用于磁流量计的流管组件制造技术

本实用新型专利技术提供了一种用于磁流量计的流管组件。流管组件包括流管，该流管被构造成用于接收从该流管中穿过的过程流体流。磁芯被相对于流管安装并包括从流管延伸至一对臂的芯柱。每个臂都延伸远离所述芯柱。具有多个磁绕组的绕轴被设置在芯柱周围并将所述多个磁绕组与流管间隔开。

【技术实现步骤摘要】
用于磁流量计的流管组件
本技术涉及过程流体的监测，并且具体地，涉及用于磁流量计的流管组件，其 中磁芯构造得到改进。
技术介绍
磁流量计是已知的并且通常采用电绝缘的流管，流管载送过程流体流经过电磁铁 的线圈并经过一对电极。电磁铁向流动的过程流体施加电磁场。由于电磁感应的法拉第定 律，在设置于过程流体中的该对电极之间产生电压或电动势（EMF)。该电压是所施加的电磁 场的强度的函数并且与流体的流量成比例。
技术实现思路
本技术提供了一种用于磁流量计的流管组件。流管组件包括流管，该流管被 构造成用于接收从流管中穿过的过程流体流。磁芯被相对于流管安装并包括从流管延伸至 一对臂的芯柱。每个臂都延伸远离所述芯柱。具有多个磁绕组的绕轴被设置在芯柱周围并 将所述多个磁绕组与流管间隔开。 在上述流管组件中，磁芯可以为为T形或Y形。 上述流管组件还可以包括：安装在流管的与所述磁芯相反的侧面上的第二磁芯， 该第二磁芯包括从流管延伸至一对臂的芯柱，每个臂都延伸远离第二磁芯的芯柱；和具有 多个磁绕组的第二绕轴，该第二绕轴被设置在第二磁芯的芯柱周围并将所述多个磁绕组与 流管间隔开。 在上述流管组件中，两个磁芯可以是相同的。 上述流管组件还可以包括多个电极，该多个电极布置成与流过流管的过程流体接 触。 上述流管组件还可以包括安装至流管的一对侧环，每个侧环被设置成靠近磁芯的 相应的臂。 在上述流管组件中，侧环可以被焊接到所述臂。 在上述流管组件中，绕轴可以由非金属材料构造而成。 在上述流管组件中，绕轴可以包括可模压塑料。 在上述流管组件中，绕轴可以包括适于将电线保持在固定位置的至少一个特征。 在上述流管组件中，绕轴可以将所述多个磁绕组与流管间隔开，使得所述多个磁 绕组远离流管从而显著地降低磁绕组的工作温度。 在上述流管组件中，流管可以是金属的并且包括不导电的内衬套。 上述流管组件还可以包括连接到流管的安装装置，并且其中磁芯的芯柱与所述安 装装置协作地接合。 在上述流管组件中，安装装置可以是固定到流管的安装螺栓，并且其中所述芯柱 通过螺母固定到安装螺栓上。 在上述流管组件中，绕轴可以被磁芯夹住。 在上述流管组件中，流管可以是金属的，并且其中安装螺栓被焊接到流管。 【附图说明】 图1是包括磁流量计的过程控制系统的示意图。 图2是根据本技术的实施例的磁流量计的示意图。 图3是是根据本技术的实施例的磁芯构造的横截面视图。 图4是根据本技术的实施例的磁流量计中的磁芯构造的示意图。 【具体实施方式】 图1描绘了磁流量计102的典型环境100。磁流量计102连接到过程管道（由管 线104示意性地表示），过程管道还连接至控制阀112。磁流量计102被构造成用于提供关 于过程设备中的过程流体流的流量输出。这种过程流体的例子包括在化学品、制浆、制药、 食品或其他流体处理设备中的浆体和流体。 磁流量计102包括连接到流管108的电子元件壳体120。磁流量计102的输出 端被构造成通过过程通信总线106传输较长的距离至控制器或指示器。在典型的过程设 备中，通信总线106可以是至控制器，例如系统控制器/监视器110,或其他适当的装置的 4-20mA电流回路、F0UNDATI0N?Fieldbus连接、脉冲输出/频率输出、高速可寻址远程传感 器（Highway Addressable Remote Transducer, HART? )协议通信、无线通信连接，例如根 据IEC62591的无线通信连接、以太网、或光纤连接。系统控制器110被编程为过程监视器 以向操作人员显示流信息，或者被编程为过程控制器以通过使用控制阀112在过程通信总 线106上控制所述过程。虽然本技术的实施例可应用于所有磁流量计，但它们与具有 相对较小直径的过程管道的磁流量计是尤其相关的。使用这种小的流管，有时难以绕电极 绝缘通道装配线圈罩。此外，小流管磁流量计可能有时具有升高的线圈温度并且它有时难 以使穿过过程管道的磁通量最大化。本技术的实施例通常使用从流管横向地延伸并包 括一对臂的磁芯件，所述一对臂侧向地延伸至侧环。在一个实施例中，磁芯是T形的。 图2是根据本技术的实施例的具有改进的磁芯的磁流量计的示意图。流量计 150包括T形磁芯152,磁芯152从在流管156上基本对中的位置154延伸至侧环158和 160中的每一个。此外，第二T形磁芯162安装在流管156上与磁芯152相对。通过这种 方式，穿过线圈164和166的电流产生如由磁通线168指示的磁通量。由附图标记168指 示的磁通量被认为是主磁通量，因为它是在传导性的过程流体上感生出与过程流体的流量 相关的电压或EMF的磁通量。一对电极（图2中未示出）接触过程流体并被磁流量计电路 使用以用于测量感生出的电压，以确定过程流体的流量。然而，为使主磁通量有效地耦合穿 过流管156,重要的是具有有效的磁返回路径。基于这一点考虑，T形磁芯152和162的整 体上基本平行于流管156延伸的部分用低磁阻芯材料形成，这种低磁阻芯材料最小化使磁 返回路径磁通泄漏。在一个实施例中，T形磁芯152和162可由相对于大多数钢材具有高 导磁性和较低矫顽磁性和磁滞效应的钢或软磁性材料形成。然而，在其他实施例中，每个芯 可以与变压器类似由电工硅钢叠片形成，以使最小化涡流并潜在地允许磁场更快地稳定下 来。此外，尽管本技术的实施例示出了具有T形形状的芯152和162,但重要的功能性 在于提供了从绕组组件至流量计的侧环的低磁阻通路。因此，其他形状（例如Y形）也可 以用在本技术的实施例中。改进的磁芯构造的一个特征在于，在将包装壳或其他金属 外壳安装到组件上之前磁路就已经完成了。通过这种方式，可以非常方便地执行装置的测 试和诊断。 每个绕组164、166优选地绕非金属绕轴182 (在图3中更详细地示出）缠绕。在 一个实施例中，非金属绕轴182由可模压塑料形成。塑料优选地是可模压的并且还具有足 够高的工作温度，从而能够在磁流量计150中正常地发挥作用。 图3是根据本技术的实施例的磁流量计150的一部分的横截面示意图。在图 3中，仅示出了流管156的一部分。如图所示，不导电的内衬套170被设置在金属流管156 附近。衬套170确保在过程流体中感生的EMF不会到达金属流管，否则将导致感生的EMF短 路。在使用不导电的流管的实施例中，衬套170可以被省略。如图3所示，电极172穿过不 导电的衬套170并接触流过流管156的过程流体。安装元件（例如螺栓174)被焊接或通 过其他方式固定到流管156。Τ形芯152包括芯柱157,芯柱157延伸离开流管156并具有 位于其中的孔，该孔的尺寸被设定为用于接收安装螺栓174,以便使芯162相对于流管156 精确地定位。Τ形芯152通过与安装螺栓174的螺纹接合的螺母176卡住或通过其他方式 固定就位。此外，芯152的臂153和155在相应的界面178、180处也被焊接或通过其他方 式固定到相应的环158、160。 图3描绘了具有内径184的绕轴18本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于磁流量计的流管组件，其特征在于，该流管组件包括：流管，该流管被构造成用于接收从该流管中穿过的过程流体流；相对于流管安装的磁芯，该磁芯包括从流管延伸至一对臂的芯柱，每个臂都延伸远离所述芯柱；和具有多个磁绕组的绕轴，该绕轴围绕芯柱设置并将所述多个磁绕组与流管间隔开。

【技术特征摘要】
2013.09.26 US 14/038,2961. 一种用于磁流量计的流管组件，其特征在于，该流管组件包括： 流管，该流管被构造成用于接收从该流管中穿过的过程流体流； 相对于流管安装的磁芯，该磁芯包括从流管延伸至一对臂的芯柱，每个臂都延伸远离 所述芯柱；和 具有多个磁绕组的绕轴，该绕轴围绕芯柱设置并将所述多个磁绕组与流管间隔开。2. 根据权利要求1所述的流管组件，其特征在于，磁芯为T形。3. 根据权利要求1所述的流管组件，其特征在于，磁芯为Y形。4. 根据权利要求1所述的流管组件，其特征在于，该流管组件还包括： 安装在流管的与所述磁芯相反的侧面上的第二磁芯，该第二磁芯包括从流管延伸至一 对臂的芯柱，每个臂都延伸远离第二磁芯的芯柱；和 具有多个磁绕组的第二绕轴，该第二绕轴被设置在第二磁芯的芯柱周围并将所述多个 磁绕组与流管间隔开。5. 根据权利要求4所述的流管组件，其特征在于，两个磁芯是相同的。6. 根据权利要求4所述的流管组件，其特征在于，该流管组件还包括多个电极，该多个 电极布置成与流过流管的过程流体接触。7. 根据权利要求1所述的流管组件，其特征在于，该流管组件...

【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂文·布鲁斯·罗杰斯，迈克尔·约翰·迈尔，塞缪尔·伊桑·梅辛杰，迈克尔·杰弗里·米科里切克，
申请(专利权)人：罗斯蒙特公司，
类型：新型
国别省市：美国;US