CN1837757A - 磁感应流量计 - Google Patents

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Abstract

用于介质(2)的磁感应流量计，该介质流过该测量管(1)，并且具有最小的电导率，该磁感应流量计具有至少两个电线圈(3a，3b)，该两个电线圈在该测量管(1)彼此相对地排列，以便感应相对于该测量管(1)的纵轴基本上垂直作用的磁场，以及具有电极排列(4)，该电极排列同样相对于该测量管(1)的纵轴基本上垂直地对准，并且相对于该磁场轴基本上垂直，以便测量由于介质(2)的流动感应出的测量电压，该电线圈(3a，3b)被容纳这样它们在每种情况下都被从外侧密封在一个关联的壳体部分(分别为4a和4b)中，其中该壳体部分是空心圆柱体形式的，并且可以通过连接在一起可拆卸地安装在该测量管(1)上，以便至少部分地环绕该测量管(1)。

Description

磁感应流量计
本发明涉及一种用于介质的磁感应流量计，该介质流过测量管并且具有最小的电导率，该磁感应流量计具有至少两个电线圈，该两个电线圈在该测量管上彼此相对地排列，以便感应相对于该测量管的纵轴线基本上垂直作用的磁场，并且该磁感应流量计具有电极排列，该电极排列同样相对于该测量管的纵轴线基本上垂直且相对于该磁场轴线基本上垂直地对齐，以便测量由于介质的流动而感应的测量电压。
这种磁感应流量计优选地用作用于具有特定的最小电导率的液体、浆料、糊剂的流量计。该测量方法的基础通过法拉第感应定律形成，法拉第感应定律描在磁场中移动的导体中感应出电压。当在测量工程中使用这种自然定律时，导电介质流过测量管，其中相对于流动方向垂直地感应出磁场。该介质中感应的电压通过电极排列输出。由于如此得到的测量电压与该流动介质的平均流速成比例，因此可以通过由此或通过考虑到该质量流的密度来确定该介质的体积流量。
EP0869336A2描述了一种一般的磁感应流量计。该流量计包括两个相对的电线圈，该两个电线圈相对于流动的方向垂直地在测量管中感应所需的磁场。在该磁场内，该流动介质流过该磁场的每个体积单位与该体积单位中产生的场强有助于经由测量电极输出的测量电压。该测量电压在输入侧上被送入下游求值电子设备。最初通过电子差分放大器在该求值电子设备中进行信号放大，该差分放大器相对于基准电位操作，该基准电位大致相应于地电位。该求值电子设备在该测量电压的基础上产生流过该测量管的介质的体积流量值。
将用于感应相对于测量管的纵轴线垂直作用的磁场的电线圈以公知的方式安装在该测量管的外侧。为了使该电线圈免于破坏性的外部影响，如潮湿、机械冲击应力等，它们通常是用塑料挤压成的，并且因此被密封。
一个缺点在于：在制造期间，需要将与电线以及可能的铁芯在一起的电线圈插入注塑模具，只有这样才能进行注塑。如果更将多个单独的部件插入注塑模具中，则需要保证用塑料填充注模时它们的位置不会相对彼此改变。感应精确对齐的磁场的一个前提就是相对于浇注壳尽可能精确地定位该电线圈。对这种密封的电线圈排列来说，所有这些影响因素需要相应的高制造复杂性。
因此本发明的目的是进一步改进最初所述类型的磁感应流量计，使得其电线圈可以以制造上简单的方式生产，并且使得它们相对于外部影响被可靠地保护。
该目的在根据权利要求1的前序部分连同其特征部分的磁感应流量计的基础上得到。随后的从属权利要求描述了该创新的有利改进。
该创新包括技术教导：容纳该磁感应流量计的电线圈，以便在每一种情况下将它们在外侧密封在一个相关的壳体部分中，其中壳体部分是空心圆筒体段形式的，并且可以通过连接在一起而可拆卸地安装在该测量管上，以便至少部分地环绕该测量管。
