CN105849510A - 线圈 - Google Patents

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Abstract

线圈(1)包括主体(11)，主体(11)具有从由第一端面形成的主体的一个端部(11+)延伸至远离所述端部(11+)并由第二端面形成的主体的端部(11#)的通道开口(11A、11A’)，包括线圈架(12)，线圈架(12)具有从由第一端面形成的线圈架的一个端部(12+)延伸至远离所述第一端并由第二端面形成的线圈架的端部(12#)的通道开口(12A)。线圈架(12)相对于主体(11)布置成使得线圈架的第二端面面对主体并且中空空间(20)形成在线圈架的第二端面与主体的第一端面之间，并且线圈架中的通道开口(12A)与主体中的通道开口(11A)对齐。线圈(1)另外包括螺钉(13)，螺钉(13)不仅被线圈架中的通道开口接收而且被主体中的通道开口接收，用于将线圈架和主体机械连接；包括线圈导线，线圈导线绕线圈架卷绕并且由导电材料构成；并且也包括至少两条连接线(111、112)，至少两条连接线(111、112)每个定位在形成于线圈架与主体之间的中间空间中的部分中，该至少两条连接线中的一条连接线(111)具有至少一个芯(111A)，该芯(111A)与线圈导线的一个端部(14+)导电连接并且由导电材料构成，而至少两条连接线中的一条连接线(112)具有至少一个芯(112A)，该芯(112A)与线圈导线的一个端部(14#)导电连接并且由导电材料构成。线圈还特别旨在用于振动型测量变换器。

Description

线圈
技术领域
本发明涉及一种线圈，特别是应用于振动型的测量变换器中的线圈，特别也是适合形成振荡激励器和/或振荡传感器的线圈。此外，本发明涉及一种具有这种线圈的振动型的测量变换器。
背景技术
电子振动测量装置用于工业测量技术中，特别是还与自动化制造过程的控制和监视有关，用于高度精确地断定测量变量中的一个或多个，特别是在例如管道的过程管线中流动的例如液体或气体的介质的质量流量、密度和/或粘度。电子振动测量装置通常借助于测量装置电子设备(其最常借助于至少一个微处理器形成)以及振动型的测量变换器形成，该振动型的测量变换器与测量装置电子设备电气连接并且在工作期间被待测量的介质流经。例如实例化为所谓的四导体装置或也所谓的双导体装置的这种测量装置已经公知很长时间，特别是以科里奥利质量流量、密度测量装置的形式或也以粘度、密度测量装置的形式，并且建立在工业用途中。除了别的外，在US-A 2006/0081069、US-A 2004/0123645、US-A2006/0096390、US-A 2007/0062309、US-A2007/0119264、US-A 2008/0047362、US-A 2008/0190195、US-A2008/0250871、US-A 2010/0005887、US-A 2010/0011882、US-A2010/0257943、US-A 2011/0161017、US-A 2011/0219872、US-A2011/0265580、US-A 2012/0123705、US-A 2013/0042700、US-A4,491,009、US-A 4,524,610、US-A 4,756,198、US-A 4,777,833、US-A4,801,897、US-A 4,876,898、US-A 4,996,871、US-A 5,287,754、US-A5,291,792、US-A 5,349,872、US-A 5,531,126、US-A 5,705,754、US-A5,796,010、US-A 5,796,011、US-A 5,831,178、US-A 5,945,609、US-A5,965,824、US-A 6,006,609、US-A 6,092,429、US-B 6,223,605、US-B6,311,136、US-B 6,477,901、US-B 6,513,393、US-B 6,651,513、US-B6,666,098、US-B 6,711,958、US-B 6,840,109、US-B 6,920,798、US-B7,017,424、US-B 7,077,014、US-B 7,200,503、US-B 7,216,549、US-B7,325,462、US-B 7,360,451、US-B 7,792,646、WO-A 00/34748、WO-A01/02 816、WO-A 2007/043996、WO-A 2008/059262、WO-A 2013/092104、WO-A 85/05677、WO-A 88/02853、WO-A 89/00679、WO-A 94/21999、WO-A95/03528、WO-A 95/16897、WO-A 95/29385、WO-A 98/02725以及WO-A 99/40 394中描述了这种电子振动测量装置、相应地合适的测量变换器的实例。
其中所示的测量装置的测量变换器包括至少一根至少部分笔直的和/或至少部分弯曲的、例如U形、V形、S形、Z形或Ω形的测量管，该测量管具有用来引导介质的由管壁包围的管腔。
