电磁式流量传感器制造技术

本发明专利技术公开了用于电磁式流量计(201)的电磁式流量传感器。该传感器包括：本体(204)或框架；穿过该本体或框架的流动通路(252)；由该本体或框架支撑的磁路部件(248、295)，用以施加穿过该流动通路的磁场；以及由所述本体或框架支撑的至少第一电极和第二电极(298)，该至少第一电极和第二电极被设置成响应于流经该流动通路的导电流体而感测电压。支撑该磁路部件以及至少第一电极和第二电极的所述本体的至少一部分被配置成能通过流管(206)中的单个孔插入到所述流管中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电磁式流量传感器
本专利技术涉及：一种电磁式流量传感器；一种子组件，包括记录器(register，计数器)及所述电磁式流量传感器；以及一种电磁式流量计组件，该电磁式流量计组件包括所述子组件和壳体，水(或其它导电流体)能流过该壳体。
技术介绍
用于住宅用水计量的、电池供电的电磁式流量计(也可被称作“磁力式流量计”或“磁力水表”)是已知的，其示例包括Sensus有限公司提供的iPERL(RTM)系列水表。还可参照文献WO00/19174A1。现有的电磁式流量计可能会受到一种或多种限制。首先，许多种现有类型的电磁式流量计并不特别适合于低成本和/或大批量制造。通常，对于不同尺寸的管道，需要多种不同尺寸系列的电磁式流量计。然而，典型的电磁式流量计的许多零部件(诸如感测电极，电磁线圈等)往往取决于流管的尺寸。因此，针对每种尺寸的流量计制造一组专用的零部件，并且每种尺寸的流量计往往具有不同的组装线。这会增加制造成本。其次，现有类型的电磁式流量计往往具有设置在塑料流管道的外侧周围的电磁线圈。这样，这些类型的流量计可能易于损坏，因为它们经常在管道不对齐的情况下被使用，且因此在装配和使用期间受到应力作用。由于这些类型的流量计由塑料构成并且连接到金属管道(这些金属管道在应力下通常更具有弹性)，所以这些类型的流量计可能会破裂。而且，电磁线圈定位于离流动通道较远的位置，这使得(所产生的)磁场与定位得较近的线圈相比更弱，从而降低了灵敏度，或者需要更多的能量来补偿，从而使流量计的能耗增加。第三，电磁式流量计往往装设在流管道之内及周围。因此，为了阻挡或防止水从流量计的外部侵入到流量计的电部件(诸如线圈和电极)中，在流量计组装好之后，通常用封装化合物(pottingcompound，灌注胶)封装电部件。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种电磁式流量传感器。该传感器包括：本体或框架；穿过本体或框架的通路；由本体或框架支撑的磁路部件，用于引导磁场穿过该通路；以及由本体或框架支撑的至少第一电极和第二电极。第一电极和第二电极被布置成响应于流过通路的导电流体(诸如水)而感测电压。支撑磁路部件以及至少第一电极和第二电极的本体或框架的至少一部分被构造成可通过流管中的单个孔插入到流管(所述流管诸如为管道或其它形式的流体壳体)中。因此，该流量传感器能被用于各种尺寸的流管。此外，由于上述电极设置在绝缘基板上，并且磁场被施加到流管内的空间，所以流管不需要由绝缘或非磁性材料制成。而且，传感器能够更容易被密封。该框架可被包含(例如被容置)或被附接到(例如悬置于)本体。本体可基本上呈圆柱形。磁路部件可包括设置在通路的相对侧或通路的一部分上的第一极片和第二极片(polepiece，极靴)。磁路部件可包括软磁材料的第一元件和第二元件(例如薄片(sheet)或件)。传感器可包括：穿过本体或框架的第一通路和第二通路；以及第一磁性部件和第二磁性部件，用于引导相应的磁场穿过第一通路和第二通路。第一磁性部件和第二磁性部件可包括共用的磁性部件部分。该通路可具有能使流体自己折回(回返)的轮廓，并且磁路部件包括中央的第一极片和围绕第一极片延伸的第二极片。例如，该轮廓可呈“U”形、扁平卵形(flat-sidedoval)、椭圆形、圆形或多边形。传感器还可包括布置为用以在磁路中产生磁通量的电磁线圈。传感器还可包括穿过线圈并且与磁路部件磁耦合的至少一个半硬磁材料(semi-hardmagneticmaterial，半永磁性材料)件。本体或框架可在第一方向上在第一端与第二端之间延伸，而通路在与第一方向垂直的第二方向上与本体或框架交叉。第一电极和第二电极可沿与第一方向和第二方向垂直的第三方向相隔开。传感器还可在第一电极与第二电极之间包括绝缘屏障部。该绝缘屏障部可设置在突伸入流体中的中央突起中。绝缘屏障部可在第二方向上延伸至少一给定距离。此给定距离可以为至少5mm或至少10mm。绝缘屏障部可在沿流管的纵向长度的方向上延伸达到本体或框架的可插入部分的直径或本体或框架的可插入部分的长度。磁路部件可例如通过绝缘涂层而电绝缘。所述单个孔的直径可介于10mm和15mm之间。传感器可包括连接器的第一部分，该连接器包括第一互补部件和第二互补部件，这两个部件将传感器连接到流体壳体。传感器可包括第一配合表面，用以与互补的第二配合表面相配合，以便以水密方式密封传感器和流体壳体。第一配合表面可包括平坦的环形表面。密封件(诸如可压缩垫圈或“O”形圈)可插置在第一配合表面和第二配合表面之间。连接器可以是卡口式连接器。连接器可以是螺纹连接器。连接器可以呈圆柱形或略微圆锥形。可通过卷边或卷绕密封件来形成水密密封(防水密封)。可通过灌封或粘合剂来形成水密密封。连接器可以是搭扣配合连接器或其它形式的一次性(one-time)配合连接器。磁路部件和电极可以是电绝缘的。这些电极可由离子渗透性材料覆盖，此离子渗透性材料本身可以是绝缘的或导电的。传感器可包括围绕磁极和电极的绝缘盒体。传感器可被集成到能保持在流管的单个孔口上的记录器中。传感器可包括用于将记录器安装至流管的可移除的软管锁定型保持部。该记录器能与多种流管直径一起使用，并且能保持在流量敏感区域的中心位置中。磁路可布置成沿基本相反的方向在流管(例如流体壳体)的两个相邻区域中产生磁场。所述至少第一电极和第二电极可形成在平坦基板(诸如印刷电路板)上。这些电极可以是电化学半电池，例如通过将银表面阳极化而形成的Ag/AgCl。磁路可包括由软磁不锈钢制成的极片。传感器还可包括用于产生磁场的驱动线圈。传感器还可包括穿过驱动线圈的一个、两个或更多个剩磁元件。传感器还可包括磁场传感器，该磁场传感器被设置为用以测量通路中或紧靠通路的附近的磁场。传感器的作用部件(activepart，有效部件)可通过上述单个孔插入到流管中。这些主动部件可包括极片、线圈、电极以及可选的半硬磁材料。上述单个孔可设置在流管的顶侧上。该传感器还可包括磁屏，该磁屏被布置成至少屏蔽上述通路以免受外部磁场的影响。该磁屏可由流管提供或集成到流管中。磁路的至少一部分可充作磁屏。所述磁路的至少一部分可以是外部极片。磁屏可包括足够厚度的磁性材料，以便当具有由计量器具指令所规定的强度的磁体被贴置于流量计(meter，仪表)上时避免磁饱和。上述电极可形成在平坦基板上。传感器可包括电绝缘的中央突起，其包括中央磁极。中央突起可包括第一电极和第二电极。中央突起沿着流动方向延伸穿过整个孔。这样可有助于最小化由于周围的水而导致的电极短路。在使用中，本体或框架可与离子流体直接接触，并且除至少第一电极和第二电极之外的导电部件均与水电绝缘。本体或框架优选地被构造成提供平滑的流体接触外表面。导电流体可以是离子流体。导电流体可以是水。根据本专利技术的第二方面，提供了一种包括电磁式流量传感器和仪表记录器(流量计记录器)的子组件。所述电磁式流量传感器和仪表记录器构成一单个单元。磁路部件和电极可一体地形成在仪表记录器中。仪表记录器可包括电子模块，所述电子模块可操作地连接至流量传感器以便处理来自流量传感器的信号。该电子模块可被构造成使流量传感器产生磁场。仪表记录器还可包括显示器。该子组件可以是电池供电的。根据本专利技术的第三方面，提供了一种电磁式流量计，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电磁式流量计的电磁式流量传感器，所述传感器包括：本体或框架；穿过所述本体或框架的通路；由所述本体或框架支撑的磁路部件，用于引导磁场穿过所述通路；以及由所述本体或框架支撑的至少第一电极和第二电极，所述至少第一电极和第二电极被设置成响应于流经所述通路的导电流体而感测电压；其中，支撑所述磁路部件以及所述至少第一电极和第二电极的所述本体或框架的至少一部分被构造成能通过流管中的单个孔插入到所述流管中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.28 GB 1513271.5;2015.08.26 GB 1515159.01.