CN101487727B - 电磁流量计 - Google Patents

Abstract

一种具有管体(16)的电磁流量计，测量对象流体在管体中流动。所述管体(16)包括：具有槽(3)的测量管(1)，所述槽(3)的横截面可以是半圆形、矩形和三角形中的任何一种，并沿周向形成在内表面上；以及形成在所述测量管的内表面上的树脂衬料部分(10a)。

Description

电磁流量计

相关申请的交叉引用

本申请基于并要求于2008年1月15日提出的日本专利申请No.2008-005241的优先权，该申请的全部内容结合在此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种测量流体流量的电磁流量计。更具体地说，本发明涉及一种用于把树脂衬料施加到测量管内表面上的技术，所述测量管中的测量对象流体是流动的。

背景技术

电磁流量计通过如下方式测量流量，即，向线圈施加电流以在测量管的内部产生磁场，并且检测与测量管内部流动的液体的电导率成比例地产生的电动势的大小。通常地，将由氟树脂、聚氨酯树脂或类似物制成的树脂衬料施加到上文所述的电磁流量计测量管的内表面上，以避免脆裂。

传递模塑法是在电磁流量计中施加树脂衬料的已知方法。这个方法包括了下列步骤：装配模具到测量管的两端和内部；加热这些模具直到接近用于衬料的树脂的熔点的温度；加压熔化的树脂，以在所述测量管和模具之间的间隙中填充所述树脂。

另一种施加树脂衬料的方法，包括了下列步骤：将模具装配到测量管的两端和内部；加压不经加热而熔化的树脂，以在所述测量管和模具之间的间隙中填充所述树脂。

另外，施加树脂衬料的另一种方法包括了下列步骤：将模具装配到测量管的两端和内部；事先投放用于衬料的树脂小球到所述测量管和所述模具之间的间隙中；加热所述树脂小球，直到所述小球熔化在所述测量管和模具之间的间隙中；此后，通过压力机或类似装置夹住所述模具，从而加压并模制所述树脂。

对于通常的包括施加了树脂衬料的测量管的电磁流量计，已知有阻止所述树脂衬料从所述测量管脱落的技术。该技术通过在所述测量管的内表面上附着用作加强构件的圆筒形多孔板后、供给所述树脂来形成衬料。

日本已审专利申请公开No.03-124(专利文献1)公开了一种用于电磁流量计的管用衬料的成型方法。依据这种方法，用作加强构件的多孔板被埋入树脂中。首先，将所述多孔板绕制成圆柱形以便插入测量管，由此形成多孔管体。然后，将衬垫安装到这种多孔管体的外周表面上。所述设置有衬垫的多孔管体随后被插入所述测量管中并被固定在那里。之后，通过夹物模压法用树脂涂敷所述测量管体。在这种方法中，在利用树脂涂敷所述多孔管体之前，所述多孔管体的周向上的两个端缘在轴向上彼此相对偏移、以扩大所述多孔管体的直径，同时，相互紧贴，直到所述衬垫的外周表面与所述测量管的内周表面紧密接触。

日本已审实用新型申请公开No.02-39214(专利文献2)公开了一种电磁流量计，该电磁流量计包括通过夹物模压而施加到导电管的内表面上的衬料。这种电磁流量计包括：圆筒，设置有固定到所述导电管内表面上并与衬料建立一体化的固定的紧固件；加强构件，设置有至少沿所述圆筒的接缝形成的通孔；以及衬料紧固件，设置在所述导电管上以面向通孔并构成为防止所述衬料脱落。

日本已审实用新型申请公开No.61-16493(专利文献3)公开了一种防止树脂衬料从没有采用加强构件的测量管上脱落的技术。依据该技术，沿周向或者轴向在所述测量管的内表面上形成燕尾槽，所述衬料由此后供给的树脂形成。

根据在专利文献1和专利文献2中公开的上述技术，所述圆筒形多孔板用于避免树脂衬料从所述测量管上脱落。然而，把所述多孔板形成为圆筒形需要先进的生产技术。此外，把所述圆筒形多孔板焊接到所述测量管上以免所述圆筒形多孔板从测量管上脱落也需要先进的成形技术。

此外，为了将熔化树脂供给到所述圆筒形多孔板和测量管之间的间隙中，并为了将不含任何气泡的熔化树脂供给到所述圆筒形多孔板上的小孔中，必须采用诸如传递模塑法、注射塑模法或夹物模压法的方法，通过加热模具以升高其温度，然后加压熔化树脂以将树脂供给到所述模具中。因此，这些技术需要巨大的成形成本以及先进的成形技术。

