[發明專利]基于二維感應電勢的非滿管電磁流量計

在審

• 申請號: 201410326907.7
• 申請日: 2014-07-10
• 公開（公告）號: CN104121954A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 李斌;陳潔;姜玉林;劉曉佳;樊辰陽
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G01F1/58
• 分類號: G01F1/58
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

1.一種基于二維感應電勢的非滿管電磁流量計，包括一個內徑為D的供被測流體流動的測量管(1)，一個安裝在測量管?(1)上的勵磁線圈組(2)，一個使勵磁線圈組(2)產生與流體平均流速V垂直的磁場B的勵磁驅動單元(3)；其特征在于所述的測量管(1)?由非絕緣材料制成，在測量管(1)具有磁場B處的外管壁上有2對信號測量點：X₁與X₂和Y₁與Y₂；所述的測量管?(1)內的流體有平均流速V，在磁場B作用下，測量點X₁和X₂間有正比于B×V的感應電勢信號E_X，測量點Y₁和Y₂間有正比于B×V的感應電勢信號E_Y；信號E_X和信號E_Y的大小與所述的測量管(1)?中流體的液位高度H、測量點X₁與X₂和Y₁與Y₂在測量管(1)外壁上的位置有關，其中0≤H≤D，H=D時流體充滿測量管(1)。

2.根據權利要求1所述的基于二維感應電勢的非滿管電磁流量計，其特征在于所述的勵磁線圈組(2)有勵磁線圈組甲(2.1)和勵磁線圈組乙(2.2)兩部分組成，勵磁線圈組(2)產生的磁場B由勵磁線圈組甲(2.1)產生的磁場B_X和勵磁線圈組乙(2.2)產生的磁場B_Y組成，磁場B_X和磁場B_Y相互垂直；同時，所述的勵磁驅動單元(3)可以分別使勵磁線圈組甲(2.1)產生磁場B_X和勵磁線圈組乙(2.2)產生磁場B_Y。

3.根據權利要求1或2所述的基于二維感應電勢的非滿管電磁流量計，其特征在于所述的測量管?(1)上的X₁和X₂兩個測量點形成的直線與Y₁和Y₂兩個測量點形成的直線相互垂直；所述的勵磁線圈組甲(2.1)產生的磁場B_X與X₁和X₂兩個測量點形成的直線相互垂直。

4.根據權利要求1或2或3所述的基于二維感應電勢的非滿管電磁流量計，其特征在于所述的測量管(1)?截面中流體的液位H的水平線與測量管(1)管壁上X₁和X₂兩個測量點形成的直線平行；在測量點X₁和X₂間有對應的信號E_X=f_X(H,D)×B_X×V；所述的勵磁線圈組乙(2.2)產生的磁場B_Y與Y₁和Y₂兩個測量點形成的直線相互垂直，在測量點Y₁和Y₂間有對應的信號E_Y=f_Y(H,D)×B_Y×V，其中?f_X(H,D)和f_Y(H,D)由實驗數據擬合確定。

5.根據權利要求1或2或3或4所述的基于二維感應電勢的非滿管電磁流量計，其特征在于有一個信號放大器(4)由信號放大器甲(4.1)和信號放大器乙(4.2)組成，信號放大器甲(4.1)?和信號放大器乙(4.2)分別有放大系數K_X和有放大系數K_Y，信號E_X和信號E_Y和分別連接到信號放大器甲(4.1)和信號放大器乙(4.2)的輸入端，信號放大器甲(4.1)和信號放大器乙(4.2)分別輸出信號X=K_X×E_X?和Y=?K_Y×E_Y。

6.根據權利要求5所述的基于二維感應電勢的非滿管電磁流量計，其特征在于有一個信號處理器(5)輸出命令C使勵磁驅動單元(3)分時地使勵磁線圈組甲(2.1)產生磁場B_X和勵磁線圈組乙(2.2)產生磁場B_Y，使勵磁線圈組甲(2.1)在T_X時段產生磁場B_X，其余時間B_X=0，使勵磁線圈組乙(2.2)在T_Y時段產生磁場B_Y，其余時間B_Y=0；所述的信號處理器(5)采集對應的信號放大器甲(4.1)輸出信號X和信號放大器乙(4.2)輸出信號Y，通過分析信號X與信號Y的數據來估計流體的液位H、平均流速V和非滿管流量Q。