用于直线型行程测量设备中的自对中磁体组件制造技术

公开一种带有磁通量传感器的磁体组件，以提供一适于探测可移动元件位置的位置传感器。磁体组件包括一限定内表面的磁体壳。提供一磁体，其尺寸用来插入磁体壳内并适于随可移动元件移动，磁体具有一北极和一南极，其中，磁体产生一磁通量。一对中环定位在磁体和磁体壳之间，对中环包括一用来使磁体在磁体壳内对中的偏压壁。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

Self centering magnet assembly for a linear stroke measuring device

A magnet assembly with a magnetic flux sensor is disclosed to provide a position sensor suitable for detecting the position of a movable element. The magnet assembly includes a magnet housing defining an inner surface. A magnet is provided for insertion into a magnet housing and adapted to move with a movable element having a North Pole and an Antarctic pole, wherein the magnet generates a magnetic flux. A pair of rings is positioned between the magnet and the magnet housing, and the center of the pair includes a bias wall for centering the magnet in the magnet housing. \ue5cf

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及一直线型行程测量设备。
技术介绍
在诸如油和气体管道系统的工业生产过程、化工生产过程等的流体控制中，常常有必要减小和控制流体的压力。为实现这些任务通常使用调节器，通过调节器提供可调节的流量限制。在一给定的应用中，调节器的目的可以是控制流量或其它的过程变量，但作为其流量控制功能的随带结果，这种限制固有地包括压力的降低。举例来说，一使用调节器的具体应用是用来分配和传输天然气。天然气分配系统一般包括一从一天然气田延伸至一个或多个用户的管道系统网络。为了传输大量的气体，气体被加压至一高压。当气体邻近分配管道网和最终用户时，气体压力在减压站进行减压。减压站一般使用调节器来减小气体压力。天然气分配系统能提供足够的气体量至用户是非常重要的。系统的这种能力一般由系统压力、管道大小以及调节器决定，且通常使用一模拟模型来估计系统能力。系统模型的精确度利用在各种输入点、降压点和输出点的流量数据来确定。降压点十分影响气体分配系统的能力，因此对系统模型来说，精确地模拟降压点是非常重要的。然而，降压点在分配系统内，且因此不考虑密闭输送点(即，在该点控制的气体流从分配系统切换至用户)。结果，一般在降压点不提供流量测量。此外，因为降压点不是密闭输送点，因此，不需要高精确度的额外成本。类似于上述那些关于天然气分配的流量测量问题也存在于其它的调节器应用中(即，工业生产过程、化工生产过程等)。此外，由于在操作过程中的磨损，调节器遭受故障，因而降低沿管道控制压力的能力。一损坏的调节器会允许流体泄漏，因而增加流体浪费和可能产生危险的情形。尽管损坏的调节器可以修理或替换，但是通常难于检测调节器何时已发生故障和确定哪个调节器损坏。在一铺设几英里长的典型的天然气输送系统中，检测故障和测定哪个调节器已经损坏尤其困难。因此，十分需要有检测设备故障和鉴别故障位置的装置。直线型行程测量装置通常设置有带有诸如一带有截流元件的调节器的移动件的装置来提供关于操作参数的反馈。具体来说，场效应传感器通常用来提供关于截流元件位置的信息。场效应传感器一般包括按照截流元件的位置彼此相对移动的一磁体和一磁场传感器。磁体产生一由磁场传感器探测的磁通量图。其结果，由传感器探测到的磁通量变化可用来推断磁体和由此的截流元件的位置。磁体相对于传感器必须保持在相同的纵向距离和位置，否则由磁体产生的磁通量图将改变，并且直线型行程反馈将发生畸变和不精确。
技术实现思路
按照本专利技术的几个方面，一提供的压力调节器包括一具有一入口和一出口的主外壳，一在入口和出口之间限定的流体流动通道，一在流体流动通道内可移动的截流元件，以及一截流元件位置传感器。截流元件位置传感器包括一相对于主外壳固定并限定一内表面、被支承的磁体壳。一磁体提供的尺寸便于插入磁体壳内并适于随截流元件移动，磁体具有一北极和一南极，其中，磁体产生一磁通量。一对中环定位在磁体和磁体壳之间，对中环包括一使磁体在磁体壳内定中心的偏压壁。定位一磁场传感器来探测磁通量。按照本专利技术另外的诸方面，一连同磁通量传感器使用的磁体组件，提供一适于探测可移动元件位置的位置传感器。磁体组件包括一限定内表面的磁体壳，且磁体的尺寸用来插入磁体壳内并适于随截流元件移动，磁体具有一北极和一南极，其中磁体产生一磁通量。一对中环定位在磁体和磁体壳之间，对中环包括一使磁体在磁体壳内对中的偏压壁。附图的简要说明被认为是新颖的本专利技术的特征在附后的权利要求书中详细阐述。结合附图参阅以下的描述可最充分地理解本专利技术，其中，在诸图中相同的标号表示相同的元件，其中附图说明图1是一示意图，示出一带有流量测量装置的调节器。图2是带有流量测量装置的调节器的另一实施例的一示意图。图3是调节器流量测量装置的立体图。图4是调节器流量测量装置横截面的侧视图。图5是一流程图，示意性地示出一警报程序的一用户规定限制部分。图6是一流程图，示意性地示出一逻辑警报子程序。图7A-7E是诸流程图，示意性地示出逻辑警报子程序的规定部分。图8是按照本专利技术传授的一用于直线型行程测量设备内的磁体组件的横截面的放大的侧视图。图9是一图表，示出图8所示的磁体组件和相关的磁通量图。图10是磁体组件的另一实施例的横截面的放大侧视图。图11是磁体组件的还有一实施例的横截面的放大侧视图。具体实施例方式图1示出诸如一气体压力调节器10的流体压力调节器的一优选的实施例。示出的气体压力调节器10包括将在下文中描述的气体流量测量设备，其中，上游压力、下游压力和孔板开口测量用来计算流量和其它信息。可以理解的是，液压调节器也可按照本专利技术的原理来设置，因为示出的气体压力调节器仅仅是按照本专利技术的一流体压力调节器的一实例。图1所示的调节器包括一调节器体12，一隔膜外壳14和一上外壳16。在调节器体12内，设置有一用来连接至一上游管道的入口18和一用来连接至一下游管道的出口20。在调节器12内的孔板22建立入口18和出口20之间的连通。一隔膜26安装在隔膜外壳14内，并将外壳14隔成上和下部分14a，14b。一压力弹簧28附连至隔膜26的中心，并设置在隔膜外壳14的下部以将隔膜26沿向上方向偏压。一杆30附连至隔膜26并随之移动。一诸如阀盘32的截流元件附连至杆30的底端，并设置在孔板22下方。使阀盘32的尺寸适合完全阻塞孔板22，由此，切断从入口18至出口20的连通。因此，应该认识到，压力弹簧28沿一向上方向偏压阀盘32以关闭孔板22。阀盘32由变化的横截面形成，这样，当阀盘32向下移动时，孔板22的未阻碍(或打开)区域逐渐地增加。其结果，孔板22的打开区域正比于阀盘32的位置。控制隔膜的上腔室14a内的气体压力，以在关闭和打开位置之间移动阀盘32。外壳的上部14a内的压力可以多种不同的方式提供。在本实施例中，上部14a内的压力由一加载导阀(未示出)控制。然而，在不离开本专利技术范围的前提下，调节器10可是使用诸如一卸载导阀的一不同类型操作器的类型，或者调节器10可以是自操作或压力加载。另一种用来控制在隔膜外壳的上部14a内的压力方法包括一从上游管道延伸至隔膜外壳的上部14a的第一管，其具有一控制通过其间的气体流量的第一螺线管。还设置一第二管，其从隔膜外壳的上部14a延伸至下游管道，并具有一设置在其中的第二螺线管以控制通过其间的流量。一PC连接至第一和第二螺线管以控制它们的操作。为了在隔膜外壳的上部14a内增加压力，第一螺线管打开以允许上游压力至上部，由此驱动隔膜26向下以打开孔板22。气体可通过第二螺线管排出，因而减少上游部分14a内的压力并提升隔膜26，由此关闭孔板22。不管提供和控制压力的方式，应该认识到，增加的压力移动隔膜26，且附连的阀盘32向下以打开孔板22，而降低的压力关闭孔板22。给出这种结构仅仅是为了示例，并不限制本专利技术的范围，也可使用在本
内的其它已知的结构。压力传感器设置在截流元件的上游和下游以测量上游和下游压力水平P1，P2。如图1所示，第一和第二压力传感器34，35安装至上外壳16。管道36从第一压力传感器34延伸至接入至位于调节器入口18的上游的管道内的龙头。另外的管道37从第二压力传感器35延伸至接入至位于调节器出口20的下游的管道内的龙头。因此，虽然第一和第二压力传感器34，35安装在上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一压力调节器，其包括：　　　　一具有一入口和一出口的主外壳，一在入口和出口之间限定的流体流动通道；　　　　一在流体流动通道内可移动的截流元件；以及　　　　一截流元件位置传感器，它包括：　　　　一相对主外壳固定地支承并限定一内表面的磁体壳；　　　　一磁体，其尺寸用来插入磁体壳内并适于与截流元件移动，磁体具有一北极和一南极，其中，磁体产生一磁通量；　　　　一对中环，它定位在磁体和磁体壳之间，对中环包括一用来使磁体在磁体壳内对中的偏压壁；以及　　　　一磁场传感器，它被定位成探测磁通量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JP迪尔格，DP佩柏林，NK迪施奈德，JC霍金斯，DE伍鲁杜斯，
申请(专利权)人：费希尔控制产品国际有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]