电磁式流量测量装置的制作方法

1.本发明涉及液体流量检测领域，特别涉及一种电磁式流量测量装置。


背景技术：

2.电磁式流量测量装置具有测量精度高、线性度好、测量管内无构件影响等优势。此类产品在市场上已经比较成熟，常用于住宅用水，工业用水的测量。
3.相关技术中的电磁式流量测量装置具有一特制测量管，在对流体管路进行测量时，必须断开原有的流体管路，串联上特制测量管才能实现测量。但是在加装特制测量管后，必然使得原有的流体管路内的阻力增加，导致测量精度降低。
4.特别是在车用内燃机的冷却系统流量测量过程中，由于其水路结构复杂，布置空间紧凑，且所测流量相对较小，加装一段特制测量管到原有的水路系统中，必然带来阻力的显著增加，而且各水路的支路都加装特制测量管后，阻力增加比例存在不均匀的现象，最终导致测量结果精度较低，严重的误差可能会达到30％以上，导致测量结果准确性大大下降。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种电磁式流量测量装置，以提高电磁式流量测量装置的测量精度。
6.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。
7.根据本发明的一个方面，本发明提供一种电磁式流量测量装置，该电磁式流量测量装置包括：壳体，其内设有一用于穿设所述待测管道的测量通道；磁性件，用于为所述测量通道提供磁场；电极，包括相对设置的第一电极和第二电极，所述第一电极与所述第二电极能够穿设于所述待测管道内，并分别与所述流体介质电连接，所述第一电极与所述第二电极分别用于测量所述流体介质在所述磁场的作用下产生的电动势；转换器，其电连接所述第一电极和所述第二电极，所述转换器根据所述第一电极测量的电动势和所述第二电极测量的电动势得到流体的流量。
8.本技术一些实施例，所述电磁式流量测量装置还包括调节杆；所述调节杆可伸缩地穿设于所述壳体上；所述调节杆的一端伸入所述测量通道内，并用于与所述待测管道的外周壁相抵持，所述调节杆的另一端伸出所述壳体外。
9.本技术一些实施例，所述调节杆设有多个，并环绕所述测量通道的周向间隔地设置。
10.本技术一些实施例，位于所述测量通道的同一横截面内的多个调节杆为一调节杆组；所述调节杆组设有多组，并沿所述测量通道的延伸方向间隔地设置。
11.本技术一些实施例，所述调节杆包括杆部和抵接部；所述杆部可伸缩地穿设于所述壳体上；所述杆部的一端伸入所述测量通道内；所述杆部的另一端伸出所述壳体外；所述抵接部设于所述杆部位于所述测量通道内的一端，并用于与所述待测管道的外周壁相抵持。
12.本技术一些实施例，所述电磁式流量测量装置还包括两插件；所述插件设有用于穿设所述电极的插孔，两所述插件用于分别穿设于所述待测管道的相对两侧。
13.本技术一些实施例，所述插件伸入所述待测管道的一端的端部上凸设有固定环；所述固定环用于与所述待测管道的内周壁相抵接。
14.本技术一些实施例，所述壳体上设有相对设置的第一窗口和第二窗口；所述第一电极设于所述第一窗口内；所述第二电极设于所述第二窗口内。
15.本技术一些实施例，所述磁性件包括第一磁性件和第二磁性件；所述第一磁性件和所述第二磁性件对称地设于所述测量通道的两侧。
16.本技术一些实施例，所述测量通道的横截面呈圆形；所述第一磁性件和所述第二磁性件的横截面为弧形，且所述第一磁性件和所述第二磁性件与所述测量通道的形状相适配。
17.由上述技术方案可知，本发明实施例至少具有如下优点和积极效果：
18.本发明实施例的电磁式流量测量装置，利用壳体内设有一用于穿设待测管道的测量通道，且磁性件能够用于为测量通道提供磁场，将待测管道穿设在测量通道内，使得待测管道内流体介质能够在磁场的作用下产生感应电动势，再利用第一电极和第二电极分别测量出流体介质在磁场的作用下产生的电动势，进而能够通过转换器将第一电极测量的电动势和第二电极测量的电动势转换成流体的流量。由于能够直接将待测管道穿设在测量通道内就能够测量出流体的流量，不需要断开待测管道加装测量管进行测量，从而不会影响待测管道内流体介质的流量，能够更精确地测量出待测管道内的流量。并且，由于采用了外接式的电极，能够方便对电极表面进行清洗，避免了电极受污染而导致的测量误差，进一步保证测量结果的准确性。此外，还能够通过更换不同量程电极，将不同管径的待测管道穿设在测量通道内进行测量，使得本装置具有通用性。
