磁感应流量计制造技术

一种磁感应流量计(1)具有：测量管(2)，其具有测量管壁，该壁包括由第一材料制成的电绝缘表面；以及至少第一电极(4'、4”、4”')，其具有电极轴线(Z)，其中电极具有用于分接测量介质中的测量信号的电极端表面(20、30、40)，并具有延伸穿过测量管壁的电极柄部(16、26、36)，其中电极具有止挡，该止挡从电极柄部(16、26、36)突出且具有止挡表面(19、29、39)以便限制电极沿着电极轴线(Z)相对于测量管壁的移位性(R)，其中电极(4'、4”、4”')在电极柄部(16、26、36)的区域中且在止挡表面的区域中具有电绝缘涂层(13、23、33)，其中电绝缘涂层的材料的肖氏硬度等于或小于构成测量管(2)的电绝缘表面的第一材料的肖氏硬度。

Magnetic induction flowmeter

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】磁感应流量计
本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分的磁感应流量计。
技术介绍
磁感应流量计用于测量管线中的测量介质的流量。被称为内衬的电绝缘衬里通常用于这些流量计的测量管内。磁感应流量计通常具有测量电极以及用于监测填充水平的电极(被称为EPD电极)。在许多情形下，电极穿过磁感应流量计的测量管的管壁而被导引出，因此，物体造成特别地密封相应的电极(测量电极或EPD电极)被导引穿过的测量管壁的开口。鉴于流量计在食品和/或饮用水行业中的使用，产生了额外挑战。在此情形下，用于密封该开口的密封剂应也被批准用于饮用水和/或食品行业中。此外，当选择密封剂时，必须考虑到，在附接电极时，密封剂不被破坏，即不对接合该电极的测量管的材料造成损坏。因此，在设计密封剂时，必须考虑多个准则。通常，因此必须在处理和塑形时接受折衷。一般的DE102007005898A1和WO2008/092794A1各自公开了一种磁感应流量计，所述磁感应流量计具有测量管、具有电极头的测量电极以及电极固定布置，其中测量管具有电绝缘衬里。布置在电绝缘衬里与电极头之间的是作为PTFE密封环形成的密封装置(附图标记19)。前述现有技术的测量电极在测量管上的布置以及密封装置已基本上被证实为极可靠的；然而，从前述现有技术开始，本专利技术的目的是实现密封的进一步改进。
技术实现思路
此目标通过具有权利要求1的特征的磁感应流量计来实现。根据本专利技术的磁感应流量计包括测量管，所述测量管具有测量管壁，测量管壁具有由第一材料制成的电绝缘表面。测量管可包括电绝缘材料或设置有电绝缘衬里的金属支撑管。流量计具有至少一个第一电极，所述第一电极具有电极轴线。电极可以是测量电极或EPD电极。在特别优选的实施例变体中，测量管中的流量计的所有电极像下文详细解释的电极一样形成。电极具有用于分接测量介质中的测量信号，特别地是测量电压的至少一个电极端表面。电极还具有延伸穿过测量管壁的电极柄部。出于此目的，开口优选地被设置在测量管壁中。电极基座可例如是平坦的或圆锥形的。电极具有止挡，所述止挡从电极柄部突出并具有止挡表面，止挡表面限制电极沿着电极轴线相对于测量管壁移位的能力。电极至少在电极柄部的区域中以及至少在止挡表面的区域中具有电绝缘涂层。因此，电绝缘涂层的材料具有的肖氏硬度等于或小于形成测量管的电绝缘表面的第一材料的肖氏硬度。一方面，涂层实现沿着电极柄部，甚至到测量管的开口中的最佳密封。此外，在附接电极时，测量管的电绝缘材料未受损。本专利技术的进一步有利的实施例是从属权利要求的主题。测量管可有利地具有用于接纳电极的压痕。如果涂层完全覆盖止挡表面，则是有利的。因此，这减小周边污染和沉积物的趋势。止挡表面有利地是电极头的在预期操作中接触介质一部分，因此，最佳密封得以实现。测量管有利地被设计为金属支撑管和电绝缘衬里。