CN107870011A - 测量管和磁感应的流量测量仪器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及测量管和磁感应的流量测量仪器，具体而言，说明和示出了一种测量管（1），用于插入到磁感应的流量测量仪器（3）的测量管容纳部（2）中以及用于引导介质，所述测量管带有两个电极（4）用于量取在所述介质中感应的电压，其中，所述电极（4）分别至少从介质接触区域（5）延伸到用于联接到评估单元处的端部侧的联接接触区域（6），其中，所述电极（4）在所述测量管（1）的两侧布置在处于垂直于所述测量管（1）的纵轴线（L）的电极平面（EE）中且所述电极（4）彼此平行地并且切向于所述测量管（1）地延伸。

Description

测量管和磁感应的流量测量仪器

技术领域

本发明涉及测量管，用于插入到磁感应的流量测量仪器的测量管容纳部中以及用于引导介质，所述测量管带有两个电极用于量取在所述介质中感应的电压，其中，所述电极分别至少从介质接触区域延伸至用于联接到评估单元处的端部侧的联接接触区域，其中，所述电极在所述测量管的两侧布置在处于垂直于所述测量管的纵轴线的电极平面中且所述电极彼此平行地并且切向于所述测量管地延伸。此外，本发明涉及磁感应的流量测量仪器，用于确定穿流能更换的测量管的介质的流量，所述磁感应的流量测量仪器带有测量仪器壳体，带有用于产生穿过所述测量管的磁场的磁场产生单元，带有构造在所述测量仪器壳体中的用于容纳所述能更换的测量管的测量管容纳部，以及带有布置在所述测量管容纳部中的用于通过所述电极的联接接触区域接触由所述测量管所包括的电极的配对接触部。

背景技术

磁感应的流量测量仪器自长期以来是已知的。测量原理基于在磁场中在流动的介质中存在的电荷上的力作用和通过空间上的电荷分离产生的电势差的测量。

也已知如下磁感应的流量测量仪器，其具有能更换的测量管，例如因为这出于卫生原因是必需的。这例如在DE 102013019067 A1中或也在US 3,346,604中示出。

容易看到的是，带有能更换的测量管的磁感应的流量测量仪器必须被特别仔细地构造和设计、尤其在其机械的设计方面。在此由原理决定地存在如下风险，即，测量误差单独地由如下情况产生，即，所述测量管没有以应有的（gebotenen）精度插入到相应的磁感应的流量测量仪器的容纳部中。所述测量管的电极通过所述测量管容纳部的配对接触部的电的接触也能够是关键的。在此必须确保可再现的电的接触。

发明内容

本发明的任务是，说明一种用于插入到磁感应的流量测量仪器的测量管容纳部中的测量管和一种相应的磁感应的流量测量仪器，它们在所述测量管的插入和更换过程时实现了构件的简单且可靠的操纵（Handhabung）。

所述任务首先且基本上在按本发明的测量管中如下地解决，即，所述两个电极的端部侧的联接接触区域布置在参考平面的一侧，所述参考平面处于垂直于所述电极平面，并且其中，所述介质接触区域至少部分处在所述参考平面中。也就是说按照本发明实现了所述测量管的电极的接触在一侧进行。通过这种设计方案实现了仅须在所述测量管的一侧上确保（且通过用户来检验）可靠的接触，这方便了所述操纵。

就此而言要指出的是，按本发明的测量管的重要的优点能够部分特别良好地结合按本发明的磁感应的流量测量仪器的测量管容纳部加以阐释。出于这个原因，在说明所述测量管时也预先提到（vorgegriffen）按本发明的流量测量仪器，这全面地（in vollemUmfang）在第二说明书半文（Beschreibungshälfte）中才加以探讨。

所述测量管的如下设计方案（即所述两个电极的联接接触区域处在界定的参考平面的一侧，也就是说所述测量管的电极的接触在一侧进行）决定了布置在所述磁感应的流量测量仪器的测量管容纳部处的配对接触部同样一侧地布置。由此产生的优点在下文中继续说明。

