用于检测过程流体流量的磁流量计制造技术

一种用于检测过程流体流量的磁流量计，磁流量计包括配置为接收通过管流过的处理流体的管。多个电极设置为接触过程流体。至少一个电磁线圈靠近管设置。流量计电子元件配置为驱动电流通过至少一个电磁线圈并且检测跨越多个电极产生的信号。柔性电路模块设置为靠近管，柔性电路模块具有至少一个柔性电路，含有电连接到流量计电子元件的多个电迹线。至少一个电磁线圈包括被连接到电迹线的柔性电路模块中的第一线圈。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种磁流量计，检测在工业过程工厂中的过程流体的流量。更具体地，本技术涉及用于检测过程流体流量的流量测量。
技术介绍
磁流量计在本领域中是已知的，并且通常利用电绝缘的流管，该流管承载通过电磁线圈和通过一对电极的过程流体的流动。电磁线圈施加电磁场到流动过程流体。由于法拉第电磁感应定律，电压或电动势(EMF)在流体中的一对电极之间产生。这个电压是所施加的磁场的强度的函数，并且与流体的流动速率成正比。
技术实现思路
本技术提供一种用于检测过程流体流量的磁流量计，将会增加整个流量计系统的可靠性。根据本技术的一种实施例的用于检测过程流体流量的磁流量计，所述磁流量计包括:管，配置为接收通过管流过的过程流体；多个电极，设置为接触过程流体；至少一个电磁线圈，靠近管设置；流量计电子元件，配置为驱动电流通过所述至少一个电磁线圈并且检测在多个电极上产生的信号；柔性电路模块，设置为靠近管，柔性电路模块具有至少一个柔性电路，所述至少一个柔性电路含有电连接到流量计电子元件的多个电迹线；其中，所述至少一个电磁线圈包括被连接到电迹线的柔性电路模块中的第一线圈。在上述磁流量计中，所述至少一个电磁线圈包括在连接到所述多个迹线的柔性电路模块中的第二线圈。在上述磁流量计中，第一线圈形成为蚀刻电路迹线。在上述磁流量计中，第一线圈电镀在柔性电路模块的基板上。在上述磁流量计中，所述第一线圈是导线缠绕线圈。在上述磁流量计中，柔性电路模块还包括所述多个电极中的至少一个电极，并且其中，所述至少一个电极连接到与连接到电磁线圈的电迹线分开的电迹线。在上述磁流量计中，柔性电路模块包括所述多个电极，并且其中所述多个电极中的每一个被连接到与连接到电磁线圈的电迹线分开的电迹线。 在上述磁流量计中，所述至少一个电极包括从柔性电路模块向内延伸以接触过程流体的关起尖。在上述磁流量计中，进一步包括基本上非导电的衬里，所述非导电的衬里设置在除了靠近电极的区域的柔性电路模块和过程流体之间。在上述磁流量计中，管由碳钢构成。在上述磁流量计中，管包括互连件，所述互连件允许多个导体从所述至少一个电磁线圈和所述多个电极到流量计电子元件的密封通过。在上述磁流量计中，所述多个导体是连接到柔性电路模块的导线。在上述磁流量计中，所述互连件形成为玻璃头。在上述磁流量计中，管被构造成至少部分地安装在过程管道内。在上述磁流量计中，磁流量计是同轴的、插入型的磁流量计。在上述磁流量计中，管的前缘具有流体调节表面以调节通过该管的过程流体。在上述磁流量计中，流体调节表面是弯曲表面。在上述磁流量计中，管被连接到边缘,所述边缘被构造成安装在一对管道凸缘之间，所述边缘具有用于接触第一管道凸缘的第一表面，和用于接触第二凸缘的第二表面，并且其中，管从第一和第二管道凸缘向下游移动。在上述磁流量计中，所述边缘是有衬里装配的前缘。根据本技术的各种实施例的检测过程流体流量的磁流量计，将会增加整个流量计系统的可靠性。此外，由于将不再需要线圈壳体，流管可以由碳素钢(其提供磁性返回)制造，其将导致显著地降低成本。附图说明图1是示出包括磁流量计的过程控制系统的示意图。图2是图1的磁流量计的局部剖视图。图3是示出磁流量计的电气元件的简化框图，。图4A是根据本技术的实施例的磁流量计的柔性电路模块和流管的示意性透视图。图4B是安装在根据本技术的实施例中的磁流量计的流管内的柔性电路模块的示意性的横截面透视图。图4C是根据本技术的实施例的磁流量计的流管内的电极的放大透视图。图5是安装在根据本技术的实施例的过程管道的凸缘之间的插入型磁流量计的示意性透视图。图6是根据本技术的实施例的插入型磁流量计的示意透视图。。具体实施方式图1示出用于磁流量计102的典型环境100。磁流量计102显示为连接到过程管道104，过程管道104还连接到控制阀112。磁流量计102是可以配置为监视一个或多个的过程变量的一类过程变量变送器的示例，所述一个或多个的过程变量与在过程工厂中的流体相关联，所述过程工厂诸如是泥浆和化学液体、纸浆、石油、天然气、制药、食品和其它流体处理厂。在磁流量计中，被监视的过程变量与通过过程管道和并且因此通过流管108的过程流体的速度有关。磁流量计102包括连接到流管108的电子元件外壳120。磁流量计102的输出配置为通过通信总线106长距离传输给控制器或指示器。