本发明专利技术公开了一种小型化电磁流量传感器的励磁装置，包括测量腔、第一电极、第二电极、U形导磁板、线圈、导磁体、线圈罩；测量腔的通孔两侧分别设置导电的第一电极和第二电极，与测量腔内的流体介质接触，用于测量流体介质产生的感应电势；测量腔的上方设置包含电极引出孔的U形导磁板，第一电极和第二电极通过电极引出孔向上贯穿U形导磁板；测量腔的下方设置T形的导磁体、环形的线圈和U形的线圈罩，线圈位于线圈罩内，并围绕导磁板；U形导磁板、导磁体、线圈罩采用导磁材料制造，以提供测量所需的分布磁场。本发明专利技术在电极引出部分设置导磁板，减少微分干扰，增加电极的信号灵敏度，同时在测量腔下方设置导磁体，以增加通孔内的磁场强度。以增加通孔内的磁场强度。以增加通孔内的磁场强度。
Excitation device of miniaturized electromagnetic flow sensor
【技术实现步骤摘要】
小型化电磁流量传感器的励磁装置
[0001]本专利技术所述的一种小型化电磁流量传感器的励磁装置，涉及小型化电磁式流量传感器、流量精准测量、水计量、热计量等
，特别涉及集中供热系统和水系统空调的精准测量、热计量、流量和热量平衡，以及城市给排水、农业灌溉、生产过程的流量计量等领域。本专利技术适用于平衡热量表、内置控制阀的热计量装置、流量传感器和控制阀一体的供热测控终端、小型化电磁流量计、水表等产品。
技术介绍
[0002]电磁流量计是一种基于法拉第电磁感应原理的流量测量仪表，其基本原理是：当带有导电介质的流体通过磁场时，流体切割磁力线，在磁场的垂直方向上产生感应电势，感应电势的幅度和流体的流速成正比，从而获得流体的流速，进而获得流体的流量。为了产生磁场，在测量腔的周围，安装有励磁线圈，所产生的磁场穿过流体，从而在流体中产生感应电势，在感应电势的正负极位置安装电极，即可测量感应电势的大小。电磁流量计在流量测量中有广泛的应用，具有测量精度高、线性度好、测量腔内无构造件、抗污染物等优势。
[0003]通常电磁式流量传感器，电极在测量管内采用对称布置，电极的引出采用直接对向引出，如工业用电磁流量计，引出结构复杂，不利于电磁屏蔽，占用空间大，不利于小型化。而对于小型化、低成本电磁式流量传感器的电极和引出装置，专利ZL201210301748.6“电磁流量计的电极装置”公开了一种布置结构，包括测量管、第一电极、第二电极、第一引线、第二引线、信号调理电路、印刷电路板；第一电极、第二电极分别位于测量管内壁的两侧，并在测量管的内壁形成光滑表面；第一引线、第二引线的一端分别连接第一电极、第二电极，第一引线、第二引线的另一端连接信号调理电路，信号调理电路设在印刷电路板上。所述的第一电极、第二电极采用的材料包括导电塑料，以注塑成型方法制造；所述的测量管采用绝缘塑料，以注塑成型方法制造。专利ZL201910472847.2“一种电磁式流量传感器的电极装置”公开了另一种布置结构，包括本体、引线、第一电极、第二电极、第一导电塑料、第二导电塑料、温度传感器、导电弹片。本体包含有水平通孔，第一电极和第二电极分别位于通孔的左右两侧，第一导电塑料和第二导电塑料位于通孔上方，引线下部设置有温度传感器，侧面设置导电弹片。第一电极连接第一导电塑料，第二电极连接第二导电塑料，第一导电塑料通过导电弹片和引线连接。而对于小型化、低成本的电磁式流量传感器，导磁部件一般设置在外壳之外。专利201910471279.4“一种电磁式流量传感器和阀的一体化装置”公开了一种磁路的布置方式，包括阀芯、阀体、线圈、W形钢套、第一导磁柱和第二导磁柱；阀体形成顶部和前后开口的腔体，阀芯位于腔体内并可作水平旋转运动；阀芯设有连接阀体前后开口的水平通孔。阀芯包括相对放置的U形第一电极、第二电极，并通过第一导电塑料和第二导电塑料和印刷电路板电连接；线圈置于W形钢套的W形腔体内，位于阀体的下方，之间设有导磁板；第一导磁柱、第二导磁柱分别位于阀体的左右两侧，下部分别和W形钢套的左右两侧连接,上部和阀体上方的导磁盖左右两侧连接。
[0004]现有技术，测量腔下方的导磁部件设置在外壳之外，由于外壳采用导电材料，需要
增加额外的绝缘层，使得测量腔通孔和导磁部件的距离较远，增加了磁隙。同时现有技术在测量腔的上方，电极引出位置未设置导磁装置，使得磁隙较大，测量腔通孔内的磁场强度难以提高，影响电磁流量传感器的信号灵敏度。为了提高磁场强度，一般考虑在靠近测量腔通孔的上方和下方设置导磁装置，但由于受结构和空间的限制，这种方式较难实现。
[0005]现有技术，电极和引出装置均布置在测量腔内，且测量腔未布置磁场隔离装置，使得电极信号的引出装置处于励磁磁场的分布中，由于电磁流量传感器采用交流励磁技术，电极信号的引出装置在磁场中存在投影面积，使得励磁磁场变化时，在电极信号的引出装置上产生尖峰状的感应电势，这种干扰信号称之为微分干扰。微分干扰是电磁流量传感器一种常见干扰，会影响信号的采样精度。为了降低微分干扰，一方面可以采取降低电极装置投影面积的方法，但受零部件结构和尺寸精度的限制，这种方法并不能完全消除干扰；另一方面可以采用将电极直接引出到外壳之外的方式，这种在工业电磁流量传感器结构中普遍应用的方法，但无法实现小型化、低成本的流量传感器。