这种测量变换器的至少一根测量管适于引导管腔中的介质并且同时被致使振动使得其执行绕静止位置的具有希望频率的希望振荡，即机械振荡，该希望频率还由介质的密度共同确定并且因此可用作密度的量度。在传统电子振动测量装置的情况下，通常，在自然共振频率上的弯曲振荡用作希望振荡，例如，与测量变换器固有的自然弯曲振荡的基本模式对应的这种弯曲振荡，在该基本模式下，测量管的振荡是具有正好一个振荡波腹的共振振荡。在至少部分弯曲的测量管的情况下，希望振荡另外通常实例化成，使得测量管绕虚拟地连接测量管的入口侧端和出口侧端的虚拟振荡轴线以钟摆状的方式运动作为一种端夹紧悬臂，而相比之下，在具有笔直测量管的测量变换器的情况下，希望振荡最常是在振荡的单个虚拟平面上的弯曲振荡。此外已知的是，为了在测量装置的工作期间执行测量变换器的重复回顾以激励至少一根测量管的目的，有时也临时持续一段时间以既执行在共振之外的振荡又评估在共振之外的振荡，诸如US-A 2012/0123705所述，例如以尽可能早地检测到至少一根测量管的可能损坏、能够引起测量精度和/或相应测量装置的操作安全性的的不期望减小的损坏。
在具有两个测量管的测量变换器的情况下，这些最常既经由在测量管之间的入口侧和连接法兰的入口侧上延伸的分配器件又经由在测量管之间的出口侧和连接法兰的出口侧上延伸的分配器件集成到具体过程管线中。在具有单个测量管的测量变换器的情况下，该单个测量管最常既经由在入口侧上的连接管开口又经由在出口侧上的连接管开口与过程管线连通。此外，具有单个测量管的测量变换器另外包括一个或多个部件中的至少一个反向振荡器。反向振荡器例如实例化成管状、盒状或板状并且联接到在入口侧上的第一联接区处的测量管和在出口侧上的第二联接区处的测量管。在工作期间，反向振荡器基本上与测量管相反地静止或振荡。借助于测量管和反向振荡器形成的测量变换器的内部部件最常特别是以使内部部件能够相对于测量变换器壳体振荡的方式，借助于在保护测量变换器壳体中的两根连接管保持独立，在工作期间，测量管经由这两根连接管与过程管线连通。在具有单个的、基本上笔直的测量管的例如US-A 5,291,792、US-A 5,796,010、US-A 5,945,609、US-B 7,077,014、US-A 2007/0119264、WO-A 01/02 816和WO-A 99/40394所示的测量变换器的情况下，诸如在传统测量变换器的情况下很常见的是该测量管和反向振荡器基本上相对于彼此同轴定向。因此，反向振荡器实例化为基本上笔直的中空圆柱并且布置在测量变换器中，使得测量管至少部分地被反向振荡器护封。特别是也在钛、钽或锆应用于测量管的情况下，这种反向振荡器所用的材料最常是比较成本有效的钢类型，诸如例如结构钢或易切削钢。
为了至少一根测量管的振荡、特别是希望振荡的主动激励、相应地维护，振动型的测量变换器另外具有至少一个机电振荡激励器，该至少一个机电振荡激励器在工作期间差别地作用在至少一根测量管以及在给定情况下存在的反向振荡器、相应地在给定情况下存在的其它测量管上。振荡激励器借助于一对电气连接线例如以连接导线的形式和/或以柔性电路板的导电迹线的形式与测量装置电子设备电气连接，并且用于将借助于激励器信号馈送的电激励功率转换成作用在由振荡激励器形成的至少一根测量管上的接合点处的驱动力，特别是通过由测量装置电子设备产生并且对应地调节成、即至少本身匹配成改变至少一根测量管的振荡特性的电激励器信号来操作。
常见市售的振动型的测量变换器的振荡激励器通常构造为一种根据电动力学原理工作的、即借助于线圈形成的振荡线圈-在具有测量管及与其联接的反向振荡器的测量变换器的情况下，最常固定到后者-又用作与至少一个线圈相互作用的衔铁，永久磁铁，该永久磁铁对应地固定到待移动的测量管。永久磁铁和线圈在这种情况下通常定向成使得它们基本上彼此同轴延伸。此外，在传统测量变换器的情况下，振荡激励器最常实例化并放置成使得其基本上中心地作用在至少一根测量管上。作为不是中心地且直接地作用在测量管上的振荡激励器的替代，诸如例如除了别的外，在上述US-A 6,092,429中所公开的，也能够使用激励器机构，该激励器机构借助于没有固定在测量管的中心而是相反地在其入口侧上或其出口侧上的用来主动激励至少一根测量管的机械振荡的两个振荡激励器形成，或者，诸如例如除了别的外，在US-B 6,223,605或者US-A 5,531,126中提供的，也借助于作用在给定情况下存在的反向振荡器和测量变换器壳体之间的振荡激励器形成。
为了记录至少一根测量管的振荡运动，特别是对应于希望振荡的振荡运动，上述类型的测量变换器此外具有安装在测量管上的，例如借助于一对电气连接线与测量装置电子设备电气连接的至少一个谐振传感器，该至少一个谐振传感器适于将振荡运动转换成表示这种振荡运动并包含与希望频率对应的信号频率的振荡测量信号并且将振荡测量信号提供给测量装置电子设备，例如即借助于至少一个处理器形成的测量装置电子设备的测量电路和工作电路，用于进一步处理。在常见市售电子振动密度测量装置的测量变换器的情况下，谐振传感器最常同样为电动力学类型，因此以螺线管的方式构造。因此，这种传感器布置的谐振传感器也最常同样分别借助于固定在测量管上的永久磁铁和至少一个线圈-例如固定至在给定情况下存在的其它测量管的或固定至在给定情况下存在的反向振荡器-形成并且被永久磁铁的磁场穿过。由于至少一根测量管的振荡运动，线圈至少有时提供感应测量电压。
由于至少一根测量管的希望振荡-特别是对于其中至少一根测量管的希望振荡是弯曲振荡的情况-，如已知的，也能够在流动介质中引起取决于瞬时质量流量的科里奥利力。这些科里奥利力又能够引起取决于质量流量的科里奥利振荡。科里奥利振荡叠加在希望振荡上并且具有希望频率。这以这样的方式发生，使得在执行希望振荡并且同时被介质流经的至少一根测量管的入口侧振荡运动和出口侧振荡运动之间的传播时间、相应地相位差能够被检测到，该传播时间、相应地相位差又取决于质量流量并且因此也可用作质量流量测量的量度。在至少部分弯曲的测量管的情况下，在希望振荡所选择的形式是振荡形式的情况下，在该振荡形式中，测量管被致使像以端夹紧悬臂的形式的钟摆一样运动，所产生的科里奥利振荡例如对应于那个弯曲振荡模式-有时也被称为扭曲模式-在该模式下，测量管执行绕与虚拟振荡轴线垂直地指向的虚拟旋转振荡轴线的旋转振荡，而相比之下，在笔直的测量管的情况下，其希望振荡实例化为在振荡的单个虚拟平面上的弯曲振荡，科里奥利振荡例如演变为基本上与希望振荡共面的弯曲振荡。对于上面已经提到的情况，在该情况下，借助于对密度补充的测量装置，此外在测量变换器中引导的相应介质的质量流量也应被断定，上述类型的测量变换器具有为了记录不仅至少一根测量管的入口侧振荡运动而且至少一根测量管的出口侧振荡运动并且产生受待测量的质量流量影响的至少两个电振荡测量信号的目的，此外最常沿测量管彼此间隔开的两个或更多个振荡传感器，其实例化并布置成使得通过其产生并引导至测量装置电子设备的振荡测量信号具有不仅诸如在各种情况下已经提到的希望信号分量，而且此外取决于质量流量的在两个振荡测量信号的希望信号分量之间的传播时间、相应地相位差，该传播时间、相应地相位差是可测量的。对测量质量流量的替代或补充，还有对测量密度的补充，这是-诸如已经提到的，相应地除了别的外，在上面US-A 2011/0265580中示出的-另外也能够借助于这种振动型的测量变换器、因此借助于由其形成的电子振动密度测量装置，也能够补充地并直接地例如基于激励、相应地维持希望振荡所需的电激励功率，相应地基于希望振荡的衰减来测量所通过的流动介质的粘度并输出以合格粘度测量值的形式的粘度，该希望振荡的衰减基于激励功率断定。
在所述类型的测量变换器的情况下-例如形成振荡激励器或振荡传感器-所应用的线圈通常包括线圈支撑，例如，诸如塑料的合成材料的线圈支撑和/或陶瓷和/或金属的线圈支撑。线圈支撑具有笔直的通道，该笔直的通道从由第一端面形成的线圈支撑的第一端延伸至远离第一端并由第二端面、特别是与第一端面平行的第二端面形成的线圈支撑的第二端。例如铜或铂、相应地其合金的导电材料的线圈导线、例如涂有电绝缘漆层的线圈导线绕线圈支撑卷绕。这种线圈的最后安装通常使用定位于线圈支撑的通道中的螺钉来进行，以将携带线圈支撑的线圈导线附连至相应测量变换器的反向振荡器、相应地附接至相应测量变换器的测量管。通常，此后，因此在线圈已经位于安装位置上的情况下，两条连接线中的每条导电连接、例如即手动焊接至线圈导线的相应端。
由于待制造的测量变换器的各个已经接合在一起的组件之间的距离通常非常小，特别是在较小标称直径、相应地具有比较小的测量管的测量变换器的情况下，显著灵巧量度在处理连接线相应地焊接、铜焊所需的操作装置、诸如例如对应的手焊装置、相应地对应焊接材料的情况下是必须的。首先，这与产生未被识别的、有缺陷的焊接连接的对应增大的风险结合。而且，在将连接线焊接、铜焊至位于安装位置上的线圈的情况下，有撕裂最常非常细的线圈导线的、相应地损坏线圈导线的同样仅非常薄的绝缘层的、因此损坏甚至破坏线圈的增大风险。
发明内容
因此，本发明的目的是提供线圈，在这种线圈的情况下，在一方面，线圈导线和连接线的连接被简化，并且在这种线圈的情况下，在另一方面，在连接线圈导线和连接线的过程中或之后破坏线圈的风险与传统线圈相比减小了；这特别是也在线圈应用于振动型的测量变换器的情况下。
为了实现该目的，本发明涉及线圈，例如用于振动型的测量变换器的线圈，包括：
-平台，例如金属材料的平台和/或圆柱形和/或圆盘形平台，该平台具有通道，例如笔直通道和/或由具有内螺纹的平台内表面包围的通道，即从由第一端面形成的平台的第一端延伸至远离第一端并由第二端面、例如与第一端面平行的第二端面形成的平台的第二端的通道。
-线圈支撑，例如合成材料和/或陶瓷和/或金属的线圈支撑，即具有通道、例如笔直的通道的线圈支撑，该通道从由第一端面形成的线圈支撑的第一端延伸至远离第一端并由第二端面、例如与第一端面平行的第二端面形成的线圈支撑的第二端，其中，线圈支撑相对于平台布置成，使得
--线圈支撑的第二端面面对平台并且中间空间形成在线圈支撑的第二端面与平台的第一端面之间，并且
--线圈支撑的通道与平台的通道对齐，例如，以这样的方式使得螺钉可定位成延伸不仅穿过线圈支撑的通道而且穿过平台的通道；
-螺钉，该螺钉不仅被线圈支撑的通道容纳而且被平台的通道容纳，例如，即延伸超过平台的第二端并/或实例化为沉头螺钉的螺钉，该螺钉用于线圈支撑和平台的机械连接。
-导电材料的线圈导线，例如金属线圈导线，例如即铜或铜合金的线圈导线或者铂或铂合金的线圈导线，以及/或涂有电绝缘漆层的线圈导线，该线圈导线绕线圈支撑卷绕；
-以及至少两条连接线，在各种情况下，该至少两条连接线部分地放置在形成于线圈支撑和平台之间的中间空间中，例如，借助于在中间空间内产生的力互锁来固定的连接线，该连接线中，
--第一连接线具有至少一个导电材料的导体，例如，金属导体和/或至少部分被织物绝缘层包裹的导体，例如，即银或银合金的导体或者铜或铜合金的导体，该导体与线圈导线的第一端导电连接，以及
--第二连接线具有至少一个导电材料的导体，例如，金属导体和/或至少部分被织物绝缘层包裹的导体，例如，即银或银合金的导体或者铜或铜合金的导体或与第一连接线的导体相同的材料的导体，并且第二连接线的导体与线圈导线的第二端导电连接。
而且，本发明还涉及振动型的测量变换器，包括：
-至少一根测量管，例如，至少部分笔直的测量管和/或至少部分弯曲的测量管，其中，测量管在任一情况下具有由管壁包围的管腔并适于引导在管腔中的可流动介质，例如气体和/或液体，并且同时被致使振动，例如，以这样的方式使得金属管执行绕与其相关联的静态静止位置的机械振荡，该振荡适合于引起在流动介质中的取决于质量流量的科里奥利力，并且/或使得金属管执行绕与其相关联的静态静止位置的机械振荡，该振荡适合于引起在流动介质中的取决于介质粘度的摩擦力，并且/或使得金属管执行绕与其相关联的静态静止位置的机械振荡，该振荡适合于引起在流动介质中的取决于介质密度的惯性力；
-永久磁铁，该永久磁铁与至少一根测量管连接，例如即向外地固定在其管壁上；
-以及如前述权利要求中的任一项所述的线圈，其中，线圈被永久磁铁的磁场穿过。
在本发明的线圈的第一实施例中，提供的是，平台的第一端面具有至少一个腔，例如与其通道横向间隔开的腔和/或沟槽形腔，该至少一个腔用来容纳至少两条连接线中的至少一条，例如，即用来容纳不仅第一连接线而且第二连接线。进一步演变本发明的这个实施例，另外提供的是，平台的第一端面具有第一腔，例如与其通道横向间隔开的第一腔和/或沟槽形第一腔，该第一腔用来容纳第一连接线；以及第二腔，例如与其通道横向间隔开的第二腔和/或沟槽形第二腔和/或与第一腔平行的第二腔，该第二腔用来容纳第二连接线；并且提供的是第一连接线被第一腔部分地容纳而第二连接线被第二腔部分地容纳。
在本发明的线圈的第二实施例中，提供的是，线圈支撑的第二端面具有至少一个腔，例如与其通道横向间隔开的腔和/或沟槽形腔，该至少一个腔用来容纳至少两条连接线中的至少一条，例如，即用来容纳不仅第一连接线而且第二连接线。
在本发明的线圈的第三实施例中，提供的是，线圈支撑和平台布置成使得平台的第一端面和线圈本体的第二端面彼此面对，例如，以这样的方式使得线圈本体和平台彼此齐平地接触。
在本发明的线圈的第四实施例中，提供的是，线圈支撑具有卷绕段，例如中空圆柱形卷绕段；接近卷绕段的第一端的第一边缘段，例如中空圆柱形第一边缘段和/或突出以形成环形卷绕限制表面的第一边缘段；以及接近远离第一端的卷绕段的第二端的第二边缘段，例如具有截头圆锥形轮廓的第二边缘段和/或突出以形成环形卷绕限制表面的第二边缘段，并且即，线圈导线卷绕在卷绕段上。进一步演变本发明的这个实施例，另外提供的是，线圈支撑的通道具有在第二边缘段内的例如台阶形横截面变化，例如以这样的方式使得螺钉的螺钉头的支承面形成；并且/或螺钉具有螺钉头并放置在线圈支撑内使得螺钉头定位于第二边缘段内。
在本发明的线圈的第五实施例中，提供的是，螺接借助于螺钉形成，该螺接将轴向夹紧力传递给线圈支撑，即夹紧力作用在螺钉的虚拟纵向轴线的方向上，例如以这样的方式使得线圈支撑和/或螺钉具有弹性变形。
在本发明的线圈的第六实施例中，提供的是，平台和线圈支撑与连接线一起适于引起在中间空间中的固定连接线的基于力的互锁，该基于力的互锁例如具有取决于借助于螺钉传递给线圈支撑的夹紧力的摩擦力。
在本发明的线圈的第七实施例中，提供的是，线圈导线由铜或铜合金构成。
在本发明的线圈的第八实施例中，提供的是，第一连接线的导体由银或银合金构成。
在本发明的线圈的第九实施例中，提供的是，第二连接线的导体由与第一连接线的导体相同的材料构成。
在本发明的线圈的第十实施例中，提供的是，第一连接线的导体至少部分被织物绝缘层、例如玻璃纤维绝缘层包裹。
在本发明的线圈的第十一实施例中，提供的是，第二连接线的导体至少部分被与第一连接线的导体相同的绝缘层包裹。
在本发明的线圈的第十二实施例中，提供的是，线圈支撑由合成材料，例如热塑性合成材料，例如聚醚醚酮(PEEK)构成。
在本发明的线圈的第十三实施例中，提供的是，第一连接线的导体通过材料结合与线圈导线的第一端连接。
在本发明的线圈的第十四实施例中，提供的是，第二连接线的导体通过材料结合与线圈导线的第二端连接。
在本发明的线圈的进一步演变中，线圈进一步包括形成部，例如合成材料和/或陶瓷和/或金属的形成部和/或与线圈支撑相同的材料的形成部，其中形成部具有通道，例如笔直的通道，该通道从由第一端面形成的形成部的第一端延伸至远离第一端并由第二端面、例如与第一端面平行的第二端面形成的形成部的第二端。进一步地，在本发明的这个进一步演变的情况下，提供的是，形成部放置在形成于线圈支撑和平台之间的中间空间中并相对于线圈支撑和平台布置成使得形成部的通道不仅与平台的通道而且与线圈支撑的通道对齐，例如以这样的方式使得螺钉能够延伸穿过对齐的通道；并且螺钉也被形成部的通道部分地容纳。
在本发明的线圈的这个进一步演变的第一实施例中，提供的是，形成部相对于线圈支撑和平台布置成使得形成部的第一端面面对线圈支撑而形成部的第二端面面对平台，例如以这样的方式使得形成部和平台彼此齐平接触而/或形成部和线圈支撑彼此齐平接触。
在本发明的线圈的这个进一步演变的第二实施例中，提供的是，形成部的第一端面具有至少一个腔，例如与其通道横向间隔开的腔和/或沟槽形腔，该至少一个腔用来容纳至少两条连接线中的至少一条，例如，即用来容纳不仅第一连接线而且第二连接线。
在本发明的线圈的这个进一步演变的第三实施例中，提供的是，形成部的第一端面具有第一腔，例如与其通道横向间隔开的第一腔和/或沟槽形第一腔，该第一腔用来容纳第一连接线，以及/或第二腔，例如与其通道横向间隔开的第二腔和/或沟槽形第二腔和/或与第一腔平行的第二腔，该第二腔用来容纳第二连接线；并且第一连接线被第一腔部分地容纳而第二连接线被第二腔部分地容纳。
本发明的基本思想是通过将连接线直接固定于线圈支撑以及卷绕在线圈支撑上并与连接线连接的线圈导线的端部的对应固定来增加包括与线圈导线连接的连接线的整个线圈的机械强度。线圈因此能够也以有利的方式实例化为预制组件，即准备好与另外组件，例如也与振动型的测量变换器的另外组件组装的组件，而没有线圈的随后损坏的显著风险，例如，因为在运输的情况下或在安装线圈的情况下折断连接线、相应地线圈导线。这除了别的外还具有的优点是，在制造振动型的测量变换器的情况下在相应线圈的安装位置上的线圈导线和连接线的相当复杂传统连接能够通过在安装位置外，相应地远离相应测量管，因此在自由可达工作场所处执行线圈导线和连接线的连接来避免。
附图说明
现在将基于附图的图形中所示的实施例的示例更详细地解释本发明以及本发明的其它有利实施例。在所有附图中的相同部件设有相同的附图标记；当清晰需要或其以其他方式显得合理时，已使用的附图标记在随后的附图中省略。首先，本发明的仅个别解释方面的其它有利实施例或进一步演变、特别还有组合，此外，从附图的图形中，以及还从从属权利要求本身变得明显。附图的图形如下示出：
图1、2、3为本发明的线圈的实施例的示例，例如可用作振动型的测量变换器、相应地由振动型的测量变换器形成的电子振动测量装置的部件的线圈的不同的部分分解图；
图4、5、6为本发明的线圈的实施例的剖视侧视图；
图7、8、9为本发明的线圈的实施例的进一步的示例，例如可用作振动型的测量变换器、相应地由振动型的测量变换器形成的电子振动测量装置的部件的线圈的不同的部分分解图；并且
图10为具有固定于其的永久磁铁和与永久磁铁相互作用的本发明的线圈的振动型的测量变换器的测量管的剖视侧视图。
具体实施方式
图1、2和3所示的是本发明的线圈1的实施例的示例，例如可用作振动型的测量变换器、相应地由振动型的测量变换器形成的电子振动测量装置的部件的线圈。
线圈1包括：平台11，平台11具有由第一端面形成的第一端11+以及远离端11+并由第二端面、例如平行于第一端面的第二端面形成的第二端11#；线圈支撑12，线圈支撑12具有由第一端面形成的第一端12+以及远离端12+并由第二端面、例如平行于第一端面的第二端面形成的第二端12#；以及绕线圈支撑卷绕的导电材料、例如即铜或铜合金或者铂或铂合金的线圈导线14。平台11-这里实例化成圆柱形、相应地圆盘形-例如能够由金属材料、例如钢或钛、相应地钛合金制造。同样地，例如，线圈支撑也能够为金属，例如即钢、钛、相应地钛合金或者也与平台11相同的金属。此外，然而，线圈支撑12的材料也能够是陶瓷，以及也是诸如例如塑料的合成材料，也是热塑性合成材料，例如即聚醚醚酮(PEEK)。线圈导线14又能够被电绝缘漆层护封(jacket)和/或嵌入例如合成材料或塑料的电绝缘材料中，该电绝缘材料护封借助于线圈支撑上的线圈导线形成的绕组(winding)。特别是对于其中如图2示意地所示的线圈导线14卷绕为线圈支撑上的仅一层的情况，以及也在上述US-A 2006/0081069中提供的选择是，用于容纳线圈导线的外螺纹也形成在线圈支撑中并且将线圈导线插入外螺纹的沟槽中。替代地或补充地，卷绕在线圈支撑12上的线圈导线14能够涂有例如合成材料、玻璃或瓷漆(enamel)的不良导电或非导电材料的保护层。
在本发明的线圈的情况下，平台和线圈支撑适于借助于螺钉13例如也可释放地彼此机械连接。为了这种目的，平台11具有通道11A，例如直的、相应地圆柱形的通道11A，通道11A从其端部11+延伸至其端部11#，而线圈支撑12具有从其端部12+延伸至其端部12#的通道12A，例如直的、相应地仅部分圆柱形的通道。此外，线圈支撑12相对于平台11布置成使得线圈支撑的第二端面面对平台11-这里即例如平台11的第一端面-并且线圈支撑12的通道12A与平台的通道11A对齐，并且实际上以这样的方式使得，诸如从图1、2和3的结合直接明显的，螺钉13-例如实例化为沉头螺钉-定位于在其中使得其既被通道11A部分地容纳，又被通道12A部分地容纳。为了使线圈1与另外附加部件能够拧在一起，相应地使线圈1能够有简单的连接机会，根据本发明的实施例的螺钉13匹配于两个横穿开口11A、12A的具体尺寸，尺寸设定成使得在其定位于两个横穿开口11A、12A中以后，其延伸超过平台的第二端。例如，螺母压靠平台11能够用于形成将平台11和线圈支撑12彼此固定的螺接；然而，螺接例如也能够通过提供具有内螺纹的包围平台11的通道11A的平台11的内表面来产生，如图3示意性所示，内螺纹与螺钉13的对应外螺纹接合。
如分别从图1、2、3明显的，对于与空间上与其远离的电子电路(未示出)-、例如即电子振动测量装置的电子设备的电气连接或者与另一电气部件的电气连接，线圈1此外包括具有至少一个导电材料的导体111A的第一连接线111以及具有至少一个导电材料的导体112A的第二连接线112。连接线111、112的导体能够例如为相同材料，相应地例如在各种情况下，为银或银合金或者铜或铜合金。每条连接线111、112还包括-又从图1和2的结合直接明显的-护封具体导体111’、相应地112’的不导电或不良导电材料的另外地绝缘层111”、相应地112”，例如管状绝缘层。特别是对于其中线圈1用作并且因此设置成涉及在工作期间暴露于机械振荡的振动型的测量变换器的部件的上述情况，根据用于导体的电绝缘层的另外的实施例，在各种情况下，连接线111、112具有例如借助于玻璃纤维制造的织物绝缘层。作为其替代或者其补充，然而，绝缘层也能够例如借助于包围具体导体的均匀漆层或塑料壳形成。如图1示意地所示，连接线111的导体例如即通过材料结合、相应地借助于软焊料连接或硬焊料连接与线圈导线14的暴露的、即未被绝缘层覆盖的第一端14+导电连接，而连接线112的导体与线圈导线的与第一端14+一样未被绝缘层覆盖的第二端14+导电连接。
在本发明的线圈1的情况下，产生于线圈支撑的第二端面和平台的第一端面之间的中间空间20特别补充地用于固定连接线111、112，以这样的方式使得连接线111、112的应变消除(strain relief)被设置用来保护连接线111、112和线圈导线14之间的上述连接(即在连接线111的导体与线圈导线的端部14+之间、相应地在连接线112的导体与线圈导线的端部14#之间产生的连接)、相应地还有线圈导线14本身的连接以抗例如由于作用在连接线的拉伸力或还有抖动力引起的可能过载、相应地与其相关联的破坏。为了这种目的，在本发明的线圈的情况下，为了借助于由平台、线圈支撑和螺钉的相互作用形成于此的力互锁来固定，至少两条连接线111、112中的每条处于安装位置上，在各种情况下，部分地放置在形成于线圈支撑和平台之间的中间空间20中。在这里所示的实施例的示例中，螺接借助于螺钉13形成，该螺接将轴向夹紧力传递到线圈支撑上，即力作用在螺钉的虚拟纵向轴线的方向上，这特别是以这样的方式使得线圈支撑和/或螺钉经受弹性变形。此外，平台11和线圈支撑12与连接线111、112一起适于通过使用由线圈支撑、相应地螺钉的弹性变形产生的回复力、相应地夹紧力来引起在中间空间20中的固定连接线的基于力的互锁。固定连接线的夹紧力、相应地由其产生的摩擦力的大小能够借助于螺钉、相应地通过为其固定所施加的拧紧力矩来对应地设定。
特别是在具有织物绝缘层的连接线应用与相应导体的情况下，此外设置成将绝缘层至少延伸到中间空间20中，理想地，然而-诸如图1所示-也可以稍微更多，以这样的方式使得在中间空间20内的每个导体的部分111’、112’被各自相关联的绝缘层111”、112”包裹。这样，在一方面，能够对于固定连接线111、112的基于力的互锁获得非常高的保持力，并且在另一方面，以非常简单也同样有效的方式防止绝缘层拼接或撕裂，然而，至少安全地抑制绝缘层中的可能撕裂的进一步扩展。
为了改善定位于中间空间20内的连接线111、112的子部分的横向保持的目的，根据本发明的另外实施例，至少一个腔11B，例如与其通道11A横向间隔开的沟槽形腔11B设置在平台11的第一端面中，用来容纳至少两条连接线111、112中的至少一条、相应地其子部分。又如图4示意地所示，所述腔11B能够适于容纳不仅连接线111而且连接线112、相应地其子部分。然而，也能够非常有利于形成对腔11B的补充的另一第二腔11C，例如，同样沟槽形腔11C，相应地与腔11B一样构造的腔11C-到平台11的第二端面中，例如，以这样的方式使得两个腔11B、11C-这里基本上彼此平行、相应地基本上笔直的-彼此间隔开，并且同样地，两个腔11B、11C中的每个腔与通道11A横向间隔开地延伸。在本发明的另一实施例中，因此，平台11的第一端面包括不仅腔11B、例如与通道11A横向间隔开用来容纳连接线111的沟槽形腔11B，以及第二腔11C、例如沟槽形腔11C和/或与第一腔平行地并与通道11A横向地间隔开用来容纳连接线112的腔11C，并且其另外设置了，连接线111被腔12B部分地容纳而连接线112被腔12C部分地容纳。替代地或补充地，然而，又如图5示意地所示，线圈本体还能够具有用来容纳连接线111、相应地112的一个或多个这种腔。例如，线圈支撑和平台还能够布置成使得平台的第一端面和线圈本体的第二端面不仅彼此面对而且另外线圈本体和平台彼此齐平接触。而且，腔例如也能够具有十字沟槽、相应地刻痕(score)，给与各自相关联的连接线提供基于形状的互锁，因此增大了在安装位置上所建立的保持力、相应地拔出力。
为了简化线圈1的安装，也特别是为了连接线的定位，然而，也为了增大由基于力的互锁获得的保持力的目的，根据本发明的另外实施例的线圈1包括形成部15，形成部15具有由第一端面形成的第一端15+和远离第一端15+并由第二端面、例如与第一端面平行的第二端面形成的第二端15#。在这里所示的实施例的示例中，形成部15，例如合成材料和/或陶瓷和/或金属的形成部15和/或与线圈支撑相同的材料的形成部15，相对于线圈支撑12和平台11布置成使得形成部的第一端面面对线圈支撑而形成部的第二端面面对平台。此外，形成部和平台实例化成使得它们在安装位置上彼此尽可能齐平地接触。
形成部15另外包括通道15A、例如从端部15+延伸至端部15#的笔直的和/或圆柱形通道15A，并且放置在形成于线圈支撑和平台之间的中间空间20中的安装位置上。形成部15在这种情况下相对于线圈支撑和平台布置成使得通道15A-诸如从图6、7和8的结合直接明显的-不仅与平台11的通道11A而且与线圈支撑12的通道12A对齐，即同样地使得，诸如从图6、7和8的结合直接明显的，螺钉13能够同时穿过通道11A、通道12A以及通道15A，因此被通道11A、通道12A以及通道15A部分地容纳。而且，诸如从图7、8和9的结合明显的，形成部15也能够具有与其通道15A横向间隔开用来容纳线圈的一条或多条连接线的一个或多个沟槽形腔。因此，根据本发明的另外实施例，至少一个腔15B形成于形成部15的第一端面中，用来容纳至少两条线111、112中的至少一条，例如，也用来容纳不仅连接线111而且连接线112。而且，然而，形成部15也能够具有至少一个其它腔15C，例如也与腔15B平行的腔15C，相应地具有相同构造使得，又如图7和8和9所示，连接线111被腔15B部分地容纳，而连接线112被腔15C部分地容纳。至少一个腔、相应地诸腔以及连接线111、112能够以有利的方式此外尺寸设定成彼此匹配使得，因此诸如分别从图7、9明显的，形成部和线圈支撑在安装位置上彼此齐平接触。
如已经提到的，本发明的线圈特别也设置成用作振动型的测量变换器的部件，例如即用作振荡激励器或用作其振荡传感器，相应地用作借助于这种测量变换器形成的电子振动测量装置，例如科里奥利质量流量测量装置、密度测量装置或粘度测量装置。诸如图10示意地所示，这种测量变换器包括至少一个测量管101，该测量管101具有由管壁101A包围的管腔101B。至少一根测量管、例如至少部分笔直的和/或至少部分弯曲的测量管特别适于引导在其管腔101B中的可流动介质、相应地至少有时流动的介质，例如气体或液体，并且同时被致使振动，例如使得至少一根测量管能够执行绕与其相关联的静态静止位置的机械振荡、适合于引起在流动介质中的取决于质量流量m的科里奥利力的机械振荡和/或适合于引起在流动介质中的取决于介质的粘度η的摩擦力的机械振荡和/或适合于引起在流动介质中的取决于介质密度ρ的惯性力的机械振荡。测量变换器此外包括永久磁铁2，该永久磁铁2与至少一根测量管101连接-这里即向外地固定在其管壁101A、例如不锈钢、钛、钽、锆或镍基合金的管壁上的永久磁铁2。线圈1又放置成使得其被永久磁铁的磁场穿过。例如，诸如图10所示，线圈1能够固定在另外测量管上，在给定情况下，还在与测量管101同样构造的另外测量管上，或者，然而-也诸如在很常见的具有单个测量管的振动型的测量变换器的情况下-线圈1固定在操作上未被待测量介质流经的在给定情况下存在的反向振荡器上。

Claims (16)

1.线圈(1)，所述线圈(1)特别是振动型的测量变换器的线圈，包括：
-平台(11)，所述平台(11)特别是金属材料的平台和/或圆柱形平台和/或圆盘形平台，所述平台(11)具有通道(11A、11A’)，特别是笔直通道和/或由具有内螺纹的平台内表面包围的通道，即从由第一端面形成的所述平台的第一端(11+)延伸至远离所述第一端并由第二端面、特别是与所述第一端面平行的第二端面形成的所述平台的第二端(11#)的通道；
-线圈支撑(12)，所述线圈支撑(12)特别是合成材料和/或陶瓷和/或金属的线圈支撑，即具有通道(12A)、特别是笔直通道的线圈支撑，所述通道(12A)从由第一端面形成的所述线圈支撑的第一端(12+)延伸至远离所述第一端并由第二端面、特别是与所述第一端面平行的第二端面形成的所述线圈支撑的第二端(12#)，其中，所述线圈支撑(12)相对于所述平台(11)布置成使得
--所述线圈支撑的所述第二端面面对所述平台并且中间空间(20)形成在所述线圈支撑的所述第二端面与所述平台的所述第一端面之间，并且
--所述线圈支撑的所述通道(12A)与所述平台的所述通道(11A)对齐，特别是以这样的方式使得螺钉可定位成延伸不仅穿过所述线圈支撑的所述通道(12A)而且穿过所述平台的所述通道(11A)；
-螺钉(13)，所述螺钉(13)不仅被所述线圈支撑的所述通道容纳而且被所述平台的所述通道容纳，所述螺钉特别是即延伸超过所述平台的所述第二端面并/或实例化为沉头螺钉的螺钉，所述螺钉用于线圈支撑和平台的机械连接；
-绕所述线圈支撑卷绕的导电材料的线圈导线(14)，特别是金属线圈导线，特别是即铜或铜合金的线圈导线或者铂或铂合金的线圈导线，以及/或涂有电绝缘漆层的线圈导线；
-以及至少两条连接线(111、112)，在各种情况下，所述至少两条连接线(111、112)部分地放置在形成于线圈支撑和平台之间的所述中间空间中，所述连接线特别是借助于在所述中间空间(20)内实现的力互锁而固定的连接线，所述连接线中，
--第一连接线(111)具有至少一个导电材料的导体(111A)，特别是金属导体和/或至少部分被织物绝缘层包裹的导体，特别是即银或银合金的导体或者铜或铜合金的导体，所述导体(111A)与所述线圈导线(14)的第一端(14+)导电连接，以及
--第二连接线(112)具有至少一个导电材料的导体(112A)，特别是金属导体和/或至少部分被织物绝缘层包裹的导体，特别是即银或银合金的导体或者铜或铜合金的导体或与所述第一连接线的所述导体相同的材料的导体，并且所述第二连接线的所述导体与所述线圈导线(14)的第二端(14#)导电连接。
2.如权利要求1所述的线圈，其中，所述平台(11)的所述第一端面具有至少一个腔(11B)，特别是与其通道(11A)横向间隔开的腔和/或沟槽形腔，所述至少一个腔(11B)用来容纳所述至少两条连接线中的至少一条，特别是即用来容纳不仅所述第一连接线而且所述第二连接线。
3.如权利要求2所述的线圈，其中，
-所述平台(11)的所述第一端面具有
--第一腔(11B)，所述第一腔(11B)特别是与其通道(11A)横向间隔开的第一腔和/或沟槽形第一腔，所述第一腔(11B)用来容纳所述第一连接线(111)
--以及第二腔(11C)，所述第二腔(11C)特别是与其通道(11A)横向间隔开的第二腔和/或沟槽形第二腔和/或与所述第一腔平行的第二腔，所述第二腔(11C)用来容纳所述第二连接线(112)；并且
-其中，所述第一连接线(111)被所述第一腔(11B)部分地容纳，而所述第二连接线(112)被所述第二腔(11C)部分地容纳。
4.如前述权利要求中的任一项所述的线圈，其中，所述线圈支撑(12)的所述第二端面具有至少一个腔(12B)，所述腔(12B)特别是与其通道(12A)横向间隔开的腔和/或沟槽形腔，所述至少一个腔(12B)用来容纳所述至少两条连接线中的至少一条，特别是即用来容纳不仅所述第一连接线而且所述第二连接线。
5.如前述权利要求中的任一项所述的线圈，其中，线圈支撑和平台布置成使得所述平台的所述第一端面和所述线圈本体的所述第二端面彼此面对，特别是以这样的方式使得线圈本体和平台彼此齐平接触。
6.如权利要求1至4中的任一项所述的线圈，进一步包括：
