CN103424151A - 用于磁流量计衬里的紧固系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种磁流量计传感器，包括两个传感器端面、导管、装衬导管的衬里、和机械紧固件。传感器端面在传感器的每个端部上，用于连接传感器到过程流体流。导管连接两个传感器端面，用于传导过程流体流通过传感器。衬里在流量计传感器的每个端部处延伸跨过每个传感器端面的至少一部分，以在传感器的每个端部上形成平坦密封表面。衬里包括多个孔，机械紧固件通过所述多个孔以机械地连接衬里到流量计传感器，以防止衬里的移动。机械紧固件不延伸超过平坦密封表面。

Description

用于磁流量计衬里的紧固系统

技术领域

本发明主要涉及用于过程测量和控制的工业磁流量计。具体来说，本发明涉及具有衬里的磁流量计传感器。

背景技术

磁流量计确定流过在流量计的流量计传感器部分中的导管的传导流体的流量。磁流量计测量电压，该电压在流体移动通过在流量计传感器内产生的磁场时在垂直于流体流的方向中产生在流体上。在与流体接触并且定位在导管的相对两侧上的两个电极之间测量电压。导管壁必须是不导电的，或者如果导电，必须具有不导电衬里以防止短路在流体流上产生的电压。如果导管壁是导电的，两个电极还必须与导管壁电绝缘，并且必须穿过非导电衬里，以准确地测量所产生的电压。

聚四氟乙烯(PTFE)由于其耐用性和卓越的耐化学腐蚀而成为用于在磁流量计中的衬里的一种常见的材料选择。通过将圆筒形PTFE衬里插入流量计传感器的导管、加热衬里、并在导管的相对两端处向外张开衬里达到传感器端面的密封表面，将聚四氟乙烯衬里安装到磁流量计传感器。传感器端面是磁流量计连接进入载送待测量的流动的过程管道的位置。然而，张开过程不会留下衬里平坦停靠在密封表面上。PTFE的弹性性质导致张开的衬里弹回，远离密封表面，在张开的衬里和密封表面之间留下空隙。一旦安装，这个空隙通过法兰螺栓的夹紧载荷被关闭，所述法兰螺栓将磁流量计的密封表面连接到在过程管道上的法兰。然而，在流量计安装完成之前以及在处理和安装磁流量计期间，如果不正确处理和安装，衬里是容易移动。衬里的任何移动可能移动穿透衬里的电极，并导致过程流体在电极周围泄漏或者导致电极在导管壁上短路。

解决这个问题的一个方案已经采用粘合剂来将张开的衬里固定到密封表面。这要求使用能够克服PTFE的固有的耐化学腐蚀性的特殊化学制品，以产生适合用于粘接的表面。不幸地，这些特殊化学制品往往有害于人、环境或两者。

另一种方案通过根本不粘接衬里到密封表面，但是依靠在磁流量计的合适处理和安装中的明确、具体和详细指示来避免危险化学制品的危险。不幸地，这个方案依赖于那些处理和安装磁流量计的那些人遵守这样的指示。无论指示是多么优秀，不可能在所有情况下都遵守它们。因此，需要一种方案，其在所有情况下都防止衬里移动，并且不采用对人或环境有害的化学制品。

发明内容

本发明的实施例是用于检测过程流体流的流量的磁流量计传感器。该磁流量计传感器包括两个传感器端面、导管、装衬导管的衬里、和多个机械紧固件。传感器端面在磁流量计传感器的每一个端部上，用于将磁流量计传感器连接到过程流体流。导管连接两个传感器端面，用于传导过程流体流通过磁流量计传感器。装衬导管的衬里防止过程流体流和导管之间的物理接触。衬里沿导管的全长延伸，并且在磁流量计传感器的每个端部处延伸跨过每个传感器端面的至少一部分，以在磁流量计传感器的每个端部上形成平坦密封表面。衬里包括多个孔，所述多个机械紧固件通过所述多个孔以将衬里机械地连接到磁流量计传感器，以防止衬里的移动。机械紧固件不延伸超过平坦密封表面。

附图说明

图1是磁流量计系统的代表性视图，该磁流量计系统包括本发明的法兰类型的磁流量计传感器的实施例，该磁流量计传感器用于测量过程流体流的流量和将测量的流量传输到控制或监测系统。

