一种大口径电磁流量计传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种大口径电磁流量计传感器，该传感器包括一测量管，所述测量管的管壳包括由外至内依次设置的碳钢管、填充层、绝缘层；所述传感器还包括法兰，所述碳钢管与法兰装配焊接，碳钢管内表面安装固定有线圈，碳钢管上装配有电极组件；所述填充层的材料为混凝土，混凝土填充于所述碳钢管内侧与法兰之间的空隙部位，所述填充层的外表面紧贴碳钢管的内表面，填充层的内表面与法兰的内侧边缘齐平，填充层的厚度与处于碳钢管内部的法兰部位厚度相同。本实用新型专利技术大幅度降低了大口径电磁流量计传感器的成本，解决了由于装配等因素引起的测量偏差，提高了总体磁场的强度，减少了外壳及周围的漏磁，加强了测量区域的磁场强度。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于传感
，涉及一种流量测量仪，尤其涉及一种大口径电磁 流量计传感器。
技术介绍
大口径电磁流量计传感器是根据法拉第电磁感应定律的原理进行设计的，其设计 过程中本着使磁场规则、均勻地贯穿流体截面的原则，采用非导磁材料制作测量管。目前磁 导率相对较低的不锈钢材料普遍被应用在该场合中。在当今的技术条件以及经济成本等 因素的驱使下，中小口径的大口径电磁流量计传感器的测量管采用的都是由导磁率较低的 不锈钢无缝钢管；部分中型乃至大口径的大口径电磁流量计传感器的测量管是利用磁导率 较低的不锈钢钢板通过卷板机卷制形成满足传感器口径需求弧度的钢管，其工艺类似压力 容器塔设备的筒体制造。在这个制造工艺中，磁导率极低的不锈钢钢板在通过卷板机这道 冷加工工序卷圆的过程中，钢材的金相组织发生了变化(冷加工处部分马氏体组织产生相 变)，造成了钢板的磁导率大幅度增加，对普通的吸铁石有明显的吸附感；此外折弯、冲压、 热处理等工艺也使不锈钢的晶体结构发生一定的变化，造成折弯处，冲压处，受热处导磁。 在后续的焊接钢板这一环节中，由于两块相邻的钢板在焊接区域中的热影响区，以及焊接 熔池中由于高热可能，均使该影响区域中的钢板在高温及随后自然冷却的过程中发生了组 织结构的变化，使相邻钢板在焊缝处的边缘部分产生了较高的磁导率(磁导率同样大幅度 增加)，使整条焊缝在焊接完毕后其磁导率较被均勻冷加工的卷圆板及焊缝处钢板得磁导 率都要高。因此在电磁流量计正常运行时理论上用于测量的磁场中有一部分通过有磁导率 的钢板后形成回路，从而导致中大口径的电磁流量计真正用于测量的磁场比理论磁场弱。 超大口径(DN3000以上)的上述问题更严重。此外，电极孔是在测量管焊接装配后进行打孔形成的，因此两孔相对附近焊缝的 垂直距离都有误差。由此可以看出在整个测量管电极孔水平安置的情况下，由于焊缝分布 虽然相对均勻，但是对于整个测量管及电极孔来说焊缝对测量管中心的角度分布就会产生 一定的误差，因此测量管各个部分的磁导率相对于测量管中心是不均勻的。该种不均勻极 易造成磁场分布的不均勻。同时线圈的安装也与焊缝有关，根据焊缝数量不同，在大口径的 线圈装配中，线圈绕制完毕后在安装时有部分线圈(通常是轴向的线圈)过于靠近或架设 在焊缝之上就会有大量的磁场通过高导磁的焊缝进入测量管中。而且目前大口径电磁流量 计传感器在制造上也有其造价高昂、工时较长、运输困难等不利因素。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种大口径电磁流量计传感器，该传感 器减少了测量管外壳及周围的漏磁，加强了测量区域的磁场强度。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案。一种大口径电磁流量计传感器，包括一测量管，所述测量管的管壳包括由外至内依次设置的碳钢管、填充层、绝缘层。作为本技术的一种优选方案，所述传感器还包括法兰，所述碳钢管与法兰装 配焊接，碳钢管内表面安装固定有线圈，碳钢管上装配有电极组件。作为本技术的另一种优选方案，所述填充层的材料为混凝土，混凝土填充于 所述碳钢管内侧与法兰之间的空隙部位，所述填充层的外表面紧贴碳钢管的内表面，填充 层的内表面与法兰的内侧面在同一弧面，填充层的厚度与处于碳钢管内部的法兰部位厚度 相同。作为本技术的再一种优选方案，所述线圈外侧包裹有保护层。作为本技术的再一种优选方案，所述电极组件包括电极和电极座，所述电极 为内插式电极结构或外插式电极结构，所述电极的上方设有电极罩，所述电极罩固定于碳 钢管外表面。作为本技术的再一种优选方案，所述电极旁的碳钢管上开设有通孔，穿线管 的一端从所述通孔穿入并埋设固定于碳钢管的内表面，穿线管的另一端安放入位于碳钢管 外侧的接线盒；电极线与电极连接后通过穿线管穿至接线盒。作为本技术的再一种优选方案，所述电极座为一体型或组合型的带有密封面 的法兰-导管结构，其中位于测量管内侧的密封面及位于测量管外侧的密封面的中心轴线 与测量管轴线垂直。