本實用新型涉及流量計技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種抵抗外界磁場干擾的磁計量式儀表。
背景技術(shù):
流量計采用磁計量方式具有功耗低、性能可靠的優(yōu)點。但是磁計量式的流量計易受到外部磁場干擾。常規(guī)的傳感器的采樣強度一般為35 G左右,當(dāng)外部磁場超過30 mT時流量計的正常計量就會受到干擾,當(dāng)外部磁場強度接近200 mT時流量計已經(jīng)無法正常工作。
現(xiàn)有的磁計量式流量計為提高流量計的采樣精度和回轉(zhuǎn)體積通常采用轉(zhuǎn)動磁體實現(xiàn)高頻采樣。如圖1所示,轉(zhuǎn)動磁體呈圓筒形,轉(zhuǎn)動磁體的內(nèi)表面沿圓周方向分別設(shè)有三個均勻且交替分布的N極磁場區(qū)與S極磁場區(qū),沿順時針方向的相鄰N極磁場區(qū)與S極磁場區(qū)形成一對磁極。轉(zhuǎn)動磁體轉(zhuǎn)動使磁場變化而產(chǎn)生磁信號并被傳感器接收從而實現(xiàn)計量。如圖2所示,轉(zhuǎn)動磁體轉(zhuǎn)動中產(chǎn)生的理想的磁場變化規(guī)律呈正弦曲線狀,并在一個正弦周期內(nèi)產(chǎn)生若干個磁場強度的過零點被傳感器接收,對應(yīng)使電平信號由低電平轉(zhuǎn)化為高電平或使高電平轉(zhuǎn)換為低電平實現(xiàn)計量。外界干擾磁場的存在使傳感器接收的過零點信號附近產(chǎn)生新的過零點,進而使電平信號在新的過零點處也發(fā)生高電平和低電平如圖3 所示的再次變換,造成電平變換次數(shù)超過轉(zhuǎn)動磁體實際的轉(zhuǎn)動次數(shù),發(fā)生計量異常。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有磁計量式儀表存在的上述問題,本實用新型的目的是提供一種通過削弱外界干擾磁場落在傳感器感應(yīng)方向上的分量的強度而實現(xiàn)正常計量的抗磁干擾的磁計量式儀表。
本實用新型提供如下的技術(shù)方案:
一種抗磁干擾的磁計量式儀表,包括儀表本體,儀表本體包括表殼、傳感器及轉(zhuǎn)動磁體,所述表殼上設(shè)有安裝孔,所述儀表本體還包括一端與安裝孔連接的固定軸,所述轉(zhuǎn)動磁體套接所述固定軸,所述轉(zhuǎn)動磁體與固定軸之間形成有安裝凹腔,所述傳感器設(shè)置于安裝凹腔內(nèi),且所述傳感器相對表殼傾斜設(shè)置,使傳感器的感應(yīng)方向與表殼的寬面形成傾斜夾角。
本實用新型的抗磁干擾的磁計量式儀表,待測量流體流過儀表使轉(zhuǎn)動磁體繞固定軸轉(zhuǎn)動,從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)動磁體的磁場發(fā)生周期變化而產(chǎn)生磁信號,位于安裝凹腔內(nèi)的傳感器接收到這種磁信號并傳遞到外部的信號處理終端實現(xiàn)測量。傳感器與表殼的寬面間的傾斜設(shè)置使傳感器的感應(yīng)方向與表殼的寬面之間形成一定的傾斜夾角,這樣可以減小外界干擾磁場落在傳感器的感應(yīng)方向上的分量的強度,進而削弱外界干擾磁場對傳感器的影響,使傳感器感應(yīng)到的轉(zhuǎn)動磁體磁信號的過零點數(shù)目正常,實現(xiàn)正常測量。
作為本實用新型的一種改進,所述表殼呈長方形,所述傳感器的感應(yīng)方向與表殼的寬面的傾斜夾角為15~75°。在該范圍內(nèi)的傳感器感應(yīng)到的外界干擾磁場分量強度較弱,測量結(jié)果較為理想。
作為本實用新型的一種改進,所述傳感器靠近轉(zhuǎn)動磁體軸向上的中部處。這樣外界干擾磁場落在傳感器的感應(yīng)方向上的強度較弱。
作為本實用新型的一種改進,所述傳感器為雙極鎖存型磁開關(guān)傳感器。雙鍵鎖存型磁開關(guān)傳感器僅對穿過傳感器且方向與傳感器的感應(yīng)方向平行的磁場敏感,通過設(shè)定傳感器的感應(yīng)方向與轉(zhuǎn)動磁體轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的磁場方向平行可以最大程度的提高傳感器的感應(yīng)靈敏度,同時削弱外界干擾磁場的影響。
作為本實用新型的一種改進,所述固定軸為導(dǎo)磁體固定軸。導(dǎo)磁體固定軸可削弱外界干擾磁場對傳感器的影響。
作為本實用新型的一種改進,所述安裝凹腔從固定軸與安裝孔連接端的端面沿軸線延伸,所述安裝凹腔端口內(nèi)插接一個與傳感器連接的傳感器線桿,傳感器線桿的外側(cè)面與安裝凹腔的內(nèi)側(cè)面配合貼靠。傳感器線桿將傳感器接收的信號傳送出去,傳感器線桿與安裝凹腔的緊密貼合使安裝凹腔內(nèi)形成封底的腔體,強化了固定軸削弱外界干擾磁場的效果。
