CN101592506A - 电磁流量计 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电磁流量计，用于对测量目标流体的流量进行测量。所述电磁流量计包括：具有中空筒状形状、并允许测量目标流体在内部流动的测量管；分别设置在测量管的两端的凸缘；以及衬里部。每个凸缘包括形成在测量管的周向方向上的切槽。所述切槽具有弯曲的内表面。以覆盖测量管的内表面和切槽的方式形成衬里部。

Description

电磁流量计

相关申请的交叉参考

本申请基于2008年5月28日提出的日本专利申请No.2008-139991，并要求该专利申请的优先权，其全部内容通过引用被结合于此。

技术领域

本发明涉及用于测量流体的流量的电磁流量计。更具体地说，本发明涉及将树脂衬里施加到测量管的内表面上的技术，其中，测量目标流体在所述测量管中流动。

背景技术

电磁流量计用于通过向线圈上施加电流以便在测量管的内部产生磁场、并通过检测与在测量管内部流动的流体的电导率成比例地产生的电动势的大小来测量流量。通常，将用氟树脂、聚氨酯树脂等制造的树脂衬里施加到上述电磁流量计的测量管的内表面上，以便防止脆化。

作为用于将树脂衬里施加到电磁流量计中的方法，传递模塑法是已知的。这种方法涉及下述步骤：将模具配合到测量管的两端和内部；将这些模具加热到接近于用于衬里的树脂的熔点的温度；以及，对熔融的树脂加压，以便将树脂进给到测量管与模具之间的间隙中。

在施加树脂衬里的另一种方法中，所述方法涉及以下步骤：将模具配合到测量管的两端和内部；不加热树脂而对熔融的树脂加压，以便将树脂进给到测量管与模具之间的间隙中。

进而，在用于施加树脂衬里的另一种方法中，所述方法涉及以下步骤：将模具配合到测量管的两端和内部；预先将用于衬里的树脂小球放入测量管与模具之间的间隙中；加热树脂小球，直到小球在测量管与模具之间的间隙中熔融为止；之后，通过利用压机等夹紧模具，对树脂加压并成型。

关于传统的包括施加有树脂衬里的测量管的电磁流量计，已知一种用于防止树脂衬里从测量管上分离的技术。这种技术通过将用作加强件的圆筒形多孔板安装到测量管的内表面上之后进给树脂来形成衬里。

特公平3-124号公报(专利文献1)揭示了一种用于电磁流量计的管衬里的形成方法。根据这种方法，将多孔板作为埋入到树脂内的加强件。首先，将多孔板卷绕成圆筒形，以便插入到测量管中，从而形成多孔管体。接着，将间隔件配合到该多孔管体的外周面上。然后，将设有间隔件的多孔管体插入到测量管中并固定于其上。然后，通过嵌入模塑(insertion molding)，用树脂涂敷测量管体。在这种方法中，在用树脂涂敷多孔管体之前，对于多孔管体的周向方向上的两个端缘，在相互紧密接触的同时，在轴向方向上彼此相对移动，以便扩展多孔管体的直径，直到间隔件的外周面与测量管的内周面紧密接触为止。

实公平2-39214号公报(专利文献2)揭示了一种电磁流量计，所述电磁流量计包括借助嵌入模塑施加到导管的内表面上的衬里。这种电磁流量计包括：圆筒，所述圆筒设有固定到导管的内表面上、并用于和衬里紧固成一体的紧固件；加强构件，所述加强构件设有至少沿着圆筒的接缝形成的通孔；衬里紧固件，所述衬里紧固件设置在导管上，以便面对通孔，并且用于防止衬里的分离。

实公昭61-16493号公报(专利文献3)揭示了一种不用加强构件而防止树脂衬里从测量管上脱离的技术。根据这种技术，在测量管的内表面上沿周向方向或者轴向方向形成燕尾槽，之后通过进给树脂形成衬里。

发明内容

根据专利文献1和专利文献2揭示的上述技术，利用筒状多孔板避免树脂衬里从测量管上分离。但是，为了将多孔板形成筒状形状，要求先进的加工技术。进而，为了将筒状多孔板焊接到测量管上以避免筒状多孔板从测量管上分离，需要先进的成型技术。

