[实用新型]霍尔效应大口径管道流量计

说明书

技术领域

本实用新型涉及管道流量计，特别涉及采用霍尔元件用于大口径管道的流量计。

背景技术

在工业现场，测量流体流量的仪表统称为流量计或流量表。流量仪表是过程自动化仪表与装置中的大类仪表之一，它被广泛适用于冶金、电力、煤炭、化工、石油、交通、建筑、轻纺、食品、医药、农业、环境保护及人民日常生活等国民经济各个领域，是发展工农业生产，节约能源，改进产品质量，提高经济效益和管理水平的重要工具，在国民经济中占有重要的地位。在过程自动化仪表与装置中，流量仪表有两大功用：作为过程自动化控制系统的检测仪表和测量物料数量的总量表。

目前已投入使用的流量计已超过100种。从不同的角度出发，流量计有不同的分类方法。按常用的结构原理分类，流量计分为：容积式流量计、叶轮式流量计、差压式流量计(变压降式流量计)、变面积式流量计(等压降式流量计)、动量式流量计、冲量式流量计、电磁流量计、超声波流量计、流体振荡式流量计、质量流量计等。此外，还有非常用的如适用于明渠测流的各种堰式流量计、槽式流量计；适于大口径测流的插入式流量计；测量层流流量的层流流量计；适于二相流测量的相关法流量计；以及激光法、核磁共振法流量计和多种示踪法、稀释法测流等。随着科技的发展和实际应用需要，新型流量计将不断涌现，流量计的类型将更为齐全。

在现有的技术中，用于大口径管道的流量计结构复杂、价格非常昂贵并且维修保养不易。

还有一种流量传感器，虽然不是流量计，但其工作原理类似于流量计；它是由流体冲击磁性转子，带动磁性转子转动，通过霍尔效应原理来检测磁极的感应，产生脉冲电平输出给控制器，再由控制器感知流量并控制其它部件产生动作；这种流量传感器都为小管道使用，例如家用热水器的流量控制。随着管道直径的增大，磁性转子随之增大，流量传感器的体积也随之增大，目前在大管道中尚未使用，同时其庞大的体积产生了制造困难，安装维护不便，成本高的问题。而且，这种流量传感器也不能用于流量的精确测量。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种利用小管径霍尔流量传感器来测量大管径管道流量的设备。本实用新型要解决的技术问题是利用小管径霍尔流量传感器来测量大管径管道流量，从而能低成本、简单地测量大口径管道的流量。为了实现上述技术目的，本实用新型的的技术方案为：霍尔效应大口径管道流量计，包括：大口径管和小口径支管；所述小口径支管的两端设置于大口径管内；所述小口径支管内设有霍尔流量传感器。

上述方案中，所述小口径支管和大口径管内液体的进流方向相同，其出流方向也相同。

上述方案中，所述小口径支管包括水平进口端、上升段、水平段、下降段和水平出口端；所述水平进口端和水平出口端设置于所述大口径管内，所述上升段和下降段与大口径管垂直并部分穿出大口径管，所述水平段连接所述上升段和下降段穿出大口径管部分的端口；所述霍尔流量传感器设置于水平段内。

上述方案中，所述霍尔流量传感器包括转轮、定位块和能感应磁场的霍尔元件，所述霍尔元件固定于小口径支管外；所述定位块限制所述转轮在小口径支管内轴向窜动，所述转轮上设有永磁体，所述霍尔元件上设有输出信号线，所述输出信号线与外部计算设备相连；所述转轮随管内流体的流动而转动，所述转轮每转动一圈其上的永磁体与所述霍尔元件感应一次，从而使霍尔元件产生一次脉冲信号，并通过输出信号线输出脉冲信号。

本实用新型还有另一种小口径支管的设置方式：将所述小口径支管完全设置于大口径管内；所述小口径支管底部通过下支杆与大口径管下内壁固定连接，所述小口径支管顶部与上支管的一端固定连接，所述上支管的另一端穿出大口径管上内壁。

上述方案中，所述霍尔流量传感器包括转轮、定位块和能感应磁场的霍尔元件，所述霍尔元件固定于小口径支管外上支管内；所述定位块限制所述转轮在小口径支管内轴向窜动，所述转轮上设有永磁体，所述霍尔元件上设有输出信号线，所述输出信号线从上支管内通过并穿出大口径管，所述输出信号线与外部计算设备相连；所述转轮随管内流体的流动而转动，所述转轮每转动一圈其上的永磁体与所述霍尔元件感应一次，从而使霍尔元件产生一次脉冲信号，并通过输出信号线输出脉冲信号。

上述方案中，所述大口径管道内的流量为Q；所述流量的计算公式为Q＝KF，其中，K为流量系数，F为所述霍尔元件输出的脉冲信号频率，该脉冲信号频率通过所述外部计算设备读取；所述K为霍尔效应大口径管道流量计出厂时已标定。