恒磁式電磁流量計傳感器的設計

恒磁式電磁流量計傳感器的設計
  2．3．1電磁流量傳感器的結構
   電磁流量傳感器是將介質流量變換為與之呈線性關系的感應電動勢的裝置。傳感器通常包括測量管(傳感器內流過被測流體的通道)、勵磁部分(一般由勵磁線圈通電產生，包括勵磁繞組、鐵芯和極靴等)、信號檢出部分(包括電極、電極引出線、電極屏蔽罩和接線端子盒等零部件)等組成【91，其結構如圖2．7所示。I一勵碓繞組2一測量導管3～內襯4一電極5.鐵芯圖2．7 電磁流量傳感器結構圖
   2．3．2恒磁式電磁流量傳感器的設計
   與線圈勵磁式電磁流量傳感器相比，恒磁式電磁流量傳感器的主要區別體現在勵磁部分，它們的測量管和信號檢出部分的設計方法都相同。借鑒于現有的線圈勵磁的電磁流量傳感器，設計出恒磁式電磁流量計用于流量信號采集的傳感器。
   線圈勵磁是通過給勵磁線圈通以恒定的電流，恒定的電流產生恒定的磁場， 從而得到電磁流量計測量所需要的磁感應強度，其傳感器結構如圖2．8(a)所示。本課題設計的恒磁式電磁流量傳感器采用永磁體代替通電的勵磁線圈，用以產生恒定的勵磁磁場，其傳感器結構如圖2．8(b)所示。在工程塑料PVC絕緣測量管上，對稱的安裝一對金屬測量電極，分別從測量電極上引出信號線。在電極的垂直方向上對稱的安裝兩塊永磁體，從理論上來講，磁鋼產生的磁感應強度是均勻恒定的。從圖2．8中，不難看出，和線圈勵磁的電磁流量傳感器相比，磁鋼勵磁的電磁流量傳感器既保持了1i易堵塞、無壓力損耗等優點，又可以大大傳感器的結構。降低了制造成本：同時．采用磁鋼取代通電線蹦勵磁， 可以太大降低整個系統的功耗。
   (a)線圈勵磁的電磁流量傳感器結構Co)磁鋼勵避的電磁流量傳感器結構罔2—8線幽勵磁和磁鋼威磁的r乜碰流量傳撼器結構對比圖2-8(b)的磁鋼勵磁電磁流量傳感器中，由于電極與被測流體介質接觸， 受被測介質的電化學反應會產生極化電雎。電極能否可靠的檢測流最信號．對流量計的性能至關熏要，因此必頌選擇合適的I乜極材質。I可時，在使用的過程中，電極不能有流體泄露發生，不可有絕緣物、油污和泥垢等覆蓋和污染，并考慮到維護方便，必須選擇合適的電極形狀和電極安裝形式。阿時．為了盡可能人的減少噪聲干擾，電極的引出線選用屏蔽線。接地部分的設計也是傳感器設計中的·個重要部分。對于測量電解質流體， 接地(接液)ij|：件與鍘量l乜極|lIJ會產生直流極化電壓，影響流量信號基準點的穩定與否，進而影響輸出信號的穩定性與‘玎稚性。田此，必須采取青效的解決措施。由電學知識可知，對作為感應電動贄的電磁流量信吁測駐，蓖要的是需要有個穩定的電位差基準點，也就足信號要良女r接地。這里選擇導}b流體介質作為信號的基準點．傳感器兩端的法蘭連接金膩接地環，導電流體通過金心接地環與傳感{}l}的信號地相連洲。
  為了比較磁鍘勵磁和線圈勵磁的傳堪器所產，|三的磁場強度．將特斯拉計的測最探頭放置于圖2．8(b)所示的傳感囂管道內．測吊結果表明，浚水碰體產生的磁感應強度可以達到400毫特斯拉，而通以100毫安電流的勵磁線圈儀僅產生10毫特斯拉左右的磁感應強度。因此，恒磁式電磁流量傳感器的永磁體產生的磁感應強度遠遠大于通電線圈所產生的磁感應強度，從而使流量信號所產生的感應電動勢大大增加，提高了對信號測量的靈敏度，從而使微小流量信號的測量成為可能。
     本章首先介紹了電磁流量計的組成，從中不難看出電磁流量傳感器的重要性。而在電磁流量傳感器中，勵磁技術是其中關鍵的技術之一，電磁流量計的發展歷史與勵磁方式的演變過程密切相關。隨后詳細介紹了主要勵磁技術的原理、特點及其優缺點，在此基礎上，設計了基于磁鋼勵磁的恒磁式電磁流量傳感器，對設計過程中注意的問題進行了說明，并對其磁感應強度和通電線圈的磁感應強度進行了比較。--擴展閱讀：開封中儀流量儀表有限公司專業生產電磁流量計、孔板流量計、渦街流量計、文丘里流量計、v錐流量計、v型錐流量計、噴嘴流量計、插入式電磁流量計、智能電磁流量計、分體式電磁流量計、一體式電磁流量計、標準孔板流量計、標準孔板、一體化孔板流量計、標準噴嘴流量計、長徑噴嘴流量計、標準噴嘴、長徑噴嘴、插入式渦街流量計、智能渦街流量計、錐型流量計、v錐型流量計、節流裝置、節流孔板、限流孔板等流量產品，更多信息請訪問開封中儀網站：