此外，根据上文描述的在专利文献3中公开的技术方案，所述燕尾槽以宽度朝向其底部逐渐增大的方式形成在所述测量管内表面上。然而，当要形成多个燕尾槽时，加工成本将变高。

另外，即使在测量管的端部成功形成所述燕尾槽，在所述测量管的内部深处仍然难以形成这些燕尾槽。为了将不含气泡的树脂供给到所述燕尾槽末端的尖锐部分，必须采用诸如传递模塑法、注射铸模或夹物模压法的方法。相应地，这种成形需要巨大的成本。此外，也同时需要先进的成形技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种电磁流量计，该电磁流量计通过采用简单的生产工艺和成形技术可以低成本地防止树脂衬料从测量管中脱落。

为了解决上述问题，本发明所述的第一方面提供一种电磁流量计，包括：其中流动着测量对象流体的测量管；形成在所述测量管内表面上的树脂衬料部分，其中，所述测量管的内表面在其周向具有第一槽，所述周向上的第一槽的横截面是半圆形、矩形、三角形中的任何一种。

所述第一槽可以相对于所述内表面以预定的角度倾斜。

所述测量管还可具有设置在脊状部分上的矩形槽，该脊状部分通过所述测量管的端部的切断面和所述测量管的内表面形成，所述矩形槽相对于所述内表面以预定的角度倾斜。

所述电磁流量计还可以包括：设置在所述测量管两端的凸缘，所述凸缘具有第二槽，该第二槽的横截面可以是半圆形、矩形和三角形中的任何一种，并且所述横截面从所述测量管的中心沿径向形成；以及衬料外展部分，每个衬料外展部分都形成在所述凸缘的表面上。

本发明的第二方面提供的一种电磁流量计，包括：其中流动着测量对象流体的测量管；安装于所述测量管的内表面上的带状螺旋形多孔板；以及树脂衬料部分，形成在所述测量管的内表面和所述带状螺旋形多孔板上。

根据本发明，可提供一种电磁流量计，该电磁流量计通过采用简单的生产工艺和成形技术可以低成本地防止树脂衬料从测量管中脱落。

具体地说，由于容易在所述测量管的内表面上加工半圆形、矩形或三角形的槽，所以能够减少加工成本。

此外，由于与常规的电磁流量计不同、本发明的电磁流量计未采用圆筒形多孔板，所以能够减少材料成本。

另外，由于不需要先进的封装技术，所以容易制造所述电磁流量计。

进一步，不用先进的成形技术也能够形成所述树脂衬料。

此外，所述半圆形、矩形或三角形的槽中的树脂产生固定效果，以抑制所述树脂衬料部分从测量管上脱落。半圆形、矩形或三角形的槽中的树脂也构成肋部以加强所述衬料，这样产生加强作用以防止例如当所述测量管内部的压力转为负压时所述树脂衬料由于负压而向内破碎。

附图说明

图1是构成本发明第一实施例的电磁流量计的管体的横截面图，显示了树脂衬料被施加到所述管体之前的状态。

图2是构成本发明第一实施例的电磁流量计的管体的横截面图，显示了树脂衬料被施加到所述管体之后的状态。

图3A是构成本发明第一实施例的电磁流量计的管体的透视图，显示了树脂衬料被施加到所述管体之后的状态，图3B是仅示出图3A中的树脂衬料部分的透视图。

图4是本发明第一实施例的第一改进例中的构成电磁流量计的管体的横截面图。

图5是本发明第一实施例的第二改进例中的构成电磁流量计的管体的横截面图。

图6是本发明第一实施例的第三改进例中的构成电磁流量计的管体的横截面图。

图7是构成本发明第二实施例的电磁流量计的管体的局部横截面图。

图8是构成常规电磁流量计的管体的局部横截面图。

图9是仅示出构成本发明第三实施例的电磁流量计的管体的一半侧面的侧视图。

图10是沿着图9中的X-O-X线的横截面图。

图11是沿着图9中的XI-XI线的横截面图。

图12是构成所述常规电磁流量计的管体的局部横截面图。

图13是构成所述常规电磁流量计的另一管体的局部横截面图。

图14是槽(三角形槽)的另一个实例的横截面图，该槽(三角形槽)将要设置到本发明的第三实施例的电磁流量计的管体上。

图15是槽(矩形槽)的又一个实例的横截面图，该槽(矩形槽)将要设置到本发明的第三实施例的电磁流量计的管体上。

图16A是构成本发明第四实施例的电磁流量计的管体中使用的带状螺旋多孔板的侧视图。图16B是所述带状螺旋多孔板的正视图。图16C是采用所述带状螺旋多孔板的所述电磁流量计的管体的横截面图。

