一种MEMS多电极插入式电磁流量计传感器制造技术

本发明专利技术涉及一种MEMS多电极插入式电磁流量计传感器。包括插入平均流速V的流体中的绝缘测量杆，该绝缘测量杆内有螺旋线圈，在励磁电流I下螺旋线圈中产生磁场B，绝缘测量杆底端处有一对底端电极，底端电极两点形成的直线和平均流速V以及磁场B都形成相互切割关系；在绝缘测量杆的一个侧磁面上安置一对侧面电极，侧磁面是螺旋线圈的磁场B与平均流速V在绝缘测量杆侧面形成正交切割的地方。本传感器利用螺旋线圈在绝缘测量杆侧面的侧面磁场，在绝缘测量杆侧面安置新的侧面电极。克服了流速分布和流态变化变化带来的测量误差，从根本上提高了插入式电磁流量计的精度。插入式电磁流量计的精度。插入式电磁流量计的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种MEMS多电极插入式电磁流量计传感器


[0001]本专利技术涉及MEMSMEMS多电极插入式电磁流量计传感器
，具体为一种MEMSMEMS多电极插入式电磁流量计传感器。

技术介绍

[0002]计量是工业生产的眼睛。流量计量是计量科学技术的组成部分之一，它与国民经济、国防建设、科学研究有密切的关系。做好这一工作，对保证产品质量、提高生产效率、促进科学技术的发展都具有重要的作用，特别是在能源危机、工业生产自动化程度愈来愈高的当今时代，流量计在国民经济中的地位与作用更加明显。流量计又分为有差压式流量计、转子流量计、节流式流量计、细缝流量计、容积流量计、电磁流量计、超声波流量计、涡轮流量计和涡街流量计等等。按介质分类：液体流量计、气体流量计、蒸汽流量计以及固体流量计，其中细分的型号中有MEMSMEMS多电极插入式电磁流量计传感器。
[0003]传感器已难以满足新的应用要求。为了克服流速分布变化带来的测量误差，有采用在一个管道内多个插入式电磁流量计传感器来测量多点流速的方法，但多传感器的多绝缘测量杆也会使管道流场变的复杂和降低仪表性能价格比。另有美国Marsh
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McBirney公司的插入式电磁流量计专利4688432与产品，其采用长度达到管道直径长度的绝缘测量杆或多个绝缘测量杆，按假定流速分布在绝缘测量杆上安置多组测量电极来测量多个流速点，以提高估算整个管道的平均流速的精度。但大口径管道中，长的绝缘测量杆使仪表的安装和性能价格比上还难以满足应用的要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供
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一种改进的插入式 电磁流量计传感器，使可获得多点流速的感应电势。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术的构思是：本专利技术在插入式电磁流量计传感器的螺旋线圈方式下，利用螺旋线圈在绝缘测量杆侧面的侧面磁场，在绝缘测量杆侧面安置新的侧面电极，使侧面电极在螺旋线圈出来的侧面磁场下对新的流速点形成电磁流量测量关系，这样，由传统的底端电极和新的侧面电极组成了的可测量多点流速的插入式电磁流量计传感器。克服了流速分布和流态变化变化带来的测量误差，从根本上提高了插入式电磁流量计的精度。
[0006]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MEMS多电极插入式电磁流量计传感器，包括插入平均流速为V的流体中的绝缘测量杆，绝缘测量杆内有螺旋线圈，在励磁电流I下螺旋线圈中产生磁场B，绝缘测量杆底端处有一对底端电极，底端电极两点形成的直线和平均流速V以及磁场B都形成相互切割关系；其特征在于在所述的的绝缘测量杆的一个侧磁面上安置
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对侧面电极，所述的侧磁面是螺旋线圈的磁场B与平均流速V在绝缘测量杆侧面形成正交切割的地方，同时侧面电极两点形成的直线、平均流速V和由螺旋线圈出来的磁场B都形成相互切割关系。
[0007]上述的绝缘测量杆侧磁面对面的另
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一个侧磁面上安置另一对侧面电极，所述的另一个侧磁面也是螺旋线圈的磁场B与平均流速V在绝缘测量杆（1）侧面形成正交切割的地方；同时，侧面电极两点形成的直线、平均流速V和由螺旋线圈（2）出来的磁场B都形成相互切割关系。
[0008]上述的螺旋线圈内安置一个导磁体，该导磁体由铁、纯铁或导磁率大于真空导磁率的材料制成。
[0009]上述的导磁体是“T”型，“T”型的竖杆插在螺旋线圈内，“T”型的竖杆底部面对于底端电极，“T”型的横杆在螺旋线圈上，横杆的两端分别面对于绝缘测量杆两侧面上的侧面电极和侧面电极。
[0010]上述的螺旋线圈分成串联的两部分：上螺旋线圈和下螺旋线圈；所述的导磁体是“十”字型的，“十”字型竖杆的上段插在上螺旋线圈内，“十”字型竖杆的下段插在下螺旋线圈内，“十”字型竖杆的下段底部面对于底端电极，“十”字型横杆两端分别面对于绝缘测量杆两侧面上的侧面电极和侧面电极。
[0011]上述的螺旋线圈分成串联的两部分：上螺旋线圈和下螺旋线圈；所述的导磁体是“干”字型的，“干”字型竖杆的中段在上螺旋线圈内，“干”字型竖杆的下段插在下螺旋线圈内，“干”字型竖杆的下段底部面对于底端电极，“干”字型中横杆两端分别面对于绝缘测量杆两侧面上的侧面电极和侧面电极。
[0012]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：利用绝缘测量杆的励磁磁场中绝缘测量杆具有侧面磁场，在绝缘测量杆的侧磁面安置侧面电极，形成了新的电磁流量测量关系；这样，在本专利技术的多电极插入式电磁流量传感器中由传统的底端电极和新的侧面电极组成了多点流速的电磁流量测量关系。即用最小的绝缘测量杆得到了多点流速的感应电势。后续仪表可以利用多点流速的信息克服流速分布和流态变化变化带来的测量误差，从根本上提高了插入式电磁流量计的精度。
附图说明
[0013]图1是本专利技术在侧磁面上安置一对侧面电极的一一个实施例结构示意图。图中的流体平均流速V垂直于纸面。
[0014]图2是本专利技术在侧磁面又安置另一对侧面电极的一个实施例结构示意图。图中的流体平均流速V垂直于纸面。
[0015]图3是本专利技术的导磁体为“T”型时的一个实施例结构示意图。图中的流体平均流速V垂直于纸面。
[0016]图4是本专利技术的导磁体为“十”字型时的一个实施例结构示意图。图中的流体平均流速V垂直于纸面。
[0017]图5是本专利技术的导磁体为“干”字型时的一个实施例结构示意图。图中的流体平均流速V垂直于纸面。。
具体实施方式
[0018]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本专利技术中的实施例，本领域普通技术工作人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]本专利技术的一个基本的实施例如下述：参见图1。
[0020]一种MEMS多电极插入式电磁流量计传感器，包括插入在平均流速V的流体中的绝缘测量杆1，绝缘测量杆1内有螺旋线圈2，在励磁电流I下螺旋线圈2中产生磁场B，绝缘测量杆1底端处有一对底端电极3、4，底端电极3、4两点形成的直线和平均流速V以及磁场B都形成相互切割关系，底端电极3、4上有感应电势EI=K1XV1XB，V1是底端电极3、4处的流体流速，K1是一个系数；其特征是在所述的的绝缘测量杆1的一个侧磁面上安置一
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对侧面电极5、6，所述的侧磁面是螺旋线圈2的磁场B与平均流速V在绝缘测量杆1侧面形成正交切割的地方，同时侧面电极5、6两点形成的直线、平均流速V和由螺旋线圈2出来的磁场B都形成相互切割关系；侧面电极5、6上有感应电势E2=K2XV2XB，V2是侧面电极5、6处的流体流速，K2是一个系数，这样由感应电势E2得出了在绝缘测量杆（1）一个侧面上的流速V2。
[0021]上述的MEMS多电极插入式电磁流量计传感器，为了更多的利用磁场B，参见图2，在所述的绝缘测量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MEMS多电极插入式电磁流量计传感器，包括插入平均流速为V的流体中的绝缘测量杆（1），绝缘测量杆（1）内有螺旋线圈（2），在励磁电流I下螺旋线圈（2）中产生磁场B，绝缘测量杆（1）底端处有一对底端电极（3、4），底端电极（3、4）两点形成的直线和平均流速V以及磁场B都形成相互切割关系；其特征在于在所述的的绝缘测量杆（1）的一个侧磁面上安置一对侧面电极（5、6），所述的侧磁面是螺旋线圈（2）的磁场B与平均流速V在绝缘测量杆（1）侧面形成正交切割的地方，同时侧面电极（5、6）两点形成的直线、平均流速V和由螺旋线圈（2）出来的磁场B都形成相互切割关系。2.根据权利要求1所述的MEMS多电极插入式电磁流量计传感器，其特征在于在所述的绝缘测量杆（1）侧磁面对面的另一个侧磁面上安置另
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对侧面电极（7、8），所述的另一个侧磁面也是螺旋线圈（2）的磁场B与平均流速V在绝缘测量杆（1）侧面形成正交切割的地方；同时，侧面电极（7、8）两点形成的直线、平均流速V和由螺旋线圈（2）出来的磁场B都形成相互切割关系。3.根据权利要求1或2所述的MEMS多电极插入式电磁流量计传感器，其特征在于所述的螺旋线圈（2）内安置
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一个导磁体（9）该导磁体（9）由铁、纯铁或导磁率大于真空导磁率的材料制成。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：李村，徐广青，
申请(专利权)人：江苏林村科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：