进而，为了以在树脂中不包含任何气泡的方式将熔融的树脂进给到筒状多孔板与测量管之间的间隙和筒状多孔板上的孔中，必须采用将模具加热以便提高其温度、然后对熔融的树脂加压以便将树脂进给到模具中的诸如传递模塑、注塑或者嵌入模塑这样的方法。结果，这些技术需要用于成型的高的成本以及先进的成型技术。

另外，根据专利文献3所揭示的上述技术，在测量管的内表面上形成宽度向底部逐渐增大的燕尾槽。但是，当形成多个燕尾槽时，加工成本会变高。

进而，即使成功地在测量管的端部形成燕尾槽，在测量管的内部深处形成燕尾槽仍然是困难的。为了在其中不含有气泡地将树脂进给到燕尾槽的顶端的锐利的部分，需要采用诸如传递模塑、注塑或者嵌入模塑这样的方法。从而，成型所需的成本大。另外，也需要先进的成型技术。

本发明的目的是提供一种电磁流量计，在所述电磁流量计中，通过采用简单的加工技术和成型技术，以低的成本防止树脂衬里从测量管上分离。

本发明的第一个方面提供一种电磁流量计，用于对测量目标流体的流量进行测量。根据第一个方面的电磁流量计包括：具有中空筒状形状、并允许测量目标流体在内部流动的测量管；分别设置在测量管的两端的凸缘；以及衬里部。这里，每个凸缘包括形成在测量管的周向方向上的切槽，所述切槽具有其截面呈弧形的曲面，并且以覆盖测量管的内表面和各个凸缘的切槽的方式形成衬里部。

本发明的第二个方面提供一种电磁流量计，所述电磁流量计用于对测量目标流体的流量进行测量。根据第二个方面的电磁流量计包括：具有中空筒状形状、并允许测量目标流体在内部流动的测量管；分别设置在测量管的两端的凸缘；以及衬里部。这里，每个凸缘包括形成在测量管的周向方向上的凸起部，所述凸起部具有截面为弧形的曲面，并且以覆盖测量管的内表面和各个凸缘的凸起部的方式形成衬里部。

本发明的第三个方面提供一种电磁流量计，所述电磁流量计用于对测量目标流体的流量进行测量。根据第三个方面的电磁流量计包括：具有中空筒状形状、并允许测量目标流体在内部流动的测量管；分别设置在测量管的两端的凸缘；O环；以及衬里部。这里，每个凸缘包括形成在测量管的周向方向上的切槽，所述切槽具有截面呈弧形的曲面，在各个槽内设置O环，并且以覆盖测量管的内表面和O环的方式形成衬里部。

根据本发明，提供一种电磁流量计，在所述电磁流量计中，通过采用简单的加工技术和成型技术，以低成本防止树脂衬里从测量管上分离。

附图说明

图1是构成根据本发明的第一种实施形式的电磁流量计的管体的剖视图，表示在施加树脂衬里之前的管体。

图2是构成根据本发明的第一种实施形式的电磁流量计的管体的透视图，表示在施加树脂衬里之前的管体。

图3是构成根据本发明的第一种实施形式的电磁流量计的管体的剖视图，表示在施加树脂衬里之后的管体。

图4是传统技术的电磁流量计的剖视图。

图5是根据本发明的第一种实施形式的电磁流量计的剖视图。

图6是构成根据本发明的第一种实施形式的第一种改型的电磁流量计的管体的剖视图。

图7是构成根据本发明的第一种实施形式的第二种改型的电磁流量计的管体的剖视图。

图8是构成根据本发明的第二种实施形式的电磁流量计的管体的剖视图。

图9是构成根据本发明的第三种实施形式的电磁流量计的管体的剖视图。

图10是表示扩口成型树脂衬里方法的图示。

具体实施方式

下面，参照附图详细描述本发明的实施形式。

(第一种实施形式)

如图1所示，构成根据本发明的第一种实施形式的电磁流量计的管体16包括：测量管1，测量目标流体在该测量管中流动；一对凸缘2，所述一对凸缘2焊接在测量管1的两端，用以建立与管道(未示出)的连接；以及一对内容物容器室板15，所述内容物容器室板15焊接在测量管1的外周面上，用以形成用于容纳诸如线圈等内容物的室。测量管1由金属或者诸如陶瓷等绝缘材料制成。

