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      電磁流量計

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      總結電磁流量計結構設計與傳感器設計解析

      來源:作者:發表時間:2021-09-21 09:16:48

             電磁流量計是流量儀表中對今世技能應用結合比較嚴密的一種產品,自 20 世紀 50 時代進入工業實用階段以來,因為其功能優越,已在進程操控流 量 測 量 和 儲 存 交 接 貿 易 總 量 計 量 中 被 廣 泛應用[1]。

       
      從該產品技能被引入至我國起,國內業界及各大高校對其一直進行探究和研究,也衍生出許多的分支產品。如按連接方法所分的夾持式、法蘭式、刺進式等電磁流量計;按運用場合和介質所分的衛生型、污水專用、低電導率專用、二供用水等特殊規劃的電磁流量計;自來水公司廣泛應用的電磁式水表,也是在電磁流量計基礎上二次開發出來的。本文經過實踐項目開發進程中所應用的一些技能要害,對電磁流量計結構開發方面進行一些規劃經驗共享。
       
      對于電磁流量計傳感器部分規劃,一般很好考慮的部分是表體長度、外殼密封性和外觀、導流管的耐壓功能、布線的絕緣功能、線圈匝數和適用電阻值、電極的密封功能和裝置方法等。 圖 1 為低功耗電磁水表項目中所選用的電磁傳感器的規劃結構,下面將經過對各很好方面進行詳細分析和解說,來描繪本結構一些優缺陷和選用規范。
      電磁流量計傳感器結構示意圖
       
       機械零部件之間的效果和選用條件
      1.1 規劃的要點考慮要素
      作為研制的要點要素,首先要考慮結構規劃的一些相關規范,例如 DN 10~DN 300 mm 口徑表體長 度 可 以 根 據 水 表 長 度 標 準 :GB/T778.1-2007/ISO4064-1:2005,其 中 DN 50 口 徑 優 選 200 mm 長 度;DN 350~DN 3 000 mm 口徑可依據實踐需要進行規劃。一般依據電磁流量計磁場散布要求,導流體越長越好,可是實踐操作運用要考慮生產本錢和裝置要求等方面的要素。一般較大口徑電磁流量計可挑選一倍的內徑尺度作為表體長度,還有的是根 據 客 戶 需 求 而 定 制 的 尺 寸 ,但 尺 寸 長 度 變 化不大。 
      電磁流量計
      1.2 導流管的挑選
      要確認電磁流量計的內徑尺度,依據不同的功能要求,內徑不必定依照規范的公稱通徑進行規劃,比方客戶需求的小流量,在差錯功能較好的情況下能夠選用適量的縮徑處理。一般內徑尺度依據原料和壁厚進行綜合評判。
       
      優選計劃一是工程塑料導流管,其模具加工一次性成型,導流管圓度好,尺度一致性好,線圈固定一致性較好,壁厚約 3~5 mm,依據塑料原料強度功能進行選定,塑料原料可考慮改性增強型 ABS 材 料。缺陷是因為資料強度要能接受必定的裝置拉力和運用壓力,所以厚度會遭到限制,必須達到必定的厚度才能符合選用要求。另外大口徑的表體選用塑料原料時,導流體難度和開模本錢都比較大 ,這 可 以 根 據 實 際 需 要 和 口 徑 大 小 進 行 選 擇運用。
       
      優選計劃二是不銹鋼導流管和噴涂襯里,其總厚 度 比 較 薄 ,約 2.0~2.5 mm,導 流 管 外 側 空 間 較大,線圈、磁軛等零部件的固定零件可焊接,裝置比較結實。缺陷是導流管圓度稍差,噴涂內襯目前國內沒有適宜的廠家制造工藝符合一切要求,擁有一般噴涂設備的廠家,其工藝方法還達不到所要求的絕緣強度值,導致整機的測驗不太抱負,要等候相關技能的進一步升級和革新。
       
      備選計劃三是一般的導流管結構,襯里配橡膠或許 PFA。長處是作為傳統工藝流程,技能比較成熟;缺陷是內襯較厚,導流管外徑尺度會相應擴展,導致傳感器全體外形尺度較大。 
       
      1.3 電極的規劃和裝置
      電極是電磁流量計的要點零件,對零件的影響較大。電極原料一般選用 316L 不銹鋼,如有酸堿類介質可選用鉭-鈦合金、鉑金等特殊資料。外型結構依據導流管來確認,塑料導流管能夠選用外插型和內拉型兩種,考慮電極面積大會利于信號強度,予以優先考慮內拉結構的平面電極,還有球面電極、錐面電極及去污功能的刮刀電極等。密封選用 F4、尼龍等絕緣墊片或許 O 型圈,電極裝置進程中拉緊力度過大時簡單把螺紋拉壞,一般需要扭力扳手定好力矩,或許是經驗豐富的操作工憑經驗進行作業,確保裝配后的密封效果。 
       
      1.4 磁路外側資料的選用
      磁軛和極靴是內部結構的重要部件,磁軛和極
      靴資料選用電工純鐵 DT4 或許矽鋼片,盡量選用高導磁率資料。電工純鐵比一般碳鋼導磁率高 10 倍以上,導磁率約 20 000 GS,加工易沖壓成型,屏蔽外層靜磁場效果也更好,表面考慮鍍鋅或許鍍鉻處理,避免氧化;矽鋼片也有較高導磁率,能夠沖壓成型疊片處理,可是價格稍貴。也可選用一般的低碳鋼如 Q195 作為磁軛資料,長處是本錢較低,模具加工量產化比較方便。 
       
      1.5 磁路內部鐵芯的選用
      鐵芯是磁路中的要害部分,鐵芯資料能夠選用碳鋼或許電工純鐵,鐵芯和極靴能夠作為一個全體或許是單獨存在的個別。鐵芯和磁軛組成一個完整的磁場回路,鐵芯在其中有著重要的效果,將線圈所發生的磁力線聚集于鐵芯內,能夠增大中心磁場強度,有利于增強傳感器信號強度,進步勵磁效率。詳細形狀有圓柱形、方形等易加工或模具成型的 ,尺 寸 可 根 據 內 腔 尺 寸 和 理 論 需 要 進 行 計 算而得。 
       
      1.6 勵磁線圈的規劃
      勵磁線圈是確保磁場強度的核心零件,是電磁流量計的心臟。線圈能夠選用帶線圈骨架的,也能夠不必線圈骨架,直接經過工藝工裝繞制成型,可是沒有骨架的線圈易受外力干擾而變形,一般需要經過高溫浸泡環氧樹脂膠進行密封及固定處理。線圈匝數的計算要依據轉換器勵磁電流的大小來全體預算磁場強度是否滿足電磁流量計的要求,并依據傳感器的內部尺度空間來確認線徑和匝數以及電阻值。線圈骨架一般選用 ABS 塑料原料,模具成型??紤]到出線接口的防潮處理,能夠選用如灌封聚氨酯膠或許果凍膠等方法來確保。 
       
      2 零部件的安穩性和密封性
      2.1 內部結構的固定和安穩性規劃
      塑料導流管,極靴、磁軛等部件用螺釘固定,裝置比較方便,有利于進步工作效率。不銹鋼導流管,極靴依照點焊固定方法或螺釘固定結構,磁軛依照螺釘固定結構。內部勵磁出線也要用熱塑膠等固定,避免移位或許松懈,為確保內部結構安穩及防水功能,可灌封聚氨酯膠處理。
      日日干夜夜操

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