附图说明
19.图1是本发明一实施例的电磁式流量测量装置的结构示意图。
20.图2是图1的分解结构示意图。
21.图3是图1中的壳体和调节杆的结构示意图。
22.图4是图1的剖视图。
23.图5是图1中电极和插件的结构示意图。
24.图6是图1的侧视图。
25.附图标记说明如下：1、电磁式流量测量装置；11、壳体；111、测量通道；112、接管；113、第一窗口；114、第二窗口；12、调节杆；121、杆部；122、抵接部；123、驱动部；13、磁性件；131、第一磁性件；132、第二磁性件；14、电极；141、第一电极；142、第二电极；15、插件；151、插孔；152、固定环；153、密封圈；16、转换器；161、安装管；162、显示屏；163、第一接口；164、第二接口；2、待测管道；21、穿孔。
具体实施方式
26.体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说
明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。
27.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
28.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
29.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
30.相关技术中的电磁式流量测量装置具有一特制测量管，在对流体管路进行测量时，必须断开原有的流体管路，串联上特制测量管才能实现测量。但是在加装特制测量管后，必然使得原有的流体管路内的阻力增加，导致测量精度降低。
31.本发明提供一种电磁式流量测量装置1，用于测量待测管道2内流体介质的流量，以解决上述相关技术中所存在的问题。
32.图1是本发明一实施例的电磁式流量测量装置的结构示意图。图2是图1的分解结构示意图。
33.请参阅图1至图2，本发明一实施例提供的电磁式流量测量装置1包括壳体11、调节杆12、磁性件13、电极14、插件15和转换器16。
34.壳体11呈管状结构，其内部的中空空间形成一测量通道111，供待测管道2穿设其中。壳体11用于安装调节杆12、磁性件13和转换器16。
35.壳体11横截面上的内轮廓呈圆形，即测量通道111的横截面呈圆形。
36.在其他一些实施例中，壳体11横截面上的内轮廓也可以是其他多边形形状，在此不作限制。
37.需要说明的是，壳体11横截面上的外轮廓可以与壳体11横截面上的内轮廓一致，采用圆形结构，也可以与壳体11横截面上的内轮廓不一致，采用其他多边形形状。
38.在一些实施例中，壳体11的周壁上凸设有一接管112，接管112用于安装转换器16。
39.请参阅图1至图3，图3是图1中的壳体和调节杆的结构示意图。
40.调节杆12可伸缩地穿设于壳体11上，调节杆12的一端伸入测量通道111内，调节杆12的另一端伸出壳体11外。调节杆12能够靠近或远离待测管道2的外周壁，实现对待测管道2的夹持固定。
41.通过活动调节杆12，能够调节调节杆12伸入测量通道111内的长度，即调节杆12可伸缩地穿设于壳体11，能够调节调节杆12与待测管道2之间的距离，使得调节杆12位于测量通道111内的一端能够与不同管径的待测管道2的外周壁相抵持，将不同管径的待测管道2
稳定固定在测量通道111内以便进行测量。并且，待测管道2位于测量通道111内，通过调节调节杆12可以使待测管道2与测量通道111为同轴设置。因此，待测管道2通过调节杆12固定的安装方式，安装操作较为方便，便于实施。
