TWI632349B - 可調整電極結構位置之電磁流量計 - Google Patents

Abstract

本發明係為一種可調整電極結構位置之電磁流量計，量測管體具有安裝管內襯，控制模組安置在量測管體側邊，磁場模組及一對電極結構電性連接控制模組並分別安裝在正交於量測管體相對的外側面與工作流體隔離不接觸，各電極結構部分伸入安裝管內襯，致動元件電性連接控制模組並連接其中一電極結構，致動元件在外部電力驅動下能夠帶動電極結構朝正交於安裝管內襯的內部方向移動，藉此補償電極結構的損耗而得到正確的量測結果，並增加使用壽命。

Description

可調整電極結構位置之電磁流量計

本發明係有關於電磁流量計，尤指一種可調整電極結構位置之電磁流量計。

電磁流量計係利用電磁感應來量測流經一量測管體內的導電性流體(如水等)之流率。電磁流量計主要是由量測管體、配置在量測管體上的一對電極結構及一對線圈所構成。另外，線圈供電後於量測管體內形成磁場，並與電極結構之間產生電動勢，故能藉由流體通過量測管體時會對磁場產生電動勢的變化，進而計算出流體之流率。

一般電磁流量計是透過電極結構對管體內的流體進行感測，惟管體內的流體在流動時會對電極結構偵測部造成磨損，因此使用相當時間後，電磁流量計的量測作業可能會發生失效或失準的情形，造成電子訊號的寄生雜訊產生。此外，由於傳統的電磁流量計的金屬殼座大多是利用焊接封合，避免水氣侵入，來確保內部的電極結構和線圈等元件的正常運作，惟此焊接工序造成對金屬殼座內部的電極結構損耗進行更換維修的困難，導致必須關閉管道相關設施以汰換電磁流量計，並造成生產中斷及產能降低，並大幅增加成本。

有鑑於此，本發明人遂針對上述現有技術，特潛心研究並配合學理的運用，盡力解決上述之問題點，即成為本發明人改良之目標。

本發明之一目的，在於提供一種可調整電極結構位置之電磁流量計，藉此補償電極結構的損耗、調整兩個電極結構的相對位置，使得可以垂直正交的垂直流場流動方向而維持正確的量測結果，降低電子訊號雜訊，以縮短維修時間及簡化工序，並能維持產能和增加電磁流量計的使用壽命。

為了達成上述之目的，本發明係為一種可調整電極結構位置之電磁流量計，包括量測管體、控制模組、磁場模組、一對電極結構及至少一致動元件。量測管體具有安裝管內襯，控制模組安置在量測管體側邊，磁場模組電性連接控制模組並安裝在正交於量測管體的相對的第一外側方向與工作流體隔離不接觸，該對電極結構電性連接控制模組並對應配置在正交於量測管體相對的第二外側方向與工作流體隔離不接觸。各電極結構部分伸入安裝管內襯，致動元件電性連接控制模組並連接其中一電極結構，致動元件在外部電力驅動下能夠帶動電極結構朝正交於安裝管內襯的內部方向移動。

相較於習知，本發明之致動元件係電性連接控制模組及電極結構，且致動元件透過控制模組的控制而在外部電力驅動下能夠帶動電極結構朝正交於安裝管內襯的內部方向移動，藉以補償電極結構的損耗，進而得到正確的量測結果及使用壽命；又，由於本發明可視實際使用情況而分別對量測管體二側電極結構的位置進行調整，更增加靈活運用性。

1‧‧‧電磁流量計

10‧‧‧量測管體

11‧‧‧安裝管內襯

12‧‧‧安裝管

13‧‧‧安裝部

14‧‧‧塞蓋

15‧‧‧限位座

151‧‧‧定位部

1511‧‧‧斜導面

1512‧‧‧平擋面

20‧‧‧控制模組

21‧‧‧導線

30‧‧‧磁場模組

300‧‧‧第一外側方向

40‧‧‧電極結構

400‧‧‧第二外側方向

41‧‧‧電極探棒

42‧‧‧承載板

421‧‧‧平貼面

422‧‧‧斜面

50‧‧‧致動元件

60‧‧‧保護殼座

61‧‧‧第一殼座

62‧‧‧第二殼座

70‧‧‧鎖固元件

A‧‧‧夾角

圖1係本發明之可調整電極結構位置之電磁流量計的立體分解示意圖。

圖2係本發明之可調整電極結構位置之電磁流量計的立體外觀示意圖。

圖3係為圖2中沿3-3線的剖視圖。

圖4係本發明之電磁流量計之安裝部的組合剖視圖。

圖5係本發明之電磁流量計之電極結構位置調整示意圖。

圖6係為圖2中沿6-6線的剖視圖。

有關本發明之詳細說明及技術內容，配合圖式說明如下，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

請參照圖1至圖3，係分別為本發明之可調整電極結構位置之電磁流量計的立體分解示意圖、立體外觀示意圖及其一側方向的剖視圖。本發明可調整電極結構位置之電磁流量計1係包括一量測管體10、一控制模組20、一磁場模組30、一對電極結構40以及至少一致動元件50。該磁場模組30及該對電極結構40分別固定在該量測管體10相對的二側面。又，該控制模組20係控制該磁場模組30、該對電極結構40及該致動元件50。據此，該電磁流量計1可對該量測管體10內的流體進行流速量測，並可透過該致動元件50的驅動來調整該對電極結構40伸入該量測管體10中的距離。更詳細描述該電磁流量計1的結構如後。

如圖1所示，該量測管體10具有可供一工作流體流動的一安裝管內襯11；該控制模組20安置在該量測管體10的一側邊。又，該磁場模組30電性連接該控制模組20並安裝在正交於該量測管體10相對的一第一外側方向300與工作流體隔離不接觸。該磁場模組30透過該控制模組20的控制而受到一外部電力 驅動時能夠在該安裝管內襯11中產生一電磁場。於本實施例中，該磁場模組30係為一對磁性片。

再者，該對電極結構40電性連接該控制模組20並對應配置在正交於該量測管體10相對的一第二外側方向400與工作流體隔離不接觸，且各該電極結構40係部分伸入該安裝管內襯11以接觸該工作流體。又，該致動元件50電性連接該控制模組20並連接其中一電極結構40。該致動元件50透過該控制模組20的控制而在一外部電力驅動下能夠帶動該其中一電極結構40朝正交於該安裝管內襯11的內部方向移動，藉以補償該電極結構40的損耗，進而得到正確的量測結果。

要說明的是，上述該第一外側方向300與該第二外側方向400係在工作流體流動方向之正交平面上形成一個夾角A，該夾角A不以90直角為限制。

請參照圖3，於本發明的一實施例中，該量測管體10更包括套合在該安裝管內襯11外的一安裝管12。又，該安裝管12具有相對設置的二安裝部13，該二安裝部13分別具有連通該安裝管內襯11的一貫孔。該對電極結構40對應設置在該二安裝部13中並穿過該貫孔而伸入該安裝管內襯11。

再者，各該電極結構40具有一電極探棒41及圈繞在該電極探棒41之外緣面的一承載板42。該致動元件50係設置在該承載板42上。另外，該量測管體10更包括對應蓋合該二安裝部13的二塞蓋14及成型在該安裝部13中的一限位座15。該限位座15係連接該安裝管內襯11並設置有該貫孔。更詳細地說，該對電極結構40係分別連接有一致動元件50；又，該控制模組20更包括一導線21，該致動元件50透過該導線21的連接而受該控制模組20的控制，進而帶動所連接的電極結構40移動。

本實施例中，該電磁流量計1更包括一保護殼座60及複數鎖固元件70。該保護殼座60係連接該控制模組20並罩合在該量測管體10外。具體而言，該保護殼座60包括相互罩合的一第一殼座61及一第二殼座62，該第一殼座61及該第二殼座62係透過該些鎖固元件70而對應結合在該量測管體10上。

請續參照圖4及圖5，係分別為本發明之電磁流量計之安裝部的組合剖視圖及電極結構位置調整示意圖。如圖4所示，於本實施例中，較佳地，該致動元件50為一壓電元件組合。又，該壓電元件組合的二側係分別抵接該塞蓋14及該承載板42，且該壓電元件組合，係由習知的壓電材料與陶瓷絕緣材料堆疊組成的組合結構，會受外部電力驅動而產生形變，並推動該承載板42而令該其中一電極結構40朝該安裝管內襯11的內部方向移動，藉此達到調整電極結構40位置的目的。

要說明的是，於本實施例中，該限位座15的內壁面具有複數定位部151，且該承載板42受該致動元件50的驅動而定位在其中一定位部151上。該些定位部151的設置可保持該承載板42及該限位座15之間的密合性，並防止該承載板42朝遠離該安裝管內襯11的方向移動。

具體而言，該定位部151為一倒勾，該承載板42在鄰靠該定位部151的一側具有一平貼面421及一斜面422；又，該倒勾具有對應該斜面422設置的一斜導面1511及可貼抵該承載板42的一平擋面1512。進一步地，當該承載板42受該致動元件50的帶動而朝該限位座15的內底部移動時，該承載板42的斜面422會沿著該斜導面1511的引導而朝內側的另一定位部151移動，使該承載板42的平貼面421能定位在內側定位部151的平擋面1512上，據此調整該電極結構40伸入該安裝管內襯11的位置。

