磁感应式流量测量系统技术方案

描述且示出了一种磁感应式流量测量系统，其带有用于流通导电介质的测量管(1)且带有用于产生至少还垂直于测量管(1)的纵轴线伸延的、优选交变的磁场的磁场产生装置(2)，带有至少两个截取在导电介质中所感应的测量电压的、优选接触介质的测量电极(3,4)且带有未示出的评估单元，其中，测量电极(3,4)在测量管(1)处外部具有可接近的测量触点(5,6)以及测量管(1)与测量电极(3,4)形成第一功能单元而与测量电极(3,4)的测量触点(5,6)相对应的配合触点(7,8)、磁场产生装置(2)和未示出的评估单元形成第二功能单元，且其中，配合触点(7,8)、磁场产生装置(2)和未示出的评估单元设置在未示出的测量系统壳体中。已知的磁感应式流量测量系统具有在结构上和联接技术上的缺点，而排除这些缺点是基于本发明专利技术的目的中的其中一个。该目的由此来实现，即测量电极(3,4)的测量触点(5,6)在测量管(1)处设置成且与测量电极(3,4)的测量触点(5,6)相对应的配合触点(7,8)在测量系统壳体中布置成使得测量触点(5,6)可通过大致垂直于磁场方向伸延的、基本上仅平移的运动被带到与配合触点(7,8)导电接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及一种磁感应式流量测量系统，其带有用于流通导电介质的测量管且带有用于产生至少还垂直于测量管的纵轴线伸延的、优选交变的磁场的磁场产生装置，带有至少两个截取在导电介质中所感应的测量电压的、优选接触介质的测量电极且优选带有评估单元，其中，测量电极在测量管处外部具有可接近的测量触点以及测量管与测量电极形成第一功能单元且与测量电极的测量触点相对应的配合触点、磁场产生装置和评估单元(倘若存在该评估单元)形成第二功能单元，且其中，配合触点、磁场产生装置和评估单元(倘若存在该评估单元)设置在测量系统壳体中。