42.调节杆12设于测量通道111的径向上，从而在活动调节杆12时，能够更快速地调节调节杆12伸入测量通道111内的长度，以便快速地将待测管道2固定在测量通道111内。
43.调节杆12包括杆部121和抵接部122。杆部121可伸缩地穿设于壳体11上，杆部121的一端伸入测量通道111内，杆部121的另一端伸出壳体11外。抵接部122设于杆部121位于测量通道111内的一端，抵接部122用于与待测管道2的外周壁相抵持。通过抵接部122增大与待测管道2的外周壁间的接触面积，从而能够将待测管道2更稳定地固定在测量通道111内。
44.杆部121螺纹连接于壳体11，不仅能够方便调节杆12部伸入测量通道111内的长度，还能够在抵接部122将待测管道2固定后，使杆部121与壳体11稳定地相对固定，以防止杆部121继续活动，使抵接部122与待测管道2的外周壁相分离，导致待测管道2发生晃动，影响测量结果。
45.在一些实施例中，杆部121位于壳体11外的一端上设有驱动部123，方便通过转动驱动部123来带动杆部121转动。
46.在一些实施例中，驱动部123为螺母，螺母螺纹连接于杆部121上。且螺母与杆部121间的连接应力大于杆部121与壳体11件间的连接应力，从而能够通过转动螺母使杆部121与壳体11发生相对转动，而螺母与杆部121保持固定。当驱动部123为螺母的时候，可以利用现有材料制造驱动部123，降低制造成本。
47.在其他一些实施例中，螺母也可以焊接在杆部121上，或者，螺母与杆部121还可以为一体成型结构。
48.在其他一些实施例中，调节杆12上还可以设置多个间隔设置的卡槽。壳体11上设有与锁钩，锁钩弹性件卡接于卡槽内。通过将锁钩卡接于不同位置上的卡槽内，以调节调节杆12伸入测量通道111内的长度，同样可以实现调节杆12相对于待测管道的外周壁靠近或远离。
49.在一些实施例中，调节杆12设有多个，并环绕测量通道111的周向间隔地设置，多个调节杆12的抵接部122共同用于固定待测管道2，从而能够通过活动不同位置的杆部121，以调整待测管道2在测量通道111内的位置。
50.在其他一些实施例中，待测管道2内设有弹性垫，弹性垫弹性的支撑待测管道2，进而只需要在弹性垫的相对一侧设置一个调节杆12，当抵接部122与待测管道2的外周壁相抵持后，能够继续活动杆部121，增加杆部121伸入测量通道111的长度，此时弹性垫被压缩，从而能够调节待测管道2在测量通道111内的位置。
51.在一些实施例中，位于测量通道111的同一横截面内的多个调节杆12为一调节杆组，调节杆组设有多组，并沿测量通道111的延伸方向间隔地设置。通过多个调节杆组的抵接部122与待测管道2的外周壁相抵接，能够将待测管道2更稳定地固定在测量通道111内。
52.在一些实施例中，每调节杆组包括三个调节杆12，且相邻的两个调节杆12之间的夹角呈60度。通过三个调节杆12的抵接部122抵持在待测管道2的外周壁上，能够稳定地固定住待测管道2，有效地防止待测管道2发生晃动。
53.并且，调节杆组设有两组，两组调节杆组分别设于壳体11的两端，分别用于固定待测管道2于测量通道111内的两端。通过两组调节杆组配合，进一步防止待测管道2发生晃动。
54.请参阅图2和图4，图4是图1的剖视图。磁性件13设于壳体11内，并位于测量通道111的一侧。磁性件13用于为测量通道111提供磁场。在其他一些实施例中，磁性件13也可以不设置在壳体11上。
55.待测管道2穿设于测量通道111内时，待测管道2内流动的流体介质流过磁场，并切割磁感线，从而产生感应电动势。
56.可以理解的是，待测管道2内的流体介质可以是水，也可以是其它的导电流体。
57.在一些实施例例中，壳体11采用导磁性材料，以配合磁吸件13在测量通道111内产生更强的磁场。
58.在一些实施例中，磁性件13为线圈，线圈通电时在周围产生磁场。
59.在其他一些实施例中，磁性件13也可以是磁芯，磁芯通电时也能够在周围产生磁场。磁性件13还可以是磁铁。