在按本发明的测量管中，棒型电极的使用被证实为特别有利的。所述棒型电极在所述测量管的两侧切向地附设（angegliedert）到所述测量管处，其中，所述电极的介质接触区域基本上处于所述棒型电极的纵向延伸的中间。如下棒型电极（其介质接触区域基本上处在所述棒型电极的纵向延伸的中间）的使用是有利的，因为所述电极的间距能够比当所述电极的介质接触区域在端部侧布置（也就是说所述电极处于垂直于测量管表面）时简单且精确地调整。

按本发明的测量管例如用于一次性应用。因为所述测量管涉及“一次性产品”，所以所述测量管的材料成本要保持得尽可能低。因此适合（bietet sich…an）由塑料制造所述测量管。因为待测量的介质涉及能导电的介质且测量管材料、即塑料是绝缘体，所以必须负责使所述介质接地。因此按本发明的测量管的一种优选的设计方案的特征在于，将用于所述介质的接地的接地接触部布置在所述测量管处。所述接地接触部尤其与所述介质具有直接的接触。此外，所述接地接触部布置在所述参考平面的如下侧上，在所述侧上也布置所述电极的联接接触区域。也就是说所述接地接触部的接触也从如下侧起进行，从所述侧来进行所述电极的联接接触区域的接触。通过如此布置的接地接触部使一侧的接触的优点得到完全保持。

按本发明的测量管的一种优选的设计方案的特征在于，包括用于将所述测量管定位在所述磁感应的流量测量仪器的测量管容纳部中的定位装置。借助所述定位装置能够将所述测量管能再现地插入到所述测量管容纳部中。在多次取出和反复插入所述测量管或不同的测量管到所述测量管容纳部中之后，所述测量管在所述测量管容纳部中也处在相同的部位处。

按本发明的测量管经常使用在医学和药学的领域中。对一些应用来说必需的是，所述测量管是无菌的。在使用无菌的测量管时，所述定位装置被证实是有利的，因为由此不必再执行每个单个的所使用的测量管的校准。这尤其在多个测量管构造成相同的前提下适用。因此可行的是将所述磁感应的流量测量仪器用如下测量管进行校准，所述测量管额外地（extra）用于校准目的且不必是无菌的。在执行校准之后，非无菌的测量管能够由结构相同的无菌的测量管替代，所述无菌的测量管由于所述定位装置在所述测量管容纳部中定位在与用于校准的测量管相同的部位处。此后不需要重新校准。

所述定位装置能够以不同的类型和方式构造。按本发明的测量管的一种优选的设计方案的特征在于，所述定位装置构造为在所述测量管处的U形的定位框架。所述定位框架的U支臂分别被所述测量管穿过。连接所述U支臂的U底部尤其从U支臂到U支臂地沿所述测量管的轴向方向延伸，其中，由所述U底部界定的U底部平面尤其处于垂直于所述电极平面并且垂直于所述参考平面。

所述测量管利用定位框架例如如下地引入到所述测量管容纳部中，使得所述定位框架接合到所述测量管容纳部的空隙中或部分包围所述测量管容纳部。由此获得了如下优点，即，所述测量管由于所述定位框架阻止了沿着所述测量管的纵向方向平行于所述U底部平面的运动。所述定位框架的U支臂和U底部能够尤其构造为片型件（Scheibe）。

除了所述测量管之外，本发明同样涉及一种磁感应的流量测量仪器，用于确定穿流能更换的测量管的介质的流量，所述磁感应的流量测量仪器带有测量仪器壳体，带有用于产生穿过所述测量管的磁场的磁场产生单元，带有构造在所述测量仪器壳体中的用于容纳所述能更换的测量管的测量管容纳部，以及带有布置在所述测量管容纳部中的用于通过所述电极的联接接触区域接触由所述测量管所包括的电极的配对接触部。

在所述磁感应的流量测量仪器中，本发明的任务首先且基本上如下地解决，即，所述测量管容纳部构造成U形，其中，磁场至少部分垂直地穿过所述U支臂，所述测量管容纳部在所述U支臂的未连接的端部的区域中具有垂直于磁场的用于容纳所述测量管的开口，且所述配对接触部构造在U支臂处。

当写到磁场至少部分垂直地穿过所述测量管容纳部的U支臂时，那么这能够如下地实现，即，所述磁场产生单元包括极靴，所述极靴到达直至所述U支臂中并且因此本身形成了所述测量管容纳部的一部分。因此在所述两个U支臂中的每个中存在有极靴，因而在所述极靴之间延伸的磁场至少部分垂直地穿过所述测量管容纳部。为了将所述测量管容纳到所述测量管容纳部中，所述测量管容纳部具有垂直于磁场延伸的开口。

通过将所述配对接触部构造在一个U支臂处使得所述测量管的接触在一侧发生。这具有的优点是，到所述配对接触部的供电（Zuführungen）没有延伸通过磁路并且因此使影响减小。

为了将所述测量管引入到所述测量管容纳部中以及为了接触，所述测量管先是通过垂直于磁场的运动通过所述开口被带入到所述测量管容纳部中。所述接触然后接着通过所述测量管平行于磁场的运动来进行。

按本发明的磁感应的流量测量仪器的一种优选的设计方案的特征在于，所述配对接触部以如下方式构造成弹性的，使得在所述测量管的经接触的状态中，所述配对接触部施加弹性力到所述测量管的电极的联接接触区域上。在这种设计方案中从以下方面获得了优点，即，所述电极的接触较灵活地进行。若所述配对接触部构造成非弹性的，那么所述测量管和所述测量管容纳部必须准确地以如下方式构造，使得所述电极的联接接触区域和所述配对接触部准确地彼此抵接（aufeinandertreffen），因为在最小的偏差的情况下不再能够进行接触。通过将所述测量管带入到所述测量管容纳部中，使得所述配对接触部由于所述电极而“向下压”，即以如下方式向下压，使得所述电极延伸到未张紧的配对接触部的区域中并且因此所述配对接触部“张紧”且施加弹性力到所述电极的联接接触区域上。

在另一种优选的设计方案中设置成，所述配对接触部的端部（所述端部与所述测量管的电极的联接接触区域发生电接触）机械地进行编码、例如或者锥状地向外成形（ausgeformt），但或者锥状地向内成形（eingeformt）。然后按照本发明相应地在之前探讨的测量管中设置成，所述电极的联接接触区域机械地进行配对编码（gegenkodiert）、例如或者锥状地向内成形，但或者锥状地向外成形。机械的编码和配对编码无论如何彼此相应并且引起了所述测量管在所述测量管容纳部中单独通过所述联接接触区域的设计已经在所述测量管容纳部中自定心。

按本发明的磁感应的流量测量仪器的另一个设计方案的特征在于，所述测量管容纳部包括用于接触在所述测量管处的接地接触部的接地配对接触部。所述接地配对接触部构造在如下U支臂处，在所述U支臂处构造所述配对接触部。当所述测量管由起绝缘作用的材料制成且具有用于能传导的介质的接地的接地接触部时，那么所述接地配对接触部是必需的。所述接地配对接触部构造于在其处构造用于接触所述电极的联接接触区域的配对接触部的相同的U支臂处，以便因此确保通过所述测量管的电极的一侧的接触实现的优点没有由于所述接地接触部的接触而丢失，也就是说在一侧进行所有的接触。

按照本发明，在所述磁感应的流量测量仪器的一种设计方案中能够设置成，所述测量管容纳部的至少一个U支臂和/或U底部具有配对保持型材，所述测量管的定位框架能接合到所述配对保持型材中。所述测量管由此能够能再现地定位在所述测量管容纳部中，由此实现了无菌的测量管的使用，因为不必单个地校准每个测量管。

按本发明的磁感应的流量测量仪器的另一个设计方案的特征在于，包括用于封闭所述测量管容纳部的开口的封闭元件。由此防止了所述测量管能够从所述开口滑出。

在一种设计方案中设置成，所述封闭元件实现为能摆动地构造在所述测量仪器壳体处的活门（Klappe）。有利的是，所述活门没有联接接触部，因为所述电极的联接接触区域的接触通过所述测量管容纳部的配对接触部来进行。

所述活门尤其具有用于容纳所述测量管的型材。由此实现了所述测量管在所述测量管容纳部中针对沿所述电极的延伸方向的运动得到闭锁。

附图说明

现在详细地存在有各种可行方案来设计和改进按本发明的测量管以及按本发明的磁感应的流量测量仪器。为此既参考在专利权利要求1和9之后的专利权利要求，也结合附图参考优选的实施例的说明。在附图中：