技术介绍

磁感应式流量测量系统自几十年来在现有技术中广为人知。对此，典型地参考Prof.Dr.-Ing.K.W.Bonfig的文献“TechnischeDurchflussmessung”(第3版、Vulkan出版社Essen,2002，123至167页)，且还参考Dipl.-Ing.FriedrichHoffmann的文献“GrundlagenMagnetisch-InduktiveDurchflussmessung”(第3版，2003,KROHNEMesstechnikGmbH&Co.KG公司的文献)。
用于流动介质的流量测量的磁感应式流量测量系统的原理追溯到MichaelFaraday，其在1832年建议将电磁感应的原理用于测量导电介质的流动速度：
根据法拉第电磁感应定律，在由磁场穿过的流动的导电介质中形成垂直于介质流动方向且垂直于磁场的电场强度。法拉第电磁感应定律在磁感应式流量测量系统的情况中由此被充分利用，即借助于大多具有至少一个电磁场线圈的磁场产生装置产生至少一个在测量过程期间在时间上变化的磁场且该磁场至少部分穿过流动通过测量管的导电介质。在此，所产生的磁场具有至少一个垂直于测量管的纵轴线或者垂直于介质的流动方向的分量。
如果开头提到，磁感应式流量测量系统包括至少一个“用于产生至少还垂直于测量管的纵轴线伸延的磁场”的磁场产生装置，那么此处应再次指出，即磁场虽然优选垂直于测量管的纵轴线或者垂直于介质的流动方向伸延，然而磁场的分量垂直于测量管的纵轴线或者垂直于介质的流动方向伸延就足够。
开头还提到，磁场产生装置被确定用于产生优选交变的磁场。由此表述，即对于本专利技术的理论而言(根据其出发点、根据所基于的目的且根据这些目的的解决方案)不取决于其是一种交变的磁场，即使磁感应式流量测量系统也完全主要具有产生交变的磁场的磁场产生装置。
开头还实施了，所谈及的磁感应式流量测量系统包括至少两个截取在导电介质中所感应的测量电压、优选接触介质的测量电极。优选地，两个测量电极的虚拟连接线至少大致相对垂直于测量管的纵轴线穿过测量管的磁场的方向垂直地伸延。尤其地，测量电极可设置成使得其虚拟连接线实际上(或多或少)垂直于穿过测量管的磁场的纵轴线延伸。
开头最后实施了，测量电极尤其可以是接触介质的测量电极。实际上，通过感应在流动的导电介质中所产生的电场强度显然可通过直接地、即与介质处在电接触中的测量电极被截取为测量电压。然而还存在如下磁感应式流量测量系统，在其中测量电压不通过直接地、即不通过与介质处在电接触中的测量电极来截取，而是电容式地来检测测量电压。
可想到的是磁感应式流量测量系统的两种不同的实施形式，即第一实施形式，在其中两个功能单元(即一方面测量管且另一方面磁场产生装置)是分开的构件，其彼此被带到功能中才得到功能有效的磁感应式流量测量系统，和第二实施形式，在其中两个功能单元(即测量管和磁场产生装置)在工厂已彼此被带到功能中，即是在工厂已功能有效的磁感应式流量测量仪的在工厂彼此被带到功能中的构件。
接下来始终仅说明磁感应式流量测量系统的第一实施形式，即如下实施形式，在其中一方面测量管且另一方面磁场产生装置是彼此被带到功能中才得到功能有效的磁感应式流量测量系统的首先分开的构件。然而接下来所说明的也可轻易地应用到磁感应式流量测量系统的第二实施形式上，在其中那么两个功能单元(测量管和磁场产生装置)在工厂已彼此被带到功能中，即是已在工厂功能有效的磁感应式流量测量仪的构件。
对于在现有技术中已知的磁感应式流量测量仪仅示例地参照文件DE69232633C2、DE19907864A1、DE10064738B4、DE10243748A1、DE102008005258A1和DE102011112703A1以及EP0704682A1和EP0834057A1。
在所谈及的类型的磁感应式流量测量系统的情况中，磁场产生装置通常包括电磁场线圈。该电磁场线圈一般具有线圈芯，且在线圈芯处在两侧联接有极靴。线圈芯和极靴通常由导磁良好的材料、即由带有高导磁性的材料构成，且极靴在两侧搭接测量管。对于所谈及的磁感应式流量测量系统的运转在功能上必需的且在功能上重要的磁回路于是包括线圈芯、在线圈芯处在两侧联接的极靴和在极靴之间形成的气隙，在功能有效的状态中，测量管位于该气隙中。
如详细阐述的那样，测量管的纵轴线、磁场方向和两个测量电极的虚拟连接线形成直角三角架。如果测量管的纵轴线被称为X轴、磁场方向被称为Y轴，那么两个测量电极的虚拟连接线是直角三角架的Z轴；两个测量电极的虚拟连接线于是不仅垂直于测量管的纵轴线而且垂直于磁场方向伸延。
由先前所阐述的产生如下问题，即测量电极以其测量触点(和相应的配合触点)处在测量管的一侧上而另一测量电极以其测量触点(和相关联的配合触点)处在测量管的另一侧上。这不仅具有在结构上而且在联接技术上的缺点，而排除这些缺点是基于本专利技术的目的中的其中一个。
根据本专利技术的磁感应式流量测量系统(在其中实现了先前所导出且指出的目的)首先且主要特征在于，测量电极的测量触点在测量管处设置成且与测量电极的测量触点相对应的配合触点在测量系统壳体中布置成使得测量触点可通过大致垂直于磁场方向伸延的、基本上仅平移的运动被带到与配合触点导电接触。该根据本专利技术的教导不仅对于以上另外阐述的磁感应式流量测量系统的第一实施形式是有利的且对于第二实施形式也是有利的，在第一实施形式中一方面测量管且另一方面磁场产生装置是当其彼此被带到功能中才得到功能有效的磁感应式流量测量系统的首先分开的构件，在第二实施形式中一方面测量管且另一方面磁场产生装置是已在工厂功能有效的磁感应式流量测量仪的构件。在这两种情况中，尤其地实现，测量管的两个测量触点(其功能必要地首先一方面必须设置在测量管的一侧上而另一方面必须设置在测量管的另一侧上)中的每一个可轻易地从一侧被相应的配合触点碰到或可被带到与相应的配合触点导电接触。
具体地，存在不同的设计和改进前面阐述的第一根据本专利技术的教导的可能性。