凸缘2分别设有切槽3a和3b，所述切槽3a和3b沿着测量管1的周向方向形成。每个切槽3a和3b形成具有弧形截面的曲面。该弧优选是半圆形。切槽3a和3b例如通过切割形成。应当注意，参考标号9表示焊接的部分。如图2所示，焊接到测量管1的两端上的凸缘2分别设有在测量管1的周向方向上形成的切槽3a和3b。

图1所示的管体16涂敷有由氟树脂、聚氨酯树脂等制成的树脂衬里。树脂衬里可以利用公知的方法来施加，例如将模具配合到测量管1的两端和内部、然后对熔融的树脂加压以便将树脂进给到测量管1和模具之间的间隙中。

并且，作为另外的树脂衬里的方法，也可以采用这样的方式：将模具配合到测量管1的两端和内部，预先将用于衬里的树脂小球放入测量管1与模具之间的间隙中，加热用于衬里的树脂小球直到树脂在模具与测量管1之间的间隙中熔融为止，然后，通过利用压机等夹紧模具对树脂加压，以便对树脂进行模塑。

如图3所示，将树脂衬里施加到测量管1的内表面上，并部分地施加到每个凸缘2的表面(将被连接到管道上的表面)上，从而形成树脂衬里部10a和衬里扩张部10b。进而，在加这种树脂衬里时，树脂衬里进入切槽3a和3b。从而，在衬里扩张部10b上、在测量管1的周向方向上形成具有圆弓形或者半圆形形状的凸起部10c。从而在衬里扩张部10b的凸起部10c与切槽3a和3b之间实现紧密的接触，阻挡外部空气从外部流入树脂衬里部10a。这样，防止了树脂衬里部10a向测量管1的内部脱落。

在图4所示的传统技术的电磁流量计中，树脂衬里部110a不粘合到测量管100的内表面上。从而，当测量管100内部的压力相对于外部而言是负压时，在测量管100的内表面与树脂衬里部110a之间会形成气泡空间B。传统技术的电磁流量计不具有允许衬里扩张部110b阻挡外部空气流A(及其压力)的结构。结果，外部空气流A会经由测量管100的内表面与树脂衬里部110a之间的间隙流入气泡空间B。当气泡空间B的尺寸增大时，树脂衬里部110a有可能从测量管100的内表面上脱离。

然而，根据图5所示的本发明第一种实施形式的电磁流量计，在焊接到测量管1的两端上的凸缘2中，在测量管1的周向方向上形成切槽3a和3b。于是，来自于连接到凸缘2上的管道的紧固力C使衬里扩张部10b的凸起部10c与切槽3a和3b紧密接触。因此，可以阻挡外部空气流A进入气泡空间B，从而防止树脂衬里部10a从测量管1的内表面上脱离。

具体地说，这里假定在初始状态的气泡B的压力为P1，并且在这种状态下其体积为V1，当负压存在于测量管的内部时，气泡B的压力为P2，并且在这种状态下其体积为V2。根据波意耳(Boyle)定律，上述的关系式为P1×V1＝P2×V2。因此，如果外部空气流A没有进入气泡B，则上述公式的关系保持为真。从而，随着体积V2的增加，压力P2下降。即，气泡B内压力的减少降低了将树脂衬里19a压入测量管中的力。因此，避免了树脂衬里部10a的脱离。

如上所述，根据本发明的第一种实施形式的电磁流量计，通过切槽3a和3b与以覆盖这些切槽3a和3b的方式形成的衬里扩张部10b的凸起部10c的紧密接触，防止外部空气进入形成在测量管1的内表面与树脂衬里部10a之间的气泡中。按照这种方式，树脂衬里部10a几乎不会从测量管1上脱离。

进而，切槽3a和3b比传统的电磁流量计的燕尾槽更容易形成。进而，与传统的电磁流量计相反，不采用筒状多孔板。从而，可以利用涉及诸如将熔融的树脂加压并注入到测量管1与模具之间的间隙中的加工的简单方法来形成树脂衬里。

并且，由于在测量管1的周向方向上形成切槽3a和3b相对容易，所以，可以降低加工成本。因为与传统的电磁流量计不同，不采用筒状多孔板，所以可以降低材料成本。进而，无需采用例如将筒状多孔板精确地形成筒状形状、并且在避免脱离的同时将该板安装到测量管的内表面上的先进的罐制造技术。从而，易于制造电磁流量计的管体16。

另外，由于不使用筒状多孔板，所以，不采用例如将模具加热到高温、然后以高压从加压器注射熔融的树脂的先进的加工技术，就能够形成树脂衬里。

这里，在根据第一种实施形式的电磁流量计中，可以如下述那样改变切槽3a和3b的形状。在下面描述的改型中，与根据第一种实施形式的电磁流量计的结构中的组成部分相同的组成部分将被赋予和第一种实施形式中所用的参考标号相同的参考标号，并省略重复的说明。

图6是构成根据本发明的第一种实施形式的第一个改型的电磁流量计的管体16的剖视图。这里，图6的上半部表示施加树脂衬里之前的状态，而其下半部表示施加树脂衬里之后的状态。

在根据第一种实施形式的第一个改型的电磁流量计中，代替上述切槽3a和3b，在测量管1的周向方向上形成切槽4a和4b。将这些切槽4a和4b形成为具有像椭圆弓形的截面。除操作和效果类似于根据第一种实施形式的电磁流量计的操作和效果之外，这种电磁流量计具有进一步降低成本的效果，这是因为这种切槽更容易形成。

图7是构成根据本发明的第一种实施形式的第二个改型的电磁流量计的管体16的剖视图。这里，图7的上半部表示施加树脂衬里之前的状态，而其下半部表示施加树脂衬里之后的状态。

在根据第一种实施形式的第二个改型的电磁流量计中，代替上述切槽3a和3b，在测量管1的周向方向上形成切槽5a和5b。将这些切槽5a和5b形成为具有像椭圆弓形或者圆弓形的截面，并具有比切槽3a和3b更深的深度。除了操作和效果与根据第一种实施形式的电磁流量计中的操作和效果相似之外，这种电磁流量计可以保持高的密封性能。从而，能够更可靠地防止外部空气进入形成于测量管1的内表面和树脂衬里部10a之间的气泡。

如上所述，要形成于焊接到构成根据本发明的第一种实施形式的电磁流量计的测量管1的两端上的凸缘2中的切槽的形状，并不仅仅局限于半圆形，也可以是任意形状，只要该形状是通过在测量管1的周向方向上将内表面切割成曲面而形成的即可。形成在凸缘2中的切槽和形成在衬里扩张部10b上的凸起部，能够以圆周上的线的形式建立起密封。这种密封能够避免外部空气进入将形成在测量管1的内表面和树脂衬里部10a之间的气泡，从而，能够防止树脂衬里部10a从测量管1的内表面上脱离。

(第二种实施形式)

图8是构成根据本发明的第二种实施形式的电磁流量计的管体16的剖视图。这里，图8的上半部表示施加树脂衬里之前的状态，其下半部表示在施加树脂衬里之后的状态。下面，对于与根据第一种实施形式的电磁流量计的结构中的组成部分相同的组成部分，赋予和在第一种实施形式中使用的参考标号相同的参考标号，并省略重复的说明。

在根据本发明的第二种实施形式的电磁流量计中，代替本发明的第一种实施形式中描述的切槽3a和3b，在测量管1的周向方向上形成凸起部6a和6b。将这些凸起部6a和6b形成为具有半圆形的截面。

在根据本发明的第二种实施形式的电磁流量计中，利用与用于根据本发明的第一种实施形式的电磁流量计的方法类似的公知的树脂衬里方法，对管体16施加由氟树脂、聚氨酯树脂等制成的树脂衬里。

如图8所示，将树脂衬里施加到测量管1的内表面上，并部分地施加到每个凸缘2的一侧的表面(将要连接到管道上的表面)上，从而形成树脂衬里部10a和衬里扩张部10b。进而，在加这种树脂衬里时，树脂衬里覆盖凸起部6a和6b。结果，在衬里扩张部10b中，在测量管1的周向方向上形成半圆槽。从而，在衬里扩张部10b中的槽与凸起部6a和6b之间达到的紧密接触阻挡了外部空气从外部流入到树脂衬里部10a中。从而，防止树脂衬里部10a向测量管1的内部脱离。

