨损计量块一种实施方式的电路示意图。
20.附图标记:1、传感器壳体;2、内衬管道;3、励磁线圈;4、传感电极;5、磨损计量块;51、柱体块;52、漆包线;6、转换器;7、单向通气阀。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
22.请参阅图1-图5所示,本发明为一种高精感应大口径分体式电磁流量计,包括传感器壳体1,提供放置传感器各个组件的空间;内衬管道2,放置在传感器壳体1内,在检测时,流体会从内衬管道2内流通,内衬管道2选用耐磨、耐腐蚀材料;两个励磁线圈3,相对设置于内衬管道2的上下方,在检测流量时,两个励磁线圈3产生电磁场,进而流体在切割电磁场时会产生电势差;传感电极4,传感电极4的检测端穿过内衬管道2与液体接触,且成对的两个传感电极4检测端相对设置;通过传感电极4检测得到流体切割电磁场所产生的电势差,进而通过电势差判断出流体速度,进而得到流体的流量大小;磨损计量块5,嵌入设置在内衬管道2内,用于检测内衬管道2的磨损状况;通过对内衬管道2磨损状况的检测,能够根据内衬管道2的磨损程度对流道横截面积大小进行修正,通过修正的横截面来进行流量的计算,能够避免内衬管道2磨损导致的检测精确度较低的问题;转换器6,与传感电极4及磨损计量块5电性连接,用于根据内衬管道2的磨损状况修正内衬管道2的横截面积,及根据传感电极4获得的检测电压及修正后的横截面积计算出流量大小;转换器6为传感器的分析模块,通过获取的电压以及内衬管道2磨损信息的分析,能够获得更为准确的流量数据。
23.请参阅图1-图5所示,磨损计量块5包括柱体块51;柱体块51内嵌入有多根均匀u型排布的漆包线52,且漆包线52的折弯点朝向内衬管道2的中心轴;转换器6通过u型导线断裂的数量判断内衬管道2的磨损状况并据此对横截面积大小进行修正。
24.作为本发明的一种实施方式,本实施例提供了磨损计量块5具体的实施方式,具体的,磨损计量块5包括柱状块,采用与内衬管道2相同的材质,其内部均匀嵌入设置六根u型布置的漆包线52,因此在管道磨损时,柱体块51也会相对的磨损,而磨损量的大小可以通过漆包线52断裂的数量来判断,当磨损的数量超过预设阈值时,说明内衬管道2的磨损已经达到极限,因此不能继续使用,而漆包线52排布的密度决定了磨损量判断的精确度。
25.需要说明的是,本发明中的电磁流量计主要应用在固体介质较多的流体检测中,因此对内衬管道2的磨损较大,同时,漆包线52的线径极细,因此当柱体块51磨损至漆包线52所在位置点时,漆包线52会在流体的磨损下断裂,因此通过漆包线52的断裂数量按照磨损计量块5预先的布置信息即能获得此内衬管道2的磨损状况,进而通过磨损状况去修正内衬管道2的横截面积,提高了流量检测的准确性。
26.请参阅图1-图6所示,六根漆包线52均串联有第一电阻,且漆包线52相互并联;转换器6通过测量所有并联漆包线52的电阻值判断内衬管道2的磨损状况。
27.作为本发明的一种实施方式,请参阅图1-图6所示本实施例提供了判断漆包线52
断裂数量的具体实现方式,具体的,将漆包线52均串联第一电阻,并且使得串联第一电阻的漆包线52相互并联,因此,通过将阻值与预设的量值范围进行比对,即能获得串联电阻的数量,进而获得漆包线52断裂的数量。
28.需要说明的是,断裂后的漆包线52之间的阻值远大于第一电阻的大小,因此其在阻值判断时,其可以忽略不计。
29.请参阅图1-图5所示,磨损计量块5设置有2个,且均匀圆周排布在内衬管道2的内壁上。
30.作为本发明的一种实施方式,本实施例设置了多个磨损计量块5并使其均匀设置在内衬管道2的内壁上,由于流体的非均匀流动会使得内衬管道2的内壁受到不同程度的磨损,因此通过多个磨损计量块5分别获取不同位置点的磨损状况,通过多位置点的磨损量来拟合出横截面积,能够提高获得的横截面积大小的准确性,进而提高流量检测的准确性。
31.请参阅图1-图5所示,传感电极4设置有两组,且每对传感电极4之间的连线均通过内衬管道2的中心轴;通过两组传感电极4检测的数据分析得到检测电压。
32.作为本发明的一种实施方式,本实施例设置了多组传感电极4,每组传感电极4的连线均通过内衬管道2的中心轴,通过多组传感电极4的设置,能够避免某组传感电极4由于误差(例如由于某组传感电极4上堆积固态介质影响其精确度)导致整体获得流量值出现偏差,进而从传感电极4的角度提高了检测流量的精确度。
