本发明专利技术公开一种用于测量过程流体的流量的磁流量计，包括被布置成施加磁场到过程流体的磁性线圈。一对电极电连接到过程流体并且被布置为检测在过程流体中感应的电压，该电压与所施加的磁场和过程流体的流量相关。非导电材料制成的模制流管被布置成接收过程流体的流动。流管被模制成围绕磁性线圈和该对电极成型，并且被配置为支撑磁性线圈和该对电极。流量计电路被配置为施加电流到磁性线圈和接收由该对电极检测的所述电压。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开一种用于测量过程流体的流量的磁流量计，包括被布置成施加磁场到过程流体的磁性线圈。一对电极电连接到过程流体并且被布置为检测在过程流体中感应的电压，该电压与所施加的磁场和过程流体的流量相关。非导电材料制成的模制流管被布置成接收过程流体的流动。流管被模制成围绕磁性线圈和该对电极成型，并且被配置为支撑磁性线圈和该对电极。流量计电路被配置为施加电流到磁性线圈和接收由该对电极检测的所述电压。【专利说明】一体模制的磁流量计共同未决专利申请的交叉引用在一种具体配置中，采用四个线圈，如在史蒂文B.罗杰斯在2012年9月26日提交并且与本申请共同转让的、名称为MAGNETIC FLOWMETER WITH MULTIPLE C0ILS(具有多个线圈磁流量计)的共同未决申请13/627，404中所示的那些。
本专利技术涉及用于检测和测量工业过程工厂中的过程流体的流量的类型的流量计。更具体地，本专利技术涉及使用磁流量计对流量的测量。
技术介绍
磁流量计通常用于测量通过电绝缘流管的导电性过程流体的流量。按照法拉第电磁感应定律，在导电性过程流体在垂直方向上运动通过磁场时，在流体中感应与过程流体的速度和所施加的磁场强度成比例的电压。可以通过将电流施加到线圈来形成磁场，该线圈由已被弯曲成多个紧密间隔回路的导线制成。然后，一对电极用于测量由过程流体的运动感应的电压。许多流量计需要刚性流管(如金属)以提供在高压应用中所需要的强度。在许多情况下，电极和磁性线圈的放置和布置在制造过程中是困难和费时的。诸如金属流管之类的其它金属部件可能会在磁性线圈和过程流体之间导致磁涡流损耗。另外，线圈和电极的定位和位置可能需要包括焊接的多种结合步骤。
技术实现思路
一种用于测量过程流体的流量的磁流量计，包括被布置成施加磁场到过程流体的磁性线圈。一对电极电连接到过程流体并且被布置为检测在过程流体中感应的电压，该电压与所施加的磁场和过程流体的流量相关。非导电材料制成的模制流管被布置成接收过程流体的流动。流管被模制成围绕磁性线圈和该对电极成型，并且被配置为支撑磁性线圈和该对电极。流量计电路被配置为施加电流到磁性线圈和接收由该对电极检测的所述电压。【专利附图】【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的磁流量计的侧面局部剖开透视图。图3是图1的磁流量计的平面局部剖视图。图4A是用于制造图1的磁流量计的流管的模具的分解透视图，和图4B是用于制造图1的磁流量计的流管的模具的透视图。图5是图1的磁流量计的简化示意图。【具体实施方式】本专利技术提供一种磁流量计，用于测量在工业过程中的导电性的过程流体的流动。在一个方面，本专利技术允许流量计中的线圈和电极根据需要布置，并且提供使用模制流管(flow tube)配置的压力容器。在具体的实施例中，这被设置在称为“晶片”类型流管中，其中流管在两个过程管道的相对的端部处固定在两个法兰之间。在一个示例中，线圈、电极、及其相关的布线都被模制或铸造成以“环形”形状布置的固体聚合物模制管或“环”，其然后可以安装在管道的两个过程法兰之间。根据过程流体的压力、孔的大小、模制的简易性等，可以根据需要选择特定的聚合物。在某些配置中，可以使用额外的材料以提供结构增强。例如，金属或其他材料的“备份环”可以围绕聚合物管的外圆周延伸。这可以有助于压力封闭并且给聚合物管提供额外的稳定性。可以使用的示例金属包括不锈钢或碳钢。碳钢以及其他材料具有提供用于磁场的磁通量回路(magneticreturn path)的优点。聚合物环自身可以包括，例如，聚氨酯、PFA、非导电性聚苯硫醚和潜在地可以包括导电性聚苯硫醚电极。在商业上，商品名为丨彳y ? on?和Tec HI ron?的聚苯硫醚是已知的。在一般情况下，包括导电性聚合物电极的电极以及非导电性聚合物的任意组合可以用来实现本专利技术。