电磁流量计制造技术

本发明专利技术提涉及一种可避免流体颗粒噪声的电磁流量计。本发明专利技术是将在电磁流量计测量管中的电极改变为由一段固体电极和一段液体电极串叠组成，并由液体电极部分与测量管内待测液体相接触。液体电极部分是一个或若干个从测量管内壁面通往对应固体电极的充满导电性液体的孔组成。液体电极的导电性液体可以是待测流体灌入驻留所形成的液体。这样，待测流体中在测量管内流动时其颗粒不直接碰到固体电极，使固体电极输出的信号上几乎不产生由颗粒产生的噪声。同时，测量管内待测流体产生的感应电势是可以通过液体电极传输到固体电极。电磁流量计的信号测量单元是连接在固体电极，测量待测液体流动所产生的感应电势信号。

electromagnetic flowmeter

The invention relates to an electromagnetic flowmeter which can avoid fluid particle noise. The invention relates to an electrode in an electromagnetic flow meter measuring tube which is composed of a solid electrode and a plurality of liquid electrode stacks. The liquid electrode part is one or a plurality of holes filled with conductive liquid from the inner wall of the measuring tube to the corresponding solid electrode. The conductive liquid of the liquid electrode may be a liquid formed by the liquid to be tested. In this way, the particles in the fluid to be measured flow inside the measuring tube, and the particles do not directly touch the solid electrode. At the same time, the induced potential generated by measuring the fluid in the tube can be transferred to the solid electrode through the liquid electrode. The signal measuring unit of the electromagnetic flowmeter is connected with the solid electrode to measure the induced electromotive force generated by the flow of the liquid to be measured.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电磁流量计。具体涉及一种可避免流体颗粒噪声的电磁流量计。技术背景通常电磁流量计测量的待测流体F均是导电液体。电磁流量计都采用绝缘测量管，测量管内壁上有两个电极来测量待测流体F流动时所产生正比于平均流速V的感应电势信号E。所用的电极大都采用不锈钢等固体金属材料。通常为了更好的与流体F接触，接触流体F的电极端面被设计为不低于测量管内壁面。当流体F中有颗粒存在时总会发生颗粒冲撞到电极端面的现象。这时电极的界面电位就会产生严重跳变的噪声。这种噪声导致电磁流量计传感器电极信号的信噪比(SNR)大大降低。以使一般的电磁流量计在测量纸浆、泥浆和沙浆等包含颗粒的浆液类液体流量时产生困难。已有文献和大量数据说明流体中颗粒冲撞电极引起的电极信号跳变的噪声是一种1/f噪声，即噪声的功率谱具有1/f特性。已有的方法一般采用高的励磁频率来提高信号的信噪比(SNR)。有电磁流量计采用了具有25Hz、37.5Hz、75Hz甚至更高的励磁频率方法，以使电磁流量计可应用到一些有颗粒的液体流量测量领域。如专利CN87101677.X是在低频上加载高频的双频励磁方法；如专利CN200880104318.7是在对应噪声情况下直接采用高的励磁频率的方法。但电磁流量计的实现方法中，要采用较高励磁频率来工作，需要采用带有高励磁电压的励磁控制模式。如有专利CN200510090067.X采用特殊开关控制模式的励磁方法；如有专利CN200910251461.5和专利CN201310549915等方法，采用了高低压切换控制模式的励磁方法。由于可适用于有颗粒流体的电磁流量计在实现上总存在增大感应电势信号稳定性与提高励磁频率间的矛盾。同时，励磁电压的提高也是有限的。因此，电磁流量计采用提高励磁频率的方法又会带来新的技术问题。事实上，一定颗粒体积浓度的流体在稳定流速下颗粒冲撞到电极的频率统计值是稳定的。提高励磁频率只是使电极信号恢复为流体流速感应电势的频率得到了提高。但同时，只要流体中有颗粒存在，电极在每一个时刻都会有可能被颗粒冲撞到，使电极信号立即出现大跳变的颗粒噪声。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对颗粒冲撞到固体电极即会在电极信号上产生噪声的问题，提供一种电磁流量计改进了电磁流量计传感器的电极组成方式，以避免流体颗粒在电极上产生噪声。本专利技术结构简单工作可靠，可使电磁流量计在较低的励磁频率下就可提高信号的信噪比(SNR)，并可实现在低励磁频率下对各类带颗粒液体的流量进行稳定地测量。为了达到上述目的，本专利技术的构思是：本专利技术是将在电磁流量计测量管中的电极改变为由一段固体电极和一段液体电极串叠组成，并由液体电极部分与测量管内待测液体相接触。液体电极部分是一个或若干个从测量管内壁面通往对应固体电极的充满导电性液体的孔组成。液体电极的导电性液体可以是待测流体流过时所驻留的液体。