图17是构成常规电磁流量计的管体和带状螺旋多孔板的示意图，显示出所述带状螺旋多孔板附着于所述管体上的状态。

具体实施方式

下文中，参照附图详细描述本发明的实施例。

(第一实施例)

如图1所示，管体16包括：其中有测量对象流体流动的测量管1；焊接在所述测量管1的两端并连接到管(未示出)上的一对凸缘2；焊接到所述测量管1的外周表面上并限定用于容纳诸如线圈的内容物的腔室的一对内容物容纳腔室板15。所述测量管1由金属或者例如陶瓷材料的绝缘体等制成。多个横截面为半圆形的槽3(以下称之为“半圆形槽”)沿着周向设置在所述测量管1的内表面上。此处，附图标记9表示焊接部分。

图1所示的管体16被施加一种由氟树脂、聚氨酯树脂等制成的树脂衬料。所述树脂衬料10可以通过公开已知的方法而施加，例如如下方法，即，将模具安装到所述测量管1的两端和内部，然后对熔化的树脂加压以将所述树脂供给到所述测量管1和所述模具之间的间隙中。

图2是将所述树脂衬料10施加到所述管体16之后的状态的横截面图。所述树脂衬料10被施加到所述测量管1的内表面上，并部分地施加到每个凸缘2的一个表面上(连接到所述管的表面)，所述树脂衬料10包括树脂衬料部分10a和衬料外展部分10b。此处，进入所述半圆形槽3的树脂变厚、由此形成肋部10c。

图3A是将所述树脂衬料施加到所述管体16之后的状态的透视图，图3B是仅显示了所述树脂衬料部分10a的透视图。可以注意到，所述衬料外展部分10b在图3A和3B中从略。

在第一实施例的电磁流量计中，所述半圆形槽3比常规电磁流量计上设置的燕尾槽要容易加工。另外，与所述常规电磁流量计不同，在形成所述树脂衬料时不设置圆筒形多孔板。因此，仅通过加压并将熔化树脂注入到所述测量管1与所述模具之间的间隙中就能够容易地形成树脂衬料。

如上所述，根据本发明第一实施例的电磁流量计，由于在所述测量管1的内表面上容易形成所述半圆形槽3，所以可以减少加工成本。另外，由于不像常规电磁流量计那样采用圆筒形多孔板，所以能够减少材料成本。进而，由于不必采用先进的封装技术以将所述圆筒形多孔板加工成一个精确的圆筒形、并将所述圆筒形多孔板安装到所述测量管的内表面上以防止脱落，所以容易制造所述电磁流量计的管体16。

此外，由于没有圆筒形多孔板，所以不必进行如下操作就能够形成所述树脂衬料，所述操作为采用先进的成形技术以将所述模具加热到高温、并且使用加压器高压注入熔化树脂以避免气泡的产生。

另外，所述半圆形槽3中的所述树脂产生树脂衬料相对于所述测量管1的固定效果，以便抑制在形成所述树脂衬料时由于树脂收缩而产生的所述树脂衬料部分10a从所述测量管1的脱落。此外，所述半圆形槽3中的树脂也构成所述肋部10c以加强所述衬料，其产生加强效果以避免如下的情况，即，当例如所述测量管内部的压力变为负时、所述树脂衬料部分10a由于负压而向内破碎。

在第一实施例的电磁流量计中，设置在测量管1的内表面上的槽的形状可以进行如下改进。在下列改进实例中，与第一实施例中的电磁流量计的结构相同的要素通过与第一实施例相同的附图标记进行表示，并省略重复的说明。

图4显示了本发明第一实施例的第一改进例。可以注意到，图4的上半部显示了所述树脂衬料10被施加到管体16之前的横截面图，而其下半部显示了所述树脂衬料10被施加到管体16之后的横截面图。

