發(fā)布時(shí)間：2020-12-06 22:15

　　為優(yōu)化具有異徑測(cè)量管的電磁流量傳感器的設(shè)計(jì)方案,對(duì)傳感器勵(lì)磁線圈匝數(shù)和采樣電極的形狀尺寸與傳感器特性的關(guān)系進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果給出了異徑管電磁流量傳感器勵(lì)磁部分設(shè)計(jì)的一般性指導(dǎo)原則。設(shè)計(jì)制作了電池供電的電磁流量計(jì)原型樣機(jī)并對(duì)樣機(jī)進(jìn)行了測(cè)試.測(cè)試結(jié)果表明樣機(jī)測(cè)量精度在全量程范圍內(nèi)優(yōu)于±0.5%,采用高能鋰電池組供電可連續(xù)工作三年以上,驗(yàn)證了本文所提設(shè)計(jì)方案的可行性。 

【文章來源】：傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2014年04期 第495-499頁(yè) 北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

異徑測(cè)量管三維模型

嗬胛猦w，則縮徑方管和均勻圓管其磁路平均長(zhǎng)度L分別為h+2hw和D+2hw。在勵(lì)磁線圈匝數(shù)同為N，勵(lì)磁電流同為I時(shí)，可粗略估計(jì)得到在縮徑管矩形截面部位的勵(lì)磁磁場(chǎng)強(qiáng)度約為:BS=D+2hwh+2hwB(7)EiS=BSDVavS=4D+2hwh+2hwBDVavS(8)以入口處內(nèi)徑50mm的測(cè)量管為例，D為50mm，h為12．5mm，hw的典型值為8mm，將上述數(shù)據(jù)代入式(9)可知，異徑管傳感器與測(cè)量管為均勻圓管的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相比，傳感器測(cè)量靈敏度可提高8倍以上，為減小勵(lì)磁電流來降低流量計(jì)功耗提供了可能性。圖2電極與線圈鐵芯的位置關(guān)系2取樣電極尺寸和勵(lì)磁線圈匝數(shù)的影響為了優(yōu)化異徑管電磁流量傳感器的設(shè)計(jì)，制做了局部管段具有矩形截面的異徑測(cè)量管傳感器樣機(jī)。測(cè)量管入口為內(nèi)徑50mm圓管，總長(zhǎng)度200mm;縮徑部分截面為高15mm、寬37mm的矩形，縮徑部分長(zhǎng)度為60mm。1號(hào)電極為直徑6．5mm的圓形點(diǎn)電極，2號(hào)到6號(hào)電極為矩形平板電極，電極材質(zhì)為不銹鋼。2號(hào)電極長(zhǎng)15mm，高13mm;3號(hào)電極長(zhǎng)25mm，高13mm;4號(hào)電極長(zhǎng)32mm，高13mm;5號(hào)電極長(zhǎng)60mm，高13mm。勵(lì)磁線圈是一對(duì)矩形線圈，一對(duì)E形鐵芯使外圍磁路閉合并達(dá)到提高測(cè)量管內(nèi)磁場(chǎng)強(qiáng)度的目的。線圈骨架長(zhǎng)52mm、寬46mm、厚22mm，內(nèi)孔為長(zhǎng)32mm、寬26mm的矩形。Ⅰ型線圈用直徑0．6mm漆包線繞120匝;Ⅱ型線圈用直徑0．4mm漆包線繞250匝。勵(lì)磁線圈在電極對(duì)附近區(qū)域可生成一個(gè)近似均勻分布的勵(lì)磁磁常線圈、鐵芯、平板電極在管道上的相對(duì)位置關(guān)系如圖2所示。496

樣機(jī)數(shù)據(jù)電極型號(hào)1號(hào)線圈儀表系數(shù)最大誤差/%2號(hào)線圈儀表系數(shù)最大誤差/%10．54482．300．25381．2720．50140．540．24070．4530．52720．890．25130．6840．55260．560．27630．6550．68501．190．33211．22勵(lì)磁線圈的形狀尺寸受異徑測(cè)量管的形狀尺寸及傳感器整體尺寸等設(shè)計(jì)要求的限制。勵(lì)磁線圈形狀尺寸確定后，應(yīng)在滿足勵(lì)磁電流、線圈內(nèi)阻等條件下盡可能增加線圈匝數(shù)。勵(lì)磁線圈采用E形鐵芯時(shí)磁場(chǎng)分布主要集中于磁芯中部面向管道的開口部位，平板電極在沿流體運(yùn)動(dòng)方向上應(yīng)近似鐵芯尺寸的二分之一。圖3異徑管電磁流量傳感器樣機(jī)3樣機(jī)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果基于以上分析，由前述異徑測(cè)量管配合2號(hào)平板電極和Ⅱ型勵(lì)磁線圈組成優(yōu)化的電磁流量傳感器樣機(jī)，如圖3所示。497

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]具有異徑測(cè)量管的低功耗電磁流量計(jì)研究[J]. 劉鐵軍,宮通勝,陳寅佳.  傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(03)
[2]便攜式低功耗電磁流量計(jì)測(cè)量電路的設(shè)計(jì)[J]. 靳笑宇,蘇兆棠,莫德舉.  儀器儀表用戶. 2005(01)
[3]微流量智能電磁流量計(jì)的研究[J]. 丁立申,吳國(guó)玢.  上海理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2000(01)



本文編號(hào)：2902112