这样，待测流体中在测量管内流动时其颗粒不直接碰到固体电极，使固体电极输出的信号上几乎不产生由颗粒产生的噪声。同时，测量管内待测流体产生的感应电势是可以通过液体电极传输到固体电极。电磁流量计的信号测量单元是连接在固体电极，测量待测液体流动所产生的感应电势信号。根据上述专利技术构思，本专利技术采用以下技术方案：一种电磁流量计包括：一个管道内径为D且内壁绝缘的测量管(1)供导电性液体的待测流体F流通；一个励磁单元(2)产生垂直于所述测量管(1)轴线的磁场B；一个甲电极(3)和一个乙电极(4)在所述测量管(1)内壁面上与测量管(1)内待测流体F相接触，且安置成与测量管(1)轴线以及磁场B都正交地彼此面对；待测流体F有平均流速V时在甲电极(3)和乙电极(4)上产生感应电势信号E=K×B×D×V，K是一个固定系数；其特征是甲电极(3)和乙电极(4)分别都是由固体电极和液体电极串叠组成，即甲电极(3)是由甲固体电极(3.1)与甲液体电极(3.2)串叠组成，乙电极(4)是由乙固体电极(4.1)与乙液体电极(4.2)串叠组成；甲液体电极(3.2)和乙液体电极(4.2)都是由导电液体组成，并分别直接与所述的待测流体F相接触，把待测流体F的感应电势信号E传输给对应串叠在后的甲固体电极(3.1)和乙固体电极(4.1)；一个信号测量单元(5)与所述的甲固体电极(3.1)和乙固体电极(4.1)连接，测量待测流体F产生的正比于其平均流速V的感应电势信号E。上述电磁流量计，其特征在于所述的甲液体电极(3.2)和乙液体电极(4.2)分别都是一个或若干个从测量管(1)内壁面通往对应甲固体电极(3.1)和乙固体电极(4.1)的充满导电性液体的孔组成，这些孔在测量管(1)内壁面与流体F连通。每个孔的直径d为1~15毫米，孔深度h大于孔直径d。上述电磁流量计，其特征在于组成所述的甲液体电极(3.2)和乙液体电极(4.2)分别所用的充满导电液体的孔个数m在1~10个。上述电磁流量计，其特征在于所述的甲液体电极(3.2)和乙液体电极(4.2)中的导电液体可以是测量管(1)中待测流体F流过时灌入所驻留的液体。一般采用孔直径d比较小且孔的个数m大些的方式组成来甲液体电极(3.2)和乙液体电极(4.2)，这样当流体F沿测量管(1)轴线流动时几乎不对甲固体电极(3.1)和乙固体电极(4.1)产生冲撞，因此流体F中的颗粒就不会使甲固体电极(3.1)和乙固体电极(4.1)输出的感应电势信号E产生由颗粒噪声。通常所述的孔直径d小于孔深度。另外，增加孔的个数可有利于减小甲固体电极(3.1)和乙固体电极(4.1)输出的感应电势信号E的内阻。本专利技术与现有技术相比，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：一是使流体F中的颗粒不直接冲撞到固体电极从而避免了电极表面电势发生跳变；二是可在低励磁频率下使进入测量单元的流体感应电势信号E几乎没有流体颗粒噪声。附图说明图1是本专利技术的一个实施例的结构原理框图。图2是本专利技术的一个实施例的测量管1、电极3和4、磁场B、流体F及其流体流速V的空间关系示意图。图3是本专利技术的一个优选实施例结构示意图。甲液体电极3.2和乙液体电极4.2分别由多个孔所组成的。具体实施方式本专利技术的优选实施例如下述：参见图1。实施例一：本电磁流量计包括：一个管道内径为D且内壁绝缘的测量管(1)供导电性液体的待测流体F流通；一个励磁单元(2)产生垂直于所述测量管(1)轴线的磁场B；一个甲电极(3)和一个乙电极(4)在所述测量管(1)内壁面上与测量管(1)内待测流体F相接触，且安置成与测量管(1)轴线以及磁场B都正交本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁流量计，其特征在于，包括：一个管道内径为D且内壁绝缘的测量管(1)供导电性液体的待测流体F流通；一个励磁单元(2)产生垂直于所述测量管(1)轴线的磁场B；一个甲电极(3)和一个乙电极(4)在所述测量管(1)内壁面上与测量管(1)内待测流体F相接触，且安置成与测量管(1)轴线以及磁场B都正交地彼此面对；待测流体F有平均流速V时在甲电极(3)和乙电极(4)上产生感应电势信号E=K×B×D×V，K是一个固定系数；其特征是：所述甲电极(3)和乙电极(4)分别都是由固体电极和液体电极串叠组成，即甲电极(3)是由甲固体电极 (3.1)与甲液体电极 (3.2)串叠组成，乙电极(4)是由乙固体电极 (4.1)与乙液体电极 (4.2) 串叠组成；甲液体电极 (3.2)和乙液体电极 (4.2) 都是由导电液体组成，并分别直接与所述的待测流体F相接触，把待测流体F的感应电势信号E传输给对应串叠在后的甲固体电极 (3.1)和乙固体电极 (4.1)；一个信号测量单元(5)与所述的甲固体电极(3.1)和乙固体电极(4.1) 连接，测量待测流体F产生的正比于其平均流速V的感应电势信号E。

【技术特征摘要】
1.一种电磁流量计，其特征在于，包括：一个管道内径为D且内壁绝缘的测量管(1)供导
电性液体的待测流体F流通；一个励磁单元(2)产生垂直于所述测量管(1)轴线的磁场B；一
个甲电极(3)和一个乙电极(4)在所述测量管(1)内壁面上与测量管(1)内待测流体F相接
触，且安置成与测量管(1)轴线以及磁场B都正交地彼此面对；待测流体F有平均流速V时在
甲电极(3)和乙电极(4)上产生感应电势信号E=K×B×D×V，K是一个固定系数；其特征是：
所述甲电极(3)和乙电极(4)分别都是由固体电极和液体电极串叠组成，即甲电极(3)是由
甲固体电极(3.1)与甲液体电极(3.2)串叠组成，乙电极(4)是由乙固体电极(4.1)与乙
液体电极(4.2)串叠组成；甲液体电极(3.2)和乙液体电极(4.2)都是由导电液体组
成，并分别直接与所述的待测流体F相接触，把待测流体F的感应电势信号E传输给对应串叠
在后的甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：李斌，陈洁，高颂，胡金根，曹毅杰，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31