[發明專利]一種新型電極液態金屬電磁流量計

在審

• 申請號: 201410066914.8
• 申請日: 2014-02-26
• 公開（公告）號: CN103822675A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 盧洋;賀建;朱志強;黃群英
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: G01F1/58
• 分類號: G01F1/58;G01F15/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 成金玉

技術領域

本發明涉及一種液態金屬流量測量設備，具體是一種能應用于測量液態金屬流量的電磁流量計。

背景技術

電磁流量計自20世紀50年代末國內首次工業應用以來，七八十年代在流量測量中得以迅速地運用和發展。電磁流量計的工作原理是基于法拉第電磁感應定律，即當被測介質垂直于磁力線方向流動，在與介質流動和磁力線都垂直的方向上產生感應電動勢，該感應電動勢與被測介質流量（平均流速）成正比，然后把輸出的與流量成比例的毫伏級電壓信號放大并轉換成為能被工業儀表接收的標準直流電流、電壓信號輸出，以便與儀表及調節器配合，實現流量的指示、記錄和運算。電磁流量計受外界因素影響較低，壓力損失小。另外，流量元件檢測出的最初信號，是一個與流體平均流速成精確線性變化的電壓。

電磁流量計具有測量精度高、穩定性好和適用范圍廣等特點，為實現自動化控制和公平計量提供了有力的技術保證。電磁流量計雖具有上述優良特性，但目前仍有一些不足之處，以致在使用上受到一定限制。如電磁流量計用于測量液態金屬流量時，在管道與被測介質之間存在接觸電阻；接觸電阻會影響流量計輸出信號和標定系數的確定，從而影響測量結果的準確性和精度。

發明內容

本發明技術解決問題：克服現有技術的不足，提供一種新型電極液態金屬電磁流量計，降低了電極與液態金屬的接觸電阻，從而提高了測量結果的準確性和精度。

本發明技術解決方案：一種新型電極液態金屬電磁流量計包括U型結構引管和連接的電極，所述U型結構引管和電極組成一個電極組件；一對電極組件對稱焊接在金屬管道上，金屬管道與U型結構引管焊接并連通，其中金屬管道與U型結構引管中有液態金屬介質填充；電極一端連著信號引線，信號引線的另一端與信號處理器連接；當液態金屬介質流經金屬管道時，沿金屬管道的徑向方向產生感應電信號，該電信號依次通過U型引管中液態金屬介質和電極，再經過信號引線傳輸到信號處理器。

所述U型引管與電極連接時，電極中間采用凸起結構設計。

所述電極與U型引管連接的接觸面焊鍍一層一定厚度，可溶解于液態金屬介質的材料。

本發明與現有技術相比的優點在于：

（1）本發明的組成結構，使信號在經過液態金屬介質與電極固液分界面時，降低了電極與液態金屬的接觸電阻，從而提高了測量結果的準確性和精度。

（2）本發明中的U型結構引管還能夠保證與電極接觸的液態金屬處于靜止狀態，穩定了接觸面的工況環境（如溫度），因此排除了環境變化引起接觸電阻的變化，從而降低傳輸信號受到的干擾。

（3）本發明通過對電極接觸面焊鍍一層可溶解于液態金屬介質的材料，進一步降低了電極與液態金屬的接觸電阻，從而提高了測量結果的準確性和精度。

（4）本發明中的電極在設計是包括一個凸起結構，能夠保證電極與流道中液態金屬充分接觸，進一步提高了測量結果的準確性和精度。

附圖說明

圖1為本發明的電磁流量計結構示意圖；

圖2為本發明中的電極組件結構示意圖；

圖3為本發明中的電極結構示意圖。

具體實施方式

如圖1、2、3所示，本發明的新型電極組件1，由U型結構引管1‐1和電極1‐2焊接組成。其中電極1‐2包括凸起結構1‐2‐1和接觸面1‐2‐2兩部分。

當液態金屬介質流過金屬管道2時，金屬介質會填滿管道以及U型結構引管1‐1。在磁場的作用下，液態金屬介質內部電子定向移動，形成電流。電磁流量計產生的電信號，依次通過U型引管1‐1中液態金屬介質和電極接觸面1‐2‐2，最后經過信號引線3傳輸到信號處理器4。

如圖3所示，U型引管1‐1與電極1‐2連接時，電極1‐2中間采用凸起結構1‐2‐1設計。電極1‐2與U型引管1‐1連接的接觸面1‐2‐2焊鍍一層一定厚度（如1‐5mm），可溶解于液態金屬介質的材料（如銀及其化合物）。

電信號在經過液態金屬介質與電極接觸面1‐2‐2固液分界面時，由于接觸電阻的存在，信號強度被削弱。電極組件1中的U型引管1‐1結構能夠保證引管中液態金屬介質處于靜止狀態，從而降低電信號傳輸過程受到的干擾。同時，通過對電極接觸面1‐2‐2焊鍍一層一定厚度、可溶解于液態金屬介質的材料，降低了電極與液態金屬的接觸電阻，從而提高了測量結果的準確性和精度。