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1、(10)申请公布号 CN 103822675 A (43)申请公布日 2014.05.28 CN 103822675 A (21)申请号 201410066914.8 (22)申请日 2014.02.26 G01F 1/58(2006.01) G01F 15/00(2006.01) (71)申请人 中国科学院合肥物质科学研究院 地址 230031 安徽省合肥市蜀山湖路 350 号 (72)发明人 卢洋 贺建 朱志强 黄群英 (74)专利代理机构 北京科迪生专利代理有限责 任公司 11251 代理人 成金玉 (54) 发明名称 一种新型电极液态金属电磁流量计 (57) 摘要 一种新型电极液态金属。
2、电磁流量计， 包括 U 型结构引管和电极， U 型引管和电极组成一个电 极组件 ； 一对电极组件对称地焊接在金属管道 上， 金属管道与 U 型引管焊接并连通， 其中金属管 道与 U 型引管可以被液态金属介质填充 ； 电极一 端连着信号引线， 信号引线的另一端与信号处理 器连接 ； 当液态金属介质流经金属管道时， 沿金 属管道的径向方向产生感应电信号， 该电信号依 次通过 U 型引管中液态金属介质和电极， 再经过 信号引线传输到信号处理器。本发明降低了电极 与液态金属的接触电阻， 从而提高了测量结果的 准确性和精度。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 2 页 (1。
3、9)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书2页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103822675 A CN 103822675 A 1/1 页 2 1. 一种新型电极液态金属电磁流量计， 其特征在于 ： 包括 U 型结构引管 （1-1） 和连接 的电极 （1-2） ， 所述 U 型结构引管 （1-1） 和电极 （1-2） 组成一个电极组件 （1） ； 一对电极组件 （1） 对称焊接在金属管道 （2） 上， 金属管道 （2） 与 U 型结构引管 （1-1） 焊接并连通， 其中金 属管道 （2） 与 U 型结构引管 （1-1） 可以被液态金属介质填充 ； 。
4、电极 （1-2） 一端连着信号引线 （3） ， 信号引线 （3） 的另一端与信号处理器 （4） 连接 ； 当液态金属介质流经金属管道 （2） 时， 沿金属管道 （2） 的径向方向产生感应电信号， 该电信号依次通过 U 型引管 （1-1） 中液态金属 介质和电极 （1-2） ， 再经过信号引线 （3） 传输到信号处理器 （4） 。 2. 根据权利要求 1 所述的一种新型电极液态金属电磁流量计， 其特征在于 ： 所述 U 型 引管 （1-1） 与电极 （1-2） 连接时， 电极 （1-2） 中间采用凸起结构 （1-2-1） 设计。 3. 根据权利要求 1 所述的一种新型电极液态金属电磁流量计， 其。
5、特征在于 ： 所述电极 （1-2） 与 U 型引管 （1-1） 连接的接触面 （1-2-2） 焊镀一层一定厚度， 可溶解于液态金属介质 的材料。 权 利 要 求 书 CN 103822675 A 2 1/2 页 3 一种新型电极液态金属电磁流量计 技术领域 0001 本发明涉及一种液态金属流量测量设备， 具体是一种能应用于测量液态金属流量 的电磁流量计。 背景技术 0002 电磁流量计自 20 世纪 50 年代末国内首次工业应用以来， 七八十年代在流量测量 中得以迅速地运用和发展。电磁流量计的工作原理是基于法拉第电磁感应定律， 即当被测 介质垂直于磁力线方向流动， 在与介质流动和磁力线都垂直的。
6、方向上产生感应电动势， 该 感应电动势与被测介质流量 （平均流速） 成正比， 然后把输出的与流量成比例的毫伏级电压 信号放大并转换成为能被工业仪表接收的标准直流电流、 电压信号输出， 以便与仪表及调 节器配合， 实现流量的指示、 记录和运算。 电磁流量计受外界因素影响较低， 压力损失小。 另 外， 流量元件检测出的最初信号， 是一个与流体平均流速成精确线性变化的电压。 0003 电磁流量计具有测量精度高、 稳定性好和适用范围广等特点， 为实现自动化控制 和公平计量提供了有力的技术保证。电磁流量计虽具有上述优良特性， 但目前仍有一些不 足之处， 以致在使用上受到一定限制。 如电磁流量计用于测量液。
7、态金属流量时， 在管道与被 测介质之间存在接触电阻 ； 接触电阻会影响流量计输出信号和标定系数的确定， 从而影响 测量结果的准确性和精度。 发明内容 0004 本发明技术解决问题 ： 克服现有技术的不足， 提供一种新型电极液态金属电磁流 量计， 降低了电极与液态金属的接触电阻， 从而提高了测量结果的准确性和精度。 0005 本发明技术解决方案 ： 一种新型电极液态金属电磁流量计包括 U 型结构引管和连 接的电极， 所述 U 型结构引管和电极组成一个电极组件 ； 一对电极组件对称焊接在金属管 道上， 金属管道与U型结构引管焊接并连通， 其中金属管道与U型结构引管中有液态金属介 质填充 ； 电极一。
8、端连着信号引线， 信号引线的另一端与信号处理器连接 ； 当液态金属介质 流经金属管道时， 沿金属管道的径向方向产生感应电信号， 该电信号依次通过 U 型引管中 液态金属介质和电极， 再经过信号引线传输到信号处理器。 0006 所述 U 型引管与电极连接时， 电极中间采用凸起结构设计。 0007 所述电极与 U 型引管连接的接触面焊镀一层一定厚度， 可溶解于液态金属介质的 材料。 0008 本发明与现有技术相比的优点在于 ： 0009 （1） 本发明的组成结构， 使信号在经过液态金属介质与电极固液分界面时， 降低了 电极与液态金属的接触电阻， 从而提高了测量结果的准确性和精度。 0010 （2）。
9、 本发明中的 U 型结构引管还能够保证与电极接触的液态金属处于静止状态， 稳定了接触面的工况环境 （如温度） ， 因此排除了环境变化引起接触电阻的变化， 从而降低 传输信号受到的干扰。 说 明 书 CN 103822675 A 3 2/2 页 4 0011 （3） 本发明通过对电极接触面焊镀一层可溶解于液态金属介质的材料， 进一步降 低了电极与液态金属的接触电阻， 从而提高了测量结果的准确性和精度。 0012 （4） 本发明中的电极在设计是包括一个凸起结构， 能够保证电极与流道中液态金 属充分接触， 进一步提高了测量结果的准确性和精度。 附图说明 0013 图 1 为本发明的电磁流量计结构示意。
10、图 ； 0014 图 2 为本发明中的电极组件结构示意图 ； 0015 图 3 为本发明中的电极结构示意图。 具体实施方式 0016 如图 1、 2、 3 所示， 本发明的新型电极组件 1， 由 U 型结构引管 11 和电极 12 焊 接组成。其中电极 12 包括凸起结构 121 和接触面 122 两部分。 0017 当液态金属介质流过金属管道 2 时， 金属介质会填满管道以及 U 型结构引管 1 1。 在磁场的作用下， 液态金属介质内部电子定向移动， 形成电流。电磁流量计产生的电信号， 依次通过 U 型引管 11 中液态金属介质和电极接触面 122， 最后经过信号引线 3 传输 到信号处理器。
11、 4。 0018 如图 3 所示， U 型引管 11 与电极 12 连接时， 电极 12 中间采用凸起结构 121 设计。电极 12 与 U 型引管 11 连接的接触面 122 焊镀一层一定厚度 （如 15mm） ， 可溶解于液态金属介质的材料 （如银及其化合物） 。 0019 电信号在经过液态金属介质与电极接触面 122 固液分界面时， 由于接触电阻 的存在， 信号强度被削弱。电极组件 1 中的 U 型引管 1 1 结构能够保证引管中液态金属介 质处于静止状态， 从而降低电信号传输过程受到的干扰。同时， 通过对电极接触面 122 焊镀一层一定厚度、 可溶解于液态金属介质的材料， 降低了电极与液态金属的接触电阻， 从 而提高了测量结果的准确性和精度。 说 明 书 CN 103822675 A 4 1/2 页 5 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103822675 A 5 2/2 页 6 图 3 说 明 书 附 图 CN 103822675 A 6 。