60.在一些实施例中，磁性件13包括第一磁性件131和第二磁性件132。第一磁性件131和第二磁性件132对称地设于测量通道111的两侧，利用第一磁性件131和第二磁性件132在测量通道111内产生的磁场叠加以产生更强的磁场，使待测管道2内的流体介质能够产生更大的感应电动势，更便于对流体介质的流量进行测量。
61.在其他一些实施例中，磁性件13也可以设有更多个，以产生更强的磁场。
62.在一些实施例中，第一磁性件131和第二磁性件132的横截面为弧形，且第一磁性件131和第二磁性件132与测量通道111的形状相适配，使得第一磁性件131和第二磁性件132安装到壳体11上时，能够更贴近测量通道111，从而在测量通道111内产生更强的磁场。
63.具体在本实施例中，第一磁性件131设于测量通道111的顶部，第二磁性件132设于测量通道111的底部。第一磁性件131和第二磁性件132均采用线圈制成。可以理解的是，第一磁性件131和第二磁性件132在测量通道111的轴线上产生的叠加磁场最强。
64.当将待测管道2固定在测量通道111内，且待测管道2与测量通道111同轴设置时，待测管道2内流动的流体介质在磁场的作用下产生更大的电动势，更有利于对流体介质的流量进行测量。
65.请参阅图2，并结合图1，电极14呈圆柱状，电极14用于测量待测管道2内的流体介质在磁场作用下产生的电动势。使用时，在待测管道2的管壁上开设穿孔21，将电极14插设到穿孔21中与与流体介质电连接以进行测量。
66.需要说明的是，穿孔21需要开设在流体介质所产生的感应电动势的方向上。
67.电极14包括相对设置的第一电极141和第二电极142，将第一电极141和第二电极142均穿设于在待测管道2内，并分别与流体介质电连接，使第一电极141与第二电极142能够在感应电动势的方向上分别测得流体介质在磁场的作用下产生的电动势。
68.具体在本实施方式中，第一电极141与第二电极142均位于待测管道2的同一直径上。以设于测量通道111顶部的第一磁性件131中心和设于测量通道111底部的第二磁性件132中心的连线作为基准线。当待测管道2同轴固定在测量通道111内，待测管道2位于磁场的中心处。并且，第一电极141与第二电极142位于垂直于基准线的方向上，此时第一电极
141与第二电极142正好处于待测管道2内的流体介质在电磁感应原理作用下产生的电动势的方向上，能够更准确地测量出感应电动势，进而能够更准确地测量出流速。
69.请参阅图1和图3，在一些实施例中，壳体11上设有相对设置的第一窗口113和第二窗口114。待测管道2穿设在测量通道111内，第一电极141能够通过第一窗口113穿设到待测管道2的一侧。第二电极142能够通过第二窗口114穿设到待测管道2的另一侧，操作方便、快捷。并且，通过第一窗口113和第二窗口114，可以直观地确认第一电极141与第二电极142是否穿设在流体介质产生的电动势方向上，以便于对待测管道2的位置进行调节。
70.需要说明的是，壳体11也可以不需要设有第一窗口113和第二窗口114，当测量通道111的横截面足够大时，能够先将第一电极141与第二电极142穿设到待测管道2上，再同步将第一电极141、第二电极142和待测管道2穿设到测量通道111内。
71.在本实施例中，第一窗口113和第二窗口114呈矩形。在其他实施例中，第一窗口113和第二窗口114也可以是其他形状。
72.图5是图1中电极和插件的结构示意图。图6是图1的侧视图。
73.请参阅图5和图6，并结合图2，插件15用于保护电极14。插件15设有两个，并分别用于穿设于待测管道2的相对两侧的穿孔21内。
74.插件15设有插孔151。插孔151用于穿设电极14。两电极通过插孔151伸入待测管道2内，从而实现第一电极141和第二电极142分别与待测管道2内的流体介质电连接。第一电极141穿设于待测管道2一侧的插件15上的穿孔21内，第二电极142穿设于待测管道2另一相对侧的插件15上的穿孔21内。