-形成部(15)，所述形成部(15)特别是合成材料和/或陶瓷和/或金属的形成部和/或与所述线圈支撑相同的材料的形成部，其中，所述形成部具有通道(15A)，特别是笔直通道，所述通道(15A)从由第一端面形成的所述形成部的第一端(15+)延伸至远离所述第一端并由第二端面、特别是与所述第一端面平行的第二端面形成的所述形成部的第二端(15#)，
--其中，所述形成部放置在形成于线圈支撑和平台之间的中间空间(20)中并相对于线圈支撑和平台布置成使得所述形成部的所述通道(15A)不仅与所述平台的所述通道而且与所述线圈支撑的所述通道对齐，特别是以这样的方式使得螺钉能够延伸穿过所述对齐的通道，--并且其中，所述螺钉(13)也被所述形成部(15)的所述通道(15A)部分地容纳。
7.如权利要求6所述的线圈，其中，所述形成部相对于线圈支撑和平台布置成使得所述形成部的所述第一端面面对所述线圈支撑而所述形成部的所述第二端面面对所述平台，特别是以这样的方式使得形成部和平台彼此齐平接触而/或形成部和线圈支撑彼此齐平接触。
8.如权利要求6至7中的任一项所述的线圈，其中，所述形成部的所述第一端面具有至少一个腔(15B)，所述腔(15B)特别是与其通道(15A)横向间隔开的腔和/或沟槽形腔，所述至少一个腔(15B)用来容纳所述至少两条连接线中的至少一条，特别是即用来容纳不仅所述第一连接线而且所述第二连接线。
9.如权利要求6所述的线圈，其中，
-所述形成部的所述第一端面具有
--第一腔(15B)，所述第一腔(15B)特别是与其通道横向间隔开的第一腔和/或沟槽形第一腔，所述第一腔(15B)用来容纳所述第一连接线(111)
--以及第二腔(15C)，所述第二腔(15C)特别是与其通道(15A)横向间隔开的第二腔和/或沟槽形第二腔和/或与所述第一腔平行的第二腔，所述第二腔(15C)用来容纳所述第二连接线(112)；并且
-其中，所述第一连接线被所述第一腔部分地容纳，而所述第二连接线被所述第二腔部分地容纳。
10.如前述权利要求中的任一项所述的线圈，其中，
-所述线圈支撑(12)具有
--卷绕段(12B)，所述卷绕段(12B)特别是中空圆柱形卷绕段，
--第一边缘段(12C)，所述第一边缘段(12C)接近所述卷绕段的第一端，所述第一边缘段(12C)特别是中空圆柱形第一边缘段和/或突出以形成环形卷绕限制表面的第一边缘段，
--以及第二边缘段(12D)，所述第二边缘段(12D)接近远离所述第一端的所述卷绕段的第二端，所述第二边缘段(12D)特别是具有截头圆锥形轮廓的第二边缘段和/或突出以形成环形卷绕限制表面的第二边缘段，并且
-其中，即所述线圈导线(14)卷绕在所述卷绕段(12B)上。
11.如前述权利要求所述的线圈，其中，
-所述线圈支撑(12)的所述通道(12A)具有在所述第二边缘段(12D)内的特别台阶形横截面变化，特别是以这样的方式使得所述螺钉(13)的螺钉头(13A)的支承表面形成，并且/或者
-其中，所述螺钉(13)具有螺钉头(13A)并放置在所述线圈支撑(12)内使得所述螺钉头(13A)定位于所述第二边缘段(12D)内。
12.如前述权利要求中的任一项所述的线圈，其中，螺接借助于所述螺钉(13)形成，所述螺接将轴向夹紧力传递到所述线圈支撑上，即夹紧力作用在所述螺钉的虚拟纵向轴线的方向上，特别是以这样的方式使得线圈支撑和/或螺钉具有弹性变形。
13.如前述权利要求中的任一项所述的线圈，其中，平台和线圈支撑与所述连接线一起适于引起在所述中间空间中的固定所述连接线的基于力的互锁，特别是，所述基于力的互锁具有取决于借助于所述螺钉传递到所述线圈支撑的夹紧力的摩擦力。
14.如权利要求12和13所述的线圈，其中，所述基于力的互锁具有取决于所述夹紧力的摩擦力。
15.如前述权利要求中的任一项所述的线圈，其中，
-所述线圈导线由铜或铜合金构成；和/或
-其中，所述第一连接线的所述导体由银或银合金构成，和/或
-其中，所述第二连接线的所述导体由与所述第一连接线的所述导体相同的材料构成；和/或
-其中，所述第一连接线的所述导体至少部分被织物绝缘层、特别是玻璃纤维绝缘层包裹；和/或
-其中，所述第二连接线的所述导体至少部分被与所述第一连接线的所述导体相同的绝缘层包裹；和/或
-其中，所述线圈支撑由合成材料、特别是热塑性合成材料、特别是聚醚醚酮(PEEK)构成；和/或
-其中，所述第一连接线的所述导体通过材料结合与所述线圈导线的所述第一端连接；和/或
-其中，所述第二连接线的所述导体通过材料结合与所述线圈导线的所述第二端连接。
16.振动型测量的变换器，包括：
-至少一根测量管(101)，所述测量管(101)特别是至少部分笔直的测量管和/或至少部分弯曲的测量管，其中，所述测量管在任一情况下具有由管壁包围的管腔并且适于引导在所述管腔中的可流动介质，特别是气体和/或液体，并且同时被致使振动，特别是以这样的方式使得所述金属管执行绕与其相关联的静态静止位置的机械振荡，所述振荡适合于引起在所述流动介质中的取决于质量流量m的科里奥利力，并且/或使得所述金属管执行绕与其相关联的静态静止位置的机械振荡，所述振荡适合于引起在所述流动介质中的取决于所述介质的粘度η的摩擦力，并且/或使得所述金属管执行绕与其相关联的静态静止位置的机械振荡，所述振荡适合于引起在所述流动介质中的取决于所述介质的密度ρ的惯性力；
-永久磁铁，所述永久磁铁与所述至少一根测量管连接，特别是即向外地固定在其管壁上；
-以及如前述权利要求中的任一项所述的线圈，其中，所述线圈被所述永久磁铁的磁场穿过。
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