一種電磁流量傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于流量計(jì)量領(lǐng)域，具體涉及一種電磁流量傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]電磁流量計(jì)(Electromagnetic Flowmeter)是依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律用來(lái)測(cè)量導(dǎo)電性液體，例如電解質(zhì)液體、液態(tài)金屬等體積流量的測(cè)量?jī)x表。其中最關(guān)鍵的元件就是電磁傳感器，電磁傳感器的設(shè)計(jì)原理是在測(cè)量管段的兩側(cè)施加磁場(chǎng)，被測(cè)流體介質(zhì)通過(guò)測(cè)量管段時(shí)切割磁力線，在設(shè)置在測(cè)量管段上且垂直與磁力線方向的電極上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，所述感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小正比于流體流速，再對(duì)時(shí)間進(jìn)行積分即可獲得流體流量。
[0003]目前市場(chǎng)上的電磁流量傳感器大多采用線圈勵(lì)磁的方式，例如CN102538882A和CN202177405U中公開的電磁流量傳感器都是在測(cè)量管道外設(shè)置兩個(gè)勵(lì)磁線圈，在測(cè)量管道上插入感應(yīng)電極，對(duì)勵(lì)磁線圈施加勵(lì)磁電流，從感應(yīng)電極上獲得流量電信號(hào)，如圖5所示。在這種類型的電磁流量傳感器中存在勵(lì)磁線圈之間的距離較大，能耗較高，并且不能提供好的磁屏蔽效果的技術(shù)問(wèn)題。
[0004]另外一方面，對(duì)于內(nèi)部具有絕緣樹脂或塑料材質(zhì)內(nèi)襯的金屬電磁流量計(jì)來(lái)說(shuō)，需要在其中設(shè)置接地電極，通過(guò)接地環(huán)與儀表法蘭接地，使其與地等電位，以消除干擾并可任意安裝至各類材質(zhì)的液流管道后安全工作。為了簡(jiǎn)化其結(jié)構(gòu)，專利CN101430215A中公開了減少絕緣內(nèi)襯層的面積，使金屬測(cè)量管道內(nèi)周面的金屬裸露，與流體直接接觸被作為接地電極使用。該專利將金屬管的兩端部形成突出部，從而實(shí)現(xiàn)盡量增大裸露金屬的面積并防止感應(yīng)電極上的電動(dòng)勢(shì)泄露給裸露金屬部的目的，但是這種結(jié)構(gòu)勢(shì)必要增大金屬管道的鑄造難度，如圖6所示。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種超低功耗、可磁屏蔽、安全且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的電磁流量傳感器。
[0007]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種電磁流量傳感器，包括非磁性金屬制成的測(cè)量管道10，在測(cè)量管道10內(nèi)部采用密封部件固定設(shè)置一絕緣材料制成的內(nèi)嵌式測(cè)量組件20，所述內(nèi)嵌式測(cè)量組件20具有一供流體流過(guò)的流體通道24，將一對(duì)感應(yīng)電極21以及勵(lì)磁結(jié)構(gòu)組件22設(shè)置在內(nèi)嵌式測(cè)量組件的流體通道24周圍。
[0008]優(yōu)選地，所述內(nèi)嵌式測(cè)量組件20的長(zhǎng)度短于測(cè)量管道10。
[0009]優(yōu)選地，所述勵(lì)磁結(jié)構(gòu)組件22由勵(lì)磁線圈221和軟磁材料制作的磁極片222組成。
[0010]優(yōu)選地，所述流體通道24在磁場(chǎng)和電極所在范圍的徑向橫截面為方形，所述勵(lì)磁結(jié)構(gòu)組件對(duì)稱設(shè)置在其較短邊兩側(cè)外，所述感應(yīng)電極設(shè)置在其較長(zhǎng)邊的兩側(cè)。
[0011]優(yōu)選地，所述感應(yīng)電極可以是插入式電極或者電容式電極。
[0012]優(yōu)選地，所述內(nèi)嵌式測(cè)量組件20上還具有檢測(cè)磁場(chǎng)大小的感應(yīng)線圈或者霍爾元件，設(shè)置在磁場(chǎng)范圍內(nèi)。
[0013]優(yōu)選地，所述密封部件為設(shè)置在內(nèi)嵌式測(cè)量組件20沿著測(cè)量管道方向的兩個(gè)外周側(cè)的密封圈槽上設(shè)置的密封圈23，密封圈23與金屬測(cè)量管道10緊密接觸，保護(hù)電極和勵(lì)磁結(jié)構(gòu)組件不被流體侵蝕。