[0006]随着智慧供热系统的发展，以及能源管理的需要，热能的计量、数字管理以及热能的精准调度成为节能的关键。专利技术一种即能实现高精度流量和热量测量，以满足智慧供热系统对供热计量、数字化管理和调度的需求，现有技术还未见在小型化、低成本方案中实现降低微分干扰和降低磁隙的方法。
[0007]综上所述，现有技术的小型化电磁流量传感器的励磁装置存在以下问题：1）磁隙较大，影响信号灵敏度；2）测量腔未布置磁场隔离装置，存在微分干扰。
技术实现思路
[0008]本专利技术的目的在于提供一种小型化电磁流量传感器的励磁装置，解决现有技术的未布置磁场隔离装置存在微分干扰、磁隙较大影响信号灵敏度等问题，特别是解决平衡热量表、供热测控终端设备的高精度流量测量等技术问题。
[0009]一种小型化电磁流量传感器的励磁装置，包括测量腔、第一电极、第二电极、U形导磁板、线圈、导磁体、线圈罩；测量腔设置有通孔，通孔两侧分别设置导电的第一电极和第二电极，第一电极和第二电极与测量腔内的流体介质接触，用于测量流体介质产生的感应电势；测量腔的上方设置包含电极引出孔的U形导磁板，第一电极和第二电极通过电极引出孔向上贯穿U形导磁板；测量腔的下方设置T形的导磁体、环形的线圈和U形的线圈罩，线圈位于线圈罩内，并围绕导磁体；U形导磁板、导磁体、线圈罩采用导磁材料制造。
[0010]所述导磁体的底面和线圈罩接触。
[0011]所述第一电极和第二电极，与流量介质的接触面为矩形，且垂直方向尺寸大于水平方向尺寸。
[0012]所述第一电极和第二电极采用导电塑料，测量腔采用绝缘塑料，测量腔采用二次注塑工艺紧密包围第一电极和第二电极。
[0013]所述第一电极和第二电极采用金属材料，测量腔采用绝缘塑料，测量腔紧密包围第一电极和第二电极。
[0014]所述第一电极和第二电极，与介质接触的表面设置有特殊金属材料，如：不锈钢、哈氏合金、钽、镍等，以降低电极噪声、增强防腐能力。
[0015]所述测量腔的周围设置外壳，外壳包含导磁零件，如：软铁片、导磁柱、导磁螺栓、导磁铆钉等。
[0016]所述外壳的导磁零件和U形导磁板接触，外壳的导磁零件和线圈罩接触。
[0017]所述测量腔的周围设置外壳，外壳1采用导磁材料制造，如：软铁、导磁不锈钢、导磁塑料等。
[0018]所述外壳和U形导磁板接触，外壳和线圈罩接触。
[0019]所述外壳的腔体上开口处，设置有密封圈，以实现腔体上开口的密封。
[0020]所述导磁体的上部和外壳的下部之间，设置不导磁体，不导磁体采用不导磁材料制造，如：316L不锈钢、塑料等。
[0021]所述外壳、导磁体和非导本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种小型化电磁流量传感器的励磁装置，其特征在于：包括测量腔（2）、第一电极（3a）、第二电极（3b）、U形导磁板（4）、线圈（5）、导磁体（7）、线圈罩（9）；测量腔（2）设置有通孔，通孔两侧分别设置导电的第一电极（3a）和第二电极（3b），第一电极（3a）和第二电极（3b）与测量腔内的流体介质接触，用于测量流体介质产生的感应电势；测量腔（2）的上方设置包含电极引出孔的U形导磁板（4），第一电极（3a）和第二电极（3b）通过电极引出孔向上贯穿U形导磁板（4）；测量腔（2）的下方设置T形的导磁体（7）、环形的线圈（5）和U形的线圈罩（9），线圈（5）位于线圈罩（9）内，并围绕导磁体7；U形导磁板（4）、导磁体（7）、线圈罩（9）采用导磁材料制造。2.如权利要求1所述的一种小型化电磁流量传感器的励磁装置，其特征在于：所述导磁体（7）的底面和线圈罩（9）接触。3.如权利要求1所述的一种小型化电磁流量传感器的励磁装置，其特征在于：所述第一电极（3a）和第二电极（3b），与流量介质的接触面为矩形，且垂直方向尺寸大于水平方向尺寸。4.如权利要求1所述的一种小型化电磁流量传感器的励磁装置，其特征在于：所述第一电极（3a）和第二电极（3b）采用导电塑料，测量腔（2）采用绝缘塑料，测量腔（2）采用二次注塑工艺紧密包围第一电极（3a）和第二电极（3b）。5.如权利要求1所述的一种小型化电磁流量传感器的励磁装置，其特征在于：所述第一电极（3a）和第二电极（3b）采用金属材料，测量腔（2）采用绝缘塑料，测量腔（2）紧密包围第一电极（3a）和第二电极（3b）。6.如权利要求1所述的一种小型化电磁流量传感器的励磁装置，其特征在于：所述第一电极（3a）和第二电极（3b），与介质接触的表面设置有特殊金属材料，包括不...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁云，吴伟康，周旭东，李资庭，
申请(专利权)人：杭州云谷科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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