大口径电磁流量计的传感器系数标定方法技术

本发明专利技术提供一种电磁流量计的传感器系数标定方法，其是基于这样的原理：一个电磁流量计传感器的电极信号输出来源于磁场空间中每个流动流体感应电势的加权叠加。因此本发明专利技术用一个实流的小口径测量管在一个被标定的大口径传感器管道的磁场空间中测量出每个位置每个标准体积流体流动时的感应电势，再将每个感应电势进行加权叠加等处理来得出被标定传感器的传感器系数Ｋ。这样，用小口径的流体流动实现了大口径传感器系数的标定，解决了大口径电磁流量计的传感器标定问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
电磁流量计是一种基于法拉第电磁感应定律的流量测量仪表。电磁流量计的传感 器在流体平均流速V下输出感应电势U: U=KV。这里K就是传感器系数。在原理上， K与传感器实际口径、传感器上的磁场和传感器电极位置等因素有关。因此，通常的 传感器系数K都是在实际口径的流体流动下标定出来的。显然，传感器口径越大系数 K的标定成本就越大。在流量仪表中，大于300mm的大口径流量计是电磁流量计的主 要优势，解决大口径电磁流量计传感器系数标定的成本问题变得十分有意义。曾有一 些通过测量传感器管道内的磁场来标定传感器系数的方法，但由于对应的传感器系数 标定精度不够高而一直得不到实际应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于对己有技术存在的缺陷，提供一种大口径电磁流量计的传感器 系数标定方法，只需用小口径测量管就可对任意大口径电磁流量计传感器进行标定。为了达到上述目的，本专利技术的构思是本专利技术是基于这样的原理一个电磁流量计传感器的电极信号输出来源于磁场空 间中每个流动流体感应电势的加权叠加。因此本专利技术用一个实流的小口径测量管在一 个被标定的大口径传感器管道的磁场空间中测量出每个位置每个标准体积流体流动 时的感应电势，再将每个感应电势进行加权叠加等处理来得出被标定传感器的传感器 系数K。这样，用小口径的流体流动实现了大口径传感器系数的标定，解决了大口径 电磁流量计的传感器标定问题。根据上述分明构思，本专利技术采用以下技术方案一种，标定设置包括一个有轴线SO与 口径为D的非导电测量管P、 一对安装在测量管P内壁上的测量电极AO和Al和两个在测量管外的励磁线圈W所组成的电磁流量传感器，其中电极A0和A1与轴线SO上一点可成直线且与轴线SO垂直； 一个励磁驱动器向所述的电磁流量传感器的励磁线圈W提供电流I，使电磁流量传感器的测量管P内产生方向与轴线SO和电极AO和Al形成的连线都相垂直的磁场B;所述的电磁流量传感器在其测量管P中有平均流速为V的导电流体流过时，在电极AO和Al上有感应电势U: t/ = K。D5F = KJ/ ，尺=《。D5 ，K是要使U与流速V对应起来的要标定的传感器系数；其特征在于(a) . —个有轴线Sl和口径为d且d<D的非导电的小测量管，小测量管的内壁有 电极A2和A3，电极A2和A3与轴线Sl上一点可成直线且与轴线Sl垂直；(b) .所述的小测量管的轴线S1与测量管P轴线S0平行，以轴线S1在相对轴线 SO的坐标点Pi二 (Ri， 0i， Zi)穿入在电磁流量传感器的测量管P内，这里 Zi是小测量管(3)中电极A2和A3形成的连线与电磁流量传感器中电极A0和 Al形成的连线间的距离，Ri是轴线Sl点与轴线SO的距离，0i是以电极AO 和Al形成的连线为参考的角度；用一个信号检测器测量所述的小测量管电极 A2和A3两端的电势信号Ei，在小测量管内有平均流速V的导电流体时有=《ltffi,r，这里Bi是磁场B在点Pi = (Ri， 9i， Zi)的磁场强度，K,是 一个系数；(c) .所述的励磁驱动器的励磁电流I使电磁流量传感器的励磁线圈W产生磁场 B，在小测量管内有平均流速V的流体时，在n个Pi点上信号检测器得到的电 势信号Ei， i=l， 2，…，n，电磁流量传感器的传感器系数K与电势信号Ei 具有了对应关系这个确切的函数关系与n值和n个Pi点的位置Pi = (Ri, 0i， Zi)有关， 由实验确定。上述的，其特征在于所述的小测量管在 电磁流量传感器测量管内n个点Pi二 (Ri， 9i， Zi)， i=l， 2，…，n，所述的信号 检测器从小测量管的电极A2和A3上测量出所对应n个电势信号Ei， i =1， 2,…， n，电磁流量传感器的传感器系数K与电势信号Ei具有对应关系<formula>formula see original document page 5</formula>，这里的Xi， i =1， 2，…，n，是可以由实验来确定。 一般可先由已知传感器系数K 的电磁流量传感器通过实验来确定。上述的，其特征在于所述的小测量管的 电极A2和A3—形成的连线与所述的电磁流量传感器的电极A0和A1形成的连线的距离Zi=0时，对应电磁流量传感器的感应电势U有 4 1<formula>formula see original document page 6</formula>也有夂zzfx,五，，1,=《2.丄'1，这里，K3是由n点Ei的坐标Pi= (Ri， 0 i， 0)以及n值的大小所决定的系数，K:, 是可通过实验来确定， 一般可先由己知传感器系数K的电磁流量传感器通过实验来确 定。得出了 K3后即可实现对其它电磁流量传感器进行传感器系数K的标定。本专利技术与现有技术相比，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点只要 用一个小口径的测量管及其流体流量就可以对任意大口径的电磁流量计传感器进行标定。 附图说明图1是本专利技术中被标定的电磁流量计传感器的标定设置结构关系示意图。 图2是本专利技术中小测量管3和信号检测器4的结构关系示意图。 图3是本专利技术的一个实施例的结构原理示意图。 图4是本专利技术的一个实施例中的位置参数关系示意图。 具体实施例方式本专利技术的一个优选实施例如下述参见图l、图2、图3和图4。 一种，标定设置包括一个有轴线S0与 口径为D的非导电测量管P、 一对安装在测量管P内壁上的测量电极AO和Al和两个 在测量管外的励磁线圈W所组成的电磁流量传感器(l)，其中电极AO和Al与轴线SO 上一点可成直线且与轴线SO垂直； 一个励磁驱动器2向所述的电磁流量传感器1的 励磁线圈W提供电流I，使电磁流量传感器(1)的测量管P内产生方向与轴线SO和电 极AO和Al形成的连线都相垂直的磁场B;所述的电磁流量传感器1在其测量管P中有平均流速为V的导电流体流过时，在电极AO和Al上有感应电势U: [/= K。Z^F = ^:r，《=《。/^, K是要使U与流速V对应起来的要标定的传感器系数；其特征在于(a) . —个有轴线Sl和口径为d且d〈D的非导电的小测量管3，小测量管3的内 壁有电极A2和A3，电极A2和A3与轴线Sl上一点可成直线且与轴线Sl垂直；(b) .所述的小测量管3的轴线Sl与电磁流量传感器1轴线S0平行的方式，以轴 线Sl在相对轴线S0的坐标点Pi = (Ri， 8 i， Zi)穿入在电磁流量传感器1 的测量管P内，这里Zi是小测量管3中电极A2和A3形成的连线与电磁流量 传感器1中电极A0和Al形成的连线间的距离，Ri是轴线Sl点与轴线SO的 距离，9i是以电极A0和Al形成的连线为参考的角度；用一个信号检测器4 测量所述的小测量管3电极A2和A3两端的电势信号Ei，在小测量管3内有 平均流速V的导电流体时有五,.=^t^,y ，这里Bi是磁场B在点Pi = (Ri，0i， Zi)的磁场强度，Ki是一个系数；(c) .所述的励磁驱动器2的励磁电流I使电磁流量传感器1的励磁线圈W产生磁 场B，在小测量管3内有平均流速V的流体时，在n个Pi点上信号检测器4 得到的电势信号Ei， i二l， 2，…，n，电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大口径电磁流量计的传感器系数标定方法，标定采用的装置包括一个有轴线Ｓ０与口径为Ｄ的非导电测量管Ｐ、一对安装在测量管Ｐ内壁上的测量电极Ａ０和Ａ１和两个在测量管Ｐ外的励磁线圈Ｗ所组成的电磁流量传感器（１），其中电极Ａ０和Ａ１与轴线Ｓ０上一点可成直线且与轴线Ｓ０垂直；一个励磁驱动器（２）向所述的电磁流量传感器（１）的励磁线圈Ｗ提供电流Ｉ，使电磁流量传感器（１）的测量管Ｐ内产生方向与轴线Ｓ０和电极Ａ０和Ａ１形成的连线都相垂直的磁场Ｂ；所述的电磁流量传感器（１）在其测量管Ｐ中有平均流速为Ｖ的导电流体流过时，在电极Ａ０和Ａ１上有感应电势Ｕ：Ｕ＝Ｋ↓［０］ＤＢＶ＝ＫＶ，Ｋ＝Ｋ↓［０］ＤＢ，Ｋ是传感器系数；其特征在于：　（ａ）．一个有轴线Ｓ１和口径为ｄ且ｄ＜Ｄ的非导电的小测量管（３），小测量管（３）的内壁有电极Ａ２和Ａ３，电极Ａ２和Ａ３与轴线Ｓ１上一点可成直线且与轴线Ｓ１垂直；　（ｂ）．所述的小测量管（３）的轴线Ｓ１与测量管Ｐ轴线Ｓ０平行，以轴线Ｓ１在相对轴线Ｓ０的坐标点Ｐｉ＝（Ｒｉ，θｉ，Ｚｉ）穿入在电磁流量传感器（１）的测量管Ｐ内，这里Ｚｉ是小测量管（３）中电极Ａ２和Ａ３形成的连线与电磁流量传感器（１）中电极Ａ０和Ａ１形成的连线间的距离，Ｒｉ是轴线Ｓ１点与轴线Ｓ０的距离，θｉ是以电极Ａ０和Ａ１形成的连线为参考的角度；用一个信号检测器（４）测量所述的小测量管（３）电极Ａ２和Ａ３两端的电势信号Ｅｉ，在小测量管（３）内有平均流速Ｖ的导电流体时有Ｅ↓［ｉ］＝Ｋ↓［１］ｄＢ↓［ｉ］Ｖ，这里Ｂｉ是磁场Ｂ在点Ｐｉ＝（Ｒｉ，θｉ，Ｚｉ）的磁场强度，Ｋ↓［１］是一个系数；　（ｃ）．所述的励磁驱动器（２）的励磁电流Ｉ使电磁流量传感器（１）的励磁线圈Ｗ产生磁场Ｂ，在所述的小测量管（３）内有平均流速Ｖ的流体时，在ｎ个Ｐｉ点上信号检测器（４）得到的电势信号Ｅｉ，ｉ＝１，２，…，ｎ，电磁流量传感器（１）的传感器系数Ｋ与电势信号Ｅｉ具有了如下对应关系：　Ｋ＝ｆ（Ｅ↓［１］，Ｅ↓［２］，…，Ｅ↓［ｉ］，…，Ｅ↓［ｎ］）　这个确切的函数关系与ｎ值和ｎ个Ｐｉ点的位置Ｐｉ＝（Ｒｉ，θｉ，Ｚｉ）有关，由实验确定。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李斌，孙向东，陶志文，沈丹平，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]