在塑料管的情形下，可能在较高压力下发生横截面扩大。这在金属支撑管的情形下通常不会发生。电极头可具有电极端表面，其中电极头在电极端表面的区域中被整圆，以将测量值检测优化。电绝缘涂层可有利地形成为环氧树脂基涂层、硅酮基涂层或聚酰胺基涂层。因此，被批准用于饮用水的环氧树脂基涂层或被批准用于饮用水的聚酰胺基涂层是特别优选的。极特别优选地是PA11和/或PA12基涂层。测量管的第一材料可有利地形成为环氧树脂基材料、陶瓷材料或优选地形成为聚酰胺基材料，特别地是PA11和/或PA12基材料。电极的涂层的肖氏硬度有利地小于肖氏D＝75。电极可有利地通过弹性固定装置被附接到测量管。因此，另外防止了在附接电极时的损坏，并且实现了10到30℃的制造温度与操作温度之间的较大温差下的材料膨胀的补偿。涂层的层厚度可有利地大于300μm；特别地，涂层的有利平均层厚度可以介于320μm与1000μm之间。就制造技术来说，止挡表面可按简单方式垂直于电极轴线延伸。作为竖直布置的替代，止挡表面也可相对于电极轴线径向延伸，其中电极在止挡表面的区域中是圆锥形的。涂层可在材料上结合到测量管的第一材料。例如，这可经由粘合或熔合而发生。因此，实现了另外提高的密封完整性。就制造技术来说，按简单方式，涂层可作为单个层布置在电极上。涂层到电极的结合可特别有利地是混合结合，其特征在于化学结合形成在金属与涂层之间。因此，防止了涂层的分离，并且涂层就磨蚀来说较稳定。混合结合可例如通过在涂覆涂层之前激活电极的金属表面来实现。附图说明下文参照多个实施例变体来详细描述本专利技术。在附图中：图1示意性地图示电极在磁感应流量计的测量管上的布置的根据本专利技术的第一变体；图2示意性地图示电极在磁感应流量计的测量管上的布置的根据本专利技术的第二变体；图3示意性地图示电极在磁感应流量计的测量管上的布置的根据本专利技术的第三变体；并且图4示意性地图示根据本专利技术的磁感应流量计的示范性实施例。具体实施方式磁感应流量计以许多方式被用于具有始于约5μS/cm的电导率的流体的过程和自动化技术中。对应的流量计例如由本申请人以名称PROMAG在各种应用领域的广泛各种实施例中出售。原则上知晓如图4中所描绘的磁感应流量计1的测量原理。根据法拉第感应定律，在磁场内移动的导体中诱发电压。根据磁感应测量原理，流动测量物质或测量介质对应于移动导体。用于产生磁场的磁体系统5可例如由径向方向上布置在测量管2上的两个激磁线圈形成。相对于磁体系统5正交地布置在测量管2的内壁上的是两个测量电极4，所述测量电极4分接在测量物质流经该管时产生的电压。所诱发的电压与流速成比例，并且因此与体积流量成比例。由磁体系统5产生的磁场可由具有交变极性的脉冲直流产生。这确保了稳定零点，并且使测量对来自多相物质、液体的非均匀性或低电导率的影响不敏感。具有含两个以上磁体线圈的线圈布置以及不同几何布置的磁感应流量计是已知的。图4示出磁感应流量计1，所述磁感应流量计1具有测量管2，测量管2包括支撑管10(特别地，金属支撑管)以及布置在支撑管10中的电绝缘塑料衬里6(被称为内衬)。测量管2具有两个凸缘3，所述凸缘3使得可以与过程连接器连接。测量管2的外壁具有处于测量管轴线的上方和下方的磁体系统5，所述磁体系统5在图1中以两个磁体线圈的形式呈现。此磁体系统在磁感应流量计的操作期间产生磁场。当水平安装在与测量管轴线相同的高度处时，两个测量电极4在径向方向上相对，并且分接在操作期间在测量介质中产生的电压。如果将测量体积流量，那么特别重要的是，测量管2的填充尽可能完全。因此，当水平安装在测量管2的内径的最高点处时，在本示例中被设计为测量物质监测电极(或简称为EPD电极)的填充水平监测系统的电极8可被布置在测量管轴线上。这延伸穿过测量管2的壁，即，穿过内衬6并穿过支撑管10的金属壁，并且被附接到测量管2的外壁的背离介质的一侧。