一种磁电式流量传感器及流量测量方法与流程

本发明涉及磁流量计，为一种磁电式流量传感器及流量测量方法。

背景技术：

1、参阅图1，为现有技术中的磁电式流量传感器，针对于磁电式流量传感器中永久磁铁产生空间磁场，壳体形成一个液体或气体的流道，叶轮置于流道中，当叶轮被流道中流动的介质冲击转动时，叶轮上的螺旋面会将介质轴向流速按正比例关系转换为圆周上的转速，同时软磁芯和叶轮之间的磁阻产生周期性变化，导致线圈的磁通量产生周期性变化，流量传感器通过对线圈感应电动势频率的监测，来实现叶轮转速的监控，进而反映流过管道内的流体体积流量。

2、在实际工程应用中，叶轮在进行转动时会产生一个对叶轮的磁力矩，该磁力矩大小和方向是随叶轮转动周期性变化，冲击力和它的着力点到叶轮中心的距离的积为驱动力矩，在实际应用中尤其是针对于低流量场景时，磁力矩对叶轮转动有影响，可能导致叶轮无法转动和因为叶轮转动过程中存在波动从导致流量传感器测量不准，并产生误差的技术问题。

技术实现思路

1、为了解决以上技术问题，实现扩大低流量测量范围及提高测量精度，本申请提供一种磁电式流量传感器结构，通过提高电信号输出、降低磁力矩的效果，从而扩展低流量测量范围并降低流量检测的误差。提高电信号输出降低磁力矩的效果，从而降低流量检测的误差。

2、为了达到上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

3、第一方面，提供一种磁电式流量传感器，应用于流量测量，包括置于流体中的流体感受部件，所述流体感受部件通过流体运动产生对应的运动轨迹，还包括与所述运动轨迹成相切关系的电压发生装置，所述电压发生装置包括设置于所述流体感受部件转动轨迹顶端的软磁芯，在所述软磁芯远离所述流体感受部件一端设置有永久磁铁，还包括环绕所述软磁芯的线圈，以及在所述线圈外层还环绕设置的软磁屏蔽环。

4、进一步的，还包括供流体通过的流体通道，所述流体感受部件设置于所述流体通道内。

5、进一步的，所述永久磁铁的n极或s极贴合所述软磁芯进行设置。

6、进一步的，所述软磁芯为由第一部分和第二部分所组成t型断面结构。

7、进一步的，所述线圈环绕所述第二部分。

8、进一步的，所述软磁屏蔽环环绕于所述线圈外层并与所述第一部分侧面贴合，与所述线圈、所述软磁芯形成e型断面结构。

9、进一步的，所述软磁屏蔽环与所述软磁芯的材料皆为高导磁率且矫顽力低的软磁材料。

10、进一步的，所述流体感受部件包括叶轮。

11、进一步的，所述线圈输出电压信号。

12、第二方面，提供一种流量测量方法，基于上述任一项所述的磁电式流量传感器进行，所述永久磁铁产生空间磁场并经所述软磁屏蔽环将所述空间磁场引向叶轮，待测量流体驱动所述叶轮进行旋转，引起空间磁通量变化，经线圈输出电压信号。

13、本申请实施例提供的技术方案中，通过在现有结构基础上的线圈增加了软磁屏蔽环分散磁场，达到了降低磁感应强度，从而降低叶轮磁力矩，增大电信号输出的效果。

技术特征：

1.一种磁电式流量传感器，应用于流量测量，包括置于流体中的流体感受部件，所述流体感受部件通过流体运动产生对应的运动轨迹，还包括与所述运动轨迹成相切关系的电压发生装置，其特征在于，所述电压发生装置包括设置于所述流体感受部件转动轨迹顶端的软磁芯，在所述软磁芯远离所述流体感受部件一端设置有永久磁铁，所述软磁芯环绕设置有线圈，在所述线圈外层环绕设置有软磁屏蔽环。

2.根据权利要求1所述的磁电式流量传感器，其特征在于，还包括供流体通过的流体通道，所述流体感受部件设置于所述流体通道内。

3.根据权利要求1所述的磁电式流量传感器，其特征在于，所述永久磁铁的n极或s极贴合所述软磁芯进行设置。

4.根据权利要求1或3所述的磁电式流量传感器，其特征在于，所述软磁芯为由第一部分和第二部分所组成t型断面结构。

5.根据权利要求4所述的磁电式流量传感器，其特征在于，所述线圈环绕所述第二部分。

6.根据权利要求4所述的磁电式流量传感器，其特征在于，所述软磁屏蔽环环绕于所述线圈外层并与所述第一部分侧面贴合，与所述线圈、所述软磁芯形成e型断面结构。

7.根据权利要求6所述的磁电式流量传感器，其特征在于，所述软磁屏蔽环与所述软磁芯的材料皆为高导磁率且矫顽力低的软磁材料。

8.根据权利要求7所述的磁电式流量传感器，其特征在于，所述流体感受部件包括叶轮。

9.根据权利要求7所述的磁电式流量传感器，其特征在于，所述线圈输出电压信号。

10.一种流量测量方法，其特征在于，基于权利要求1-9任一项所述的磁电式流量传感器进行，所述永久磁铁产生空间磁场并经所述软磁屏蔽环将所述空间磁场引向叶轮，待测量流体驱动所述叶轮进行旋转，引起空间磁通量变化，经线圈输出电压信号。

技术总结
本发明涉及磁流量计技术领域，为一种磁电式流量传感器及流量测量方法；应用于流量测量，包括置于流体中的流体感受部件，所述流体感受部件通过流体运动产生对应的运动轨迹，还包括与所述运动轨迹成相切关系的电压发生装置，所述电压发生装置包括设置于所述流体感受部件转动轨迹顶端的软磁芯，在所述软磁芯远离所述流体感受部件一端设置有永久磁铁，还包括环绕所述软磁芯的线圈，以及在所述线圈外层还环绕设置的软磁屏蔽环。本申请实施例提供的技术方案中，通过在现有结构基础上的线圈增加了软磁屏蔽环分散磁场，达到了降低磁感应强度，从而降低叶轮磁力矩，增大电信号输出的效果。

技术研发人员：范德刚,黎世清,袁世杰,白琳,丁星程
受保护的技术使用者：四川新川航空仪器有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15