【中國儀表網(wǎng) 儀表專利】創(chuàng)意無極限，儀表大發(fā)明。今天為大家介紹一項國家發(fā)明授權(quán)專利――閥門和電磁流量計一體化裝置及其應(yīng)用。該專利由杭州云谷科技股份有限公司申請，并于2016年8月31日獲得授權(quán)公告。
　　
　　內(nèi)容說明
　　
　　本發(fā)明所述的閥門和電磁流量計一體化裝置，涉及電磁式流量計領(lǐng)域，特別涉及熱計量、水計量、污水計量等需要電池供電的流量測量和流量控制領(lǐng)域。
　　
　　發(fā)明背景
　　
　　電磁流量計是一種基于法拉第電磁感應(yīng)原理的流量測量儀表，其基本原理是：當(dāng)帶有導(dǎo)電介質(zhì)的流體通過磁場時，流體切割磁力線，在磁場的垂直方向上產(chǎn)生感應(yīng)電勢，感應(yīng)電勢的幅度和流體的流速成正比，從而獲得流體的流速，進(jìn)而獲得流體的流量。為了產(chǎn)生磁場，在測量管的周圍，安裝有勵磁線圈，所產(chǎn)生的磁場穿過流體，從而在流體中產(chǎn)生感應(yīng)電勢，在感應(yīng)電勢的正負(fù)極位置安裝電極，即可測量感應(yīng)電勢的大小。電磁流量計在流量測量中有廣泛的應(yīng)用，具有測量精度高、線性度好、測量管內(nèi)無構(gòu)造件、抗污染物等優(yōu)勢。
　　
　　閥門是用于控制流體流速的裝置，現(xiàn)有技術(shù)的電磁流量計，以及帶閥門的電磁流量計，通常情況下，將勵磁線圈安裝在測量管的周圍，一般為兩只線圈相對位置安裝，或者一只線圈和一只磁芯相對位置安裝，磁場穿越整個測量管，口徑越大磁路越長，從而勵磁功率越大，無法滿足電池供電等低功耗應(yīng)用場合，特別是熱量表的應(yīng)用場合?，F(xiàn)有技術(shù)也有將測量管直徑縮小，縮短磁路，降低勵磁功耗的方法，該方法導(dǎo)致測量管管路壓損大，不適合熱量表的應(yīng)用場合。
　　
　　現(xiàn)有技術(shù)的帶閥門流量計，一般將閥門和流量計分置。隨著城市集中供暖熱計量的發(fā)展，發(fā)明一種帶閥門的低功耗勵磁的電磁式熱量表，解決帶閥門的電磁式熱量表電池供電問題，在供熱計量中顯得越來越重要?，F(xiàn)有技術(shù)，還未見有在測量管內(nèi)增加導(dǎo)磁板，從而降低勵磁功率，實現(xiàn)閥門和電磁流量計一體化的方法。
　　
　　發(fā)明內(nèi)容
　　
　　本發(fā)明的目的在于提供一種閥門和電磁流量計一體化裝置及其應(yīng)用，解決現(xiàn)有技術(shù)帶閥門的電磁式流量計功耗大的問題，特別是解決電磁式戶用熱量表、戶用水表的電池供電問題。
　　
　　本發(fā)明具體為一種閥門和電磁流量計一體化裝置，所述裝置包括閥體、閥芯和閥蓋；閥體和閥蓋形成頂部和水平開口的腔體，閥芯位于腔體內(nèi)；閥體包括測量管、線圈，線圈位于閥芯的下方；閥芯設(shè)有連接測量管水平開口的水平通孔，包括導(dǎo)磁板、第一電極、第二電極，閥芯水平通孔由導(dǎo)磁板分割為上通孔和下通孔，第一電極和第二電極分別位于下通孔的左右兩側(cè)。閥體設(shè)有磁芯，磁芯位于線圈的內(nèi)部，磁芯為磁導(dǎo)體。閥體設(shè)有U形鋼套，線圈位于U形鋼套的U形腔體內(nèi)，U形鋼套為磁導(dǎo)體，閥體包含有骨架，所述線圈繞于骨架的工字形槽內(nèi)。所述閥芯，進(jìn)一步包含第一引線、第二引線、電路板，第一電極通過第一引線連接電路板，第二電極通過第二引線連接電路板，位于下通孔的中偏下位置，第一引線和第二引線，采用導(dǎo)電塑料材料制造。
　　
　　本發(fā)明所述的閥門和電磁流量計一體化裝置用于帶閥門的平衡熱量表、冷量表、水表。本發(fā)明提供了閥門和電磁流量計一體化裝置的布置方式，將電磁流量計的電極、引線部件內(nèi)置于閥芯，使得閥芯和電磁流量計傳感部件一體化，減少了體積。
　　
　　在一方面，本發(fā)明提供了一種加強(qiáng)電極位置磁場強(qiáng)度，從而改善磁場分布效率的方法。現(xiàn)有技術(shù)中，測量管的上方和下方布置有線圈，兩側(cè)布置有電極，線圈產(chǎn)生的勵磁磁場穿越整個流體截面，從而降低了磁場分布效率。本發(fā)明在閥芯的通孔中增加一個導(dǎo)磁的導(dǎo)磁板，將閥芯的通孔分為上通孔和下通孔，磁場分布在有測量電極的下通孔，上通孔幾乎不分布有磁場，從而提高了勵磁磁場的分布效率。
　　
　　另一方面，本發(fā)明提供了一種低管路壓損的電磁式流量傳感器布置方法?，F(xiàn)有技術(shù)中，為了達(dá)到必須的勵磁功率，將測量管的管徑縮小到一定比例，增加了管路的壓力損失。本發(fā)明測量管中的磁場分布于下通孔，上通孔的截面積基本不影響磁場的分布，從而無需將管路直徑縮小。
　　
　　此外本發(fā)明還提供了一種針對不同直徑測量管的低功耗勵磁布置方法?，F(xiàn)有技術(shù)中，測量管的上方和下方布置有線圈，兩側(cè)布置有電極，測量管直徑越大所布置的線圈越大，勵磁功率越大。本發(fā)明將閥芯的通孔分為上通孔和下通孔，勵磁磁場僅作用于下通孔，上通孔的截面積可以隨測量管的直徑而變化，從而適應(yīng)不同直徑的測量管，勵磁線圈不會隨測量管的直徑變化而變化，從而提供低功耗的勵磁方法。
　　
　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的優(yōu)點有：閥芯和測量管一體化結(jié)構(gòu)，體積小；勵磁磁場分布效率高；測量管的管路壓損小；不同直徑的測量管均實現(xiàn)低功耗勵磁。
　　
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