[0014]優(yōu)選地，在測(cè)量管道10對(duì)應(yīng)于感應(yīng)電極的位置開設(shè)電極線路孔11 ;在對(duì)應(yīng)于勵(lì)磁線圈的位置開設(shè)勵(lì)磁線路孔12 ;在組裝完畢后通過(guò)電極線路孔11或勵(lì)磁線路孔12對(duì)其中充入保護(hù)和固定感應(yīng)電極21和勵(lì)磁結(jié)構(gòu)組件22的密封膠體。
[0015]本發(fā)明的有益效果在于:
1)在非磁性金屬測(cè)量管段內(nèi)插入絕緣材質(zhì)的內(nèi)嵌式測(cè)量組件作為電磁流量傳感器，并將電極與勵(lì)磁結(jié)構(gòu)組件設(shè)置在內(nèi)嵌式測(cè)量組件上，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并且能夠顯著降低勵(lì)磁結(jié)構(gòu)組件的兩個(gè)磁極片之間的距離，從而降低功耗，延長(zhǎng)電磁流量計(jì)的使用壽命；
2)采用非磁性金屬測(cè)量管，例如不銹鋼作為外部管道包圍內(nèi)嵌式測(cè)量組件上的勵(lì)磁結(jié)構(gòu)組件和電極，不僅材質(zhì)強(qiáng)度高還能夠提供較好的磁屏蔽效果，不需要另外設(shè)置磁屏蔽結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化電磁流量計(jì)并降低其成本；
3)將內(nèi)嵌式測(cè)量組件的長(zhǎng)度設(shè)置成短于非磁性金屬測(cè)量管道的長(zhǎng)度，且內(nèi)嵌式測(cè)量組件上的電極和勵(lì)磁結(jié)構(gòu)組件不與金屬管道接觸。與對(duì)比文件相比，本發(fā)明在不增加金屬管道的鑄造難度、不會(huì)導(dǎo)致電極上電動(dòng)勢(shì)泄露的前提條件下，使管道內(nèi)裸露金屬面積盡可能增大，使其直接與測(cè)量流體接觸，起到接地電極的作用，達(dá)到消除干擾，增加電磁流量計(jì)的安全系數(shù)的目的。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明立體結(jié)構(gòu)半剖圖；
圖2是本發(fā)明沿著測(cè)量管道方向上的側(cè)視圖；
圖3是圖2中沿著A-A方向的剖視圖；
圖4是本發(fā)明立體結(jié)構(gòu)裝配圖；
圖5是現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6是現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
[0018]參見(jiàn)圖1，一種電磁流量傳感器，包括采用非磁性金屬制成的測(cè)量管道10，采用金屬材質(zhì)的測(cè)量管道能夠提供較高的機(jī)械強(qiáng)度。
本發(fā)明的關(guān)鍵在于:在測(cè)量管道10內(nèi)部采用密封部件固定設(shè)置一絕緣材料制成的內(nèi)嵌式測(cè)量組件20，所述內(nèi)嵌式測(cè)量組件20具有一供流體流過(guò)的流體通道24，將一對(duì)感應(yīng)電極21以及勵(lì)磁結(jié)構(gòu)組件22設(shè)置在流體通道24的周圍。
[0019]在非磁性金屬測(cè)量管段內(nèi)插入絕緣材質(zhì)的內(nèi)嵌式測(cè)量組件作為電磁流量傳感器，并將電極與勵(lì)磁結(jié)構(gòu)組件設(shè)置在內(nèi)嵌式測(cè)量組件上，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且與傳統(tǒng)的勵(lì)磁結(jié)構(gòu)組件外置的結(jié)構(gòu)相比，能夠顯著降低勵(lì)磁結(jié)構(gòu)組件的兩個(gè)磁極片之間的距離，從而降低功耗，延長(zhǎng)電磁流量計(jì)的使用壽命。
[0020]另外，采用非磁性金屬測(cè)量管，例如不銹鋼作為外部測(cè)量管道包圍內(nèi)嵌式測(cè)量組件上的勵(lì)磁結(jié)構(gòu)組件和電極，不僅材質(zhì)強(qiáng)度高還能夠提供較好的磁屏蔽效果，不需要另外設(shè)置磁屏蔽結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化電磁流量計(jì)并降低其成本。
[0021]優(yōu)選地，所述內(nèi)嵌式測(cè)量組件20的長(zhǎng)度短于測(cè)量管道10，且最好小于金屬測(cè)量管道長(zhǎng)度的1/3，如