图1示出按本发明的测量管的透视视图；

图2示出在图1中所示的测量管的透视的第二视图；

图3a示出在图1中所示的测量管的第一侧视图；

图3b示出在图1中所示的测量管的第二侧视图；

图4示出按本发明的测量管的电极；

图5示出穿过按本发明的带有电极的测量管的横截面；

图6示出按本发明的带有封闭元件的磁感应的流量测量仪器；以及

图7示出带有已装入的测量管的、在图6中示出的磁感应的流量测量仪器。

附图标记列表

1 测量管

2 测量管容纳部

3 MID

4 电极

5 介质接触区域 电极

6 联接接触区域 电极

8 接地接触部

9 电极盒

10 定位框架

11 U支臂

12 U底部

13 测量仪器壳体

14 配对接触部

15 U支臂 壳体

16 U底部 壳体

17 开口

18 接地配对接触部

19 配对保持型材

20 活门

21 型材 活门

22 侧向的壁

23 把手

24 安装部位。

具体实施方式

图1示出了按本发明的测量管1的透视视图。所述测量管1能插入到在图6至7中示出的磁感应的流量测量仪器3的测量管容纳部2中。所述测量管1用于引导介质，所述介质的流量应当被确定。此外，所述测量管1能够能更换地插入到所述磁感应的流量测量仪器3中并且基本上使用在一次性应用中。

所述测量管1包括两个电极4用于量取在所述介质中感应的电压。所述电极4为此通过介质接触区域5与所述介质处于接触，这在图1中不可见，但在图5中示出。所述电极4从其介质接触区域5延伸至端部侧的联接接触区域6。所述电极4的联接接触区域6用于将所述电极4联接到评估单元处。

这两个电极4构造成棒形且处在电极平面EE中，所述电极平面处于垂直于所述测量管1的纵轴线L。所述电极4布置在所述测量管1的两侧且彼此平行地延伸。此外，所述电极4切向于所述测量管1地延伸。由此得到的是，棒形的电极4的介质接触区域5不是安放在端部侧，而是处在所述电极4的中间的区域中，这在下文中结合图5还继续进行阐释。

所述电极4的端部侧的联接接触区域6布置在参考平面BE的一侧。所述参考平面BE处于垂直于所述电极平面EE。此外，所述电极4的介质接触区域5至少部分处在所述参考平面BE中。在所示的例子中，所述测量管1的纵轴线L同样处在所述参考平面BE中。所述电极4彼此平行以及在两侧切向于所述测量管1连同所述联接接触区域6在所述参考平面BE一侧的布置具有大的优点，即，所述电极4仅在一侧被接触，其中，这个优点在与所述磁感应的流量测量仪器2共同观察（Zusammenschau）时特别明显，所述测量管1插入到所述流量测量仪器中。通过所述电极4的形状，能极为简单地实现（umsetzbar）一侧的接触，而不必将所述电极4设有附加的联接部或不必将所述电极4置于机械上不太稳定的形状、例如围绕所述测量管弯曲。

所述测量管1由塑料制成。因为所述介质涉及能导电的介质，所以接地接触部8布置在所述测量管1处。所述接地接触部8用于所述介质的接地且与所述介质处于直接接触。在所述测量管1的背对所述介质的侧上所述接地接触部8是能接触的。所述接地接触部8布置在所述参考平面BE的、在其上也布置所述电极4的联接接触区域6的相同的侧上。由此获得了如下优点，即，所述测量管1的全部的接触在一侧进行，用于所述介质的接地的接触同样在一侧进行。所述电极4本身布置在与所述测量管1构造成一体式的电极盒（Elektrodentasche）9中。

为了将所述测量管1精确地定位在所述磁感应的流量测量仪器3的测量管容纳部2中，所述测量管1具有形式为定位框架10的定位装置。所述定位框架10能特别清楚地在图2中看出，在图2中示出所述测量管1的另一个透视视图。所述测量管1以如下方式示出，使得所述测量管1的上侧是可见的。因此所述电极4的联接接触区域6和所述接地接触部8不可见。所述定位框架10 U形地构造在所述测量管1处且包括两个U支臂11和一个U底部12，其中，所述U支臂11被所述测量管1穿过。所述U底部12本身在所述两个U支臂11之间沿所述测量管1的轴向方向延伸。由所述U底部12界定的U底部平面UE处于不仅垂直于所述电极平面EE而且垂直于所述参考平面BE。

