[实用新型]插入式电磁流量传感器

说明书

本实用新型涉及一种插入式电磁流量传感器，可广泛用于自来水、石油、化工、冶金等领域中的大、中、小管道的源水、循环水的流速、流量的测量。

目前普遍使用的电磁流量传感器均采用法拉第电磁感应定律的原理，当流体流过垂直插入管道内的传感器时，切割磁力线，从而使探头上的电极感应出与流体流速成正比的电势，然而，感应电势的大小与有效磁场的强弱有直接关系，因而设计合理的探头结构即成为一个关键问题，从目前国内外应用现状看，探头结构依铁芯、电极的配置主要有平顶形（Ⅰ）、山字形（Ⅱ）、弧顶形（Ⅲ）及侧面形（Ⅳ～Ⅵ）（见图1），但都存在着一定缺点，如体积较大造成成本高安装维修不便，或是有效磁场较弱，信号幅值较小，信噪比较差，使信号处理困难，尤其在低流速情况下使测量精度降低，此外，对于探头体积较大的传感器为适应“不停水”安装，一般采用“丝杠”式插入杆插入，因而易粘附悬卦杂质污物，安装维修也较困难。

本实用新型即针对上述问题，为减少电磁传感器的漏磁、增强有效磁场强度，提高抗污物能力，便于拆装而提供了一种新型探头结构及插入固定机构。

下面结合附图（图2－图6）介绍本实用新型的结构及工作原理如图2－图5所示，该插入式电磁流量传感器包括由铁芯（4）、电极（6）、磁轭（7）、不锈钢套（8）、线圈（10）、连接螺栓（11）及激磁和信号引线（12）组成的园柱形探头（1）、插入固定机构（2）及接线盒（3），其特征在于，园柱型探头（1）的铁芯（4）延伸到探头端面A以外，高出端面A3－7MM，高出部分及端面A由绝缘弹性材料（9）包复，并在铁芯（4）端部形成流线型导流舵（5），绝缘弹性材料（9）可以采用聚胺酯或硅胶，两电极（6）对称设置在导流舵（5）两侧的端面A直径上，不锈钢套（8）套在园柱形探头（1）外部，起到保护和接地作用，在不锈钢套（8）与磁轭（7）之间，线圈（10）内部及线圈（10）与磁轭（7）之间充以绝缘弹性材料（9），园柱形探头（1）外径尺寸是16－25MM，略大于插入杆（13）的直径，通过连接螺栓（11），园柱形探头（1）与插入杆（13）紧固连接，由于铁芯（4）延伸到探头端面A以外，因而由铁芯（4）端部到磁轭（7）之间形成的磁场在电极（6）端面以下产生的漏泄减小到最低限度，而电极（6）端面以上的磁场则增强了，从而有效磁场增强，信噪比提高，使用时，导流舵（5）的中心线C应与被测流体流动方向平行，当流体流过园柱形探头时，切割磁力线，在两电极（6）上产生了与流体速度成正比的感应电势，此信号由激磁与信号引线（12）经接线盒（3）传输到转换器即可得流速或流量的值。本实用新型的特征还在于其插入固定机构（2）由插入杆（13）、锁紧螺钉（14）、锁紧法兰（15）、C形环（16）、固定螺钉（17）、安全勾（18）、锁紧螺母（19）、手柄（20）、定位法兰（21）、密封法兰（22）、密封环（23）、连接法兰（24）及螺钉（25）组成（见图6），其中C形环（16）置入锁紧法兰（15）的锥形腔内，并通过两个锁紧螺钉（14）将锁紧法兰（15）与定位法兰（21）连接到一起，两个手柄（20）沿定位法兰（21）的直径安装在定位法兰（21）的两侧，手柄（20）的轴线位于由插入杆（13）的轴线与导流舵（5）的中心线C确定的平面内，通过两个固定螺钉（17）定位法兰（21）与密封法兰（22）连接在一起，两个安全勾（18）沿连接法兰（24）的直径，相向固定在连接法兰（24）的两侧，两安全勾（17）的中心连线位于由插入杆（13）的轴线与导流舵（5）中心线C确定的平面内，并分别卦在两手柄（20）的锁紧螺母（19）上，密封法兰（22）内装有密封环（23），密封法兰（22）与连接法兰（24）通过两个螺钉（25）固定连接。在该插入固定机构（2）中，定位法兰（21）起到插入深度定位及流向指示作用，安装时，根据被测管道直径确定定位法兰（21）在插入杆（13）上的固定位置，并使手柄（21）的轴线方向与导流舵（5）的中心线C方向一致，锁紧法兰（15）则对定位法兰（21）起到锁定作用，由于在锁紧法兰（15）内有一锥形腔，因而当C型环（16）置入腔内后，随着锁紧螺钉（14）的旋入，C型环（16）抱紧插入杆（13），从而使定位法兰（21）固定在预设的位置上。此外，探头（1）的直径略大于插入杆（13）的直径，同时大于密封法兰（22）的孔径，因而在水压较大情况下进行拆卸时起到限位作用，此外，当传感器（1）插入流体管道（29）或从流体管道（29）中提出时，需将固定法兰（21）旋转一定角度卦在手柄（20）的锁紧螺母（19）上或从锁紧螺母（19）上脱出。上述两点结构特征可以保证操作人员的安全。