恒磁式电磁流量计传感器的设计
恒磁式电磁流量计传感器的设计
2．3．1电磁流量传感器的结构
电磁流量传感器是将介质流量变换为与之呈线性关系的感应电动势的装置。传感器通常包括测量管(传感器内流过被测流体的通道)、励磁部分(一般由励磁线圈通电产生，包括励磁绕组、铁芯和极靴等)、信号检出部分(包括电极、电极引出线、电极屏蔽罩和接线端子盒等零部件)等组成【91，其结构如图2．7所示。I一励碓绕组2一测量导管3～内衬4一电极5.铁芯图2．7 电磁流量传感器结构图
2．3．2恒磁式电磁流量传感器的设计
与线圈励磁式电磁流量传感器相比，恒磁式电磁流量传感器的主要区别体现在励磁部分，它们的测量管和信号检出部分的设计方法都相同。借鉴于现有的线圈励磁的电磁流量传感器，设计出恒磁式电磁流量计用于流量信号采集的传感器。
线圈励磁是通过给励磁线圈通以恒定的电流，恒定的电流产生恒定的磁场， 从而得到电磁流量计测量所需要的磁感应强度，其传感器结构如图2．8(a)所示。本课题设计的恒磁式电磁流量传感器采用永磁体代替通电的励磁线圈，用以产生恒定的励磁磁场，其传感器结构如图2．8(b)所示。在工程塑料PVC绝缘测量管上，对称的安装一对金属测量电极，分别从测量电极上引出信号线。在电极的垂直方向上对称的安装两块永磁体，从理论上来讲，磁钢产生的磁感应强度是均匀恒定的。从图2．8中，不难看出，和线圈励磁的电磁流量传感器相比，磁钢励磁的电磁流量传感器既保持了1i易堵塞、无压力损耗等优点，又可以大大传感器的结构。降低了制造成本：同时．采用磁钢取代通电线蹦励磁， 可以太大降低整个系统的功耗。
(a)线圈励磁的电磁流量传感器结构Co)磁钢励避的电磁流量传感器结构罔2—8线幽励磁和磁钢威磁的r乜碰流量传撼器结构对比图2-8(b)的磁钢励磁电磁流量传感器中，由于电极与被测流体介质接触， 受被测介质的电化学反应会产生极化电雎。电极能否可靠的检测流最信号．对流量计的性能至关熏要，因此必颂选择合适的I乜极材质。I可时，在使用的过程中，电极不能有流体泄露发生，不可有绝缘物、油污和泥垢等覆盖和污染，并考虑到维护方便，必须选择合适的电极形状和电极安装形式。阿时．为了尽可能人的减少噪声干扰，电极的引出线选用屏蔽线。接地部分的设计也是传感器设计中的·个重要部分。对于测量电解质流体， 接地(接液)ij|：件与铡量l乜极|lIJ会产生直流极化电压，影响流量信号基准点的稳定与否，进而影响输出信号的稳定性与‘玎稚性。田此，必须采取青效的解决措施。由电学知识可知，对作为感应电动贽的电磁流量信吁测驻，蓖要的是需要有个稳定的电位差基准点，也就足信号要良女r接地。这里选择导}b流体介质作为信号的基准点．传感器两端的法兰连接金腻接地环，导电流体通过金心接地环与传感{}l}的信号地相连洲。
为了比较磁铡励磁和线圈励磁的传堪器所产，|三的磁场强度．将特斯拉计的测最探头放置于图2．8(b)所示的传感嚣管道内．测吊结果表明，浚水碰体产生的磁感应强度可以达到400毫特斯拉，而通以100毫安电流的励磁线圈仪仅产生10毫特斯拉左右的磁感应强度。因此，恒磁式电磁流量传感器的永磁体产生的磁感应强度远远大于通电线圈所产生的磁感应强度，从而使流量信号所产生的感应电动势大大增加，提高了对信号测量的灵敏度，从而使微小流量信号的测量成为可能。
本章首先介绍了电磁流量计的组成，从中不难看出电磁流量传感器的重要性。而在电磁流量传感器中，励磁技术是其中关键的技术之一，电磁流量计的发展历史与励磁方式的演变过程密切相关。随后详细介绍了主要励磁技术的原理、特点及其优缺点，在此基础上，设计了基于磁钢励磁的恒磁式电磁流量传感器，对设计过程中注意的问题进行了说明，并对其磁感应强度和通电线圈的磁感应强度进行了比较。--扩展阅读：开封中仪流量仪表有限公司专业生产电磁流量计、孔板流量计、涡街流量计、文丘里流量计、v锥流量计、v型锥流量计、喷嘴流量计、插入式电磁流量计、智能电磁流量计、分体式电磁流量计、一体式电磁流量计、标准孔板流量计、标准孔板、一体化孔板流量计、标准喷嘴流量计、长径喷嘴流量计、标准喷嘴、长径喷嘴、插入式涡街流量计、智能涡街流量计、锥型流量计、v锥型流量计、节流装置、节流孔板、限流孔板等流量产品，更多信息请访问开封中仪网站：