图2A-2B图示图1的磁流量计传感器的实施例。

图3A-3B图示图1的磁流量计传感器的另一个实施例。

图4A-4B图示图1的磁流量计传感器的另一个实施例。

图5是另一个磁流量计系统的代表性视图，该磁流量计系统包括本发明的晶片类型的磁流量计传感器的实施例，该磁流量计传感器用于测量过程流体流的流量和将测量的流量传输到控制或监测系统。

图7A-7B图示图5的磁流量计传感器的另一个实施例。

具体实施方式

本发明是磁流量计传感器和系统，包括固定以克服在处理和安装磁流量计期间的移动的导管衬里。在现有技术相比，本发明不采用危险化学制品和胶粘剂来固定衬里，本发明也不依靠处理和安装磁流量计的人正确地遵守被设计为防止衬里移动的指示。

本发明通过采用机械紧固件以固定衬里到流量计传感器来防止衬里移动。重要的是，机械紧固件被连接为使得没有机械紧固件的任何部分延伸超过在流量计传感器的每个端部上的平坦密封表面。因此，机械紧固件不干扰在流量计传感器和载送过程流体的管法兰之间的有效密封。

图1是磁流量计系统的代表性视图，该磁流量计系统包括本发明的法兰类型的磁流量计传感器的实施例，该磁流量计传感器用于测量过程流体流的流量和将测量的流量传输到控制或监测系统。图1显示过程测量或控制点10，包括磁流量计系统12和过程管道14。磁流量计系统12包括磁流量计传感器16和过程变送器18。磁流量计传感器16包括在磁流量计传感器16的相对两端处的两个传感器端面22。在图1的实施例中，传感器端面22是法兰型端面。过程管道14包括管法兰20。还显示在图1中的是控制或监测系统24。过程管道14包含过程流体F的流。过程流体F是导电的。磁流量计系统12插入过程管道14的多段之间，并且传感器端面22中的每一个通过法兰螺栓26连接到管法兰20，使得过程流体F的流通过磁流量计传感器16。过程变送器18通过通信装置28连接到控制或监测系统24。通信装置28例如为二线式4-20mA控制回路。

在操作中，由磁流量计传感器16在垂直于过程流体F的流动方向的方向上产生磁场。磁场在垂直于过程流体F的流动和磁场的方向两者的方向上在过程流体F的流动上感应电压。感应电压的大小与通过磁流量计传感器16的过程流体F的速度成正比。感应电压由产生电压信号的电极30(在图2A和2B中显示)检测。电压信号被传导到过程变送器18，其中过程变送器18将检测到的电压转换成流量测量值，以及在通信装置28上将流量测量值传输到控制或监测系统24。

图2A-2B图示图1的磁流量计传感器的实施例。图2A是磁流量计传感器16的实施例的端视图。正如图2A所示，磁流量计传感器16包括传感器端面22、多个电极30、导管32、衬里34、多个机械紧固件36和多个螺栓孔38。传感器端面22包括第一端面部分40(图2B所示)和第二端面部分42。如上所述，在这个实施例中，传感器端面22是法兰型端面。螺栓孔38布置在圆形螺栓孔圆39中，相邻螺栓孔38在螺栓孔圆39上彼此相邻。如以上参考图1所描述的那样，在将磁流量计传感器连接16到过程管道14的管法兰20时螺栓孔38容纳法兰螺栓26。衬里34包括衬里延伸部44，衬里延伸部44是衬里34的延伸超过第一端面部分40到第二端面部分42的部分。衬里34还包括下文参照图2B描述的平坦密封表面45，参考图2B描述如下。

如图2A所示，衬里延伸部44延伸为多个部分或突出部，一个突出不在每对相邻螺栓孔38之间。突出部的使用防止衬里延伸部44干扰在螺栓孔38中法兰螺栓26的操作。然而，应理解，在本发明中，衬里延伸部44也可以是衬里34的无突出部的完整的、圆形延伸部，只要衬里34不干扰在螺栓孔38中的法兰螺栓26的操作。还应理解，本发明包括其中衬里延伸部44的多个突出部在每对相邻螺栓孔38之间延伸的实施例，以及其中并非所有的成对的相邻螺栓孔38都具有衬里延伸部44的在其间延伸的突出部的实施例。

