CN110081940A - 一种高精度电磁水表 - Google Patents
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Abstract
本发明属于流量计量仪表领域，具体涉及一种高精度电磁水表，测量导管采用四氟材料，测量导管的中部为长方形管道，长方形管道分为长边内壁面和短边内壁面，流量测量电极安装在短边内壁面上且贯穿测量导管的壁面，测量导管的外壁面上具有两个相对设置的用来安装励磁线圈的线圈安装槽，线圈安装槽的底面与长边内壁面平行。长方形管道使两个相对设置的励磁线圈之间的距离更近，增大磁场强度，同时两个相对设置的流量测量电极之间的距离更大，提高了电磁水表的测量精度。直接将传统的内衬和测量导管设计为一体，测量导管直接采用四氟材料，励磁线圈直接安装在测量导管内部，模块化设计，结构紧凑，体积小、简化了安装工艺且节约了生产成本。
Description
技术领域
本发明属于仪器仪表技术领域，具体涉及一种高精度电磁水表。
背景技术
电磁水表是应用电磁感应原理，根据导电流体通过外加磁场时感生的电动势来测量导电流体流量的一种仪器。电磁水表的结构主要由磁路***、测量导管、电极、外壳、衬里和转换器等部分组成。
磁路***：作用是产生均匀的直流或交流磁场。直流磁路用永久磁铁来实现，其优点是结构比较简单，受交流磁场的干扰较小，但它易使通过测量导管内的电解质液体极化，使正电极被负离子包围，负电极被正离子包围，即电极的极化现象，并导致两电极之间内阻增大，因而严重影响仪表正常工作。当管道直径较大时，永久磁铁相应也很大，笨重且不经济，所以电磁水表一般采用交变磁场，且是50HZ工频电源激励产生的。
测量导管：作用是让被测导电性液体通过。为了使磁力线通过测量导管时磁通量被分流或短路，测量导管必须采用不导磁、低导电率、低导热率和具有一定机械强度的材料制成，可选用不导磁的不锈钢、玻璃钢、高强度塑料、铝等。
衬里：在测量导管的内侧及法兰密封面上，有一层完整的电绝缘衬里。它直接接触被测液体，其作用是增加测量导管的耐腐蚀性，防止感应电势被金属测量导管管壁短路。衬里材料多为耐腐蚀、耐高温、耐磨的聚四氟乙烯塑料、陶瓷等。
电极：其作用是引出和被测量成正比的感应电势信号。电极一般用非导磁的不锈钢制成，它的安装位置宜在管道的垂直方向，以防止沉淀物堆积在其上面而影响测量精度。
外壳：应用铁磁材料制成，是分配制度励磁线圈的外罩，并隔离外磁场的干扰。
转换器：由液体流动产生的感应电势信号十分微弱，受各种干扰因素的影响很大，转换器的作用就是将感应电势信号放大并转换成统一的标准信号并抑制主要的干扰信号。其任务是把电极检测到的感应电势信号Ex经放大转换成统一的标准直流信号。
导体切割电磁场产生感应电动势，具体公式为：
其中B-磁感应强度，D-导体长度，dl-运动的距离，可以看出感应电动势跟磁感应强度和导体长度成正比，此原理应用到电磁水表中，电磁水表的精度跟磁感应强度和两相对测量电极之间的距离成正比。
目前的电磁水表大多磁路***的励磁线圈安装在测量导管的外部，测量导管的内部还要安装衬里，安装工艺复杂，且电磁水表的测量部分体积大，结构不紧凑，成本高。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在需要不断提高测量精度的要求以及安装工艺复杂的缺陷，提供一种测量精度高且结构紧凑、安装方便的高精度电磁水表。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种高精度电磁水表，包括测量导管、励磁线圈和电极，其特征在于：所述测量导管采用四氟材料，所述测量导管的中部为长方形管道，所述长方形管道分为长边内壁面和短边内壁面，流量测量电极安装在所述短边内壁面上且贯穿所述测量导管的壁面，所述测量导管的外壁面上具有两个相对设置的用来安装所述励磁线圈的线圈安装槽，所述线圈安装槽的底面与所述长边内壁面平行。
进一步地，所述电极还包括安装在所述长边内壁面上且贯穿所述测量导管的壁面的地极和与所述地极相对设置安装在另一个长边内壁面上的空满管检测电极。
进一步地，所述长方形管道的长边L是其短边S的1.2～2.5倍。
进一步地，所述测量导管的外壁面上具有两个相对设置的用来安装所述流量测量电极的电极安装槽，所述电极安装槽的底部具有第一通孔。
进一步地，所述电极包括电极螺杆、电极垫片和电极螺母，所述电极螺杆从测量导管的内壁面向外穿出至电极安装槽，电极垫片紧贴所述电极安装槽底面套设在所述电极螺杆上，所述电极螺母套设在所述电极垫片外侧的电极螺杆上。
进一步地，所述线圈安装槽的底面具有贯穿至所述测量导管内壁面的第二通孔，所述电极螺杆从测量导管的内壁面向外穿出至电极安装槽，电极垫片紧贴所述线圈安装槽底面套设在所述电极螺杆上，所述电极螺母套设在所述电极垫片外侧的电极螺杆上。
进一步地，所述第一通孔和所述第二通孔的靠近所述长方形管道的一端均具有沉头槽，所述电极螺杆安装在所述测量导管内部的一端安装在所述沉头槽内。
更进一步地，所述测量导管的两端具有与所述长方形管道衔接的引流导面。
本发明的一种高精度电磁水表的有益效果是：
1、本发明打破传统的测量导管中部均为圆形管道的思想，设计成长方形管道，使两个相对设置的励磁线圈之间的距离更近，增大磁场强度，同时两个相对设置的流量测量电极之间的距离更大，这样测量的感应电动势更大，提高了电磁水表的测量精度。
2、本发明不设置内衬，直接将传统的内衬和测量导管设计为一体，测量导管直接采用四氟材料，并且在测量导管上设置电极安装槽和线圈安装槽，励磁线圈直接安装在测量导管内部，模块化设计，结构紧凑，体积小、简化了安装工艺且节约了生产成本。
3、电极螺杆安装在沉头槽内，保证了测量导管内壁面的光滑性，消除了阻碍水流的因素，进一步提高了电磁水表的测量精度。
4、在测量导管的两端设置与长方形管道衔接的引流导面，对水流进行引流，尽量减少水流碰到水表后的速度变化，进一步提高水表测量的精度。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明实施例立体图；
图2是本发明实施例主视图；
图3是图2中A-A剖视图；
图4是测量导管立体图。
图中：1、测量导管，11、长方形管道，12、长边内壁面，13、短边内壁面，14、线圈安装槽，15、电极安装槽，16、第一通孔，17、第二通孔，18、沉头槽，19、引流导面，2、励磁线圈，3、电极，31、电极螺杆，32、电极垫片，33、电极螺母，34、流量测量电极，35、地极，36、空满管测量电极。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图4所示的本发明的一种高精度电磁水表的具体实施例，包括测量导管1、励磁线圈2和电极3，测量导管1采用四氟材料，测量导管1的中部为长方形管道11，长方形管道11分为长边内壁面12和短边内壁面13，流量测量电极34安装在短边内壁面13上且贯穿测量导管1的壁面，测量导管1的外壁面上具有两个相对设置的用来安装励磁线圈2的线圈安装槽14，线圈安装槽14的底面与长边内壁面12平行。
本实施例中具有四个电极3，两个流量测量电极34相对安装在短边内壁面13上，还包括安装在长边内壁面12上且贯穿测量导管1的壁面的地极35和与地极35相对设置安装在另一个长边内壁面12上的空满管检测电极36。有流体通过测量导管1的内部切割磁感线时，两个流量测量电极34之间产生电势差，即可用来测量流体的流量。当空满管检测电极36和地级之间没有电势差时，代表电磁水表的测量导管1内没有流体流过。
作为一种优选实施例，长方形管道11的长边L是其短边S的1.2～2.5倍。
本实施例中，测量导管1的外壁面上具有两个相对设置的用来安装流量测量电极34的电极安装槽15，电极安装槽15的底部具有第一通孔16。两个电极安装槽15分别用来安装地极35和空满管检测电极36，两个流量测量电极34安装在两个线圈安装槽14内，励磁线圈2套在的流量测量电极34的外侧。
本实施例中，电极3包括电极螺杆31、电极垫片32和电极螺母33，电极螺杆31从测量导管1的内壁面向外穿出至电极安装槽15，电极垫片32紧贴电极安装槽15地底面套设在电极螺杆31上，电极螺母33套设在电极垫片32外侧的电极螺杆31上。
线圈安装槽14的底面具有贯穿至测量导管1内壁面的第二通孔17，电极螺杆31从测量导管1的内壁面向外穿出至电极安装槽15，电极垫片32紧贴线圈安装槽14地底面套设在电极螺杆31上，电极螺母33套设在电极垫片32外侧的电极螺杆31上，导线被拧紧在电极垫片32和电极螺母33之间。