在第一改进实例的电磁流量计中，最初设置在所述管体16的测量管1上的半圆形槽3变成槽4，该槽4的横截面是矩形的(以下称之为“矩形槽”)。这个电磁流量计与第一实施例的电磁流量计具有类似的作用和效果。此外，所述矩形槽4与半圆形槽3的相应区域相比，具有较大的树脂接触面积。因此，这个电磁流量计可以提高固定效果。

图5显示了本发明第一实施例的第二改进实例。可以注意到，图5的上半部显示了所述树脂衬料10被施加到管体16之前的横截面图，而其下半部显示了所述树脂衬料10被施加到管体16之后的横截面图。

在第二改进实例的电磁流量计中，最初设置在所述管体16的测量管1中的半圆形槽3变成槽5，该槽5的横截面是三角形的(以下称之为“三角形槽”)。这个电磁流量计与第一实施例的电磁流量计具有类似的作用和效果。此外，尖锐的肋部10c形成在所述三角形槽5中。因此，这些肋部具有比形成在所述半圆形槽3中的肋部更好的效果。

图6显示了本发明第一实施例的第三改进实例。可以注意到，图6的上半部显示了所述树脂衬料10被施加到管体16之前的横截面图，而其下半部显示了所述树脂衬料10被施加到管体16之后的横截面图。

在第三改进实例的电磁流量计中，最初设置在所述管体16的测量管1上的半圆形槽3变成槽6，该槽6的横截面是相对于所述测量管1的内表面以预定角度倾斜的矩形(以下称之为“倾斜矩形槽”)。这个电磁流量计与第一实施例的电磁流量计具有类似的作用和效果。此外，所述倾斜矩形槽6可比所述半圆形槽3更有效地抑制所述树脂衬料部分10a从所述测量管1上脱落。

(第二实施例)

在下文描述中，与第一实施例中的电磁流量计的结构相同的要素通过与第一实施例相同的附图标记进行表示，并省略重复的说明。

如图7所示，在本发明第二实施例的电磁流量计中，横截面为相对于所述测量管1的内表面以预定角度倾斜的矩形的槽8(以下称之为“端部倾斜矩形槽”)形成在脊状部分，该脊状部分由第一实施例的电磁流量计的测量管1的端部的切断面和内表面形成。所述树脂衬料10这样被施加，以使树脂进入端部倾斜矩形槽8。

如图8所示，如果没有端部倾斜矩形槽8，则当所述管(未示出)被连接时，所述树脂衬料部分10a的端部被压向内侧(到附图的右侧)。因此，所述树脂衬料部分10a从所述测量管1的内表面脱落，并伸进所述测量管1而产生缝隙20。

与之相反，在本发明第二实施例的电磁流量计中，由于树脂进入了所述端部倾斜矩形槽8中，所以可以避免所述树脂衬料部分10a从所述测量管1的内表面脱落。因此，可以减少所述测量对象流体的湍流，从而获得流量测量中的较高精度以及稳定的输出。

(第三实施例)

图9至11表示本发明的第三实施例。在下文描述中，与第一实施例中的电磁流量计的结构相同的要素通过与第一实施例相同的附图标记进行表示，并省略重复的说明。

如图9至11所示，每个横截面是半圆形的槽12(以下称之为“凸缘踏面半圆形槽”)，形成在设置于凸缘2上的凸缘座11的表面上。所述凸缘踏面半圆形槽12设置为从所述测量管1的中心轴线O径向延伸。所述衬料外展部分10b形成在所述凸缘座11的表面上。所述衬料外展部分10可以形成为一体地连接到所述树脂衬料部分10a上。

进入所述凸缘踏面半圆形槽12的所述树脂作为加强所述衬料外展部分10b的肋部。

如果没有凸缘踏面半圆形槽12，则在如图12那样连接所述管(未图示)之前，所述衬料外展部分10b可能会从所述凸缘座11的表面上脱落。因此，密封性能会降低。与之相反，在第三实施例中，通过设置所述凸缘踏面半圆形槽12，树脂可以进入所述凸缘踏面半圆形槽12。因此，可以防止由于从所述凸缘座11的表面脱落而引起的所述衬料外展部分10b的密封性能降低。

此外，如图13所示，当固定槽21在所述凸缘座11的表面上形成为环形时，必须采用先进技术以形成所述树脂衬料，包括加热所述模具到高温、使用加压器在高压下注入所述熔化树脂，以便将没有气泡的所述熔化树脂填充到所述固定槽21的最深点。