技术实现思路

根据本专利技术的磁感应式流量测量系统的第一优选的实施形式的特征在于，设置在测量管的背对电磁场线圈的侧处的测量电极的测量触点平行于磁场方向被延长且关联于先前所说明的测量触点的配合触点被延长直至与对应的测量触点相接触。在该实施形式的情况中，那么与设置在测量管的背对电磁场线圈的侧处的测量触点必须到达导电接触中的配合触点实际上必须在其整个直径上下接或搭接测量管。然而还可轻易地实现的是，设置在测量管的背对电磁场线圈的侧处的测量电极的测量触点设置在测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁感应式流量测量系统，其带有用于流通导电介质的测量管且带有用于产生至少还垂直于所述测量管的纵轴线伸延的、优选交变的磁场的磁场产生装置，带有至少两个截取在所述导电介质中所感应的测量电压的、优选接触所述介质的测量电极且优选带有评估单元，其中，所述测量电极在所述测量管处外部具有可接近的测量触点以及所述测量管与所述测量电极形成第一功能单元而与所述测量电极的测量触点相对应的配合触点、所述磁场产生装置和所述评估单元(倘若存在该评估单元的话)形成第二功能单元，且其中，所述配合触点、所述磁场产生装置和所述评估单元(倘若存在该评估单元的话)设置在测量系统壳体中，其特征在于，所述测量电极(3,4)的测量触点(5,6)在所述测量管(1)处设置成且与所述测量电极(3,4)的测量触点(5,6)相对应的所述配合触点(7,8)在所述测量系统壳体中布置成使得所述测量触点(5,6)能通过大致垂直于所述磁场方向伸延的、基本上仅平移的运动被带到与所述配合触点(7,8)导电接触。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.17 DE 102013017286.1;2013.11.15 DE 10201301.一种磁感应式流量测量系统，其带有用于流通导电介质的测量管且带有用于产生至少还垂直于所述测量管的纵轴线伸延的、优选交变的磁场的磁场产生装置，带有至少两个截取在所述导电介质中所感应的测量电压的、优选接触所述介质的测量电极且优选带有评估单元，其中，所述测量电极在所述测量管处外部具有可接近的测量触点以及所述测量管与所述测量电极形成第一功能单元而与所述测量电极的测量触点相对应的配合触点、所述磁场产生装置和所述评估单元(倘若存在该评估单元的话)形成第二功能单元，且其中，所述配合触点、所述磁场产生装置和所述评估单元(倘若存在该评估单元的话)设置在测量系统壳体中，
其特征在于，
所述测量电极(3,4)的测量触点(5,6)在所述测量管(1)处设置成且与所述测量电极(3,4)的测量触点(5,6)相对应的所述配合触点(7,8)在所述测量系统壳体中布置成使得所述测量触点(5,6)能通过大致垂直于所述磁场方向伸延的、基本上仅平移的运动被带到与所述配合触点(7,8)导电接触。
2.根据权利要求1所述的磁感应式流量测量系统，其特征在于，设置在所述测量管(1)的背对所述电磁场线圈(9)的侧处的所述测量电极(4)的测量触点(6)至少在一侧平行于所述磁场方向被延长或设置在所述测量管(1)的下部区域中且关联于先前所说明的测量触点(6)的所述配合触点(8)被延长直至与所述对应的测量触点(6)相接触。
3.根据权利要求1所述的磁感应式流量测量系统，其特征在于，设置在所述测量管(1)的背对所述电磁场线圈(9)的侧处的所述测量电极(4)的测量触点(6)至少在一侧在所述测量管的周向上被延长且关联于先前所说明的测量触点的所述配合触点被延长直至与所述对应的测量触点相接触。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的磁感应式流量测量系统，其中，所述测量管具有至少一个优选呈圆环形的接地电极，其特征在于，所述接地电极是所述两个测量电极中的其中一个且根据权利要求1至3中任一项所述地来实施。
5.一种磁感应式流量测量系统，其带有用于流通导电介质的测量管且带有用于产生至少还垂直于所述测量管的纵轴线伸延的、优选交变的磁场的磁场产生装置，带有至少两个截取在所述导电介质中所感应的测量电压的、优选地接触所述介质的测量电极且优选带有评估单元，其中，所述测量电极在所述测量管处外部具有可接近的测量触点以及所述测量管与所述测量电极形成第一功能单元而与所述测量电极的测量触点相对应的配合触点、所述磁场产生装置和所述评估单元(倘若存在该评估单元的话)形成第二功能单元，且其中，所述配合触点、所述磁场产生装置和所述评估单元(倘若存在该评估单元的话)设置在测量系统壳体中，尤其根据权利要求1至4中任一项所述，
其特征在于，
所述两个配合触点(7,8)中的每个关联有检查触点(12,13)且一方面所述两个检查触点(12,13)且另一方面所述两个测量触点(5,6)实施且布置成使得当且仅当所述配合触点(7,8)与所述相关联的测量触点(5,6)还具有导电接触时，所述检查触点(12,13)与所述相关联的配合触点(7,8)具有导电接触。
6.根据权利要求5所述的磁感应式流量测量系统，其特征在于，所述两个检查触点(12,13)中的每个关联有与所述相关联的测量触点(5,6)电连接的检查配合触点(14,15)。
7.根据权利要求6所述的磁感应式流量测量系统，其特征在于，所述两个检查配合触点(14,15)中的每个与所述相关联的测量触点(5,6)一件式地来实施。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的磁感应式流量测量系统，其特征在于，设置有至少一个检查电源...

【专利技术属性】
技术研发人员：C佩尔费蒂，
申请(专利权)人：克洛纳有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH