洞察：总结电磁流量计结构设计与传感

shanaoxuni

电磁流量计文中提到[url=http:///www.sancdc.com/]电磁流量计[/url]天生有着强韧的生命力，经过风吹雨打也能化茧成蝶成为最优秀的自己。[align=center]

                               
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是流量仪表中对今世技能应用结合比较严密的一种产品，自 20 世纪 50 时代进入工业实用阶段以来，因为其功能优越，已在进程操控流 量 测 量 和 储 存 交 接 贸 易 总 量 计 量 中 被 广 泛应用［1］。

从该产品技能被引入至我国起，国内业界及各大高校对其一直进行探究和研究，也衍生出许多的分支产品。如按连接方法所分的夹持式法兰式刺进式等电磁流量计；按运用场合和介质所分的卫生型污水专用低电导率专用二供用水等特殊规划的电磁流量计；自来水广泛应用的电磁式水表，也是在电磁流量计基础上二次开发出来的。本文经过实践项目开发进程中所应用的一些技能要害，对电磁流量计结构开发方面进行一些规划经验共享。

对于电磁流量计传感器部分规划，一般很好考虑的部分是表体长度外壳密封性和外观导流管的耐压功能布线的绝缘功能线圈匝数和适用电阻值电极的密封功能和装置方法等。 图 1 为低功耗电磁水表项目中所选用的电磁传感器的规划结构，下面将经过对各很好方面进行详细分析和解说，来描绘本结构一些优缺陷和选用规范。


机械零部件之间的效果和选用条件
11 规划的要点考虑要素
作为研制的要点要素，首先要考虑结构规划的一些相关规范，例如 DN 10~DN 300  口径表体长 度 可 以 根 据 水 表 长 度 标 准 ：GBT77812021ISO40641:2021，其 中 DN 50 口 径 优 选 200  长 度;DN 350~DN 3 000  口径可依据实践需要进行规划。一般依据电磁流量计磁场散布要求，导流体越长越好，可是实践操作运用要考虑生产本钱和装置要求等方面的要素。一般较大口径电磁流量计可挑选一倍的内径尺度作为表体长度，还有的是根 据 客 户 需 求 而 定 制 的 尺 寸 ，但 尺 寸 长 度 变 化不大。

12 导流管的挑选
要确认电磁流量计的内径尺度，依据不同的功能要求，内径不必定依照规范的公称通径进行规划，比方客户需求的小流量，在差错功能较好的情况下能够选用适量的缩径处理。一般内径尺度依据原料和壁厚进行综合评判。

优选计划一是工程塑料导流管，其模具加工一次性成型，导流管圆度好，尺度一致性好，线圈固定一致性较好，壁厚约 3~5 ,依据塑料原料强度功能进行选定，塑料原料可考虑改性增强型 ABS 材 料。缺陷是因为资料强度要能接受必定的装置拉力和运用压力，所以厚度会遭到限制，必须达到必定的厚度才能符合选用要求。另外大口径的表体选用塑料原料时，导流体难度和开模本钱都比较大 ，这 可 以 根 据 实 际 需 要 和 口 径 大 小 进 行 选 择运用。

优选计划二是不锈钢导流管和喷涂衬里，其总厚 度 比 较 薄 ，约 20～25 ，导 流 管 外 侧 空 间 较大，线圈磁轭等零部件的固定零件可焊接，装置比较结实。缺陷是导流管圆度稍差，喷涂内衬目前国内没有适宜的厂家制造工艺符合一切要求，拥有一般喷涂设备的厂家，其工艺方法还达不到所要求的绝缘强度值，导致整机的测验不太抱负，要等候相关技能的进一步升级和革新。

备选计划三是一般的导流管结构，衬里配橡胶或许 PFA。长处是作为传统工艺流程，技能比较成熟；缺陷是内衬较厚，导流管外径尺度会相应扩展，导致传感器全体外形尺度较大。

13 电极的规划和装置
电极是电磁流量计的要点零件，对零件的影响较大。电极原料一般选用 316L 不锈钢，如有酸碱类介质可选用钽钛合金铂金等特殊资料。外型结构依据导流管来确认，塑料导流管能够选用外插型和内拉型两种，考虑电极面积大会利于信号强度，予以优先考虑内拉结构的平面电极，还有球面电极锥面电极及去污功能的刮刀电极等。密封选用 F4尼龙等绝缘垫片或许 O 型圈，电极装置进程中拉紧力度过大时简单把螺纹拉坏，一般需要扭力扳手定好力矩，或许是经验丰富的操作工凭经验进行作业，确保装配后的密封效果。

14 磁路外侧资料的选用
磁轭和极靴是内部结构的重要部件，磁轭和极
靴资料选用电工纯铁 DT4 或许矽钢片，尽量选用高导磁率资料。电工纯铁比一般碳钢导磁率高 10 倍以上，导磁率约 20 000 GS，加工易冲压成型，屏蔽外层静磁场效果也更好，表面考虑镀锌或许镀铬处理，避免氧化；矽钢片也有较高导磁率，能够冲压成型叠片处理，可是价格稍贵。也可选用一般的低碳钢如 Q195 作为磁轭资料，长处是本钱较低，模具加工量产化比较方便。

15 磁路内部铁芯的选用
铁芯是磁路中的要害部分，铁芯资料能够选用碳钢或许电工纯铁，铁芯和极靴能够作为一个全体或许是单独存在的个别。铁芯和磁轭组成一个完整的磁场回路，铁芯在其中有着重要的效果，将线圈所发生的磁力线聚集于铁芯内，能够增大中心磁场强度，有利于增强传感器信号强度，进步励磁效率。详细形状有圆柱形方形等易加工或模具成型的 ，尺 寸 可 根 据 内 腔 尺 寸 和 理 论 需 要 进 行 计 算而得。

16 励磁线圈的规划
励磁线圈是确保磁场强度的核心零件，是电磁流量计的心脏。线圈能够选用带线圈骨架的，也能够不必线圈骨架，直接经过工艺工装绕制成型，可是没有骨架的线圈易受外力干扰而变形，一般需要经过高温浸泡环氧树脂胶进行密封及固定处理。线圈匝数的计算要依据转换器励磁电流的大小来全体预算磁场强度是否满足电磁流量计的要求，并依据传感器的内部尺度空间来确认线径和匝数以及电阻值。线圈骨架一般选用 ABS 塑料原料，模具成型。考虑到出线接口的防潮处理，能够选用如灌封聚氨酯胶或许果冻胶等方法来确保。

2 零部件的安稳性和密封性
21 内部结构的固定和安稳性规划
塑料导流管，极靴磁轭等部件用螺钉固定，装置比较方便，有利于进步工作效率。不锈钢导流管，极靴依照点焊固定方法或螺钉固定结构，磁轭依照螺钉固定结构。内部励磁出线也要用热塑胶等固定，避免移位或许松懈，为确保内部结构安稳及防水功能，可灌封聚氨酯胶处理。