作为本技术的再一种优选方案，所述绝缘层设置在填充层的内表面和法兰的 内侧。作为本技术的再一种优选方案，所述填充层内固定有一张不锈钢丝网，所述 不锈钢丝网引线到碳钢管外部，不锈钢丝网的线径为0. 6 1mm。作为本技术的再一种优选方案，所述绝缘层为浙青涂层或橡胶层。本技术的有益效果在于本技术所述的大口径电磁流量计传感器不仅大 幅度降低了成本，而且解决了目前大口径上的由于装配等因素引起的偏差、影响，提高了总 体磁场的强度，减少了外壳及周围的漏磁，加强了测量区域的磁场强度。附图说明图1为本技术所述的大口径电磁流量计传感器的轴向剖视图；图2为本技术所述的大口径电磁流量计传感器的径向剖视图；图3为本技术所述的内插式结构的电极示意图。主要组件符号说明1、碳钢管；2、线圈；3、填充层；4、绝缘层；5、电极；6、法兰；7、电极罩；8、穿线管；9、接线盒；10、电极线。具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细说明。实施例一本实施例提供一种大口径电磁流量计传感器，如图1至3所示，该大口径电磁流量 计传感器包括一测量管，所述测量管的管壳包括由外至内依次设置的碳钢管1、填充层3、 绝缘层4。所述传感器还包括法兰6，所述碳钢管1与法兰6装配焊接，碳钢管1内表面安 装固定有线圈2，碳钢管1上装配有电极组件。所述电极组件包括电极和电极座，所述电极 为内插式电极结构。所述电极座(即安装电极所用的基座)为一体型或组合型的带有密封 面的法兰-导管结构，其中位于测量管内侧的密封面及位于测量管外侧的密封面的中心轴 线与测量管轴线垂直。所述填充层3的材料为混凝土，混凝土填充于所述碳钢管1内侧与 法兰6之间的空隙部位，所述填充层3的外表面紧贴碳钢管1的内表面，填充层3的内表面 与法兰6的内侧面在同一弧面，填充层3的厚度与处于碳钢管1内部的法兰部位厚度相同。 所述线圈2外侧包裹有保护层，内侧填充满环氧树脂。所述碳钢管1及填充层3上打磨预留 有电极孔。所述绝缘层4设置在填充层3的内表面和法兰6的内侧。所述绝缘层为浙青涂 层或橡胶层。所述填充层3内固定有一张不锈钢丝网，所述不锈钢丝网引线到碳钢管1外 部，不锈钢丝网的线径为0. 6 1mm。电极5从所述预留的电极孔处垂直穿透所述测量管。 所述电极5的上方设有电极罩7，所述电极罩7固定于碳钢管1外表面。不锈钢穿线管8的 一端从电极旁开设的通孔穿入并埋设固定于碳钢管的内表面，另一端安放入接线盒9位置 处。电极线10与电极5连接后通过穿线管8穿至接线盒9，实现接线。上述大口径电磁流量计传感器的主要形成过程为将碳钢板卷板后焊接成管，然 后直接焊接在法兰外侧并在碳钢管上打电极孔及为安装表头等部件预留的开孔；将经过浸 漆等匝间保护处理完成的线圈及电极进行装配，线圈亦可以在安装后进行浸漆处理。线圈 的绕制应根据混凝土浇注层的厚度适当的减薄以保证对混凝土表面处理时损坏线圈，完成 之后将预制的模板放入法兰中并做好模板与法兰间隙的密封措施，随后将混凝土注满整个 模板与法兰之间的间隙，脱模后将表面电极部件处打磨露出，并贴橡胶衬里。在实施例一中 使用的是冷粘法贴胶。上述工艺流程完成后进行电极装配，然后续喷漆、安装表头等本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种大口径电磁流量计传感器，其特征在于：所述传感器包括一测量管，所述测量管的管壳包括由外至内依次设置的碳钢管、填充层、绝缘层。

【技术特征摘要】
1.一种大口径电磁流量计传感器，其特征在于所述传感器包括一测量管，所述测量 管的管壳包括由外至内依次设置的碳钢管、填充层、绝缘层。2.根据权利要求1所述的大口径电磁流量计传感器，其特征在于所述传感器还包括 法兰，所述碳钢管与法兰装配焊接，碳钢管内表面安装固定有线圈，碳钢管上装配有电极组 件。3.根据权利要求2所述的大口径电磁流量计传感器，其特征在于所述填充层的材料 为混凝土，混凝土填充于所述碳钢管内侧与法兰之间的空隙部位，所述填充层的外表面紧 贴碳钢管的内表面，填充层的内表面与法兰的内侧面在同一弧面，填充层的厚度与处于碳 钢管内部的法兰部位厚度相同。4.根据权利要求2所述的大口径电磁流量计传感器，其特征在于所述线圈外侧包裹 有保护层。5.根据权利要求1所述的大口径电磁流量计传感器，其特征在于所述电极组件包括 电极和电极座，所述电极为内插式电极结构或外插式电极结构，所述电极的上方设有电极 罩，所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张振山，赵润，沈海津，郁柳斌，刘荣杰，
申请(专利权)人：上海威尔泰工业自动化股份有限公司，上海威尔泰仪器仪表有限公司，东北大学，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]