本文研究了一种实用新型小口径PFA衬里耐负压电磁流量计结构,能够改善以上流量计测量的弊端,更好地满足医药化工行业的生产需求。
1 小口径PFA衬里耐负压电磁流量计结构
1.1 小口径PFA衬里电磁流量计结构
在医药化工领域液体流量测量着重强调测量的精准度,因此加入小口径 PFA 衬里,设计耐负压内流式电磁流量计。新型电磁流量计的主要组件包括PFA 衬里、磁硅钢片组件、法兰导管、线圈组件、外压电极、弹簧压紧组件、锥形孔环套、包板和焊接连接座等,其组成结构具体图像如图1所示。
shou先,在小口径PFA衬里填充入锥形孔环套的锥形孔,将锥形孔环套挤压安装进法兰导管组件内部,利用线圈和螺丝将其组件固定在法兰导管上。在两个线圈组件外侧利用磁硅钢片固定覆盖,连接相邻组件,使用弹簧压紧组件和PFA衬里将外压电极密封固定在内部,用扎带将电极线、线圈引线捆绑固定,用套管保护引线,利用焊接连接将包板固定在法兰导管组件外壁的侧板上。选用这种小口径设计结构,可以将锥形孔环套相连接,形成组合环套嵌入法兰导管,形成紧贴内壁的小口径衬里,施工工艺简单,技术要求难度不高。衬里材质选用PFA耐高温材料,可适用于高温液体的流量测量,而且该材料性质稳定,质量优良,可以很好的加工成型,且对环境具有较高的适应性,耐热耐磨损,降低加工与运输过程中的损耗,有利于节约成本。将外压电极通过弹簧压紧组件由外向内逐步压紧固定,选用延展性优良的PFA材料固定密封线圈,具有很好的密封性能,可以有效防止液体泄漏[2]。电磁流量计需要在法兰导管外部装置线圈磁场,并利用磁硅钢片连接控制,使电磁回路保持稳定状态,减少外部干扰噪声信息对电磁测量精度的影响,并在导管外壁安装包板与测量底座焊接固定,进一步增强电磁流量计的稳定性与安全性,减少物理环境变化对测量效果的影响,多方面增强流量测量保障,能够有效提高电磁流量计耐负压性能,增强测量精准度与可靠性。
1.2 新型电磁流量计结构有益效果
这种新型电磁流量计在制药与化工行业具有明显的应用优势,从结构上体现的有益效果有以下几点。
地衣,选用PFA材料为衬里,设计小口径耐负压的电磁流量计,采用内流式结构,减少外部环境与干扰噪声对液体测量的影响,使流量计监测结果更加精准;
第二,选用 PFA 材质更加耐高温,耐腐蚀,材料质量更加优良,适用于测量性质不稳定的医药化工液体材料,能够更好的保障材料与流量计的材质稳定性,进而保证测量结果的准确可靠;
第三,采用组合锥孔环套在导管衬里形成倒三角结构,在外部作用力影响下会向内壁施加一个反作用力,使环套更加贴紧导管,增强抗负压性能,有效提升电磁流量计整体的安全防护性能。第四,磁硅钢片连接线圈组件能够进一步稳定电磁流量计的磁场设计,并在线圈外部包板的保护下,弱化环境对磁场的影响,同时还能减少物理碰撞对电磁流量计内部零件的干扰和破坏,有效保障流量计液体测量的安全可靠,从而提高特殊液体材料监测精准度[3]。
2、工作流程
电磁流量计的工作机理是,在进行液体测量时,电磁流量计采用双发射磁极与双测量电极结构形式,发射电磁信号与流动液体直接接触反射到导管周围外壁上,导管管道分布大量感应磁场,磁场线圈包裹电磁感应芯片,可以产生交变磁场,所以当液体从流量计管道内部经过时交变磁场会发射切割磁力线,磁场接收磁力线形成的感应电动势,并对液体流量信息进行测量与传输[4]。
因此,可以通过导入电磁流量计各部件参数,在计算机数字模拟程序中构建流量计的仿真模型,根据制药化工行业液体测量设备要求标准,获取并测量部分流量样本的标准差、平均值、变异系数等关键概念参数,计算研究电磁流量计内部磁场分布结构设计,建立电磁流量计仿真模型。流量计导管口径选择需根据应用目标领域电磁流量计测量范围进行择优,因为医药化工领域液体测量往往属于小规模高精准液体测量,根据不同口径流量计满量流速范围,选择适用于制药行业的#佳流量计导管口径,设置流量测量范围上限为 100m³/d,分别对8mm、10mm、15mm 口径的流量计液体流速进行测量,得到口径大小与流速的关系
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