图2B是图2A的磁流量计传感器16的横截面。图2B显示，磁流量计传感器16包括在传感器端面22之间延伸的金属导管壁48，导管壁48限定导管32。正如图2B所示，衬里34装衬导管32并延伸超过导管32到达在磁流量计传感器16的每个端部处的传感器端面22。如上所述，在每个传感器端面22处，衬里34延伸跨过第一端面部分40，衬里延伸部44延伸超过第一端面部分40到达第二端面部分42。在衬里34延伸跨过第一端面部分40的位置处，形成平坦密封表面45，平坦密封表面45在流量计传感器16的每个端部处限定密封平面P0。平坦密封表面45是流量计传感器16的表面，一旦安装，该表面物理地连接和密封导管32到过程管道14的管法兰20。因此，必然地，没有可能会干扰流量计传感器16到管法兰20的物理连接和密封的部分延伸超过平坦密封表面45。

如图2B所示，衬里34还包括多个孔46。孔46是在衬里延伸部44中的开口，机械紧固件36通过开口以将衬里34固定到第二端面部分42。正如图2B所示，这个实施例采用凸起法兰型连接，其中第一端面部分40包含在第一平面P1中并且第二端面部分42包含在第二平面P2中。一起考虑图2A和2B，螺栓孔38在第二平面P2处与传感器端面22相交叉。第一平面P1和第二平面P2两者都垂直于由导管32限定的轴线。第一平面P1比第二平面P2轴向地更远离在传感器端面22之间的中点M。在本实施例中，通过将衬里34固定到第二端面部分42，机械紧固件36可以延伸超过衬里34，但是将不会延伸超过在平面P0处的平坦密封表45。虽然在图2A和2B中图示的实施例显示用于衬里延伸部44的在相邻螺栓孔38之间延伸的每个部分的一个机械紧固件36和一个孔46，但应理解，本发明包括多个实施例，所述多个实施例包括多个机械紧固件36和多个孔，用于衬里延伸部44的在相邻螺栓孔38之间延伸的每个部分。

优选地，机械紧固件36是大致T形的，具有连接到第二端面部分42的底部部分和比孔46的直径宽的顶端部分，使得衬里延伸部44靠着第二端面部分42保持在合适的位置。顶端部分可以是如图2B所示的平坦靠在衬里延伸部44上，或可以是埋头，以帮助实现机械紧固件36的任何部分都不延伸超过平坦密封表面45的要求，如下文参考图4B显示的那样。通过焊接连接的机械紧固件36的示例包括有头式焊接螺柱(具有钉头尖顶的焊接螺柱)和抗剪连接件式焊接螺柱。这些焊接螺柱中的任一个的保持能力可以通过包括位于T形顶部部分和衬里延伸部44之间的垫圈来提高，T形顶部部分压住垫圈，垫圈的较大表面积压住衬里延伸部44。

在操作中，在过程流体F流动通过导管32时，由磁流量计传感器16中的磁性线圈(未显示)在垂直于导管32和垂直于电极30之间的线的方向上产生磁场。磁场在过程流体F中感应与过程流体F的速度成比例的电压，电压由电极30检测，电极30产生电压信号。连接到电极30的电线(未显示)将电压信号传导到过程变送器18，如上文参考图1讨论的那样。电极30穿透导管壁48和衬里34两者。因为导管壁48是导电的，在电极30和导管壁48之间需要绝缘体50。衬里34紧贴地围绕电极30装配，因此衬里34在磁流量计传感器16的安装之前或期间的任何移动将移动电极30。一旦安装和在操作中，电极30的这种移动可能导致过程流体F在电极30周围泄漏或导致电极30破坏绝缘体50或者相对于绝缘体50移动或在导管壁48上短路。然而，在本发明中，机械紧固件36将衬里34固定到第二端面部分42，防止衬里34在安装磁流量计16之前和期间移动。重要的是，因为机械紧固件36连接到第二端面部分42，因此机械紧固件36不干扰磁流量计传感器16对管法兰20的密封，只要没有机械紧固件36的任何部分延伸超过平坦密封表面45。