呈电阻温度计的形式的温度传感器可被布置在EPD电极内。测量和评估装置7使磁感应流量计1并且特别地是磁体系统5的电力供给器的操作能够由电力供给系统控制，并经由电力供给线路和/或信号线路9而被连接到磁体系统。图1到图3示出根据本专利技术的相应的实施例变体，它们可被选择以用于锚固测量电极4或还可替代地用于锚固EPD电极8。图1到图3的变体中的每一个变体可因此通过图4的磁感应流量计来实现。图1示出具有电极头15和电极柄部16的电极4'。电极头1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁感应流量计(1)，具有：测量管(2)，所述测量管(2)具有测量管壁，所述测量管壁包括由第一材料制成的电绝缘表面；以及至少第一电极(4'、4”、4”')，所述第一电极(4'、4”、4”')具有电极轴线(Z)，其中所述电极(4'、4”、4”')具有用于分接测量介质中的测量信号，特别地是测量电压的至少一个电极端表面(20、30、40)，并且具有延伸穿过所述测量管壁的电极柄部(16、26、36)，其中所述电极(4'、4”、4”')具有从所述电极柄部(16、26、36)突出的止挡，所述止挡具有止挡表面(19、29、39)以便限制所述电极(4'、4”、4”')沿着所述电极轴线(Z)相对于所述测量管壁的移位性(R)，其特征在于，所述电极(4'、4”、4”')在所述电极柄部(16、26、36)的区域中以及在所述止挡表面(19、29、39)的区域中具有电绝缘涂层(13、23、33)，其中所述电绝缘涂层(13、23、33)的材料的肖氏硬度等于或低于形成所述测量管(2)的电绝缘表面的所述第一材料的肖氏硬度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.30 DE 102016123123.11.一种磁感应流量计(1)，具有：测量管(2)，所述测量管(2)具有测量管壁，所述测量管壁包括由第一材料制成的电绝缘表面；以及至少第一电极(4'、4”、4”')，所述第一电极(4'、4”、4”')具有电极轴线(Z)，其中所述电极(4'、4”、4”')具有用于分接测量介质中的测量信号，特别地是测量电压的至少一个电极端表面(20、30、40)，并且具有延伸穿过所述测量管壁的电极柄部(16、26、36)，其中所述电极(4'、4”、4”')具有从所述电极柄部(16、26、36)突出的止挡，所述止挡具有止挡表面(19、29、39)以便限制所述电极(4'、4”、4”')沿着所述电极轴线(Z)相对于所述测量管壁的移位性(R)，其特征在于，所述电极(4'、4”、4”')在所述电极柄部(16、26、36)的区域中以及在所述止挡表面(19、29、39)的区域中具有电绝缘涂层(13、23、33)，其中所述电绝缘涂层(13、23、33)的材料的肖氏硬度等于或低于形成所述测量管(2)的电绝缘表面的所述第一材料的肖氏硬度。2.根据前述权利要求中的任一项所述的磁感应流量计，其特征在于，所述测量管(2)具有压痕(24)，用于接纳所述电极(4”)。3.根据前述权利要求中的任一项所述的磁感应流量计，其特征在于，所述涂层(13、23、33)完全覆盖所述止挡表面(19、29、39)。4.根据前述权利要求中的任一项所述的磁感应流量计，其特征在于，所述止挡表面(19、29)是接触介质的电极头(15、25)的一部分。5.根据前述权利要求中的任一项所述的磁感应流量计，其特征在于，所述测量管(2)具有金属支撑管(10)和电绝缘衬...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·祖尔策，弗洛伦特·恰布瑟尔，
申请(专利权)人：恩德斯豪斯流量技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH