磁感应式流量计制造技术

本发明专利技术涉及一种用于测量流动介质流量的磁感应式流量计，其包括测量导管、用于产生至少部分穿过所述测量导管的磁场的磁场发生装置、两个用于量取流动介质内感应出来的测量电压的电极以及容纳所述测量导管、磁场发生装置以及电极的外壳，其中所述测量导管具有沿着长度变化的横截面，且测量导管的中间部分的横截面小于测量导管的始端和末端的横截面，其中所述外壳优选具有圆形横截面。按照本发明专利技术，在测量导管(1)的中间部分设有至少一个将测量导管(1)与外壳(2)相连的加强结构；在所述实施例中作为加强结构的是两个支柱(5，6)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于测量流动介质流量的磁感应式流量计，其包括测量导管、用于产生至少部分穿过所述测量导管的磁场的磁场发生装置、两个用于量取流动介质内感应出来的测量电压的电极以及容纳所述测量导管、磁场发生装置以及电极的外壳。所述测量导管具有沿着长度变化的横截面，且测量导管的中间部分的横截面小于测量导管的始端和末端的横截面，所述外壳优选具有圆形的横截面。
技术介绍
磁感应式流量计在现有技术中已有数十年历史的技术，用途甚广；相关示例可参阅K.W.Bonfig教授在Vulkan-Verlag Essen出版社2002年第3版期刊第123～167页发表的文章“Technische Durchflussmessung(工业流量测量)”。用于测量流动介质流量的磁感应式流量计的基本原理源于法拉第早在1832年就已提出的电动感应原理，可用来测量流动介质的流动速度。根据法拉第感应定律，在带有载荷子流过磁场的流动介质中会产生垂直于流动方向且垂直于磁场的电场强度。磁感应式流量计所利用的正是法拉第感应定律，即利用通常由具有两个通电线圈的磁场发生装置产生磁场，使得至少部分磁场穿过所述测量导管，所产生的磁场具有至少一个垂直于流动方向的分量。在磁场范围内，每经过磁场且具有一定数量载荷子的流动介质体积元以及该体积元中产生的场强均会提供一份可供电极量取的测量电压。如上所述的磁感应式流量计已有数十年应用历史，并且有数不清的实施方式，但尽管如此，在许多新兴的
仍然希望并且也有可能进一步改进磁感应式流量计。因此本专利技术的目的在于，以完全不同的观点对开头所述磁感应式流量计的基本构造进行改进，所述每一项以及全部观点均很重要。
技术实现思路
本专利技术所述磁感应式流量计的首要特征在于，在测量导管的中间部分设有至少一个将测量导管与外壳相连的加强结构。这样就能以完全不同的构造设计和实施本专利技术所述磁感应式流量计的测量导管和外壳。测量导管的设计和实施主要考虑流动和感应特性，而外壳的设计和实施则主要考虑机械特性。按照本专利技术所述，在测量导管的中间部分具有将测量导管与外壳相连的加强结构，就能使得测量导管具有所需的耐压强度，而如果没有本专利技术所述的加强结构，就不会有这种耐压强度。本专利技术所述在测量导管的中间部分用来将测量导管与外壳相连的加强结构可以采用不同的实施方式，尤其可以在测量导管和外壳之间设置至少一个支柱作为测量导管的中间部分的加强结构。尤其当本专利技术所述磁感应式流量计的测量导管和外壳之间设有一个且仅有一个支柱作为加强结构时(但不仅限于此种情况)，建议在测量导管的中间部分设置将测量导管围住的加强环，通过所述加强环和加强结构，即必要时通过作为加强结构的支柱，将测量-->导管与外壳相连。在本专利技术所述磁感应式流量计的测量导管和外壳之间可以仅仅设置一个支柱作为加强结构，但并不建议采用这种非对称构造。优选设置至少两个将测量导管与外壳相连的支柱。此前已经指出：在本专利技术所述磁感应式流量计的测量导管的中间部分可以设置将测量导管围住的加强环。作为补充或备选方案，也可以在外壳的中间部分设置布置于内侧或外侧的加强环。如果在本专利技术所述磁感应式流量计的测量导管的中间部分设置至少一个支柱作为将测量导管与外壳相连的加强结构，则有各种不同的措施来设计该支柱或者多个支柱的结构和/或者功能。特别有益的方式是：如果有多个支柱，也可以将至少一个支柱或者将全部支柱设计成空心柱体形式，优选设计成空心圆柱体。这种实施方式可以在将测量导管与外壳相连的支柱上或者在所述支柱内设置属于磁场发生装置的磁线圈，和/或在将测量导管与外壳相连的支柱内安装用来量取感应电压的电极。磁感应式流量计的测量导管通常是用于应测量其流量的流动介质的流动通道。但本专利技术所述磁感应式流量计的一种特别有益的实施方式则不同于此前所述常见的实施方式。这种实施方式的特征在于，在外壳内设置有至少一个测量导管形成元件，优选设置有两个测量导管形成元件，且这个测量导管元件或者这些测量导管形成元件与外壳的一部分内表面共同构成测量导管。按照本专利技术所述磁感应式流量计的这种特别有益的实施方式，这个测量导管形成元件或者这些测量导管形成元件并非单独构成应测量其流量的流动介质的流动通道。更确切地说，这种实施方式的流动通道由这个测量导管形成元件或者这些测量导管形成元件与外壳的一部分内表面共同构成测量导管，也就是用于流动介质的流动通道。这种实施方式的主要优点在于，可以用特别简单的方式成形这个测量导管形成元件或者这些测量导管形成元件，尤其可以兼顾到流动和/或感应技术以及测量技术方面的要求。这种实施方式主要可以用特别简单的方式将测量导管(具体而言就是测量导管形成元件)在通常安装有电极的中间部分构造成平的。但也可以将测量导管(具体而言就是测量导管形成元件)的通常安装有电极的中间部分的曲率半径构造成大于外壳的曲率半径。按照独立于此前所述且特别重要的另一种专利技术思想，测量导管在功能上由多个曲率半径优选不同的区段构成，“在功能上”所表达的意思为：测量导管不仅可以设计成多部件形式，也可设计成一体形式；但优选将测量导管设计成一体形式。按照本专利技术最终所述的磁感应式流量计的实施方式，测量导管在功能上优选由三个区段构成，即一个中间区段以及分别连接在中间区段上的端部区段。所述端部区段即为流体入口或流体出口。更为有益的实施方式为：测量导管在功能上由五个区段构成，即一个中间区段、分别连接在中间区段上的过渡区段以及分别连接在过渡区段上的端部区段。按照本专利技术最终所述的磁感应式流量计的实施方式，以上所述的各个区段可以具有不同的曲率半径。如果测量导管在功能上由三个区段构成，则建议采用中间区段的曲率半径大于端部区段的曲率半径的实施方式。如果测量导管在功能上由五个区段构成，则建议采用中间区段的曲率半径大于过渡区段的曲率半径的实施方式。建议采用实施方式为：端部区段具有趋于无穷大的曲率半径，并且与测量导管的纵轴线之间呈大约40°～50°、-->尤其是大约45°角度连接到过渡区段上。磁感应式流量计应当具有尽可能短的安装长度、尽可能小的压力降，且流动介质内的压力引起的变形应当尽可能小。这三大目标需要折中解决方案。考虑到所述的这些目标，最终所述的实施方式是一种最优化实施方式，即测量导管在功能上由具有优选不同的曲率半径的多个区段构成。从其它角度来看，本专利技术所述磁感应式流量计的一种优选实施方式的特征在于，测量导管的中间部分的壁厚小于测量导管的始端和末端的壁厚。这就必须“克服”目标冲突。一方面应使得测量导管或者这个测量导管形成元件或者这些测量导管形成元件的中间部分的壁厚特别小，因为这种特别小的壁厚使得测量导管或这个测量导管形成元件或这些测量导管形成元件的中间部分的成形方式特别简单，从流动技术、感应技术以及测量技术角度来看，这是应当追求的目标。但另一方面(考虑到测量导管内的压力)也应使得测量导管的中间部分具有一定的耐压强度。这些目标冲突可通过下述方式基本解决：在本专利技术所述磁感应式流量计的测量导管的中间部分设置至少一个将测量导管与外壳相连的加强结构。在本专利技术所述磁感应式流量计的多种实施方式中，在测量导管的中间部分设置至少一个将测量导管与外壳相连的加强结构，且优选将其设计成至少一个支柱的形式。此后当测量导管或这个测量导管形成元本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于测量流动介质流量的磁感应式流量计，其包括测量导管、用于产生至少部分穿过所述测量导管的磁场的磁场发生装置、两个用于量取流动介质内感应出来的测量电压的电极以及容纳所述测量导管、磁场发生装置以及电极的外壳，其中所述测量导管具有沿着长度变化的横截面，且测量导管的中间部分的横截面小于测量导管的始端和末端的横截面，其中所述外壳优选具有圆形横截面；其特征在于，在测量导管(1)的中间部分设有至少一个将测量导管(1)与外壳(2)相连的加强结构。

【技术特征摘要】
2008.11.17 DE 102008057756.11.用于测量流动介质流量的磁感应式流量计，其包括测量导管、用于产生至少部分穿过所述测量导管的磁场的磁场发生装置、两个用于量取流动介质内感应出来的测量电压的电极以及容纳所述测量导管、磁场发生装置以及电极的外壳，其中所述测量导管具有沿着长度变化的横截面，且测量导管的中间部分的横截面小于测量导管的始端和末端的横截面，其中所述外壳优选具有圆形横截面；其特征在于，在测量导管(1)的中间部分设有至少一个将测量导管(1)与外壳(2)相连的加强结构。2.根据权利要求1所述的磁感应式流量计，其特征在于，设有至少一个支柱作为加强结构，优选设有至少两个将测量导管(1)与外壳(2)相连的支柱(5，6)。3.根据权利要求1或2所述的磁感应式流量计，其特征在于，在测量导管的中间部分设有围住测量导管的加强环，且测量导管通过所述加强环和加强结构与外壳相连。4.根据权利要求1～3中任一项所述的磁感应式流量计，其特征在于，所述外壳的中间部分配有布置于内侧或外侧的加强环。5.根据权利要求2～4中任一项所述的磁感应式流量计，其特征在于，至少单个支柱(5，6)被设计成空心柱体，优选设计成圆环形的空心柱体。6.根据权利要求2～5中任一项所述的磁感应式流量计，其特征在于，将所述属于磁场发生装置的磁线圈设置在将测量导管与外壳相连的支柱上或者设置在所述支柱内。7.根据权利要求5或6所述的磁感应式流量计，其特征在于，将所述电极设置在将测量导管与外壳相连的支柱内。8.根据权利要求1～7中任一项所述的磁感应式流量计，其特征在于，在外壳(1)内设有至少一个测量导管形成元件(7)，优选设有两个测量导管形成元件(7，8)，且这个测量导管形成元件(7)或者这些测量导管形成元件(7，8)与外壳(2)的一部分内表面(9)共同构成测量导管；并且优选所述测量导管(1)或者这个测量导管形成元件(7)或者这些测量导管形成元件(7，8)在中间部分构造成平的。9.根据权利要求1～8中任一项所述的磁感应式流量计...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·C·G·佩拉约，
申请(专利权)人：克洛纳有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH