發(fā)布時間：2020-12-06 22:15

　　為優(yōu)化具有異徑測量管的電磁流量傳感器的設計方案,對傳感器勵磁線圈匝數(shù)和采樣電極的形狀尺寸與傳感器特性的關系進行了實驗研究。根據(jù)實驗結果給出了異徑管電磁流量傳感器勵磁部分設計的一般性指導原則。設計制作了電池供電的電磁流量計原型樣機并對樣機進行了測試.測試結果表明樣機測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,驗證了本文所提設計方案的可行性。 

【文章來源】：傳感技術學報. 2014年04期 第495-499頁 北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

異徑測量管三維模型

嗬胛猦w，則縮徑方管和均勻圓管其磁路平均長度L分別為h+2hw和D+2hw。在勵磁線圈匝數(shù)同為N，勵磁電流同為I時，可粗略估計得到在縮徑管矩形截面部位的勵磁磁場強度約為:BS=D+2hwh+2hwB(7)EiS=BSDVavS=4D+2hwh+2hwBDVavS(8)以入口處內(nèi)徑50mm的測量管為例，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，異徑管傳感器與測量管為均勻圓管的傳統(tǒng)設計相比，傳感器測量靈敏度可提高8倍以上，為減小勵磁電流來降低流量計功耗提供了可能性。圖2電極與線圈鐵芯的位置關系2取樣電極尺寸和勵磁線圈匝數(shù)的影響為了優(yōu)化異徑管電磁流量傳感器的設計，制做了局部管段具有矩形截面的異徑測量管傳感器樣機。測量管入口為內(nèi)徑50mm圓管，總長度200mm;縮徑部分截面為高15mm、寬37mm的矩形，縮徑部分長度為60mm。1號電極為直徑6．5mm的圓形點電極，2號到6號電極為矩形平板電極，電極材質為不銹鋼。2號電極長15mm，高13mm;3號電極長25mm，高13mm;4號電極長32mm，高13mm;5號電極長60mm，高13mm。勵磁線圈是一對矩形線圈，一對E形鐵芯使外圍磁路閉合并達到提高測量管內(nèi)磁場強度的目的。線圈骨架長52mm、寬46mm、厚22mm，內(nèi)孔為長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。勵磁線圈在電極對附近區(qū)域可生成一個近似均勻分布的勵磁磁常線圈、鐵芯、平板電極在管道上的相對位置關系如圖2所示。496

樣機數(shù)據(jù)電極型號1號線圈儀表系數(shù)最大誤差/%2號線圈儀表系數(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勵磁線圈的形狀尺寸受異徑測量管的形狀尺寸及傳感器整體尺寸等設計要求的限制。勵磁線圈形狀尺寸確定后，應在滿足勵磁電流、線圈內(nèi)阻等條件下盡可能增加線圈匝數(shù)。勵磁線圈采用E形鐵芯時磁場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動方向上應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3樣機和實驗結果基于以上分析，由前述異徑測量管配合2號平板電極和Ⅱ型勵磁線圈組成優(yōu)化的電磁流量傳感器樣機，如圖3所示。497

【參考文獻】：
期刊論文
[1]具有異徑測量管的低功耗電磁流量計研究[J]. 劉鐵軍,宮通勝,陳寅佳.  傳感技術學報. 2013(03)
[2]便攜式低功耗電磁流量計測量電路的設計[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的研究[J]. 丁立申,吳國玢.  上海理工大學學報. 2000(01)



本文編號：2902112