75.需要说明的是，在管径较小的待测管道2时，需要使用较小的插件15，以避免插件15对待测管道2内的流体介质产生阻力，影响流体的流量，从而导致测量结果出现偏差。故当管径较小的待测管道2时，若在电极14的量程范围内，只需要更换插件15即可。
76.在一些实施例中，电极14螺纹连接于插孔151内，方便拆卸电极14，并能够防止电极14发生晃动。
77.请参阅图4，在一些实施例中，插件15伸入待测管道2的一端的端部上凸设有固定环152，固定环152用于与待测管道2的内周壁相抵接，从而能够利用固定环152密封待测管道2上的穿孔21，防止流体介质从穿孔21流出，影响测量结果。
78.请参阅图5，在一些实施例中，插件15上还套设有密封圈153，且密封圈153设于穿孔21内，以进一步防止流体介质从穿孔21流出。
79.请参阅图1和图2，转换器16设置于壳体11的顶部。转换器16内部具有处理模块，能够根据接收到的电动势计算得到流体的流量。
80.转换器16电连接第一电极141和第二电极142，转换器16能够根据第一电极141测量的电动势和第二电极142测量的电动势，经过内部处理模块计算得到流体的流量。
81.因此，能够直接将待测管道2穿设在测量通道111内就能够测量出流体的流量，不需要断开待测管道2加装测量管进行测量，从而不会影响待测管道2内流体介质的流量，能够更精确地测量出待测管道2内的流量。
82.利用本实施例的电磁式流量测量装置1，能够适用于类似发动机冷却系统等流体管路复杂，布置空间狭小，对管路结构敏感的流体测量系统，能够对内燃机的开发验证提供有力支持。
83.并且，由于转换器16与电极14采用导线即可实现电连接，即电机采用外接式，能够方便对电极14表面进行清洗，避免了电极14受污染而导致的测量误差，进一步保证测量结果的准确性。
84.此外，能够方便更换不同量程范围的电极14，将不同管径的待测管道2穿设在测量通道111内进行测量，使得本装置具有通用性。不需要在测量不同管径的待测管道2时更换测量装置，降低了成本。
85.在一些实施例中，转换器16与磁性件13电连接，以用于向磁性件13供电。
86.在一些实施例中，转换器16上设有安装管161，安装管161可拆卸地连接在接管112上。转换器16与壳体11内的磁性件13连接用的导线可以穿设在安装管161与接管112中，从而隐蔽导线，使电磁式流量测量装置1更美观。
87.在一些实施例中，转换器16呈圆柱状，转换器16的一端面上设有显示屏162，显示屏162能够显示测得的流量，以直观的得到测量结果。转换器16的另一端面上设有第一接口163和第二接口164，第一接口163接线用于与电极14电连接，第二接口164接线用于与外部设备电连接，使外部设备能够向转换器16供电，并且能够将转换器16测量的数据读取到外部设备。
88.基于上述技术方案，本发明实施例至少具有如下优点和积极效果。
89.本发明实施例的电磁式流量测量装置1，利用壳体11内设有一用于穿设待测管道2的测量通道111，且磁性件13能够用于为测量通道111提供磁场，将待测管道2穿设在测量通道111内，使得待测管道2内流体介质能够在磁场的作用下产生感应电动势，再利用第一电极141和第二电极142分别测量出流体介质在磁场的作用下产生的电动势，进而能够通过转换器16将第一电极141测量的电动势和第二电极142测量的电动势转换成流体的流量。由于能够直接将待测管道2穿设在测量通道111内就能够测量出流体的流量，不需要断开待测管道2加装测量管进行测量，从而不会影响待测管道2内流体介质的流量，能够更精确地测量出待测管道2内的流量。
90.并且，由于采用了外接式的电极14，能够方便对电极14表面进行清洗，避免了电极14受污染而导致的测量误差，进一步保证测量结果的准确性。此外，还能够通过更换不同量程电极14，将不同管径的待测管道2穿设在测量通道111内进行测量，使得本装置具有通用性。
91.虽然已参照几个典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。