这些配置提供各种优点，包括部分或完全消除用于压力容器的不锈钢管，潜在消除线圈之外的焊接或其他方式加工的壳体，减少线圈和过程流体之间的磁涡流损耗，并且一般地简化制造过程，其中电极、线圈和相关布线被简单地组装到模具中并且然后聚合物被注入或倒入模具中。在一个具体的配置中，采用四个线圈，如在史蒂文B.罗杰斯在2012年9月26日提交并且与本申请共同转让的、名称为MAGNETIC FLOWMETER WITH MULTIPLECOILS(具有多个线圈磁流量计)的共同未决申请13/627，404中说明的那些。根据一个实施例，磁流量计包括布置成接收过程流体流的流管。另外，流量计优选地包括邻近流管布置的多个线圈。控制器被配置成使用所述多个线圈施加磁场到过程流体。第一和第二电极被布置成检测过程流体的与所施加的磁场和过程流体的流量相关的电势。传感器被配置成检测第一和第二电极之间的电压。控制器被配置为根据第一和第二电极之间的由传感器检测的电压计算过程流体的流量。在图1中，用于磁流量计102的典型的环境在100处示出。更具体地说，图1显示连接到过程管道104的磁流量计102，过程管道104还连接到控制阀112。如在图1中显示，流量计108的流管108是“晶片”类型流管，其中流管固定在法兰120和过程管道104的相对法兰130之间，但是自身不包括法兰。法兰120和130包括相应的螺栓孔122和132。螺栓140被布置为由孔122和132接收，因而将流管108固定在其间。流管还可以包括套管141，套管141用于接 收螺栓，螺栓穿过套管141因而进入法兰120和130之间的流管108。在磁流量计中，被监测的过程变量涉及过程流体流过流管108的速度。磁流量计102可以被配置为提供输出，该输出用于经由通信总线106在长距离上传输到控制器或指示器。在典型的加工厂中，通信总线106可以是4-20mA电流回路、现场总线连接、脉冲输出/频率输出、HART?协议通信、无线通信连接(如根据IEC 62591标准的W^relessHART?通信协议)，以太网或光纤连接/或到诸如系统控制器/监测器110或其他设备之类的控制器的其他通信信道。系统控制器110可以被编程为过程监测器，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控制过程。图2是磁流量计102的局部剖开透视图，和图3是磁流量计102的局部剖正视图。如图2和3所示，磁流量计102包括连接到电子元件壳体240的流管108。流管108由其中支撑磁性线圈222A和222B的环或管200形成。线圈222A和222B布置为引导磁场进入管200的内部，从而磁场加在过程流体上。电极224A和224B布置在管200中。电极224A和224B的端部至少延伸到管200的边缘，从而电极224A和224B与过程流体电接触。图2还示出了邻近包括螺栓孔122的法兰120定位的磁流管108。如结合图1讨论，法兰120和法兰130用来将磁流管108固定在管道104的部分之间。图2和3图示线圈222A和222B为具有鞍形或“C”形。然而，本专利技术并不限于该结构。另外，本专利技术并不限于具有两个线圈和两个电极的结构，并且可以根据需要采用任何数量的线圈和电极。此外，如上所述，可以使用任选的外部支承环202以提供额外的强度。在一个实施例中本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于测量过程流体的流量的磁流量计，包括：磁性线圈，该磁性线圈被布置成施加磁场到过程流体；一对电极，该对电极电连接到过程流体并且被布置为检测在过程流体中感应的电压，该电压与所施加的磁场和过程流体的流量相关；非导电材料制成的模制流管，该模制流管被布置成接收穿过其中的过程流体流，该模制流管被模制成围绕磁性线圈和该对电极，并且被配置为支撑磁性线圈和该对电极；和流量计电路，该流量计电路被配置为施加电流到磁性线圈和接收由该对电极检测的所述电压。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂文·布鲁斯·罗杰斯，约瑟夫·艾伦·史密斯，
申请(专利权)人：罗斯蒙德公司，
类型：发明
国别省市：
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