一种无源流量监测装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107764352A(43)申请公布日2018.03.06(21)申请号201710959397.0(22)申请日2017.10.16(71)申请人南京艾驰电子科技有限公司地址210000江苏省南京市洪武路198号城开大厦Ａ幢901室(72)发明人崔义炜孟祥龙李云方(74)专利代理机构南京知识律师事务所32207代理人李湘群(51)Int.Cl.G01F15/00(2006.01)G01F1/28(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种无源流量监测装置及方法(57)摘要本发明公开了一种无源流量监测装置及方法。该装置包括流量计管道、设置于流量计管道中的磁性叶轮、设置于流量计管道外的敏感丝。敏感丝为弯曲度可任意调节的弯曲结构，弯曲形态的敏感丝在不同管径下的弯曲度与磁性叶轮的磁场分布相匹配。本发明工作时不需要提供能量，属于本质安全产品；弯曲形态敏感丝在不同管径下的弯曲度与磁性叶轮的磁场分布相匹配，具有广泛的适用性；敏感丝在被外力施加抻直的变形时，在力磁效应下，磁性能还有一定幅度的提升；敏感丝的弯曲程度刚好符磁感应强度的走势，在相同位置下，能够感受到更强的磁通，采用本发明制成的韦根传感器能够和市售的绝大部分管径配合，具有和霍尔传感器、干簧管一样的兼容性。CN107764352ACN107764352A权利要求书1/1页1.一种无源流量监测装置，其特征在于：包括流量计管道、设置于流量计管道中的磁性叶轮、设置于流量计管道外的敏感丝，所述敏感丝为弯曲度可任意调节的弯曲结构，弯曲形态的敏感丝在不同管径下的弯曲度与磁性叶轮的磁场分布相匹配。2.根据权利要求1所述的一种无源流量监测装置，其特征在于：在流量计管道的管径相同条件下，所述敏感丝两端的磁感应强度分量大于笔直形态的敏感丝。3.根据权利要求1所述的一种无源流量监测装置，其特征在于：当所述敏感丝被外力施加伸直变形后，所述敏感丝的磁性能增强。4.根据权利要求1所述的一种无源流量监测装置，其特征在于：所述敏感丝通过安装卡环与管径之间的配合来完成与不同管径的适应。5.一种无源流量监测方法，其特征在于：在流量计管道内部设置磁性叶轮，在流量计管道外部设置如权利要求1-4中任意一项所述的敏感丝。6.根据权利要求5所述的一种无源流量监测方法，其特征在于：所述方法使韦根传感器在不同规格管径的流量计中通用。7.根据权利要求5所述的一种无源流量监测方法，其特征在于：使敏感丝的弯曲程度符合磁感应强度的走势。2CN107764352A说明书1/3页一种无源流量监测装置及方法技术领域[0001]本发明涉及一种用于流量计的流量监测设备及其监测方法，属于流量监测器械领域。背景技术[0002]根据韦根效应研制成功的零功耗磁敏传感器(也称为韦根传感器)，其核心部件敏感丝的磁化过程是其内部磁畴受到外部磁力作用而发生翻转的过程，但是与普通铁磁材料相比，敏感丝的磁畴翻转是非常剧烈的，约在15～50us内完成。当在敏感丝的周围放置线圈并对线圈进行监控，通过示波器可以清楚地看到尖锐的电压脉冲信号。磁畴翻转的速度与外界交变磁场的频率无关，也就是说外界磁场变化速度快或者慢，对敏感丝内部磁畴翻转的速度来说是没有影响的，对磁畴翻转的唯一影响要素就是外界磁场强度。[0003]韦根传感器已经在流量监测行业有广泛的应用，其无源、无触点的、两线制的有点已经被该行业广泛接受。尤其是在燃油、气体流量监测的场合，具有先天的优势。[0004]在流量监测行业中采用磁性叶轮作为流量的等效被测体是一种能够兼具精度和经济性的方案，尤其是近年来快速发展的塑磁工艺，使磁性叶轮能够在机械结构和磁性能双方面达到良好的一致性。预计，未来磁性叶轮在流量监测行的应用范围会更广泛。[0005]磁性叶轮的体积随着管径不同而按比例缩放，但其剩磁和矫顽力往往是固定值。现在行业通常的处理方法是，某一规格管径的流量计，需要唯一的韦根传感器与之配套。正是因为这个原因，虽然有着电气方面的突出优势，但在机械配套上，现有的韦根传感器安装位置要求高，允许位置偏差小，不能在不同管径上通用。也就是说必须进行定向设计，而与之相比的霍尔传感器、干簧管传感器不存在这一问题，这使韦根传感器在实际应用中具有一定的局限性，从而使得韦根传感器在流量监测行业的推广速度较慢。[0006]目前，韦根传感器对于敏感丝的固定方式均是采用刚性固定，敏感丝的形态是唯一、笔直、不弯曲的。在检测磁性叶轮的旋转运动时，敏感丝的中轴线必须要与安装有磁性叶轮的管道外径形成一个特定角度才能触发，同时该位置的冗余很小。另外，在不同管径下，敏感丝与管道外径间的角度不同，降低了韦根传感器的“精密程度”，从而进一步加大了韦根传感器在实际应用中的局限