本技术方案的优点在于，通过注塑方法挤压该电线圈，并且绕开了上述与此相关的将需要挤压的构件固定到适当位置的问题。这是因为该新颖的解决方案提供了用于每个电线圈的相关的壳体部分，用于该电线圈的精确安装容纳的腔以及在所述壳体部分的内部形成的连接线。该壳体部分意味着将该电线圈容纳在其中，以便使它们免于外部影响。而且，由于其形状是空心圆筒体段的形式，该壳体部分与该测量管的外周匹配，这样提供了通过该壳体部分用简单的方式将该电线圈安装在该测量管上的前提条件。这样特别对于引导连接线和磁返回通路，对于将该电线圈安装到该测量管上而言，免除了附加的机械支架或设备。因此，减少了构件的数量，以及关联的安装复杂性。
根据本发明的一个测量改进，通过由适于铸造的材料铸造成的该壳体部分中的剩余的腔，对在空心圆筒体段形式的相关壳体部分内密封容纳电线圈提供了准备。由此，可以将该相关的电线圈不可拆卸地连接到该壳体部分。这种测量也可以在没有更多工具辅助的情况下以简单地方式使用。这是因为该壳体部分本身是适于铸造的材料的模具。适于铸造的材料特别是合成树脂，在铸造之后在形成铸造模的壳体部分中固化。该壳体部分自身可以通过注塑由塑料产生。在这种情况下，优选地如果每个由塑料注塑形成的壳体部分具有至少两个部件，则一旦将该相关的电线圈插入，该两个部件可以通过扣接完全安装成壳体部分。该测量能够实现该电线圈的简单安装。该壳体部分的部件之间的彼此永久连接由随后的铸造提供。
根据改进本发明的进一步的测量，每个电线圈的磁返回通路排列包括用于引导磁场的铁金属轭，该轭排列在该壳体部分中相应的切去部分之内或之上。该切去部分相对于该电线圈大致同轴地对齐，以便实现用于该磁场的所需引导。该壳体因此还用于容纳该磁返回通路排列。
该壳体部分优选地通过夹具或者以扣接的方式在该测量管上可拆卸地连接在一起。例如，如果使用两个电线圈，将其每一个容纳在相关的空心圆筒体段形式的壳体部分中，则每个壳体部分以近似180°的角度环绕该测量管。于是，空心圆筒体段形式的壳体部分的在安装状态下彼此邻接的两个端面，每一个优选留有用于安装电极的孔，因此一旦该壳体部分已经安装在所述测量管上，则还可以将该电极固定到该测量管上。
下面，使用附图与优选示范性实施方式一起更详细地描述改进本发明的进一步措施，其中：
附图1是表示具有两个电线圈的磁感应流量计的示意图，以及
附图2是表示两个具有内部电线圈的壳体部分的透视图，它们以空心圆筒体段形式啮合在附图1所示的磁感应流量计的测量管的周围。
如图1所示，该磁感应流量计具有测量管1，其具有从其中流过的可流动的介质2。介质2至少具有微小的电导率，以便实现磁感流动测量原理。在测量管1的外侧上提供相对的电线圈3a和3b，并为了强化和对齐磁力线强度为每个提供一个铁芯。两个电线圈3a和3b感应出相对于该测量管轴线垂直作用的磁场。该磁场对应于电极排列4，该电极排列4同样相对于测量管轴线基本上垂直且相对于磁场轴线垂直地对齐。电极排列4用于测量由于介质3的流动而感应出的测量电压，其中该测量电压可以被下游求值单元(未更详细地表示)利用，以确定体积流量。
如图2所示，将电线圈3a和3b分别容纳在相关的空心圆筒体段形式的壳体部分4a和4b中。空心圆筒体段形式的两个壳体部分4a和4b在每种情况下以大致180°的角度环绕该测量管(在此未更详细地说明)，并且通过夹具保持在该测量管上(在此同样未更详细地说明)。
相关壳体部分4a或4b内的电测量电线圈3a或3b的密封容纳是通过剩余的腔5a或5b进行的，该剩余的腔通过适于铸造的材料铸造，在铸造后该材料在形成铸造模的壳体部分4a或4b中固化。壳体部分4a和4b自身以空心圆筒体段形式通过注塑由塑料形成，并且每个具有两个部件，一旦相关的电线圈3a或3b已经插入，所述部件6a、6b或6a’、6b’可以通过扣接彼此安装。
此外，每个电线圈3a和3b的磁返回通路排列进一步包括铁金属轭(在此未更详细地说明)，以便引导磁力线强度，所述轭排列在壳体部分4a或4b中相应的切去部分7a或7b中，并且固定在那里。
空心圆筒体段形式的壳体部分4a和4b的在安装状态下彼此邻接的两个端面8a和8b，在每侧留有孔9，所述孔用于安装电极(在此未更详细地描述)。因此，可以通过安装在所述测量管1上的两个壳体部分4a和4b将该电极同时固定到该测量管1。

