一种无源流量监测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种无源流量监测装置及方法。该装置包括流量计管道、设置于流量计管道中的磁性叶轮、设置于流量计管道外的敏感丝。敏感丝为弯曲度可任意调节的弯曲结构，弯曲形态的敏感丝在不同管径下的弯曲度与磁性叶轮的磁场分布相匹配。本发明专利技术工作时不需要提供能量，属于本质安全产品；弯曲形态敏感丝在不同管径下的弯曲度与磁性叶轮的磁场分布相匹配，具有广泛的适用性；敏感丝在被外力施加抻直的变形时，在力磁效应下，磁性能还有一定幅度的提升；敏感丝的弯曲程度刚好符磁感应强度的走势，在相同位置下，能够感受到更强的磁通，采用本发明专利技术制成的韦根传感器能够和市售的绝大部分管径配合，具有和霍尔传感器、干簧管一样的兼容性。

A passive flow monitoring device and method

The invention discloses a passive flow monitoring device and a method. The device includes a flowmeter pipe, a magnetic impeller set in a flowmeter pipe, and a sensitive wire set outside the flowmeter pipe. The flexural structure of sensitive wire can be adjusted arbitrarily. The bending degree of sensitive wire is matched with the magnetic field distribution of magnetic impeller under different diameter. The invention does not need to provide energy, which belongs to the nature of security products; the distribution of magnetic field sensitive wire bending shape in different diameters under bending and magnetic impeller matching has broad applicability; sensitive wire in the deformation force is straight when in the magnetic force, magnetic properties and to a certain extent lifting; bending degree of sensitive wire just match the magnetic induction intensity of the trend, in the same position, can feel a stronger magnetic flux, the Wiegand sensor of the invention can be made with most of commercial diameter, and Holzer has sensors, reed like compatibility.