图3A-3B说明图1的磁流量计传感器的另一个实施例。与在图2A和2B中显示的实施例中图示的凸起法兰型连接相反，这个实施例采用平坦法兰型连接。除下文所述以外，图3A-3B的实施例与在图2A-2B中所示实施例相同。所有相同编号的部件如上文参考图1、2A和2B描述的一样。图3A是磁流量计传感器116的端视图。图3B是图3A中显示的磁流量计传感器116的横截面。一起考虑图3A和3B，除了传感器端面122和衬里134以外，磁流量计传感器116与磁流量计传感器16相同。传感器端面122包括第一端面部分140、第二端面部分142和凹槽143。衬里134包括衬里延伸部144，衬里延伸部144是衬里134的延伸超过第一端面部分140的部分。衬里134还包括在衬里134延伸跨过第一端面部分140处形成的平坦密封表面145，从而在流量计传感器116的每个端部上限定密封平面P0。平坦密封表面145是流量计传感器116的表面，一旦安装，该表面物理地连接和密封导管32到过程管道14的管法兰20。因此，必然地，没有延伸可能会干扰流量计传感器116至管法兰20的物理连接和密封的任何部分延伸超过平坦密封表面145。

如上所述，以及如在图3A和3B中显示，这个实施例采用平坦法兰型连接，其中第一端面部分140包含在第一平面P1内，第二端面部分142包含在第二平面P2内。螺栓孔38在第一平面P1处与传感器端面122相交。第一平面P1比第二平面P2轴向地更远离在传感器端面122之间的中点M。第二端面部分142位于在传感器端面122中的凹槽143的底部处，凹槽143优选是截头圆锥形形状，如图所示。可替换地，可以采用其他形状的凹槽143，例如圆柱形或半球形。衬里134装衬导管32，并在磁流量计传感器116的每个端部处延伸超过导管32到达传感器端面122。在每个传感器端面122处，衬里134延伸跨过第一端面部分140，并且衬里延伸部144延伸到凹槽143中并到达在凹槽143的底部处的第二端面部分142。因此，通过在第二端面部分142处将衬里134固定到传感器端面122，机械紧固件36可以延伸超过衬里134，但是将不超过在平面P0处的平坦密封表面145。

图3A-3B的实施例的操作以及包括连接装置的机械紧固件36的性质与以上描述的图2A-2B的实施例相同。机械紧固件36将衬里134固定到第二端面部分142，防止在安装磁流量计116之前和期间衬里134的移动。重要的是，机械紧固件36不干扰磁流量计传感器116对导管法兰20的密封，因为没有机械紧固件36的任何部分超过在平面P0处的平坦密封表面145。

图4A-4B说明图1的磁流量计传感器的另一个实施例。如在图3A-3B所示的实施，图4A-4B的实施例也是平坦法兰型连接。除下文所述以外，图4A-4B的实施例与在图2A-2B中所示实施例相同。所有相同编号的部件如上文参考图1、2A和2B描述的一样。图4A是磁流量计传感器216的端视图。图4B是图4A中显示的磁流量计传感器216的横截面。一起考虑图4A和4B，除了传感器端面222和衬里234以外，磁流量计传感器216与磁流量计传感器16相同。衬里234延伸跨过传感器端面222的一部分。衬里234包括在衬里234延伸跨过传感器端面222处形成的平坦密封表面245，从而在流量计传感器216的每个端部上限定密封平面P0。衬里234还包括多个孔246。平坦密封表面245是流量计传感器216的表面，一旦安装，该表面物理地连接和密封导管32到过程管道14的管法兰20。因此，必然地，没有可能会干扰流量计传感器216至管法兰20的物理连接和密封的任何部分延伸超过平坦密封表面245。

如在图4A和4B中显示，传感器端面222包含在第一平面P1内，螺栓孔38在第一平面P1处相交于传感器端面222。不像在图2A-3B所示的孔46，每个孔246包括在平坦密封表面245处的凹槽247。凹槽247的尺寸形成为容纳机械紧固件36(任选地包括垫圈，如上所述)的较宽顶部部分，但是不延伸通过衬里234的全面深度。因此，凹槽247在平行于平坦密封表面245的方向上具有比孔246的更接近传感器端面222的其余部分大的横截面积。一旦机械紧固件36的底部连接到传感器端面222，衬里234靠着传感器端面222被保持在合适的位置，因为机械紧固件36的顶部部分比在凹槽247和传感器端面222之间的孔246的直径宽。优选地，如图4B所示，凹槽247的形状是圆筒形的。代替地，可以采用其他形状的凹槽247，例如，截头圆锥形或半球形。在此实施例中，机械紧固件36的顶部是在衬里234中的在平面P0以下的埋头，使得没有机械紧固件36的任何部分延伸超过平坦密封表面245。

图5是另一个磁流量计系统代表性视图，该磁流量计系统包括本发明的磁流量计传感器的实施例，该磁流量计传感器用于测量过程流体流的流量和传输测量的流量到控制或监测系统。在图1、2A、2B、3A、3B、4A-4B的实施例中，磁流量计传感器是法兰型传感器。在图5、6A-6B、7A-7B的实施例中，磁流量计传感器是晶片型传感器。所有相同编号的部件如上文参考图1、2A-2B、3A-3B和4A-4B描述的以安阳。图5显示过程测量或控制点310，包括磁流量计系统312和过程管道314。磁流量计系统312包括磁流量计传感器316和过程变送器18。磁流量计传感器316包括在磁流量计传感器316的相对两端处的两个传感器端面322。在图5的实施例中，传感器端面322是晶片型端面。磁流量计系统312插入过程管道14的多段之间，每个传感器端面322通过法兰螺栓326固定到管法兰20，使得过程流体F的流通过磁流量计传感器316。法兰螺栓326比法兰螺栓26长很多，因为在安装晶片型传感器时，法兰螺栓326延伸磁流量计传感器316的全部长度并且固定在每一个管法兰20之间。图5的实施例的操作与上述图1的实施例的操作相同。

图6A-6B是图5的磁流量计传感器316实施例的图示。图6A是磁流量计传感器316的端视图。所有相同编号的部件如上文描述的一样。如图6A所示，磁流量计传感器316包括传感器端面322、电极30、导管32、衬里334、机械紧固件36和壳体341。壳体341在磁流量计传感器316的侧面上。如上所述，在这个实施例中，传感器端面322是晶片型端面。衬里334包括衬里延伸部344，衬里延伸部344是衬里334的延伸超过传感器端面322的部分。衬里334还包括参考图6B在下面描述的平坦密封表面345。

图6B是图6A的磁流量计传感器316的横截面。图6B显示磁流量计传感器316还包括在传感器端面322之间延伸的金属导管壁48，导管壁48限定导管32。正如图6B所示，衬里34装衬导管32，并延伸超过导管32到达在磁流量计传感器316的每个端部处的传感器端面322。衬里334还包括平坦密封表面345，平坦密封表面345在衬里334延伸跨过传感器端面322处形成，因而在流量计传感器316的每个端部上限定密封平面P0。平坦密封表面345是流量计传感器316的表面，一旦安装，该表面物理地连接和密封导管32到过程管道14的管法兰20。因此，必然地，没有可能会干扰流量计传感器316到管法兰20的物理连接和密封的部分延伸超过平坦密封表面345。

如上所述，在每个传感器端面322处，衬里334延伸跨过传感器端面322。如图6B中显示，衬里延伸部344延伸超过传感器端面322到壳体341。衬里334还包括多个孔46。孔46是在衬里延伸部344中的开口，机械紧固件36穿过所述开口孔以将衬里334固定到壳体341。如在图6A和6B中显示，这个实施例采用晶片型连接，平坦密封表面345几乎覆盖全部传感器端面322，留下小的空间用于机械紧固件36以将衬里334固定到流量计传感器316。通过将机械紧固件36连接到在磁流量计传感器316的侧面上的壳体341，衬里334固定到流量计传感器316，防止在安装流量计传感器316之前和期间移动衬里334。重要的是，因为机械紧固件36连接到远离传感器端面322和平坦密封表面345的壳体341，因此机械紧固件36不干扰磁流量计传感器316对管法兰20的密封。

图7A-7B图示图5的磁流量计传感器图的另一个实施例。与在图6A-6B中所示的实施例一样，图7A-7B的实施例也是晶片型流量计传感器。除下文所述之外，图7A-7B中显示的实施例与图6A-6B中显示的实施例相同。所有相同编号的部件如上文描述的一样。图7A是磁流量计传感器416的端视图。图7B是图7A中显示的磁流量计传感器416的横截面。一起考虑图7A和7B，除了传感器端面422和衬里434以外，磁流量计传感器416与磁流量计传感器316相同。衬里434延伸跨过传感器端面422的一部分。衬里434还包括在衬里434延伸跨过传感器端面422处形成的平坦密封表面145，从而在流量计传感器416的每个端部上限定密封平面P0。衬里434还包括多个孔446。平坦密封表面445是流量计传感器的表面，一旦安装，该表面物理地连接和密封导管32到过程管道14的管法兰20。因此，必然地，没有可能会干扰流量计传感器416至管法兰20的物理连接和密封的任何部分延伸超过平坦密封表面445。

如图7A和7B所示，传感器端面422包含在第一平面P1内。不像在图6A-6B中显示的孔46，每个孔446在平坦密封表面445处包括凹槽447。凹槽447的尺寸形成为容纳机械紧固件36(任选地包括垫圈，如上所述)的较宽顶部部分，但是不延伸通过衬里434的全面深度。因此，凹槽447在平行于平坦密封表面445的方向上具有比孔446的更接近传感器端面422的其余部分大的横截面积。一旦机械紧固件36的底部连接到传感器端面422，衬里434靠着传感器端面422被保持在合适的位置，因为机械紧固件36的顶部部分比在凹槽447和传感器端面422之间的孔446的直径宽。优选地，如图7B所示，凹槽447的形状是圆筒形。可替换地，可以采用其它形状的凹槽447，例如，截头圆锥形或半球形。在此实施例中，机械紧固件36的顶部是在衬里434中的在平面P0以下的埋头，使得没有机械紧固件36的任何部分延伸超过平坦密封表面445。

虽然本发明的方法适用于所有实施例，但参考图2A和2B描述本发明的方法，该方法用于防止装衬流量计传感器的衬里的移动，同时使衬里延伸跨过在流量计传感器的相对端部处的两个传感器端面中的每一个，以在流量计传感器的每个端部处产生平坦密封表面。该方法通过将衬里34插入流量计传感器16的导管32开始。最初，衬里34是在每个端部处具有孔46的圆筒形管。一旦被插入，衬里34张开到传感器端面22上。机械紧固件36插入多个孔46中的每一个，并且插入的机械紧固件36连接到流量计传感器等16，使得没有机械紧固件36延伸超过在流量计传感器16的每个端部处的平坦密封表面45。任选地，在被插入导管32以后，在将衬里32张开到传感器端面22上之前，可以加热衬里34。

机械紧固件36优选地通过焊接而被连接。可以采用利用诸如电阻点焊之类的电阻焊接，或者利用使用螺柱焊枪的弧焊。优选地，采用凸焊，其中阻抗的弧或最高点被限制到从机械紧固件36的底部突起的小金属片。小突起快速地和可控地融化，产生一致的焊缝接头，对流量计传感器16的影响相对小。通过采用电容放电螺柱焊机实现进一步的焊接控制，该电容放电螺柱焊机使用充电的电容组迅速地提供用于凸焊的稳定量的能量。

可替换地，多个孔可以钻进流量计传感器16并且倾斜以提供螺纹，可以通过所述螺纹连接能够兼容的螺纹机械紧固件36。然而，当连接至如在例如上文参考图2A和2B描述的实施例中的传感器端面22时，这是不太可取的，因为传感器端面22是法兰型端面，关于其强度可能需要由独立机构认证。将孔钻入传感器端面22可能会导致法兰连接的认证无效。相比之下，焊接机械紧固件36可以避免这种改变和最小化对传感器端面22的结构的干扰。如果机械紧固件36通过凸焊而被连接，尤其是如此。

本发明的用于防止装衬磁流量计的导管的衬里的移动的可替换方法采用机械紧固件36的另一个示例，即具有螺母的螺纹焊接螺柱。不同于以上所述机械紧固件36的示例，螺纹焊接螺柱可以首先被焊接到流量计传感器16上的合适位置，并且然后衬里34可以被加热，并且张开到传感器端面22上，孔46套在螺纹焊接螺柱上。然后可以将螺母拧到螺纹焊接螺柱上，将衬里34保持在合适的位置。

在本发明中，磁流量计系统包括磁流量计传感器，其中，通过使衬里延伸超过在传感器端面上的密封表面到流量计传感器的非密封表面，导管衬里被固定为克服在处理和安装期间的移动。机械紧固件通过衬里中的孔将衬里固定到非密封表面。通过将衬里固定到非密封表面，机械紧固件不干扰流量计传感器和载送过程流体的管法兰之间的有效密封。与现有技术相比，本发明不采用危险化学制品和粘合剂来固定衬里，本发明也不依靠处理和安装磁流量计的那些人正确地遵守被设计为防止衬里移动的指示。

虽然已经参照示例实施例说明本发明，但本领域技术人员应理解，在没有背离本发明的范围的情况下可以进行各种变化并且等同物可以取代其元件。此外，在不背离基本范围的情况下，可以作出许多修改以使特定情况或材料适应本发明的教诲。因此，期望的是，本发明不限于所披露的具体实施例，而是本发明将包括落入附后权利要求的范围内的全部实施例。

Claims (25)

1.一种磁流量计传感器，用于检测过程流体流的流量，所述磁流量计传感器包括：

两个传感器端面，每一个传感器端面在磁流量计传感器的一个端部上，用于将磁流量计传感器连接到过程流体流；

导管，所述导管连接所述两个传感器端面，用于传导过程流体流通过磁流量计传感器；

装衬所述导管的衬里，用于防止过程流体流和导管之间的物理接触；所述衬里沿着导管的全长延伸，并且在磁流量计传感器的每个端部处延伸跨过每个传感器端面的至少一部分，以在传感器的每个端部处形成平坦密封表面；在每个端部上的所述衬里包括多个孔；和

多个机械紧固件，所述多个机械紧固件通过所述多个孔以将在传感器的每个端部上的衬里机械地连接到磁流量计传感器，以防止衬里的移动，其中所述多个机械紧固件不延伸超过在磁流量计传感器的每个端部处的平坦密封表面。

2.根据权利要求1所述的磁流量计传感器，其中衬里是聚四氟乙烯衬里。

3.根据权利要求1所述的磁流量计传感器，进一步包括穿透导管和衬里的用于测量过程流体流上的电压的多个电极，所述多个电极物理接触衬里使得所述多个机械紧固件防止所述多个电极的移动。

4.根据权利要求1所述的磁流量计传感器，其中：所述多个机械紧固件机械地连接到不在任何传感器端面上的表面。

5.根据权利要求1所述的磁流量计传感器，其中所述两个传感器端面中的每一个包括：

在该传感器端面的第一平面处的第一端面部分；和

在该传感器端面的第二平面处的第二端面部分，第二端面部分包括形成螺栓孔圆的多个螺栓孔；

其中该传感器端面的第一平面比该传感器端面的第二平面轴向地进一步远离两个传感器端面之间的中点；并且所述多个机械紧固件机械地连接到在所述第二平面处的第二端面部分。

6.根据权利要求1所述的磁流量计传感器，其中所述两个传感器端面中的每一个还包括：

在该传感器端面的第一平面处的第一端面部分，所述第一端面部分包括形成螺栓孔圆的多个螺栓孔；

在该传感器端面的第二平面处的第二端面部分；

其中该传感器端面的第一平面比该传感器端面的第二平面轴向地进一步远离两个传感器端面之间的中点；并且所述多个机械紧固件机械地连接到在所述第二平面处的第二端面部分。

7.根据权利要求1所述的磁流量计传感器，其中在衬里中的所述多个孔中的每一个包括：

外部凹槽部分，适于保持机械紧固件的一部分，使得机械紧固件不延伸超过平坦密封表面；和

内部部分，适于允许机械紧固件通过，用于机械连接到传感器端面的一部分。

8.根据权利要求1所述的磁流量计传感器，其中所述多个机械紧固件通过点焊、凸焊、弧焊和电阻焊中的至少一种连接到磁流量计传感器。

9.根据权利要求1所述的磁流量计传感器，其中所述多个机械紧固件是有头式焊接螺柱、抗剪连接件式焊接螺柱、以及螺纹焊接螺柱和螺母的组合中的至少一种。

10.根据权利要求1所述的磁流量计传感器，其中所述多个机械紧固件通过螺纹连接来连接到磁流量计传感器。

11.一种磁流量计系统，用于测量过程流体流的流量和传输所测量的流量到控制或监测系统，所述磁流量计系统包括：

过程变送器，用于与所述控制或监测系统通信；和

磁流量计传感器，电连接到过程变送器，以提供代表过程流体流的被检测到的流量的信号，所述磁流量计传感器包括：

两个传感器端面，每一个传感器端面在磁流量计传感器的每一个端部上，用于将磁流量计传感器连接到过程流体流；

导管，所述导管连接所述两个传感器端面，用于传导过程流体流通过磁流量计传感器；

装衬所述导管的衬里，用于防止过程流体流和导管之间的物理接触；所述衬里沿导管的全长延伸，并且在磁流量计传感器的每个端部处延伸跨过每个传感器端面的至少一部分，以在磁流量计传感器的每个端部处形成平坦密封表面；在每个端部上的所述衬里包括多个孔；和

多个机械紧固件，所述多个机械紧固件通过所述多个孔以将在磁流量计传感器的每个端部上的衬里机械地连接到流量计传感器，以防止衬里的移动，其中所述多个机械紧固件不延伸超过在磁流量计传感器的每个端部处的平坦密封表面。

12.根据权利要求11所述的磁流量计系统，其中衬里是聚四氟乙烯衬里。

13.根据权利要求11所述的磁流量计系统，进一步包括穿透导管和衬里的用于测量过程流体流上的电压的多个电极，所述多个电极物理接触衬里使得所述多个机械紧固件防止所述多个电极的移动。

14.根据权利要求11所述的磁流量计系统，其中：所述多个机械紧固件机械地连接到不在任何传感器端面上的表面。

15.根据权利要求11所述的磁流量计系统，其中所述两个传感器端面中的每一个包括：

在该传感器端面的第一平面处的第一端面部分；和

在该传感器端面的第二平面处第二端面部分，第二端面部分包括形成螺栓孔圆的多个螺栓孔；

其中该传感器端面的第一平面比该传感器端面的第二平面轴向地进一步远离两个传感器端面之间的中点；并且所述多个机械紧固件机械地连接到在所述第二平面处的第二端面部分。

16.根据权利要求11所述的磁流量计系统，其中所述两个传感器端面中的每一个还包括：

在该传感器端面的第一平面处的第一端面部分，所述第一端面部分包括形成螺栓孔圆的多个螺栓孔；

在该传感器端面的第二平面处的第二端面部分；

其中该传感器端面的第一平面比该传感器端面的第二平面轴向地进一步远离两个传感器端面之间的中点；并且所述多个机械紧固件机械地连接到在所述第二平面处的第二端面部分。

17.根据权利要求11所述的磁流量计系统，其中在衬里中的所述多个孔中的每一个包括：

外部凹槽部分，适于保持机械紧固件的一部分，使得机械紧固件不延伸超过平坦密封表面；和

内部部分，适于允许机械紧固件通过，用于机械连接到传感器端面的一部分。

18.根据权利要求11所述的磁流量计系统，其中所述多个机械紧固件通过点焊、凸焊、弧焊和电阻焊中的至少一种连接到磁流量计传感器。

19.根据权利要求11所述的磁流量计系统，其中所述多个机械紧固件是有头式焊接螺柱、抗剪连接件式焊接螺柱、以及螺纹焊接螺柱和螺母的组合中的至少一种。

20.根据权利要求11所述的磁流量计系统，其中所述多个机械紧固件通过螺纹连接来连接到磁流量计传感器。

21.一种方法，用于防止装衬磁流量计传感器的导管的衬里的移动，同时使衬里在磁流量计传感器的相对端部处延伸跨过两个传感器端面中的每一个，以在磁流量计传感器的每一个端部处产生平坦密封表面，所述方法包括下述步骤：

将衬里插入导管；

将衬里张开到磁流量计传感器的传感器端面上；

将机械紧固件插入在张开的衬里中的多个孔中的每一个中；以及

将插入的机械紧固件中的每一个连接到磁流量计传感器，使得所述多个机械紧固件不延伸超过在磁流量计传感器的每个端部处的平坦密封表面。

22.根据权利要求21所述的方法，其中连接插入的机械紧固件中的每一个的步骤包括通过点焊、凸焊、弧焊和电阻焊中的至少一种将机械紧固件连接到磁流量计传感器。

23.根据权利要求21所述的方法，其中连接插入的机械紧固件中的每一个的步骤包括使用螺柱焊枪和电容放电螺柱焊机中的至少一种将机械紧固件焊接到磁流量计传感器。

24.根据权利要求21所述的方法，其中连接插入的机械紧固件中的每一个的步骤包括将机械紧固件螺纹连接到磁流量计传感器中。

25.根据权利要求21所述的方法，进一步包括：在将衬里张开到传感器端面上之前加热插入的衬里。

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