一种用于电磁式流量计的电磁式流量传感器，所述传感器包括：本体或框架；穿过所述本体或框架的通路；由所述本体或框架支撑的磁路部件，用于引导磁场穿过所述通路；以及由所述本体或框架支撑的至少第一电极和第二电极，所述至少第一电极和第二电极被设置成响应于流经所述通路的导电流体而感测电压；其中，支撑所述磁路部件以及所述至少第一电极和第二电极的所述本体或框架的至少一部分被构造成能通过流管中的单个孔插入到所述流管中。2.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述磁路部件包括设置在所述通路的相对侧或所述通路的一部分上的第一极片和第二极片。3.根据权利要求1或2所述的传感器，其中，所述磁路部件包括：软磁材料的第一薄片或件和第二薄片或件。4.根据权利要求1至3中任一项所述的传感器，其中，所述传感器包括：穿过所述本体或框架的第一通路和第二通路；以及第一磁性部件和第二磁性部件，用于引导相应的磁场穿过所述第一通路和第二通路。5.根据权利要求4所述的传感器，其中，所述第一磁性部件和第二磁性部件包括：共同的磁性部件部分。6.根据权利要求1至3中任一项所述的传感器，其中，所述通路具有能使所述流自己折回的轮廓，并且所述磁路部件包括中央的第一极片和围绕所述第一极片延伸的第二极片。7.根据任一前述权利要求所述的传感器，还包括：电磁线圈，所述电磁线圈被布置为用以在所述磁路中产生磁通量。8.根据权利要求7所述的传感器，还包括：至少一个半硬磁材料件，其穿过所述线圈并磁耦合到所述磁路部件。9.根据任一前述权利要求所述的传感器，其中，所述本体或框架在第一方向上延伸于第一端与第二端之间，而所述通路在与所述第一方向垂直的第二方向上与所述本体或框架交叉。10.根据权利要求9所述的传感器，其中，所述第一电极和第二电极沿与所述第一方向和第二方向垂直的第三方向相隔开。11.根据权利要求10所述的传感器，其中，所述传感器还包括：位于第一电极和第二电极之间的绝缘屏障部。12.根据权利要求11所述的传感器，其中，所述绝缘屏障部在所述第二方向上延伸至少一给定距离。13.根据任一前述权利要求所述的传感器，其中，所述磁路部件是电绝缘的。14.根据任一前述权利要求所述的传感器，其中，所述单个孔的直径介于10mm和15mm之间。15.根据任一前述权利要求所述的传感器，包括：连接器的第一部件，所述连接器包括互补的第一部件和第二部件，所述互补的第一部件和第二部件将所述传感器连接到流体壳体。16.根据权利要求15所述的传感器，包括第一配合表面，所述第一配合表面用于与互补的第二配合表面相配合，以便以流体密封方式密封所述传感器和流体壳体。17.根据权利要求15或16所述的传感器，其中，所述连接器是卡口式连接器。18.根据权利要求15或16所述的传感器，其中，所述连接器是一次性配合连接器。19.根据权利要求15或16所述的传感器，其中，所述连接器是螺纹连接器。20.根据任一前述权利要求所述的传感器，其中，所述磁路部件和所述电极是电绝缘的。21.根据任一前述权利要求所述的传感器，其中，所述电极涂覆有离子渗透性材料。22.根据任一前述权利要求所述的传感器，所述传感器被集成到能保持在所述流管的单个孔上的记录器中。23.根据权利要求22所述的传感器，包括能移除的软管锁定型保持部，用以将所述记录器安装至所述流管。24.根据权利要求22或23所述的传感器，其中，所述记录器能用于多种流管直径并且能保持在流量敏感区的中心位置中。25.根据任一前述权利要求所述的传感器，其中，所述磁路被布置成在所述流管的两个相邻区域中沿基本相反的方向产生磁场。26.根据任一前述权利要求所述的传感器，其中，所述至少第一电极和第二电极形成在诸如印刷电路板的平坦基板上。27.根据任一前述权利要求所述的传感器，其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·N·达姆斯，C·M·海顿，
申请(专利权)人：森泰克有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB