带磁场强度补偿功能的智能电磁流量计制造技术

本实用新型专利技术涉及一种适用于测量导磁率较高介质的带磁场强度补偿功能的智能电磁流量计，解决了现有技术对于导磁率发生变化的流体介质无法准确测得其流量的缺点，包括带励磁线圈的测量管，测量管的轴线方向与励磁线圈产生的磁场相互垂直，测量管内设有两电极，电极沿管径方向穿透管壁，电极头与测量管内表面平齐，两电极连到转换电路，励磁线圈与测量管之间设有磁强度传感器，磁强度传感器连接有磁场强度补偿电路，励磁线圈连接到转换电路，磁场强度补偿电路连接到转换电路，转换电路包括数字励磁电路、采样处理模块、单片机和外部接口，通过磁场强度补偿电路和磁强度传感器的结合，克服了电磁流量计在测量介质导磁率严重偏离标定介质磁导率时的误差影响，延伸了电磁流量计的应用领域。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电磁流量计，尤其适用于测量导磁率较高介质的带磁场强度补偿功 能的智能电磁流量计。
技术介绍
电磁流量计的工作原理是基于法拉第电磁感应定律，当导电液体流过包围在磁场中的测 量管时，在流向和磁场二者相垂直的方向就会产生与平均流速成正比的感应电动势。测量管 的表壳内设有测量电极，测量电极接收到的感应电势输入到转换电路处理后输出相应于流量 的电信号。这里的磁场强度必须是恒定的，但有许多介质在应用中会影响这一磁场的恒定， 结果造成了较大的测量误差。目前通用电磁流量计都是以清水作为标定准确度时的流动介质，虽然在大多数应用场合 测量的是和普通清水导磁率相近的介质，由于电磁流量计具有其它普通流量计所没有的优越 性能，在很多应用场合被用来测量偏离普通水导磁率很多的流动介质，如在固液混相流的铁 矿浆的测量中，现有技术制造的电磁流量计由于铁矿浆良好的导磁性能使得本应恒定的磁场 强度有所增加，导致流量测量的误差增加。比如中国专利局公告的ZL96119286. 0号专利，名称为电磁流量计，该电磁流量计使测定 管端部与流体相接触的线状地电极和安装在测定管下部的点电极相对、产生正交磁场且可不 依赖于流体水位而测定流量，具有可在测定管内部产生与测定管轴向正交的、使流体内部产 生的电动势不会对流体水位有影响的磁场发生组件，通过因磁场发生组件产生那个的磁场而 在流体内产生的点位计算出流过测定管内部的流体流量、并将该计算出的流量输出到流量输 出组件和显示由流量输出组件输出的流体流量用的显示组件。但是该电磁流量计在内部流体 介质的导磁率发生变化时还是无法准确测得具体的流量，只会测得当前导磁率下的标定流体 的流量。
技术实现思路
本技术解决了现有技术对于导磁率发生变化的流体介质无法准确测得其流量的缺点 ，提供一种可对流体介质导磁率发生较大变化进行补偿从而准确测得当前流体流量的带磁场 强度补偿功能的智能电磁流量计。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是 一种带磁场强度补偿功能的智能电磁流量计，包括带励磁线圈的测量管，测量管的轴线方向与励磁线圈产生的磁场相互垂直，测 量管内设有两电极，电极沿管径方向穿透管壁，电极头与测量管内表面平齐，两电极连到转 换电路，其中，励磁线圈与测量管之间设有磁强度传感器，磁强度传感器连接有磁场强度补 偿电路，励磁线圈连接到转换电路，磁场强度补偿电路连接到转换电路，转换电路包括数字 励磁电路、采样处理模块、单片机和外部接口。流量计的测量以水为标定，在介质的导磁率 发生变化时，磁强度传感器检测到变化后，将信号传输给磁场强度补偿电路，由补偿电路对 流量信号进行实时补偿，从而测得准确的流量，实时补偿的处理通过数字励磁电路、采样处 理模块电路结合单片机来实现，并最后通过与单片机的外部接口连接的外部设备进行显示。磁场强度补偿电路包括信号的同步采样电路和补偿信号的调整输出电路，磁强度传感器 连接有电源。信号的同步采样电路具有与流量计流量采用信号同步的磁场强度进行采样的功 能，磁强度传感器与恒压电路相连，由恒压电路对磁强度传感器进行激励，由调整输出电路 对不同流体磁场强度变化进行调整或者补偿。补偿信号的最后加入可以采用硬件电路实现，也可以用软件实现，作为优选本技术方案 采用软件实现，采样处理模块包括采样放大电路和A/D转换电路，测量管的两电极通过输入 电路与采样放大电路相连，A/D转换电路与磁场强度补偿电路中的调整输出电路相连，数字 励磁电路与同步采样电路相连。用软件可以使计算更加灵活，且无可动调整部件，可以将不 同导磁介质的补偿量预置于单片机中，使用时直接调入，更加方便。外部接口包括USB接口、通讯接口、显示接口和存储接口，这些外部接口与单片机相连 。外部接口用来和外部进行交换，比如显示，比如数据输入，数据存储。磁强度传感器的安装位置位于励磁线圈的正中心，且磁强度传感器的平面与磁力线保持 垂直。磁力线圈上下布置，磁强度传感器位于励磁线圈的正中心，且其平面与磁力线保持垂 直，使得磁感应信号强度最大。本技术的有益效果是通过磁场强度补偿电路和磁强度传感器的结合，克服了电磁 流量计在测量介质导磁率严重偏离标定介质磁导率时的误差影响，延伸了电磁流量计的应用 领域。附图说明图l是本技术一种原理图中1、电极，2、励磁线圈，3、测量管，4、转换电路，5、磁强度传感器，6、磁场 强度补偿电路，7、同步采样电路，8、调整输出电路，9、采样放大电路、10、 A/D转换电路 ，11、输入电路，12、数字励磁电路，13、单片机，14、 USB接口， 15、通讯接口， 16、显示接口， 17、储存接口。具体实施方式下面通过具体实施例，并结合附图，对本技术的技术方案作进一步具体的说明。实施例 一种带磁场强度补偿功能的智能电磁流量计(其原理图参见附图l)，包括带 励磁线圈2的测量管3，测量管的轴线方向与励磁线圈产生的磁场相互垂直，测量管内设有两 电极l，电极沿管径方向穿透管壁，电极头与测量管内表面平齐，励磁线圈按照上下竖直布 置，两电极按照水平布置，两电极连到转换电路4，励磁线圈与测量管之间设有磁强度传感 器5，磁强度传感器的安装位置位于励磁线圈的正中心，且磁强度传感器的平面与磁力线保 持垂直，磁强度传感器连接有恒压电路和磁场强度补偿电路6，励磁线圈连接到转换电路， 磁场强度补偿电路连接到转换电路，转换电路包括数字励磁电路12、采样处理模块、单片机 13和外部接口 ，磁场强度补偿电路包括信号的同步采样电路7和补偿信号的调整输出电路8， 采样处理模块包括采样放大电路9和A/D转换电路10，测量管的两电极通过输入电路ll与采样 放大电路相连，A/D转换电路与磁场强度补偿电路中的调整输出电路相连，数字励磁电路与 同步采样电路相连，外部接口包括USB接口14、通讯接口15、显示接口16和存储接口17，这 些外部接口与单片机相连。恒压电路对磁场强度传感器进行激励，如果测量管内的流体为与水流相同的导磁率的介 质，则单片机收集到磁强度传感器传来的信号后，不对输出进行补偿，使得流体的实际流量 和测得的显示流量相符；如果测量管内的流体与水流的导磁率不相同，磁强度传感器检测到 信号后，传递给同步采样电路，同步采样电路与流体流量采样同步进行，单片机根据预置于 芯片内的数据进行对比，需要调整输出电路进行调整补偿，调整输出电路调整后传递给转换 电路，转换电路经过一系列的转换，包括采样放大，A/D转换，重新传递给单片机，最后由 单片机的外部接口进行显示，从而使测得显示的流量与实际的流量相符。只要将不同流体的导磁率补偿表预先输入到单片机内，在实际测量的时候，读取存储的 数据进行对比，从而对采样的数据进行补偿，使得测量显示的流量与实际的流量相符。以上所述的实施例只是本技术的一种较佳方案，并非对本技术作任何形式上的 限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带磁场强度补偿功能的智能电磁流量计，包括带励磁线圈（２）的测量管（３），测量管的轴线方向与励磁线圈产生的磁场相互垂直，测量管内设有两电极（１），电极沿管径方向穿透管壁，电极头与测量管内表面平齐，两电极连到转换电路（４），其特征在于励磁线圈与测量管之间设有磁强度传感器（５），磁强度传感器连接有磁场强度补偿电路（６），励磁线圈连接到转换电路，磁场强度补偿电路连接到转换电路，转换电路包括数字励磁电路（１２）、采样处理模块、单片机（１３）和外部接口。

【技术特征摘要】
1.一种带磁场强度补偿功能的智能电磁流量计，包括带励磁线圈(2)的测量管(3)，测量管的轴线方向与励磁线圈产生的磁场相互垂直，测量管内设有两电极(1)，电极沿管径方向穿透管壁，电极头与测量管内表面平齐，两电极连到转换电路(4)，其特征在于励磁线圈与测量管之间设有磁强度传感器(5)，磁强度传感器连接有磁场强度补偿电路(6)，励磁线圈连接到转换电路，磁场强度补偿电路连接到转换电路，转换电路包括数字励磁电路(12)、采样处理模块、单片机(13)和外部接口。2 根据权利要求l所述的带磁场强度补偿功能的智能电磁流量计，其 特征在于所述的磁场强度补偿电路包括信号的同步采样电路(7)和补偿信号的调整输出电 路(8)，磁强度传感器连接有电源。...

【专利技术属性】
技术研发人员：宣兆康，
申请(专利权)人：宣兆康，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]