今天為大家介紹一項國家發明授權專利——閥門和電磁流量計一體化裝置及其應用。該專利由杭州云谷科技股份有限公司申請，并于2016年8月31日獲得授權公告。

內容說明

本發明所述的閥門和電磁流量計一體化裝置，涉及電磁式流量計領域，特別涉及熱計量、水計量、污水計量等需要電池供電的流量測量和流量控制領域。

發明背景

電磁流量計是一種基于法拉第電磁感應原理的流量測量儀表，其基本原理是：當帶有導電介質的流體通過磁場時，流體切割磁力線，在磁場的垂直方向上產生感應電勢，感應電勢的幅度和流體的流速成正比，從而獲得流體的流速，進而獲得流體的流量。為了產生磁場，在測量管的周圍，安裝有勵磁線圈，所產生的磁場穿過流體，從而在流體中產生感應電勢，在感應電勢的正負極位置安裝電極，即可測量感應電勢的大小。電磁流量計在流量測量中有廣泛的應用，具有測量精度高、線性度好、測量管內無構造件、抗污染物等優勢。

閥門是用于控制流體流速的裝置，現有技術的電磁流量計，以及帶閥門的電磁流量計，通常情況下，將勵磁線圈安裝在測量管的周圍，一般為兩只線圈相對位置安裝，或者一只線圈和一只磁芯相對位置安裝，磁場穿越整個測量管，口徑越大磁路越長，從而勵磁功率越大，無法滿足電池供電等低功耗應用場合，特別是熱量表的應用場合。現有技術也有將測量管直徑縮小，縮短磁路，降低勵磁功耗的方法，該方法導致測量管管路壓損大，不適合熱量表的應用場合。

現有技術的帶閥門流量計，一般將閥門和流量計分置。隨著城市集中供暖熱計量的發展，發明一種帶閥門的低功耗勵磁的電磁式熱量表，解決帶閥門的電磁式熱量表電池供電問題，在供熱計量中顯得越來越重要?，F有技術，還未見有在測量管內增加導磁板，從而降低勵磁功率，實現閥門和電磁流量計一體化的方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種閥門和電磁流量計一體化裝置及其應用，解決現有技術帶閥門的電磁式流量計功耗大的問題，特別是解決電磁式戶用熱量表、戶用水表的電池供電問題。

本發明具體為一種閥門和電磁流量計一體化裝置，所述裝置包括閥體、閥芯和閥蓋；閥體和閥蓋形成頂部和水平開口的腔體，閥芯位于腔體內；閥體包括測量管、線圈，線圈位于閥芯的下方；閥芯設有連接測量管水平開口的水平通孔，包括導磁板、第一電極、第二電極，閥芯水平通孔由導磁板分割為上通孔和下通孔，第一電極和第二電極分別位于下通孔的左右兩側。閥體設有磁芯，磁芯位于線圈的內部，磁芯為磁導體。閥體設有U形鋼套，線圈位于U形鋼套的U形腔體內，U形鋼套為磁導體，閥體包含有骨架，所述線圈繞于骨架的工字形槽內。所述閥芯，進一步包含第一引線、第二引線、電路板，第一電極通過第一引線連接電路板，第二電極通過第二引線連接電路板，位于下通孔的中偏下位置，第一引線和第二引線，采用導電塑料材料制造。

本發明所述的閥門和電磁流量計一體化裝置用于帶閥門的平衡熱量表、冷量表、水表。本發明提供了閥門和電磁流量計一體化裝置的布置方式，將電磁流量計的電極、引線部件內置于閥芯，使得閥芯和電磁流量計傳感部件一體化，減少了體積。

在一方面，本發明提供了一種加強電極位置磁場強度，從而改善磁場分布效率的方法。現有技術中，測量管的上方和下方布置有線圈，兩側布置有電極，線圈產生的勵磁磁場穿越整個流體截面，從而降低了磁場分布效率。本發明在閥芯的通孔中增加一個導磁的導磁板，將閥芯的通孔分為上通孔和下通孔，磁場分布在有測量電極的下通孔，上通孔幾乎不分布有磁場，從而提高了勵磁磁場的分布效率。

另一方面，本發明提供了一種低管路壓損的電磁式流量傳感器布置方法?，F有技術中，為了達到必須的勵磁功率，將測量管的管徑縮小到一定比例，增加了管路的壓力損失。本發明測量管中的磁場分布于下通孔，上通孔的截面積基本不影響磁場的分布，從而無需將管路直徑縮小。

此外本發明還提供了一種針對不同直徑測量管的低功耗勵磁布置方法?，F有技術中，測量管的上方和下方布置有線圈，兩側布置有電極，測量管直徑越大所布置的線圈越大，勵磁功率越大。本發明將閥芯的通孔分為上通孔和下通孔，勵磁磁場僅作用于下通孔，上通孔的截面積可以隨測量管的直徑而變化，從而適應不同直徑的測量管，勵磁線圈不會隨測量管的直徑變化而變化，從而提供低功耗的勵磁方法。

與現有技術相比，本發明具有的優點有：閥芯和測量管一體化結構，體積小；勵磁磁場分布效率高；測量管的管路壓損?。徊煌睆降臏y量管均實現低功耗勵磁。