【技术实现步骤摘要】
一种无源流量监测装置及方法
本专利技术涉及一种用于流量计的流量监测设备及其监测方法，属于流量监测器械领域。
技术介绍
根据韦根效应研制成功的零功耗磁敏传感器(也称为韦根传感器)，其核心部件敏感丝的磁化过程是其内部磁畴受到外部磁力作用而发生翻转的过程，但是与普通铁磁材料相比，敏感丝的磁畴翻转是非常剧烈的，约在15～50us内完成。当在敏感丝的周围放置线圈并对线圈进行监控，通过示波器可以清楚地看到尖锐的电压脉冲信号。磁畴翻转的速度与外界交变磁场的频率无关，也就是说外界磁场变化速度快或者慢，对敏感丝内部磁畴翻转的速度来说是没有影响的，对磁畴翻转的唯一影响要素就是外界磁场强度。韦根传感器已经在流量监测行业有广泛的应用，其无源、无触点的、两线制的有点已经被该行业广泛接受。尤其是在燃油、气体流量监测的场合，具有先天的优势。在流量监测行业中采用磁性叶轮作为流量的等效被测体是一种能够兼具精度和经济性的方案，尤其是近年来快速发展的塑磁工艺，使磁性叶轮能够在机械结构和磁性能双方面达到良好的一致性。预计，未来磁性叶轮在流量监测行的应用范围会更广泛。磁性叶轮的体积随着管径不同而按比例缩放，但其剩磁和矫顽力往往是固定值。现在行业通常的处理方法是，某一规格管径的流量计，需要唯一的韦根传感器与之配套。正是因为这个原因，虽然有着电气方面的突出优势，但在机械配套上，现有的韦根传感器安装位置要求高，允许位置偏差小，不能在不同管径上通用。也就是说必须进行定向设计，而与之相比的霍尔传感器、干簧管传感器不存在这一问题，这使韦根传感器在实际应用中具有一定的局限性，从而使得韦根传感器在流量监测行业的推广速度较慢。目前，韦根传感器对于敏感丝的固定方式均是采用刚性固定，敏感丝的形态是唯一、笔直、不弯曲的。在检测磁性叶轮的旋转运动时，敏感丝的中轴线必须要与安装有磁性叶轮的管道外径形成一个特定角度才能触发，同时该位置的冗余很小。另外，在不同管径下，敏感丝与管道外径间的角度不同，降低了韦根传感器的“精密程度”，从而进一步加大了韦根传感器在实际应用中的局限性。申请号为CN201610050839.5，名称为“一种产生合金丝韦根效应的方法及其装置”的中国专利技术专利公开了一种使敏感丝加工的新工艺，采用该工艺制造的敏感丝能够在弯曲的形态下保持原有磁性能。
技术实现思路
针对现有技术中韦根传感器存在的上述问题，本专利技术提出一种使韦根传感器可以像霍尔传感器、干簧管传感器一样，能够在不同规格管径的流量计中通用的装置和方法。本专利技术的技术方案如下：本专利技术提供一种无源流量监测装置，包括流量计管道、设置于流量计管道中的磁性叶轮、设置于流量计管道外的敏感丝，所述敏感丝为弯曲度可任意调节的弯曲结构，弯曲形态的敏感丝在不同管径下的弯曲度与磁性叶轮的磁场分布相匹配。作为本专利技术的进一步改进，在流量计管道的管径相同条件下，所述敏感丝两端的磁感应强度分量大于笔直形态的敏感丝。作为本专利技术的进一步改进，当所述敏感丝被外力施加伸直变形后，所述敏感丝的磁性能增强。作为本专利技术的进一步改进，所述敏感丝通过安装卡环与管径之间的配合来完成与不同管径的适应。本专利技术还提供一种无源流量监测方法，在流量计管道内部设置磁性叶轮，在流量计管道外部设置如上所述的敏感丝。作为本专利技术的进一步改进，所述方法使韦根传感器在不同规格管径的流量计中通用。作为本专利技术的进一步改进，使敏感丝的弯曲程度符合磁感应强度的走势。本专利技术的有益效果如下：1、本专利技术的测量装置和传统的有源传感器相比，工作时不需要提供能量，因此省却了一根供电线，属于本质安全产品。2、本专利技术和传统的无源传感器(传统韦根传感器)相比，具有广泛的适用性。弯曲形态敏感丝可以通过安装卡环与管径之间的配合来完成对于不同管径的适应。弯曲形态敏感丝在不同管径下的弯曲度与磁性叶轮的磁场分布相匹配。在同样管径下，和笔直形态敏感丝相比，弯曲形态敏感丝两端的磁感应强度分量会更大，因而会具有更好的表现。3、弯曲形态的敏感丝根据水管管径来决定其抻直程度，敏感丝在被外力施加抻直的变形时，在力磁效应下，磁性能还有一定幅度的提升。水管管径不同，采用的磁性叶轮也不相同，敏感丝的变形量恰好能够跟磁性叶轮相对应。4、敏感丝的弯曲程度刚好符磁感应强度的走势，在相同位置下，能够感受到更强的磁通。采用本专利技术可形变敏感丝制成的韦根传感器能够和市售的绝大部分管径配合，具有和霍尔传感器、干簧管一样的兼容性。附图说明图1是本专利技术无源流量监测装置的结构示意图。图中：1、流量计管道；2、磁性叶轮；3、弯曲形态敏感丝；4、笔直形态敏感丝。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。由于磁性叶轮材质决定了矫顽力和剩磁，唯一影响磁场分布的因素就是其机械尺寸。因此，此系列磁性叶轮在旋转时，其磁通量分布的变化规律，是与管径大小相关。如果韦根传感器的核心部件“敏感丝”能够与管径间发生相同的“相关”关系，那么就可以使得韦根传感器能够具有普遍适用性了。实施例一本实施例提供一种如图1所示的无源流量监测装置。该装置包括流量计管道1、设置于流量计管道1中的磁性叶轮2、设置于流量计管道1外的敏感丝(为便于清楚地说明本专利技术与现有技术的区别，图1中分别以实心线条和空心线条示出了现有的笔直形态敏感丝4和本专利技术中的弯曲形态敏感丝3)。本实施例中的敏感丝为弯曲度可任意调节的弯曲结构，弯曲形态的敏感丝在不同管径下的弯曲度与磁性叶轮2的磁场分布(如图中虚线所示)相匹配。如图1所示，敏感丝的弯曲程度刚好符磁感应强度的走势，在相同位置下，能够感受到更强的磁通。同时，弯曲的敏感丝两端磁感应强度穿过敏感丝的分量更大，使得敏感丝更好的磁性能表现。在流量计管道的管径相同条件下，上述敏感丝两端的磁感应强度分量大于笔直形态的敏感丝。弯曲形态的敏感丝根据水管管径来决定其抻直程度，当本实施例中敏感丝被外力施加伸直变形后，敏感丝的磁性能得到增强。有限条件下的形变(按照弯曲的方向进行抻直操作，后文简称，形变)还能够增强敏感丝的磁性能。弯曲的形态使敏感丝本身和磁感线分布的状态更加接近，能够更充分的感受磁场。形变操作能够使敏感丝可以完全和管径配合，要比原先笔直形态下的敏感丝有更好的触发位置。在应用中，确保传感器的敏感丝处于磁性叶轮的中部，如同发卡一般，可以适应不同管径。作为本实施例的一种优选固定方式，上述敏感丝通过安装卡环与管径之间的配合来完成与不同管径的适应。实施例二本实施例提供一种无源流量监测方法，在流量计管道内部设置磁性叶轮。在流量计管道外部采用韦根传感器来测量流量计的流量大小，该韦根传感器的结构与现有韦根传感器的结构相同，仅将现有的笔直形态敏感丝4替换为如实施一所述的敏感丝。采用本实施例的方法使得韦根传感器在不同规格管径的流量计中通用，也使敏感丝的弯曲程度符合磁感应强度的走势。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术。凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无源流量监测装置，其特征在于：包括流量计管道、设置于流量计管道中的磁性叶轮、设置于流量计管道外的敏感丝，所述敏感丝为弯曲度可任意调节的弯曲结构，弯曲形态的敏感丝在不同管径下的弯曲度与磁性叶轮的磁场分布相匹配。

【技术特征摘要】
1.一种无源流量监测装置，其特征在于：包括流量计管道、设置于流量计管道中的磁性叶轮、设置于流量计管道外的敏感丝，所述敏感丝为弯曲度可任意调节的弯曲结构，弯曲形态的敏感丝在不同管径下的弯曲度与磁性叶轮的磁场分布相匹配。2.根据权利要求1所述的一种无源流量监测装置，其特征在于：在流量计管道的管径相同条件下，所述敏感丝两端的磁感应强度分量大于笔直形态的敏感丝。3.根据权利要求1所述的一种无源流量监测装置，其特征在于：当所述敏感丝被外力施加伸直变形后，所述敏感丝的磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔义炜，孟祥龙，李云方，
申请(专利权)人：南京艾驰电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32