33.请参阅图1-图5所示,两组组传感电极4中,一组传感电极4之间的连线与磁感线的方向垂直,另一组传感电极4测得的电压值均通过其布置位置对应的系数进行加权;对传感电极4获得的所有电压值进行分析,获得检测电压。
34.作为本发明的一种实施方式,在两组传感电极4中,将其中一组按照常规与磁感线垂直的方式固定,另一组的传感电极4则分别与常规组的成一定角度,且其余组的每组传感电极4均设有与其布置位置相对应的加权系数,加权系数根据布置角度及多次试验拟合而来,因此将加权后的电压值及常规组的电压值之间相互比较,即能综合判断电势差的大小,避免单点数据导致的测量数据误差较大的问题。
35.检测电压的分析步骤为:s1、求出所有电压的平均值;s2、将每组电压值与平均值进行比较,获得差值的绝对值;s3、将绝对值与预设阈值进行比对:若每组传感电极4测得的电压值与平均值的差值均小于预设阈值,则平均值即为检测电压;若某组传感电极4测得的电压值与平均值的差值大于等于预设阈值,则检测电压为除去此组电压值的其余组电压值的平均值。
36.作为本发明的一种实施方式,本实施例给出了对各组传感电极4检测到的数据进行分析的具体方式,首先求出所有组数据的平均值,再将各组数据分别与平均值求差的绝对值,显然,当绝对值较大时,说明此组数据与其他组数据偏差较大,因此当绝对值大于预设阈值时,剔除此数据再求平均值,将获得的平均值作为检测电压,显然,此种方式能够减少误差数据对整体数据的影响,提高了获取检测电压的精确度,进而也提高了流量检测的精确度。
37.请参阅图1-图5所示,传感电极4包括端部和与端部相连的杆部;端部与内衬管道2相紧贴,杆部密封贯穿内衬管道2且受到远离内衬管道2中心轴的弹性作用力。
38.作为本发明的一种实施方式,本实施例给出了一种传感电极4结构具体布置的方式,具体的,传感电极4为螺栓状,其端部在内衬管道2内,杆部贯穿内衬管道2并通过密封圈进行密封,同时,杆部套接有压缩弹簧使其受到远离内衬管道2中心轴的弹性作用力,此种设置的意义在于,一方面使得传感电极4的端部始终贴合在内衬管道2上,即使内衬管道2磨损依然与内衬管道2相贴合,另一方面,内衬管道2在管道内出现负压时,会使得内衬管道2发生内凸的问题,因此通过传感电极4的结构设置,能够给内衬管道2提供一定的支撑力,避免检测位置发生内凸的问题,进而保证了检测的精确性。
39.请参阅图1-图5所示,端部截面靠近流体的一边呈圆弧状。
40.进一步的,本实施例提供了端部的具体结构设置,将端部与流体接触的部分设置为圆弧状,因此能够减少流体在流动时传感电极4端部对于流体的阻碍效果,进而能够减少流体检测计对于流体流动的影响,同时,圆弧状的结构能够减少流体中的固体介质在端部的堆积,减少了传感电极4产生检测误差的现象,进而提高了电压的检测精度。
41.请参阅图1-图5所示,内衬管道2进口端的管壁上设置有单向通气阀7,且单向通气阀7在特定大小的压力差下允许外部向内部通气。
42.作为本发明的一种实施方式,流体管道内经常容易发生负压的状况,为了进一步减少负压对流量监测计带来的不良影响,本实施例在内衬管道2进口端的管壁上设置有单向通气阀7,单向通气阀7只能允许外部向内部通气,且只能达到特定大小的压力差时才能进行,因此,在正常的流体检测过程中,单向通气阀7的设置不会对流体的流动及流量的检测带来任何影响,而当管道内的负压达到一定程度时,单向通气阀7的设置则能避免负压对流量检测计带来的不利影响,保证了流量检测的正常进行。
43.本发明的工作原理:本发明通过在将磨损计量块5嵌入设置在内衬管道2内来检测内衬管道2的磨损状况,能够根据内衬管道2的磨损程度对流道横截面积大小进行修正,通过修正的横截面来进行流量的计算,能够避免内衬管道2磨损导致的检测精确度较低的问题;通过多组传感电极4的设置,能够综合判断电势差的大小,避免单点数据导致的测量数据误差较大的问题;通过传感电极4的具体结构设置,能够使传感电极4的端部始终贴合在内衬管道2上,且能够给内衬管道2提供一定的支撑力,避免检测位置发生内凸的问题,进而进一步保证了检测的精确性;通过单向通气阀7的设置则能避免负压对流量检测计带来的不利影响,保证了流量检测的正常进行。
44.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1