Claims (10)

1、用于介质(2)的磁感应流量计，该介质流过测量管(1)并且具有最小的电导率，该磁感应流量计具有至少两个电线圈(3a，3b)，该两个电线圈在该测量管(1)上彼此相对地排列，以便感应出相对于该测量管(1)的纵轴线基本上垂直作用的磁场，并且该磁感应流量计具有电极排列(4)，该电极排列(4)同样相对于该测量管(1)的纵轴线基本上垂直且相对于该磁场轴线基本上垂直地对齐，以便测量由于该介质(2)的流动而感应出的测量电压，其特征在于：该电线圈(3a，3b)被容纳，使得在每一种情况下它们都被在外侧密封在一个相关的壳体部分(分别为4a和4b)中，其中该壳体部分是空心圆筒体段形式的，并且可以通过连接在一起可拆卸地安装在该测量管(1)上，以便至少部分地环绕该测量管(1)。
2、根据权利要求1所述的磁感应流量计，其特征在于，在空心圆筒体段形式的相关壳体部分(分别为4a和4b)内的该电线圈(3a，3b)的密封容纳是通过在该壳体部分(分别为4a和4b)中留有腔(5a；5b)来实现的，该壳体部分使用适于铸造的材料铸造，因而将该相关的电线圈(3a，3b)不可拆卸地连接到该壳体部分(分别为4a和4b)。
3、根据权利要求2所述的磁感应流量计，其特征在于，将合成树脂材料用作适于铸造的材料，所述合成树脂材料在铸造之后在形成该铸造模的壳体部分(4a；4b)中固化。
4、根据权利要求1所述的磁感应流量计，其特征在于，每个空心圆筒体段形式的壳体部分(4a，4b)具有相同的形状。
5、根据权利要求4所述的磁感应流量计，其特征在于，该空心圆筒体段形式的壳体部分(4a；4b)通过注塑由塑料产生。
6、根据权利要求5所述的磁感应流量计，其特征在于，每个已经由塑料注塑的壳体部分(4a；4b)包括至少两个部件，一旦该相关的电线圈(3a，3b)插入，可以将所述部件(6a，6b；6a’，6b’)通过扣接安装到该壳体部分(分别为4a和4b)上。
7、根据前面任一权利要求所述的磁感应流量计，其特征在于，每个电线圈(3a，3b)的磁返回通路布置包括铁金属轭，以便引导该磁场，该铁金属轭排列在壳体部分(4a，4b)中相应的切去部分(7a，7b)之内或之上。
8、根据前面任一权利要求所述的磁感应流量计，其特征在于，通过夹具或者以扣接的方式将该壳体部分(4a，4b)在该测量管(1)上可拆卸地连接在一起。
9、根据前面任一权利要求所述的磁感应流量计，其特征在于，精确地提供两个电线圈(3a，3b)，其中每一个容纳在相关的壳体部分(分别是4a和4b)中，该壳体部分是空心圆筒体段形式的，并且在每种情况下以大致180°角围绕该测量管(1)。
10、根据权利要求9所述的磁感应流量计，其特征在于，空心圆筒体段形式的壳体部分(4a，4b)的在安装状态下彼此邻接的两个端面(8a，8b)，留有用于安装电极(4)的孔(9)，因此可以通过安装在所述测量管(1)上的壳体部分(4a，4b)将所述电极(4)固定到该测量管(1)。
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