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】近日,2018年中国机械工业科学技术奖评奖公示,评选出各类建议奖项416项,其中特等奖5项,一等奖47项,二等奖137项,三等奖227项。

其中,pm2.5在线源解析质谱监测系统、超超临界高端、安全阀、电磁泄放阀的研制及应用、wwg系列双楔式闸阀、新型硅纳米材料高灵敏超微压的研发、mfl型两线制电磁流量计等仪器仪表项目获奖。

中国机械工业科学技术奖是由中国机械工业联合会和中国机械工程学会共同设立并经国家科学技术部批准,在国家科技奖励主管部门登记的面向全国机械行业的综合性科技奖项。该奖是目前国内在机械行业中惟一由国家批准的奖项,且有机会申报国家科学技术奖。

项目编号项目名称完成单位完成人
1803008pm2.5在线源解析质谱监测系统广州禾信仪器股份有限公司

暨南大学

昆山禾信质谱技术有限公司

李 磊 黄正旭 高 伟 李 梅 朱 辉

黄 渤 庄 雯 吕金诺 蔡伟光 侯志辉

黄福桂 谭国斌 洪 义 吴曼曼

1806060超超临界高端调节阀、安全阀、电磁泄放阀的研制及应用哈电集团哈尔滨电站阀门有限公司万胜军 宋一新 葛江华 李红梅 徐福武

胡松柏 张 博 胡海鸥 娄冬梅

1806097wwg系列双楔式闸阀北京航天石化技术装备工程有限公司杨 帆 丁英仁 刘金贤 张运龙 苏 祥

韩静波 郑平阳 杨 欢 赵燕春 魏 利

1803005新型硅纳米材料高灵敏超微压传感器的研发温州大学

江苏大学

温州华信仪表有限公司

郑蓓蓉 周 晨 王 权 张 淼 廖宁波
1803019高频大跨距传感器检测系列装备研究及应用上海工程技术大学

上海电器科学研究所(集团)有限公司

美钻能源科技(上海)有限公司

何 涛 陈守双 杜向阳 王爱国 潘 颖
1803021高压电能直接计量关键技术开发及应用烟台东方威思顿电气有限公司邓文栋 刘志军 谢建国 张加海 张发忠
180302210kv高压电能计量标准装置山东计保电气有限公司

国网技术学院

荣 博 杨 君 荣 潇 丁淑洁 徐家恒
1803023高参数智能控制阀研究开发及产业化吴忠仪表有限责任公司马玉山 常占东 李虎生 石月娟 周永兴
1803026复杂电网谐波分析与谐波电能计量新技术及应用湖南大学

广西电网有限责任公司电力科学研究院

郑州轻工业学院

杭州海兴电力科技股份有限公司

深圳市科陆电子科技股份有限公司

滕召胜 温 和 唐 求 高云鹏 曾 博
1803027mfl型两线制电磁流量计重庆川仪自动化股份有限公司

合肥工业大学

王 刚 邹明伟 徐科军 王 波 慕长莉
1806023华龙一号(acp1000)主给水隔离阀中核苏阀科技实业股份有限公司

中国核电工程有限公司

吴 辉 刘 平 孙佳丽 汤晓刚 杨理烽
1806059超(超)临界火电机组安全阀上海阀门厂股份有限公司王秋林 陈铭钢 张 萍 刘海峰 李 斌
1806073高温硬密封球阀q947y -300lbp浙江石化阀门有限公司李保升 苏荆攀 薛红权 项光武 吴怀敏
1807043比例控制二通动态阀山东泰丰智能控制股份有限公司

山东大学

王振华 李世振 陶 钧 刘延俊 王景海

】创意无极限,仪表大发明。今天为大家介绍一项国家发明授权专利——。该专利由阿自倍尔株式会社申请,并于2018年9月7日获得授权公告。

内容说明

本发明涉及在各种工艺系统中测量流体的流量的电磁,尤其涉及一种具备测量流体的电导率的功能的电磁流量计。

发明背景

电磁流量计为如下测量设备,其具备:励磁线圈,其在与在测定管内流动的流体的流动方向垂直的方向上产生磁场;以及一对电极,它们配置在测定管上,沿与由励磁线圈产生的磁场正交的方向配置,该测量设备一边交替切换流至励磁线圈的励磁电流的极性、一边检测上述电极间产生的电动势,由此测量在测定管内流动的被检测流体的流量。

通常,电磁流量计大致分为接触式和电容式(非接触式),所述接触式是使设置在测定管上的电极直接接触测量对象的流体来检测上述流体的电动势,所述电容式(非接触式)是经由流体与电极间的静电电容来检测上述流体的电动势而不会使设置在测定管上的电极接触测量对象的流体。

电容式电磁流量计是利用信号放大电路(例如差动放大电路)来放大电极间产生的电动势,之后利用模数转换电路转换为数字信号,并将该数字信号输入至微控制器等程序处理装置来执行规定的运算处理,由此算出流量。这种电容式电磁流量计因电极不易劣化、容易维护,所以近年来特别受到业界关注。

此外,电磁流量计当中,存在具备不仅测量流体的流量、还测量该流体的电导率(所谓的导电率)的功能的电磁流量计。例如,专利文献3中揭示有一种配备双电极方式的电导率计的电磁流量计,所述双电极方式的电导率计对2个电极间施加正弦波或矩形波等的交流信号并测定在电极间流通的电流,由此求出电导率。该专利文献揭示的电导率计是通过将2个电极均浸入测量对象的液体来测量电导率。

发明内容

本发明者对在电容式电磁流量计中追加测量流体的电导率的功能这一内容进行了研究。然而,根据本发明者的研究,明确了存在以下所示的问题。

电压检测部的动作定时的时间图

通常,电容式电磁流量计是以测量对象的流体与电极不接触的方式构成,因此测量对象的流体与电极之间的阻抗升高。因此,当噪声重叠在电极与信号放大电路的输入端子之间的线路上时,存在电磁流量计的测量精度及测量稳定性降低的问题。因此,在普通的电容式电磁流量计中,将励磁电流的频率设定为比普通的接触式电磁流量计高的几十hz~几百hz。

另一方面,将2个电极均浸入检测对象的流体(液体)来测量电导率的电导率计通常是将施加至2个电极间的交流信号的频率设定为几十hz~几百hz。

因而,在将以往的电容式电磁流量计与以往的双电极方式的电导率计组合在一起的情况下,流量的测量所需的励磁电流的频带与电导率的测量所需的交流信号的频带会发生重叠,因此励磁电流与交流信号会相互干扰,从而有流量及电导率的测量精度和测量稳定性降低之虞。

此外,在以往的电容式电磁流量计中,除了上述的沿与磁场正交的方向配置的一对电极以外,还需要与测量对象的流体接触、且与成为流量测量的基准的公共电位连接在一起的公共电极。因此,在对以往的电容式电磁流量计组合有电导率计的情况下,在测定管的周边至少需要5个电极,所以存在电磁流量计难以小型化的问题。

尤其是在专利文献3揭示的以往的电磁流量计中,由于在用于流量的测量的电极与用于电导率的测量的电极之间设置有与公共电位连接在一起的接地环,因此电磁流量计的小型化更加困难。

本发明是鉴于上述问题而成,本发明的目的在于实现一种具有更高测量精度及测量稳定性的、具备电导率测量功能的小型电磁流量计。

本发明的电磁流量计100的特征在于,具有:测定管1,其由电绝缘材料构成,供测量对象的流体流动;励磁线圈lex,其配设在测定管的外侧,产生与所供给的交流电流iex相应的磁场;第1电极11及第2电极12,它们设置在测定管的外周面,在与励磁线圈所产生的磁场垂直的方向上相对地配设;放大电路13,其以公共电位vcom为基准来进行动作,输出将第1电极与第2电极之间产生的电动势放大而得的信号vf;流量算出部63,其根据从放大电路输出的信号来算出流体的流量;第3电极2,其与第1电极及第2电极分开地形成于测定管的外周面;第4电极3,其与公共电位连接,并与流体接触;电阻r1,其一端与第3电极连接;电压检测部5,其检测通过对电阻的另一端输入交流信号而在第3电极中产生的信号的电压;以及电导率算出部62,其根据由电压检测部检测到的电压vh、vl的振幅,来算出流体的电导率。

在上述电磁流量计中,交流信号的频率f1可为供给至励磁线圈的交流电流的频率的至少100倍。放大电路可包含滤波器131、132,所述滤波器131、132使将电动势放大而得的信号中包含的、与交流信号相对应的频率分量衰减。可还具有判定部64,所述判定部64根据由电导率算出部算出的流体的电导率来判定测定管内有无流体。

电压检测部可包含:第1采样保持电路51,其在交流信号成为第1极性的第1期间tp内对第3电极的电压进行采样并保持;以及第2采样保持电路52,其在交流信号成为与第1极性相反的第2极性的第2期间tn内对第3电极的电压进行采样并保持,电导率算出部62根据由第1采样保持电路采样到的电压vh和由第2采样保持电路采样到的电压vl来算出流体的电导率。第4电极可为一端与测定管连结、另一端能与外部的管道连结的由金属构成的管状的接头3a。可还具有由金属构成的屏蔽罩21,所述屏蔽罩21以与第3电极的至少一部分相对的方式配置。

再者,在上述说明中,作为发明的构成要素的一例,以带括号的方式记载了与该构成要素相对应的附图上的参考符号。根据本发明,能够实现一种具有更高测量精度及测量稳定性且更小型的、具备电导率测量功能的电磁流量计。

如需进一步了解,请下载该专利完整说明书。

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