一种基于电磁铁的射流震荡水流量传感器制造技术

本发明专利技术公开一种基于电磁铁的射流震荡水流量传感器，包括壳体；在壳体内部开设的射流腔，磁场发生器，磁场发生器由电源，与电源连接的电流控制电路和第一电磁铁和第二电磁铁组成，第一检测电极和第二检测电极，设置于主通道内，且分别位于第一电磁铁和第二电磁铁长度方向的中心轴线处。本发明专利技术解决在采用恒磁励磁使用永久磁钢励磁的方案中，随着使用时间的增长，磁场会减弱，预设定的参数和磁场中心会随着磁场强度的变化而变化，以至于检测精度大大降低的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及流量检测领域，特别涉及一种基于电磁铁的射流震荡水流量传感器。
技术介绍
随着全球淡水资源的日益紧缺，对用水量的准确计量和管理显得尤为重要。水表作为用水量的重要计量器具，它的计量准确性、测量范围、使用可靠性、寿命和功能以及制造成本等均关系到用水的计量和水费的结算，以及控制用水、节约用水和用水管理等方面的使用价值。而流量传感器作为水表中的核心部件，在水表中的作用极为突出。射流水表是电子水表中的主要种类之一，其工作原理如下：当封闭管道中的水流进入射流计量腔时，由于射流的附壁效应(又称“科恩特”效应—“Coandaeffect”)和控制射流反馈的原理，使水流体在计量腔中振荡，该振荡频率与流经管道的流速或体积流量成正比，且不受流体的物理性质的影响。因此只要检测出流体的振荡频率，就能获知被测水流体的流速、流量、以及用水量等参数。为了检测流体在射流腔中的振荡频率，目前用的较多的是：压力式的压电信号检测方法和电磁信号检测方法等几种。压电信号检测方法由于安装比较困难，信号检测灵敏度不是很高，同时压电敏感元件又很怕潮，因此很少在水流量的检测中使用；电磁信号检测方法用的较多的是采用恒磁励磁(使用永久磁钢励磁)的方案。在采用恒磁励磁(使用永久磁钢励磁)的方案中，通常利用永磁体生成磁场，然而，随着使用时间的增长，磁场会减弱，预设定的参数和磁场中心会随着磁场强度的变化而变化，以至于检测精度大大降低。另一方面，水流进入的不规则射流腔也会对检测精度产生较大影响。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种基于电磁铁的射流震荡水流量传感器，解决在采用恒磁励磁使用永久磁钢励磁的方案中，随着使用时间的增长，磁场会减弱，预设定的参数和磁场中心会随着磁场强度的变化而变化，以至于检测精度大大降低的技术问题。本专利技术采用的技术方案是：一种基于电磁铁的射流震荡水流量传感器，包括：壳体；在壳体内部开设的射流腔，射流腔沿水量进入方向空间逐渐对称放大；磁场发生器，磁场发生器由电源，与电源连接的电流控制电路和第一电磁铁和第二电磁铁组成，电源通过电流控制电路向第一电磁铁和第二电磁铁供电，当电流控制电路检测到第一电磁铁和第二电磁铁中电流值不相等或超出预设定的范围时，调整电流或电流的分配；第一电磁铁和第二电磁铁，对称设置于射流腔内部中心处，呈度夹角，第一电磁铁和第二电磁铁之间的通道为主通道，分别与射流腔对应的内壁形成的直径相等的两个通道为反馈通道；两个电磁铁用于生成强度介于600GS-800GS的均匀磁场；第一检测电极和第二检测电极，设置于主通道内，且分别位于第一电磁铁和第二电磁铁长度方向的中心轴线处。进一步的，第一检测电极和第二检测电极使用前，浸泡在应用水中～小时。进一步的，第一检测电极和第二检测电极采用型号为L的不锈钢制成。进一步的，第一电磁铁和第二电磁铁的体积均为：长20mm，宽15mm，厚5mm。本专利技术提供一种基于电磁铁的射流震荡水流量传感器，通过用电磁铁取代永磁铁且使反馈通道直径大小一致的技术方案，提高了射流腔内磁场的稳定性，从而增加了检测的精度和传感器的使用时间。附图说明图1为本专利技术中一种基于电磁铁的射流震荡水流量传感器的结构示意图；图2为本专利技术中第一电磁铁和第二电磁铁工作示意图。具体实施方式实施例1：如图1、2所示，一种基于电磁铁的射流震荡水流量传感器，包括：壳体1；在壳体内部开设的射流腔2，射流腔2沿水量进入方向空间逐渐对称放大；磁场发生器，磁场发生器由电源，与电源连接的电流控制电路和第一电磁铁5和第二电磁铁6组成，电源通过电流控制电路向第一电磁铁5和第二电磁铁6供电，当电流控制电路检测到第一电磁铁5和第二电磁铁6中电流值不相等或超出预设定的范围时，调整电流或电流的分配；第一电磁铁5和第二电磁铁6，对称设置于射流腔内部中心处，呈45度夹角，第一电磁铁5和第二电磁铁6之间的通道为主通道3，分别与射流腔2对应的内壁形成的直径相等的两个通道为反馈通道4；两个电磁铁用于生成强度介于600GS-800GS的均匀磁场；第一检测电极7和第二检测电极8，设置于主通道3内，且分别位于第一电磁铁5和第二电磁铁6长度方向的中心轴线处；第一检测电极7和第二检测电极8的表面粗糙度Ra参数值小于等于0.04μm，第一检测电极7和第二检测电极7的加工工艺包括以下步骤：1选取不锈钢材料作为第一检测电极和第二检测电极；2将第一检测电极和第二检测电极粗车加工至粗糙度达到Ra0.7μm—Ra0.9μm；3将第一检测电极和第二检测电极精车加工至粗糙度达到Ra0.2μm—Ra0.4μm；4对第一检测电极和第二检测电极表面进行抛光处理，使其表面粗糙度Ra参数值小于等于0.05μm。第一检测电极7和第二检测电极8使用前应当在应用水中浸泡24～48小时，且采用的不锈钢材料是牌号为316L的不锈钢。第一电磁铁5和第二电磁铁6的体积均为：长20mm，宽15mm，厚5mm。由于磁场强度B与被测信号幅值E成正比，即E＝(kW)·B·v，式中：k是调整系数；W是权重函数，v是被测介质的流速。通常，检测电极位置确定后，其权重函数值也就确定了。要得到较高的测量信号幅值，除了权重函数外，还与磁场的强度直接有关，因此要增加信号幅值就得提高磁场强度B值，但是磁感应强度太大又会导致被测管道中的铁锈吸到传感器的测量通道上，影响传感器的正常的工作。为此，磁场发生器中产生的磁场强度应大于600GS小于800GS，实验证明，强度值维持在700GS为宜。采用电磁铁后，可以方便的将磁场中的强度控制在该范围之内，并保持足够的稳定性。另一方面，反馈通道4由于直径相同，加强了震荡，使检测变得更为容易。本专利技术提供一种基于电磁铁的射流震荡水流量传感器，通过用电磁铁取代永磁铁且使反馈通道直径大小一致的技术方案，提高了射流腔内磁场的稳定性，从而增加了检测的精度和传感器的使用时间。以上，仅为本专利技术的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。因此，本专利技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于电磁铁的射流震荡水流量传感器，其特征在于，包括：壳体(1)；在所述壳体内部开设的射流腔(2)，所述射流腔(2)沿水量进入方向空间逐渐对称放大；磁场发生器，所述磁场发生器由电源，与电源连接的电流控制电路和第一电磁铁(5)和第二电磁铁(6)组成，电源通过电流控制电路向所述第一电磁铁(5)和第二电磁铁(6)供电，当电流控制电路检测到所述第一电磁铁(5)和第二电磁铁(6)中电流值不相等或超出预设定的范围时，调整电流或电流的分配；所述第一电磁铁(5)和第二电磁铁(6)，对称设置于所述射流腔内部中心处，呈45度夹角，所述第一电磁铁(5)和第二电磁铁(6)之间的通道为主通道(3)，分别与射流腔(2)对应的内壁形成的直径相等的两个通道为反馈通道(4)；两个所述电磁铁用于生成强度介于600GS‑800GS的均匀磁场；第一检测电极(7)和第二检测电极(8)，设置于所述主通道(3)内，且分别位于所述第一电磁铁(5)和第二电磁铁(6)长度方向的中心轴线处。

【技术特征摘要】
1.一种基于电磁铁的射流震荡水流量传感器，其特征在于，包括：
壳体(1)；
在所述壳体内部开设的射流腔(2)，所述射流腔(2)沿水量进入方向
空间逐渐对称放大；
磁场发生器，所述磁场发生器由电源，与电源连接的电流控制电路和第
一电磁铁(5)和第二电磁铁(6)组成，电源通过电流控制电路向所述第一
电磁铁(5)和第二电磁铁(6)供电，当电流控制电路检测到所述第一电磁
铁(5)和第二电磁铁(6)中电流值不相等或超出预设定的范围时，调整电
流或电流的分配；
所述第一电磁铁(5)和第二电磁铁(6)，对称设置于所述射流腔内部
中心处，呈45度夹角，所述第一电磁铁(5)和第二电磁铁(6)之间的通
道为主通道(3)，分别与射流腔(2)对应的内壁形成的直径相等的两个通
道为反馈通道(4)；两个所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴新潮，
申请(专利权)人：西安北斗星数码信息股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61