相反的，在所述第三实施例的电磁流量计中，径向形成所述凸缘踏面半圆形槽12，这样所述树脂可以平滑且容易地流入所述凸缘踏面半圆形槽12中。因此，仅仅通过对所述模具内部的已熔化树脂加压就能够形成所述树脂衬料。由于所述槽具有简单的形状，例如可归因于所述槽中的剩余气泡的所述树脂衬料的形成缺陷的危险性减小了，因此提高了屈服能力。

在所述第三实施例的电磁流量计中，所述凸缘踏面半圆形槽12在凸缘座11的表面上径向形成。然而，代替所述凸缘踏面半圆形槽12，同样可以提供如图14所示的三角形槽(凸缘踏面三角形槽)13或如图15所示的矩形槽(凸缘踏面矩形槽)14。在这些情况下，同样可以获得与设置所述凸缘踏面半圆形槽12的情况类似的作用和效果。

在图9所示的第三实施例的电磁流量计中，所述凸缘座11形成在凸缘2上，所述凸缘踏面半圆形槽12径向设置在该凸缘座11的表面上。然而，所述半圆形槽也可以直接形成在所述凸缘2的表面上，而不必设置所述凸缘座11。

(第四实施例)

图16A至16C表示本发明的第四实施例。在本发明的第四实施例的电磁流量计中，具有容易成形的带状形状的螺旋形多孔板7(在下文中称为“带状螺旋形多孔板”)安装在所述测量管1的内表面，以代替在其内表面上形成槽。

图16A是所述带状螺旋形多孔板7的侧视图。图16B是所述带状螺旋形多孔板7的正视图。图16C是表示在管体16上施加树脂衬料之前、所述带状螺旋形多孔板7安装于其上的管体16的横截面图。在以下的说明中，与第一实施例中的电磁流量计的结构相同的要素通过与第一实施例相同的附图标记进行表示，并省略重复的说明。

如图16A和16B所示，所述带状螺旋形多孔板7是通过将多孔板切割成螺旋形带状(而不是圆筒形)而形成的。所述带状螺旋形多孔板7从所述测量管1的端部沿内表面连续地安装。此后，所述树脂衬料部分10a(在图16C中省略)通过执行树脂衬料加工工序而形成。

因此，当忽视如下的事项时能够容易地形成封装，这些事项包括：在如图17所示的常规多孔板22上产生接缝23；当将所述常规多孔板安装到测量管24的内表面上时，所述板的截面是多边形的；所述多孔板22与测量管24之间断续接触；所述多孔板22从衬料(未示出)的表面暴露出来等等。

根据所述第四实施例的电磁流量计，没有槽形成在所述测量管1的内表面上。因此，可以在通过焊接制造所述管体16之后连续地安装所述带状螺旋形多孔板7。此外，这样可容易形成所述电磁流量计并减少生产周期。因此，有可能实现成本的降低。

此外，由平行配置的带状螺旋形多孔板7形成一定的间隔。因此，仅通过在模具内部加压所述熔化树脂，就可以穿过这些由所述带状螺旋形多孔板7形成的间隔、将熔化树脂填充到所述测量管1和所述带状螺旋形多孔板7之间的孔和间隙中。也就是说，可以不利用先进的成形技术(包括将所述模具加热到高温，并在高压下使用加压器注入熔化树脂)而形成所述树脂衬料。

工业适用性

本发明可适用于水表、煤气表等等。

Claims (3)

1.一种电磁流量计，包括：

其中流动着测量对象流体的测量管；

形成在所述测量管内表面上的树脂衬料部分；

设置在所述测量管两端的凸缘；以及

衬料外展部分，每个衬料外展部分都形成在所述凸缘的表面上，该衬料外展部分一体地连接于所述树脂衬料部分；

其中，所述测量管的内表面在其周向具有第一槽，所述周向上的第一槽的横截面是半圆形、矩形、三角形中的任何一种，

所述凸缘具有第二槽，该第二槽的横截面是半圆形、矩形和三角形中的任何一种，并且所述第二槽从所述测量管的中心沿径向形成。

2.如权利要求1所述的电磁流量计，其中，所述第一槽相对于所述内表面以预定的角度倾斜。

3.如权利要求1所述的电磁流量计，其中，所述测量管还具有设置在脊状部分上的矩形槽，该脊状部分通过所述测量管的端部的切断面和所述测量管的内表面形成，所述矩形槽相对于所述内表面以预定的角度倾斜。

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