用于测量装置的测量管、由这种测量管形成的测量装置以及用于这种测量管的生产方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种测量管，该测量管包括管状主体(110)，该管状主体(110)具有管壁(110a)和内腔(110b)，该内腔(110b)被所述管壁围绕并且被设计用以传导流体测量材料(FL1)。此外，测量管包括传感器保持器(120)，该传感器保持器(120)被布置在所述主体(110)的管壁(110a)的外侧向表面(110a')上并且一体结合到该外侧向表面(110a')，该侧向表面背对所述内腔。所述传感器保持器被设计成至少机械连接到至少一个传感器部件，所述至少一个传感器部件即用于感测位于所述内腔中的测量材料的至少一个测量变量的传感器的部件。所述传感器保持器(120)至少部分地是通过增材制造方法直接在所述主体(110)的管壁的所述侧向表面上生产出来的。由所述测量管(10)形成的测量装置另外包括传感器(20)，该传感器(20)被紧固到所述测量管，用于感测位于所述测量管的所述内腔中的测量材料的至少一个测量变量并且用于产生表示所述测量变量的传感器信号，所述传感器的至少一个部件机械连接到所述传感器保持器，并且所述测量装置包括测量电子单元(ME)，该测量电子单元(ME)电连接到所述传感器(20)并且被设计用于接收并处理所述至少一个传感器信号。在用于生产这种测量管(10)的方法中，在所述主体(110)的管壁的所述外侧向表面上将液化的材料施加到已提供的所述主体，并且允许液化的材料在那里再固化，以便形成所述传感器保持器的一部分，该部分一体结合到所述主体(110)的管壁。

A measuring tube for a measuring device, a measuring device formed from such a measuring tube, and a production method for such a measuring tube

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于测量装置的测量管、由这种测量管形成的测量装置以及用于这种测量管的生产方法
本专利技术涉及一种为测量装置提供的测量管、用于这种测量管的生产方法或由这种测量管形成的测量装置，所述测量管包括管状主体和布置在其上的、用于传感器的传感器保持器。
技术介绍
测量装置被用在过程控制和自动化技术中，以测量流体或流动的测量材料(即，例如在管道中流动的液体或气体)的测量变量，并且该测量装置包括：测量管，该测量管例如借助于法兰连接而一体形成于管道中的传导相应的测量材料的线路；以及传感器，该传感器被安装在测量装置上，并且该传感器被设计用以感测至少一个测量变量并将其转换成对应的传感器信号，即取决于所述至少一个测量变量的传感器信号。为了处理传感器信号，这种测量装置还具有测量电子单元，该测量电子单元电连接到传感器，该测量电子单元例如也由至少一个微处理器形成，并且该测量电子单元被设计用以接收所述至少一个传感器信号并且基于所述至少一个传感器信号来确定所述至少一个测量变量的测量值。测量变量可以是例如体积流率、质量流率、流速或其它流量参数，或者可以是例如密度、温度、压力或pH值；因此，测量装置可以被设计成流量测量装置(即，例如涡流流量测量装置、超声流量测量装置、科里奥利流量测量装置、热流量测量装置或磁感应流量测量装置)、温度测量装置、压力测量装置或pH测量装置。尤其是在DE-A102013114382、DE-A102013114483、DE-A102013013476、EP-B1413858、EP-B892251、US-A6003384、US-A6047457、US-A2003/0019308、US-A2009/0013798、US-A20100031755、US-A2010/0139390、US-A2011/0120229、US-A2011/0303006、US-A2012/0227496、US-A2015/0268082、US-A2015/0338252、US-A2016/0069717、US-A2016/0216145或WO-A2016/034417中描述了这种测量装置的示例。因此，所讨论的类型的测量管由管状的、通常是金属的并且/或者至少部分中空的圆柱形主体形成并且由用于传感器的传感器保持器形成，所述主体形成有壁和内腔(如圆柱形内腔)，该内腔被壁围绕并且被设计用以传导测量材料，所述传感器保持器被布置在主体的壁的外侧向表面上并且被一体结合到该外侧向表面，该外侧表面即背对内腔的侧向表面，该侧向表面例如是至少部分平面的和/或至少部分弯曲的。尤其是如也在上述US-A6003384、US-A2011/0303006、DE-A102013114382、DE-A102013114483或EP-B892251中的每一篇文献中示出的，相应的传感器可以例如被设计成独立的探头，即完全执行物理测量变量到传感器信号的转换并且还可能至少部分地突出到主体的内腔中的探头；例如，尤其是如也在EP-B1413858、US-A2011/0120229、US-A2016/0216145或US-A2016/0069717中的每一篇文献中示出的，然而，传感器也可以是复杂传感器系统，该复杂传感器系统由多个单独部件形成，这些单独部件沿着测量管分布式居中定位并且还可以部分地突出到主体的内腔中。通常是金属的或由与主体的壁相同的材料构成的传感器保持器被设计成机械地(例如也是以可拆卸的方式)连接到相应传感器的至少一个传感器部件。为此目的，传感器保持器可以被设计成例如连接件，该连接件也可以部分地围绕相应的传感器部件，或者传感器保持器可以被设计成平台，该平台为所述至少一个传感器部件提供连接表面和/或安装表面。对于测量装置是超声流量测量装置的上述情况来说，传感器保持器例如还可以用作超声换能器的联接元件；在测量装置被形成为涡流流量测量装置的情况下，传感器的连接到传感器保持器的部件可以是盘形的或膜状的变形体，该变形体保持突出到内腔中的传感器叶片。为了将传感器保持器和传感器部件连接起来，传感器保持器通常总是具有用于所述至少一个传感器部件的、通常是平面的连接表面和/或安装表面，该表面的形状被形成为与相应的传感器部件的对应的连接表面或安装表面互补。传感器保持器的轮廓及其相应的连接表面或安装表面最终都可以与主体的壁的侧向表面显著不同。为了提供传感器保持器或其相应的连接表面或安装表面，尤其是如US-A2016/0069717或US-A6003384中所示，可以在主体的壁中提供对应的凹部，该凹部例如通过初级成型方法原位形成，或通过减材制造方法、即材料去除的制造方法形成。可替选地是或附加地是，一体结合到主体的连接件、即例如焊接到主体的连接件可以例如提供相应的连接表面或安装表面。作为这一设计原理的结果，连接表面或安装表面的相应尺寸受到主体的截面的相应尺寸以及其壁的壁厚的限制。另外，在传感器保持器和主体一体结合的情况下，偶尔会产生难以生产的焊接几何结构或焊缝，并且因此，相应的测量管的生产成本高。
技术实现思路
从上述现有技术出发，本专利技术的目的是提供一种测量管，在该测量管中，传感器保持器容易安装在主体上，并且在该测量管中，能够在很大程度上独立于测量管的主体的形状和尺寸来设计传感器保持器以及由此提供的至少的连接表面或安装表面并确定它们的尺寸。为了实现该目的，本专利技术由测量管构成，该测量管用于测量装置，即例如用于流量测量装置，测量管例如是至少部分中空的圆柱形测量管，其包括：管状的、例如是金属的并且/或者至少部分中空的圆柱形主体，该主体具有壁和例如圆柱形的内腔，该内腔被壁围绕并且被设计用以传导流体测量材料；以及例如金属的传感器保持器，并且/或者该传感器保持器被设计成连接件，该连接件被布置在主体的壁的外侧向表面上并且一体结合到该外侧向表面，该外侧向表面即背对内腔的侧向表面，该侧向表面例如是至少部分弯曲的，所述传感器保持器被构造成机械地、例如以可拆卸的方式至少连接到至少一个传感器部件，所述至少一个传感器部件即用于感测位于内腔中的测量材料的至少一个测量变量的传感器的部件。根据本专利技术的测量管的传感器保持器至少部分地是通过增材制造方法(例如自由空间法和/或粉床法)直接在例如先前在初级成型方法中生产出来的主体的壁的侧向表面上生产出来的。此外，本专利技术由测量装置构成，该测量装置例如是流量测量装置，用于测量例如流动流体的至少一个测量变量，该测量装置包括：根据本专利技术的上述测量管；传感器，该传感器被安装在测量管上并且例如至少部分地突出到主体的内腔中，用于感测位于测量管的内腔中的测量材料的至少一个测量变量并且用于产生表示测量变量的传感器信号，该传感器中的至少一个部件机械地、例如以可拆卸的方式连接到传感器保持器；以及测量电子单元，该测量电子单元电连接到传感器并且例如由至少一个微处理器形成，并且该测量电子单元被设计用以接收并处理所述至少一个传感器信号，即被设计用以例如基于所述至少一个传感器信号来确定所述至少一个测量变量的测量值。