应当指出，在本发明的第二种实施形式中的凸起部6a和6b的截面并不局限于半圆形，而是只要是在测量管1的周向方向上形成具有曲面的形状，可以是任意形状。形成在凸缘2上的凸起部和形成在衬里扩张部10b中的槽能够以圆周上的线的形式建立起密封。这种密封可以避免外部空气进入将形成在测量管1的内表面与树脂衬里部10a之间的气泡。

(第三种实施形式)

图9是构成根据本发明的第三种实施形式的电磁流量计的管体16的剖视图。这里，图9的上半部表示施加树脂衬里之前的状态，而其下半部表示施加树脂衬里之后的状态。下面，对于和根据第一种实施形式的电磁流量计的结构中的组成部分相同的组成部分，赋予和第一种实施形式中使用的参考标号相同的参考标号，省略重复的说明。

在根据本发明的第三种实施形式中的电磁流量计中，象根据本发明的第一种实施形式的电磁流量计那样，在各个凸缘2上形成切槽3a和3b。

在根据本发明的第三种实施形式的电磁流量计中，对管体16施加由氟树脂、聚氨酯树脂等制成的树脂衬里。这里，如果管体16具有足够大的尺寸，则可以采用诸如传递模塑等上述树脂衬里方法形成树脂衬里。然而，如果管体16小，则常常使用下面称为扩张成型树脂衬里法的下述树脂衬里法。在这种方法中，预先将树脂形成管状的形状。然后将这种树脂管插入测量管1，所述测量管1具有比树脂管的外径稍小的内径。之后，将树脂管的两端扩展(以便形成扩张部分)。

图10是表示扩张成型树脂衬里方法的图示。

如图10所示，当管体16小时，将具有比管体16的内径稍大的外径的管状树脂10加热，然后插入管体16的测量管1。

之后，通过径向扩展(形成扩张部分用的)悬挂在每个凸缘2的一端外的被插入的管状树脂10的部分，实现树脂衬里加工。

按照这种方式，如图9所示，在每个凸缘2的一个端部上形成树脂衬里部10d和衬里扩张部10e。

但是，当采用这种扩张成型树脂衬里方法时，在加树脂衬里的过程中，在衬里扩张部10e中不形成对应于切槽3a和3b的凸起部(即，图3中的凸起部10c)。

从而，在根据本发明的第三种实施形式的电磁流量计中，在凸缘2上的切槽3a和3b中分别放入O环7。

O环7与切槽3a和3b之间的紧密接触阻挡了外部空气从外部流入树脂衬里部10d。从而，防止树脂衬里部10d向测量管1内部分离。

应当指出，本发明的第三种实施形式中的切槽的形状不仅仅局限于半圆形，只要是在测量管1的周向方向上形成曲面的形状，可以是任何形状。形成在凸缘2中的切槽和O环能够以圆周上的线的形式建立密封。这种密封防止外部空气进入将形成在测量管1的内表面与树脂衬里部10d之间的气泡。

本发明可以应用于水表、气表等。

Claims (3)

1.一种用于对测量目标流体的流量进行测量的电磁流量计，包括：

测量管，该测量管具有中空筒状形状，并允许测量目标流体在其内部流动；

凸缘，所述凸缘分别设置在测量管的两端；以及

衬里部，

其中，每个凸缘包括在测量管的周向方向上形成的切槽，

所述切槽具有截面为弧形的曲面，以及

以覆盖测量管的内表面和各个凸缘的切槽的方式形成衬里部。

2.一种用于对测量目标流体的流量进行测量的电磁流量计，包括：

测量管，该测量管具有中空筒状形状，并允许测量目标流体在其内部流动；

凸缘，所述凸缘分别设置在测量管的两端；以及

衬里部，

其中，每个凸缘包括形成在测量管的周向方向上的凸起部，

所述凸起部具有截面为弧形的曲面，以及

以覆盖测量管的内表面和各个凸缘的凸起部的方式形成衬里部。

3.一种用于对测量目标流体的流量进行测量的电磁流量计，包括：

测量管，该测量管具有中空筒状形状，并允许测量目标流体在其内部流动；

凸缘，所述凸缘分别设置在测量管的两端；

O环；以及

衬里部，

其中，每个凸缘包括形成在测量管的周向方向上的切槽，

所述切槽具有截面为弧形的曲面，

所述O环设置在各个槽中，并且

以覆盖测量管的内表面和O环的方式形成衬里部。

Images