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专利名称：永磁小口径流量计的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测量导电液体介质——流动导体体积流量的电磁流量计，特别是一种适于测量公称直径为DN350mm以下口径的管道内流动导体流量的利用永磁体励磁的永磁小口径流量计，也可用于流体携能计量。该装置主要用于机械、化工、冶金、纺织、造纸、采矿、供暖、建筑、环保等行业。
背景技术：
目前，普遍使用的电磁流量计，主要是利用法拉第电磁感应定律的原理制成的一种测量流动导体体积流量的仪表。如

图1所示，根据法拉第电磁感应定律，流动导体在磁场中作切割磁力线运动时，产生感应电动势。
E＝kBDV ……………(1)式中E-感应电动势；k-系数；B-磁场强度；D-测量管内径；V-平均流速。
若设流动导体的体积流量为Q，则Q＝лD2V/4……………(2)E＝(4kB/лD)Q ………(3)若将上式中的4kB/лD设为常数N，则E＝NQ …………………(4)由此可见，流动导体产生的感应电动势E只与其体积流量Q的变化有关，与流动导体的压力及其具有的最低限量电导率等物理参数无关。
现有的电磁流量计，其基本结构是由流量传感器、转换显示器和电源三大部分组成。其中流量传感器的测量管上装有激磁线圈，通过电源的交变激磁电流后，产生磁场穿过测量管，一对金属电极装在测量管内壁与液体相接触，引出感应电动势，输送至转换器，转换成统一输出信号进行显示。激磁电源一般与流量传感器组装在一起。该电磁流量计的优点是测量管内有一段光滑直管通道，不易阻塞，因此，适用于测量流动导体类的各种混浊、悬浮液体介质，如水煤浆、水泥混凝土浆、泥浆污水、纸浆，金属流体等等。在测量中无压损，不受流体的密度、粘度、温度、压力和最低限量电导率变化的影响。其存在的缺陷是测量管上安装激磁线圈，电路复杂、制造成本高，采用交变电流，须设置稳压源，电极容易极化，产生电磁干扰，影响其使用性能和使用寿命，导致上述流量传感器计量不准确。

发明内容
本发明的目的是提供一种永磁小口径流量计，它既保持了传统电磁流量计不易阻塞、无压损的优点，又解决了其存在的电路复杂、制造成本高，易受电磁干扰，测量不准确的问题，使之具有结构紧凑、制造成本低，有效提高抗电磁干扰能力和使用寿命，节能，实现体积流量测量或质量流量测量于一身，且计量准确、可靠的优点。
本发明的目的是这样实现的该装置包括流量传感器、转换显示器和电源，其技术要点是流量传感器测量管的直管段内衬绝缘套，测量管外周凹槽内的相对位置分别设置永磁体，在测量管的直管段内衬绝缘套的内表面与磁场磁力线相垂直位置的两侧有一对复合导体电极，在任一个复合导体电极上附有温度传感器。
上述测量管外周设置永磁体防护及磁屏蔽外壳。
由于本发明是在现有电磁流量计的结构基础上改进的，所以既保持了传统电磁流量计不易阻塞、无压损的优点，又解决了其存在的电路复杂、制造成本高，易受电磁干扰，测量不准确的问题。该装置将现有电磁流量计的激磁线圈改为永磁体，不仅大大简化了电路结构，使之结构更加紧凑，降低制造成本，而且用永磁体产生稳恒磁场，不用励磁电流，有效提高其抗电磁干扰能力，还达到了节能的效果。此外，通过附有温度传感器的复合导体电极，得到介质温度信号，利用不同温度下液体的密度不同的特性，进一步将体积流量转换为质量流量，完成测量的即时运算与流量积算，实现体积流量测量或质量流量测量于一身，且测量准确、可靠。另外，将现有电磁流量计的一对金属电极(感应电动势电极)，改用复合导体电极，有效地避免了电极极化问题，显著提高其使用性能和使用寿命。
经实际检测表明，该装置的主要性能功耗仅为1/2W～2mW；对不同口径实际流量的测量误差为±0.3％～±0.4％；介质电导率＞5μS/cm(水＞20μS/cm)；使用温度为-30℃～+180℃；防护等级为IP68。
正因为本发明的复合导体电极上附有温度传感器，能得到介质温度信号，所以该装置还可用于流体携能计量，如供暖分户热能量表。与目前使用的转子式热能量表相比，其优点在于无内阻、不堵塞，测量范围大，可达50∶1；功耗低，使用干电池供电可连续工作3年～8年。
以下结合附图对本发明作进一步描述。
图1是现有技术的一种结构原理示意图。
图2是本发明的一种具体结构示意图。
具体实施例方式
根据图1-2详细说明本发明的具体结构。该装置包括流量传感器、转换显示器和电源。其中流量传感器的测量管4不采用激磁线圈。在测量管4的直管段内衬绝缘套6，测量管4外周凹槽内的相对位置分别设置永磁体2、7，利用永磁体2、7产生稳恒磁场。在测量管4的直管段内衬绝缘套6的内表面与磁场磁力线相垂直位置的两侧分别设置一对复合导体电极5，在任一个复合导体电极5上附有温度传感器(图中未示出)。复合导体电极5可以采用常规技术制造的金属—石墨—有机物复合导体电极或者金属碳化硅复合导体电极。为保护永磁体2、7，在测量管4的外周设置永磁体防护及磁屏蔽(铁磁体)外壳1。在测量管4的两端设置连接法兰3，以便于安装使用。
该装置的转换显示器采用可以输出体积流量的转换器及流量积算显示器8，也可以采用输出质量流量的的转换器及流量积算显示器8。
电源采用24V直流电源或使用干电池。
该装置的使用、安装方法与现有电磁计量器相同。
权利要求
1.一种永磁小口径流量计，包括流量传感器、转换显示器和电源，其特征在于流量传感器测量管的直管段内衬绝缘套，测量管外周凹槽内的相对位置分别设置永磁体，在测量管的直管段内衬绝缘套的内表面与磁场磁力线相垂直位置的两侧有一对复合导体电极，在任一个复合导体电极上附有温度传感器。
2.根据权利要求1所述的永磁小口径流量计，其特征在于所述测量管外周设置永磁体防护及磁屏蔽外壳。
全文摘要
一种永磁小口径流量计，包括流量传感器、转换显示器和电源，其技术要点是流量传感器测量管的直管段内衬绝缘套，测量管外周凹槽内的相对位置分别设置永磁体，在测量管的直管段内衬绝缘套的内表面与磁场磁力线相垂直位置的两侧有一对复合导体电极，在任一个复合导体电极上附有温度传感器。它既保持了传统电磁流量计不易阻塞、无压损的优点，又解决了其存在的电路复杂、制造成本高，易受电磁干扰，测量不准确的问题，使之具有结构紧凑、制造成本低，有效提高抗电磁干扰能力和使用寿命，节能，实现体积流量测量或质量流量测量于一身，且测量准确、可靠的优点。
文档编号G01F1/58GK1560569SQ20041002115
公开日2005年1月5日 申请日期2004年2月18日 优先权日2004年2月18日
发明者段祥照, 周成立, 孙立红 申请人:沈阳市传感技术研究所