在典型的处理工厂中，通信总线106可以是到诸如系统控制器/监视器110之类的控制器或其他合适的设备的4-20mA电流回路、FOUNDATION 现场总线连接、脉冲输出/频率输出、高速可寻址远程流管(丨IAKT )|办议通信、例如基于IEC 62591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，以为人类操作员显示流量信息，或作为过程控制器以在通信总线106上使用控制阀112来控制过程。图2是根据现有技术的磁流量计102的流管108的透视剖视图。流管108包括电磁线圈122，电磁线圈122用于感应流动通过流管108的流体中的磁场。流管108中的电极124用于检测由于流体流速和所施加的磁场在流体中产生的EMF (电动势)。图3是实施例的系统框图，示出磁流量计的各种电气部件，用于测量通过流管组件108的导电性过程流体的流量。线圈122配置为响应于从线圈驱动器130施加的驱动电流在流体流中施加外部磁场。线圈驱动器电路130提供驱动电流到电磁线圈122。EMF流管(电极)124电连接到流体流，并且提供EMF信号输出134到放大器132，EMF信号与由于所施加的磁场在流体流中产生的EMF、和流体速度相关。模数转换器142提供数字化EMF信号到微处理器系统148。信号处理器150在流量计电子兀件140的微处理器系统148中实施，流量计电子元件140连接到EMF输出134，以提供有关流体流速的输出152。存储器178可以用于存储如下面所讨论的过程指令或其它信息。根据如在法拉第电磁感应定律中提出的EMF输出的134和流速之间的关系，微处理器系统148计算通过流管108的速度，其中指出:V = E/kBD等式 1其中E是的EMF输出134，V是流体的速度，D是流管108的直径和B是在流体中磁场的强度。k为比例常数。数模转换器158可以包括和连接到微处理器系统148，以产生模拟变送器输出160，如果需要的话，用于连接到通信总线106。数字通信电路162产生数字变送器输出164。模拟输出160和数字输出164可以被连接到所需的处理控制器或显示器。目前制造的很多磁流量计的线圈一般都是绕线并且由手形成。线圈然后使用各种类型的机械夹具固定到管线轴。这一过程涉及大量手工劳动并且有时很难重复。此外，对于一些磁流量计，电极依靠流管壁用于支撑。在壁响应于在流管的压力等级的高端处的压力起鼓时，可能会出现问题。这可能导致沿临界密封表面的运动，并且可能会导致泄漏。在根据本技术的实施例中，磁流量计的线圈和电极设置在插入流管内的柔性电路模块上。柔性电路模块220(在图4A中显示)包括线圈，并且在相对薄外形中优选还包括电极。一般来说，柔性电路根据基本上类似于印刷电路板处理的已知的技术制造。然而，在完成柔性电路时，其仍然是柔性的和可以结合到至少本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测过程流体流量的磁流量计，其特征在于，所述磁流量计包括：管，配置为接收通过管流过的过程流体；多个电极，设置为接触过程流体；至少一个电磁线圈，靠近管设置；流量计电子元件，配置为驱动电流通过所述至少一个电磁线圈并且检测在多个电极上产生的信号；柔性电路模块，设置为靠近管，柔性电路模块具有至少一个柔性电路，所述至少一个柔性电路含有电连接到流量计电子元件的多个电迹线；其中，所述至少一个电磁线圈包括被连接到电迹线的柔性电路模块中的第一线圈。

【技术特征摘要】
2012.09.28 US 13/630,6001.一种用于检测过程流体流量的磁流量计，其特征在于，所述磁流量计包括: 管，配置为接收通过管流过的过程流体； 多个电极，设置为接触过程流体； 至少一个电磁线圈，靠近管设置； 流量计电子元件，配置为驱动电流通过所述至少一个电磁线圈并且检测在多个电极上产生的信号； 柔性电路模块，设置为靠近管，柔性电路模块具有至少一个柔性电路，所述至少一个柔性电路含有电连接到流量计电子元件的多个电迹线； 其中，所述至少一个电磁线圈包括被连接到电迹线的柔性电路模块中的第一线圈。2.根据权利要求1所述的磁流量计，其特征在于，所述至少一个电磁线圈包括在连接到所述多个迹线的柔性电路模块中的第二线圈。3.根据权利要求1所述的磁流量计，其特征在于，第一线圈形成为蚀刻电路迹线。4.根据权利要求1所述的磁流量计，其特征在于，第一线圈电镀在柔性电路模块的基板上。5.根据权利要求1所述的磁流量计，其特征在于，所述第一线圈是导线缠绕线圈。6.根据权利要求1所述的磁流量计，其特征在于，柔性电路模块还包括所述多个电极中的至少一个电极，并且其中，所述至少一个电极连接到与连接到电磁线圈的电迹线分开的电迹线。7.根据权利要求6所述的磁流量计，其特征在于，柔性电路模块包括所述多个电极，并且其中所述多个电极中的每一个被连接到与连接到电磁线圈的电迹线分开的电迹线。8.根据权利要求6所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟夫·艾伦·史密斯，史蒂文·布鲁斯·罗杰斯，迈克尔·约翰·迈尔，纳尔逊·毛里西奥·莫拉莱斯，布赖恩·斯科特·扬克，
申请(专利权)人：罗斯蒙德公司，
类型：实用新型
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