在所示的实施方式中，不仅U支臂11而且所述U底部12实施为片型件。通过所述定位框架10的形状，所述测量管1能够以简单的方式定位在所述测量管容纳部2中。

图3a和3b分别示出了在图1和2中示出的测量管1的侧视图。在图3b中能够看到所述定位框架10的U底部12。

在图4中示出了所述测量管1的电极4。所述电极4实施为圆形的棒型电极且对称地构造。所述电极4由金属制成且是导电的。所述电极4的接触因此能够在所述电极4的每个部位处实现。优选地，为了接触所述电极4使用端部侧的联接接触区域6，通过所述联接接触区域建立了到所述电极4的电接触。

图5示出了沿着所述电极平面EE穿过所述测量管1的横截面。在此能够特别清楚地看到所述电极4的介质接触区域5，用于量取在所述介质中感应的电压的电极4利用所述介质接触区域与所述介质处于直接接触。

在图6中示出了磁感应的流量测量仪器3。所述磁感应的流量测量仪器3包括测量仪器壳体13和未示出的、布置在所述测量仪器壳体13中的、用于产生穿过所述测量管1的磁场的磁场产生单元。此外，所述磁感应的流量测量仪器3具有用于容纳所述测量管1的测量管容纳部2。所述测量管容纳部2构造成U形，也就是说具有两个U支臂15和一个U底部16，因而所述测量管1“置入到U中”。所述测量管容纳部2为此具有开口17。此外，所述磁场产生单元如下地布置在所述测量仪器壳体13中，使得磁场垂直地穿过所述U支臂15。这以如下方式来实现，即，所述磁场产生单元具有极靴，所述极靴分别延伸到所述测量管容纳部2的U支臂15中。所述测量管容纳部2的开口17因此处于垂直于磁场。为了接触所述测量管1，所述测量管容纳部2具有两个配对接触部14。所述配对接触部14构造在所述U支臂15中的一个处，因而所述测量管1的接触在一侧进行。所述配对接触部14构造成弹性的。若所述测量管1在所述测量管容纳部2中处在经接触的状态中，那么所述配对接触部14施加弹性力到所述电极4的联接接触区域6上。由此能够确保在所述联接接触区域6和所述配对接触部14之间建立稳定的接触并且机械上稳定且电持续地建立所述接触，因而能够进行所述介质的可靠的测量。

除了所述配对接触部14外，在相同的U支臂15处还构造有接地配对接触部18，所述接地配对接触部用于接触所述测量管1的接地接触部8。因为所述测量管1由塑料制成，所以导电的介质必须能够接地。

所述测量管1通过所述测量管1垂直于磁场的运动引入到所述测量管容纳部2中。为了在所述电极4的联接接触区域6和所述配对接触部14之间建立接触，所述测量管1必须接着平行于磁场朝所述配对接触部14的方向运动，直至进行了接触。为了能够将所述测量管1精准地定位在所述测量管容纳部2中，以及因此能够确保所述测量管1的接触和稳定的安放（Sitz），所述U支臂15具有配对保持型材19，所述测量管1的定位框架10能接合到所述配对保持型材中。

为了防止所述测量管1从所述测量管容纳部2的开口17滑出，所述磁感应的流量测量仪器3具有用作封闭元件的活门20，用所述活门能够封闭所述测量管容纳部2的开口17。所述活门20能摆动地安装在所述测量管壳体3处、即在安装部位24处，且为了封闭所述开口17而向下摆动。所述活门20具有用于容纳所述测量管1的型材21，因而所述活门20用其侧向的壁22围绕所述测量管1关闭。为了能够容易地打开和关闭所述活门20，所述活门20具有把手23。

图7示出了在所述磁感应的流量测量仪器3的测量管容纳部2中的经装入的状态中的测量管1。所述活门20处在关闭的状态中。所述测量管1支承在所述活门20的型材21中。在所示的状态中，所述测量管1防滑地置入到所述测量管容纳部2中。