請參照圖5，當該壓電元件組合會受外部電力驅動時即產生形變，進而推抵該承載板42朝該量測管體10的中心方向移動。此時，該承載板42會受到該壓電元件組合的推抵而朝該限位座15的內底部移動，並定位在另一較內側的定位部151上。因此，該電極結構40(該電極探棒41及該承載板42)即朝該安裝管內襯11的內部方向移動而改變在該安裝管內襯11中的位置，進而達到調整該電極結構40位置的目的。

請另參照圖6，係為本發明之電磁流量計之電極結構位置移動的示意圖。於本實施例中，該量測管體10二側的電極結構40分別連接一致動元件50(壓電元件組合)，且該二致動元件50受該控制模組20的控制而帶動所連接的電極結構40移動。

當該對電極結構40受損耗而發生量測失誤或不準確的情況下，本發明之電磁流量計1可透過該控制模組20控制該二致動元件50的驅動，以達到調整該對電極結構40伸入該量測管體10的位置。實際使用時，可視實際使用情況來分別調整該對電極結構40的位置，更增加本發明之電磁流量計1的靈活運用性及使用壽命。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，非用以定本發明之專利範圍，其他運用本發明之專利精神之等效變化，均應俱屬本發明之專利範圍。

Claims (11)

1. 一種可調整電極結構位置之電磁流量計，包括：一量測管體，具有可供一工作流體在管內流動的一安裝管內襯；一控制模組，安置在該量測管體的一外側邊與工作流體隔離不接觸；一磁場模組，電性連接該控制模組並安裝在正交於該量測管體相對的一第一外側方向與工作流體隔離不接觸，該磁場模組受一外部電力驅動而能夠在該安裝管內襯中產生一電磁場；一對電極結構，電性連接該控制模組並對應配置在正交於該量測管體相對的一第二外側方向，各該電極結構係部分伸入該安裝管內襯以接觸該工作流體；以及至少一致動元件，電性連接該控制模組並連接其中一電極結構，該致動元件在一外部電力驅動下能夠帶動該其中一電極結構，朝正交於該安裝管內襯的內部方向移動；其中該致動元件為一壓電元件組合，該壓電元件組合受外部電力驅動而產生形變，並推動該其中一電極結構朝該安裝管內襯的內部方向移動。
2. 如請求項1所述之可調整電極結構位置之電磁流量計，其中該量測管體更包括套合在該安裝管內襯外的一安裝管，該安裝管具有相對設置的二安裝部，該二安裝部分別具有連通該安裝管內襯的一貫孔，該對電極結構對應設置在該二安裝部中並穿過該貫孔而伸入該安裝管內襯。
3. 如請求項1所述之可調整電極結構位置之電磁流量計，其中各該電極結構具有一電極探棒及圈繞在該電極探棒之外緣面的一承載板，該致動元件係設置在該承載板上。
4. 如請求項1所述之可調整電極結構位置之電磁流量計，其中該第一外側方向與該第二外側方向在工作流體流動方向之正交平面上形成一個夾角。
5. 如請求項2所述之可調整電極結構位置之電磁流量計，其中該量測管體更包括對應蓋合該二安裝部的二塞蓋及成型在該安裝部中的一限位座，該限位座係與安裝管內襯一體成型並設置有該貫孔。
6. 如請求項5所述之可調整電極結構位置之電磁流量計，其中該壓電元件組合的二側係分別抵接該塞蓋及該承載板。
7. 如請求項5所述之可調整電極結構位置之電磁流量計，其中該限位座的內壁面具有複數定位部，該承載板受該致動元件的驅動而定位在其中一定位部上。
8. 如請求項7所述之可調整電極結構位置之電磁流量計，其中該定位部為一倒勾，該承載板在鄰靠該定位部的一側具有一平貼面及一斜面，該倒勾具有對應該斜面設置的一斜導面及可貼抵該承載板的一平擋面。
9. 如請求項1所述之可調整電極結構位置之電磁流量計，其更包括一保護殼座，該保護殼座係連接該控制模組並罩合在該量測管體外。
10. 如請求項9所述之可調整電極結構位置之電磁流量計，其更包括複數鎖固元件，該保護殼座包括相互罩合的一第一殼座及一第二殼座，該第一殼座及該第二殼座係透過該些鎖固元件而對應結合在該量測管體上。
11. 如請求項1所述之可調整電極結構位置之電磁流量計，其中該對電極結構係分別連接有一致動元件，該致動元件受該控制模組的控制而帶動所連接的電極結構移動。