本实施例中，第一通孔16和第二通孔17的靠近长方形管道11的一端均具有沉头槽18，电极螺杆31安装在测量导管1内部的一端安装在沉头槽18内。电极螺杆31安装在沉头槽18内，保证了测量导管1内壁面的光滑性，消除了阻碍水流的因素，进一步提高了电磁水表的测量精度。
为了更进一步提高测量精度，测量导管1的两端具有与长方形管道11衔接的引流导面19，对水流进行引流，尽量减少水流碰到水表后的速度变化。
本发明打破传统的测量导管1中部均为圆形管道的思想，设计成长方形管道11，使两个相对设置的励磁线圈2之间的距离更近，增大磁场强度，同时两个相对设置的流量测量电极34之间的距离更大，根据本专利背景技术中提到的感应电动势跟磁感应强度和导体长度成正比，这样测量的感应电动势更大，提高了电磁水表的测量精度。
本发明不设置内衬，直接将传统的内衬和测量导管设计为一体，测量导管1直接采用四氟材料，并且在测量导管1上设置电极安装槽15和线圈安装槽14，励磁线圈2直接安装在测量导管1内部，模块化设计，结构紧凑，体积小、简化了安装工艺且节约了生产成本。
应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (8)
1.一种高精度电磁水表，包括测量导管(1)、励磁线圈(2)和电极(3)，其特征在于：所述测量导管(1)采用四氟材料，所述测量导管(1)的中部为长方形管道(11)，所述长方形管道(11)分为长边内壁面(12)和短边内壁面(13)，流量测量电极(34)安装在所述短边内壁面(13)上且贯穿所述测量导管(1)的壁面，所述测量导管(1)的外壁面上具有两个相对设置的用来安装所述励磁线圈(2)的线圈安装槽(14)，所述线圈安装槽(14)的底面与所述长边内壁面(12)平行。
2.根据权利要求1所述的一种高精度电磁水表，其特征在于：所述电极(3)还包括安装在所述长边内壁面(12)上且贯穿所述测量导管(1)的壁面的地极(35)和与所述地极(35)相对设置安装在另一个长边内壁面(12)上的空满管检测电极(36)。
3.根据权利要求1所述的一种高精度电磁水表，其特征在于：所述长方形管道(11)的长边L是其短边S的1.2～2.5倍。
4.根据权利要求2所述的一种高精度电磁水表，其特征在于：所述测量导管(1)的外壁面上具有两个相对设置的用来安装所述流量测量电极(34)的电极安装槽(15)，所述电极安装槽(15)的底部具有第一通孔(16)。
5.根据权利要求4所述的一种高精度电磁水表，其特征在于：所述电极(3)包括电极螺杆(31)、电极垫片(32)和电极螺母(33)，所述电极螺杆(31)从测量导管(1)的内壁面向外穿出至电极安装槽(15)，电极垫片(32)紧贴所述电极安装槽(15)底面套设在所述电极螺杆(31)上，所述电极螺母(33)套设在所述电极垫片(32)外侧的电极螺杆(31)上。
6.根据权利要求5所述的一种高精度电磁水表，其特征在于：所述线圈安装槽(14)的底面具有贯穿至所述测量导管(1)内壁面的第二通孔(17)，所述电极螺杆(31)从测量导管(1)的内壁面向外穿出至电极安装槽(15)，电极垫片(32)紧贴所述线圈安装槽(14)底面套设在所述电极螺杆(31)上，所述电极螺母(33)套设在所述电极垫片(32)外侧的电极螺杆(31)上。
7.根据权利要求6所述的一种高精度电磁水表，其特征在于：所述第一通孔(16)和所述第二通孔(17)的靠近所述长方形管道(11)的一端均具有沉头槽(18)，所述电极螺杆(31)安装在所述测量导管(1)内部的一端安装在所述沉头槽(18)内。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种高精度电磁水表，其特征在于：所述测量导管(1)的两端具有与所述长方形管道(11)衔接的引流导面(19)。
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| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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