[發明專利]一種在線磁性浮子流量計及自動計量方法

在審

• 申請號: 202110444704.8
• 申請日: 2021-04-24
• 公開（公告）號: CN113203445A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 張小宏;哈燕萍;呼少東;向郎
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: G01F1/52
• 分類號: G01F1/52;G01F23/72
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

一種在線磁性浮子流量計及自動計量方法，玻璃流量計內部流體管內磁性浮子將高度信息通過磁性耦合作用傳遞至與流體管平行的磁性指示器內，驅動所在高度以下的所有磁性翻柱將帶磁性的一半轉向臨近的玻璃流量計，而每個磁性翻柱的另一半的微型等值電阻將并聯接入導線中，此時與導線連接電阻傳感器連接的阻值發生變化，輸出的電流信號也隨之變化，進而通過輸出電流大小換算為磁性浮子的高度即流體管內液位高度。本發明運行磁性耦合作用，將帶電部分與玻璃流量計隔離，提高了裝置的安全性；通過電阻傳感器計算接入電路中阻值大小，使得讀數準確、可靠。在線流量計裝置結構簡單，成本低，易維護，適合各種工業現場使用。

技術領域

本發明涉及浮子流量計領域，具體涉及一種在線磁性浮子流量計及自動計量方法。

背景技術

目前浮子流量計廣泛應用于電力、化工、醫藥、材料等重要領域，但對于流量計的讀數基本依靠人工讀數，容易造成人為的計量誤差，且人工讀取的數據無法直接應用于設備控制系統，限制了工業自動化程度并影響了設備工作效率。

近幾年出現了較多的方法，電阻式和電容式方法測量，會增加轉子重量，使測量精度受到影響，并且由于電阻式和電容式裝置本身帶有電，使得測量存在安全隱患。基于機器視覺的可自動計量方法，測量裝置結構復雜，不易作為元件應用于工業智能化設備，應用無線WiFi傳輸和讀取數據方式不適用于如火力發電廠無網絡信號的工業現場。視覺傳感器在測量現場長時間使用，易受環境影響，容易成像模糊，會導致無法完整拍攝浮子流量計。非接觸式計量方法，如小波式測量，成本過高，不適合推廣使用。

為解決工業現場流量計的自動化計量，實現快速有效的計量，一種穩定、可靠、安全的可在線自動測量的流量計成為智能化工業現場新的需求。

發明內容

結合當前智能化工業現場新的需求，本發明的目的在于提供一種在線磁性浮子流量計及自動計量方法，利用磁性浮子技術實現流量實時監測，測量數據精度高，可靠性強，且簡便、快捷，安全，測量系統具有良好的環境適應能力，同時成本低。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種在線磁性浮子流量計，包括玻璃流量計1，玻璃流量計1內部流體管內設置有磁性浮子2，玻璃流量計1表面外測固定有與流體管平行的磁性指示器3，磁性指示器3內從頂部到底部設有一排磁性翻柱4，每個磁性翻柱4分為兩半分別采用不同的材料，一半采用與玻璃流量計1內磁性浮子2相反的磁性材料，另一半采用內部嵌入微型等值電阻5的非磁性材料，在磁性指示器內靠外側從頂部到底部設有導線6，初始狀態時，磁性翻柱4嵌入微型等值電阻5的非磁性材料的一半臨近磁性浮子2，未接入導線6；；所述磁性浮子2直接浮于流體上，磁性指示器3內的磁性翻柱4能夠與磁性浮子磁性耦合；由于耦合作用，當流體管中被測流體流量升降時，流體管內的磁性浮子2也隨之升降，當磁性浮子2上升時，磁性浮子2通過磁性耦合驅動磁性指示器3內部的磁性翻柱4從下至上翻轉180°，使得磁性翻柱4嵌入微型等值電阻5的非磁性材料的一半遠離磁性浮子2，進而使得翻轉的磁性翻柱4內微型等值電阻5并聯接入導線6中，微型等值電阻5和導線6連接磁性指示器3頂部的電阻傳感器7構成回路；磁性浮子2高度越高，并聯接入的微型等值電阻5越多，總電阻越小，電流越大，通過電阻傳感器7轉換為電流作為輸出信號，進而通過輸出電流大小換算為磁性浮子2的高度即流體管內液位高度。

輸出電流大小換算為磁性浮子2的高度即流體管內液位高度的換算公式如下：

其中，U為電阻傳感器7的額定電壓，R為微型等值電阻5的阻值，d為磁性翻柱4的直徑，h為磁性浮子2的高度，I為高度為h時電阻傳感器7的輸出電流。

優選地，所述電阻傳感器7輸出的電流大小為4-20mA，測量精度高。

優選地，所述磁性翻柱4為圓形，便于翻轉。

與現有技術相比較，本發明具有以下優點：

1、運用磁性耦合作用，將帶電部分與玻璃流量計隔離，提高了裝置的安全性。