恒磁式電磁流量計(jì)傳感器的設(shè)計(jì)
恒磁式電磁流量計(jì)傳感器的設(shè)計(jì)
2．3．1電磁流量傳感器的結(jié)構(gòu)
電磁流量傳感器是將介質(zhì)流量變換為與之呈線性關(guān)系的感應(yīng)電動(dòng)勢的裝置。傳感器通常包括測量管(傳感器內(nèi)流過被測流體的通道)、勵(lì)磁部分(一般由勵(lì)磁線圈通電產(chǎn)生，包括勵(lì)磁繞組、鐵芯和極靴等)、信號(hào)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(jié)構(gòu)如圖2．7所示。I一勵(lì)碓繞組2一測量導(dǎo)管3～內(nèi)襯4一電極5.鐵芯圖2．7 電磁流量傳感器結(jié)構(gòu)圖
2．3．2恒磁式電磁流量傳感器的設(shè)計(jì)
與線圈勵(lì)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(qū)別體現(xiàn)在勵(lì)磁部分，它們的測量管和信號(hào)檢出部分的設(shè)計(jì)方法都相同。借鑒于現(xiàn)有的線圈勵(lì)磁的電磁流量傳感器，設(shè)計(jì)出恒磁式電磁流量計(jì)用于流量信號(hào)采集的傳感器。
線圈勵(lì)磁是通過給勵(lì)磁線圈通以恒定的電流，恒定的電流產(chǎn)生恒定的磁場， 從而得到電磁流量計(jì)測量所需要的磁感應(yīng)強(qiáng)度，其傳感器結(jié)構(gòu)如圖2．8(a)所示。本課題設(shè)計(jì)的恒磁式電磁流量傳感器采用永磁體代替通電的勵(lì)磁線圈，用以產(chǎn)生恒定的勵(lì)磁磁場，其傳感器結(jié)構(gòu)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(hào)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(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度是均勻恒定的。從圖2．8中，不難看出，和線圈勵(lì)磁的電磁流量傳感器相比，磁鋼勵(lì)磁的電磁流量傳感器既保持了1i易堵塞、無壓力損耗等優(yōu)點(diǎn)，又可以大大傳感器的結(jié)構(gòu)。降低了制造成本：同時(shí)．采用磁鋼取代通電線蹦勵(lì)磁， 可以太大降低整個(gè)系統(tǒng)的功耗。
(a)線圈勵(lì)磁的電磁流量傳感器結(jié)構(gòu)Co)磁鋼勵(lì)避的電磁流量傳感器結(jié)構(gòu)罔2—8線幽勵(lì)磁和磁鋼威磁的r乜碰流量傳撼器結(jié)構(gòu)對比圖2-8(b)的磁鋼勵(lì)磁電磁流量傳感器中，由于電極與被測流體介質(zhì)接觸， 受被測介質(zhì)的電化學(xué)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生極化電雎。電極能否可靠的檢測流最信號(hào)．對流量計(jì)的性能至關(guān)熏要，因此必頌選擇合適的I乜極材質(zhì)。I可時(shí)，在使用的過程中，電極不能有流體泄露發(fā)生，不可有絕緣物、油污和泥垢等覆蓋和污染，并考慮到維護(hù)方便，必須選擇合適的電極形狀和電極安裝形式。阿時(shí)．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(shè)計(jì)也是傳感器設(shè)計(jì)中的·個(gè)重要部分。對于測量電解質(zhì)流體， 接地(接液)ij|：件與鍘量l乜極|lIJ會(huì)產(chǎn)生直流極化電壓，影響流量信號(hào)基準(zhǔn)點(diǎn)的穩(wěn)定與否，進(jìn)而影響輸出信號(hào)的穩(wěn)定性與‘玎稚性。田此，必須采取青效的解決措施。由電學(xué)知識(shí)可知，對作為感應(yīng)電動(dòng)贄的電磁流量信吁測駐，蓖要的是需要有個(gè)穩(wěn)定的電位差基準(zhǔn)點(diǎn)，也就足信號(hào)要良女r接地。這里選擇導(dǎo)}b流體介質(zhì)作為信號(hào)的基準(zhǔn)點(diǎn)．傳感器兩端的法蘭連接金膩接地環(huán)，導(dǎo)電流體通過金心接地環(huán)與傳感{}l}的信號(hào)地相連洲。
為了比較磁鍘勵(lì)磁和線圈勵(lì)磁的傳堪器所產(chǎn)，|三的磁場強(qiáng)度．將特斯拉計(jì)的測最探頭放置于圖2．8(b)所示的傳感囂管道內(nèi)．測吊結(jié)果表明，浚水碰體產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度可以達(dá)到400毫特斯拉，而通以100毫安電流的勵(lì)磁線圈儀僅產(chǎn)生10毫特斯拉左右的磁感應(yīng)強(qiáng)度。因此，恒磁式電磁流量傳感器的永磁體產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于通電線圈所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度，從而使流量信號(hào)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大大增加，提高了對信號(hào)測量的靈敏度，從而使微小流量信號(hào)的測量成為可能。
本章首先介紹了電磁流量計(jì)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(lì)磁技術(shù)是其中關(guān)鍵的技術(shù)之一，電磁流量計(jì)的發(fā)展歷史與勵(lì)磁方式的演變過程密切相關(guān)。隨后詳細(xì)介紹了主要?jiǎng)?lì)磁技術(shù)的原理、特點(diǎn)及其優(yōu)缺點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了基于磁鋼勵(lì)磁的恒磁式電磁流量傳感器，對設(shè)計(jì)過程中注意的問題進(jìn)行了說明，并對其磁感應(yīng)強(qiáng)度和通電線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度進(jìn)行了比較。--擴(kuò)展閱讀：開封中儀流量儀表有限公司專業(yè)生產(chǎn)電磁流量計(jì)、孔板流量計(jì)、渦街流量計(jì)、文丘里流量計(jì)、v錐流量計(jì)、v型錐流量計(jì)、噴嘴流量計(jì)、插入式電磁流量計(jì)、智能電磁流量計(jì)、分體式電磁流量計(jì)、一體式電磁流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)孔板、一體化孔板流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴流量計(jì)、長徑噴嘴流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴、長徑噴嘴、插入式渦街流量計(jì)、智能渦街流量計(jì)、錐型流量計(jì)、v錐型流量計(jì)、節(jié)流裝置、節(jié)流孔板、限流孔板等流量產(chǎn)品，更多信息請?jiān)L問開封中儀網(wǎng)站：
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