作為本實用新型的一種改進,所述安裝凹腔的底部呈球面狀。球面狀的底部可均勻分散外磁場的磁感線,削弱外界干擾磁場對傳感器的影響。
作為本實用新型的一種改進,所述傳感器靠近安裝凹腔的軸線布置。強化固定軸削弱外界干擾磁場的效果。
作為本實用新型的一種改進,所述表殼的材質(zhì)為馬氏體不銹鋼。馬氏體不銹鋼良好的導(dǎo)磁性能使表殼成為屏蔽外界干擾磁場的防護層,進一步削弱外界干擾磁場對傳感器的影響。
作為本實用新型的一種改進,所述安裝孔設(shè)于表殼的寬面上且毗近該寬面的中心處。這樣使傳感器盡可能的遠離外界干擾磁場源。
本實用新型的有益效果如下:
本實用新型的抗磁干擾的磁計量式儀表與現(xiàn)有的電磁流量計相比,通過設(shè)置傳感器相對表殼傾斜,并將傳感器置于固定軸的內(nèi)部,有效削弱外界干擾磁場對傳感器的影響,實現(xiàn)磁計量式儀表的穩(wěn)定正常工作。
附圖說明
圖1是轉(zhuǎn)動磁體的內(nèi)部磁場分布圖。
圖2是理想電平變換與過零點關(guān)系示圖。
圖3是實際電平變換與過零點關(guān)系示圖。
圖4是本實用新型的主視圖。
圖5是圖4中A-A方向的剖視圖。
圖中:1、儀表本體,11、表殼,12、安裝孔,2、轉(zhuǎn)動磁體,3、固定軸,31固定安裝結(jié)構(gòu),32、安裝凹腔,4、傳感器線桿,5、傳感器。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖就本實用新型的具體實施方式作進一步說明:
如圖4和圖 5所示,一種抗磁干擾的磁計量式儀表,例如一種磁計量式燃氣表,包括儀表本體1,儀表本體1包括表殼11、轉(zhuǎn)動磁體2和傳感器5,以及與轉(zhuǎn)動磁體2連接的機械轉(zhuǎn)動機構(gòu),表殼11上設(shè)有安裝孔12,儀表本體1還包括固定軸3,固定軸3的一端通過固定安裝結(jié)構(gòu)31與安裝孔12連接。轉(zhuǎn)動磁體2可轉(zhuǎn)動的套接在固定軸3上。機械轉(zhuǎn)動機構(gòu)在進入儀表本體1的流體的沖擊下轉(zhuǎn)動,并帶動轉(zhuǎn)動磁體2繞固定軸3轉(zhuǎn)動,從而使轉(zhuǎn)動磁體2的磁場發(fā)生周期性變化產(chǎn)生磁信號產(chǎn)生過零點。在固定軸3與轉(zhuǎn)動磁體2之間形成有安裝凹腔32,傳感器5設(shè)于安裝凹腔內(nèi)且傳感器5相對表殼11傾斜設(shè)置,使傳感器5的感應(yīng)方向與表殼11的寬面之間產(chǎn)生一定的傾斜夾角,表殼11優(yōu)選呈長方形,傾斜夾角的優(yōu)選范圍為15~75°。傳感器5接收轉(zhuǎn)動磁體2發(fā)出的過零點信號并傳遞到外部處理終端實現(xiàn)計量。由于傳感器5的感應(yīng)方向相對表殼11的寬面產(chǎn)生傾斜夾角,使外界干擾磁場對傳感器5的影響大大削弱。
為使傳感器5有效避免外界干擾磁場的干擾,同時靈敏感應(yīng)轉(zhuǎn)動磁體2的磁場信號,所用傳感器5優(yōu)選雙極鎖存型磁開關(guān)傳感器。為削弱轉(zhuǎn)動磁體2內(nèi)部磁對間的磁場疊加影響,傳感器5設(shè)置于靠近轉(zhuǎn)動磁體2在軸向上的中部位置。
為強化對外界干擾磁場的削弱,固定軸3為導(dǎo)磁體固定軸,從而屏蔽外界干擾磁場,固定軸的材質(zhì)優(yōu)選馬氏體不銹鋼,具有良好的耐磨性。為強化固定軸3的屏蔽效果,安裝凹腔32從固定軸3與安裝孔12連接的連接端的端面沿固定軸3的軸向延伸,安裝凹腔32的底部優(yōu)選呈球面狀,均勻分散外界干擾磁場的磁感線。進一步的安裝凹腔32與固定軸3同軸布置,傳感器5靠近安裝凹腔32的軸線設(shè)置,在安裝凹腔32的端口內(nèi)插接一個與傳感器5連接的傳感器線桿4,傳感器線桿4的外側(cè)面與安裝凹腔32的內(nèi)側(cè)面緊密貼靠,使安裝凹腔32內(nèi)形成放置傳感器5的封閉腔體,傳感器線桿4將傳感器5發(fā)出的信號傳送外部處理終端。
為進一步提高磁計量式儀表的抗磁能力,表殼11的材質(zhì)優(yōu)選馬氏體不銹鋼,使表殼11具有良好的導(dǎo)磁性能,屏蔽外界的干擾磁場。為使傳感器5遠離外界干擾磁場,安裝孔12設(shè)置在表殼11的寬面上且靠近寬面的中心。
本實用新型的抗磁干擾的磁計量式儀表通過使傳感器的感應(yīng)方向與表殼之間呈一定的傾斜夾角,并將傳感器置于具有磁性的固定軸的內(nèi)部,有效削弱外界干擾磁場對傳感器的疊加影響,實現(xiàn)磁計量式儀表的穩(wěn)定正常工作。