Claims (10)

1.测量管（1），用于插入到磁感应的流量测量仪器（3）的测量管容纳部（2）中以及用于引导介质，所述测量管带有两个电极（4）用于量取在所述介质中感应的电压，其中，所述电极（4）分别至少从介质接触区域（5）延伸到用于联接到评估单元处的端部侧的联接接触区域（6），所述电极（4）在所述测量管（1）的两侧布置在处于垂直于所述测量管（1）的纵轴线（L）的电极平面（EE）中且所述电极（4）彼此平行地并且切向于所述测量管（1）延伸，

其特征在于，所述两个电极（4）的端部侧的联接接触区域（6）布置在参考平面（BE）的一侧，其中，所述参考平面（BE）处于垂直于所述电极平面（EE），并且其中，所述介质接触区域（5）至少部分处在所述参考平面（BE）中。

2.按照权利要求1所述的测量管（1），其特征在于，用于所述介质的接地的接地接触部（8）布置在所述测量管（1）处，其中，所述接地接触部（8）布置在所述参考平面（BE）的如下侧上，所述电极（4）的联接接触区域（6）布置在所述侧上，尤其其中，所述接地接触部（8）与所述介质处于直接接触。

3.按照权利要求1或2所述的测量管（1），其特征在于，包括用于将所述测量管（1）定位在所述磁感应的流量测量仪器（3）的测量管容纳部（2）中的定位装置（10）。

4.按照权利要求3所述的测量管（1），其特征在于，所述定位装置（10）构造为在所述测量管（1）处的U形的定位框架（10），其中，U支臂（11）分别被所述测量管（1）穿过，尤其其中，连接所述U支臂（11）的U底部（12）从U支臂（11）到U支臂（11）地沿着所述测量管（1）的轴向方向延伸，尤其其中，由所述U底部（12）界定的U底部平面（UE）处于垂直于所述电极平面（EE）并且处于垂直于所述参考平面（BE）。

5.磁感应的流量测量仪器（3），用于确定穿流能更换的测量管（1）的介质的流量，所述磁感应的流量测量仪器带有测量仪器壳体（13），带有用于产生穿过所述测量管（1）的磁场的磁场产生单元，带有构造在所述测量仪器壳体（13）中的用于容纳所述能更换的测量管（1）的测量管容纳部（2），以及带有布置在所述测量管容纳部（2）中的用于通过电极（4）的联接接触区域（6）接触由所述测量管所包括的电极（4）的配对接触部（14），

其特征在于，所述测量管容纳部（2）构造成U形，其中，磁场垂直地穿过U支臂（15），所述测量管容纳部（2）在所述U支臂（15）的未连接的端部的区域中具有垂直于磁场的用于容纳所述测量管（1）的开口（17），并且所述配对接触部（14）构造在U支臂（15）处。

6.按照权利要求5所述的磁感应的流量测量仪器（3），其特征在于，所述配对接触部（14）以如下的方式构造成弹性的，使得在所述测量管（1）的经接触的状态中，所述配对接触部（14）将弹性力施加到所述测量管（1）的电极（4）的联接接触区域（6）上。

7.按照权利要求5或6所述的磁感应的流量测量仪器（3），其特征在于，所述测量管容纳部（2）包括用于接触在所述测量管（1）处的接地接触部（8）的接地配对接触部（18），其中，所述接地配对接触部（18）构造在如下U支臂（15）处，所述配对接触部（14）构造在所述U支臂处。

8.按照权利要求5至7中任一项所述的磁感应的流量测量仪器（3），其特征在于，所述测量管容纳部（2）的至少一个U支臂（15）和/或U底部（16）具有配对保持型材（19），所述测量管（1）的定位框架（10）能接合到所述配对保持型材中。

9.按照权利要求5至8中任一项所述的磁感应的流量测量仪器（3），其特征在于，包括用于封闭所述测量管容纳部（2）的开口（17）的封闭元件。

10.按照权利要求9所述的磁感应的流量测量仪器（3），其特征在于，所述封闭元件实现为能摆动地构造在所述测量仪器壳体（13）处的活门（20），其中，所述活门（20）尤其具有用于容纳所述测量管（1）的型材（21）。