本专利技术还由一种用于生产用于测量装置的测量管的方法构成，该方法包括：·提供管状的、例如是金属的并且/或者至少部分中空的圆柱形主体，该主体具有壁以及被壁围绕的例如圆柱形的内腔；·将液化的材料、例如液化的金属施加到主体的壁的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.测量管，所述测量管用于测量装置，特别是用于流量测量装置，所述测量管特别地是至少部分为中空圆柱体，所述测量管包括：‑管状的、特别是金属的并且/或者至少部分中空的圆柱形主体(110)，所述主体(110)具有壁(110a)和内腔(110b)，所述内腔(110b)特别地是圆柱形的，并且所述内腔(110b)被所述壁围绕，并且所述内腔(110b)被设计用以传导流体测量材料(FL1)；‑传感器保持器(120)，所述传感器保持器(120)被布置在所述主体(110)的所述壁(110a)的外侧向表面(110a')上并且一体结合到所述外侧向表面(110a')，所述外侧向表面(110a')即背对所述内腔的表面，所述表面特别地是至少部分弯曲的，并且所述传感器保持器(120)被设计成机械地、特别是以可拆卸的方式至少连接到至少一个传感器部件，所述至少一个传感器部件即用于感测位于所述内腔中的测量材料的至少一个测量变量的传感器的部件；‑其中所述传感器保持器至少部分地是通过增材制造方法、特别是自由空间法和/或粉床法直接在所述主体的所述壁的所述侧向表面上生产出来的，所述侧向表面特别是以初级成型方法在先前生产出来的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.14 DE 102016124358.21.测量管，所述测量管用于测量装置，特别是用于流量测量装置，所述测量管特别地是至少部分为中空圆柱体，所述测量管包括：-管状的、特别是金属的并且/或者至少部分中空的圆柱形主体(110)，所述主体(110)具有壁(110a)和内腔(110b)，所述内腔(110b)特别地是圆柱形的，并且所述内腔(110b)被所述壁围绕，并且所述内腔(110b)被设计用以传导流体测量材料(FL1)；-传感器保持器(120)，所述传感器保持器(120)被布置在所述主体(110)的所述壁(110a)的外侧向表面(110a')上并且一体结合到所述外侧向表面(110a')，所述外侧向表面(110a')即背对所述内腔的表面，所述表面特别地是至少部分弯曲的，并且所述传感器保持器(120)被设计成机械地、特别是以可拆卸的方式至少连接到至少一个传感器部件，所述至少一个传感器部件即用于感测位于所述内腔中的测量材料的至少一个测量变量的传感器的部件；-其中所述传感器保持器至少部分地是通过增材制造方法、特别是自由空间法和/或粉床法直接在所述主体的所述壁的所述侧向表面上生产出来的，所述侧向表面特别是以初级成型方法在先前生产出来的。2.根据前述权利要求中的一项所述的测量管，其中所述主体由管、特别是铸造、压制或焊接的管、特别是钢管或不锈钢管形成。3.根据前述权利要求中的一项所述的测量管，其中所述传感器保持器被设计成用于所述至少一个传感器部件的连接件，所述连接件包括连接表面和/或安装表面(120a)，所述连接件特别地是中空圆柱形的和/或平面的。4.根据前述权利要求中的一项所述的测量管，其中所述传感器保持器被设计成用于所述至少一个传感器部件的平台，所述平台包括连接表面和/或安装表面，所述平台特别地是平面的。5.根据前述权利要求中的一项所述的测量管，其中通过初级成型方法、特别是铸造法并且/或者通过形成方法、特别是挤出法来生产所述主体。6.根据前述权利要求中的一项所述的测量管，其中在所述主体的生产之后生产所述传感器保持器。7.根据前述权利要求中的一项所述的测量管，其中所述传感器保持器具有至少一个平面表面，所述平面表面特别通过减材制造方法、即材料去除制造方法生产出来。8.根据前述权利要求中的一项所述的测量管，其中所述传感器保持器具有至少一个、特别是平面的表面，通过减材制造方法、即材料去除的制造方法、特别是铣削和/或侵蚀来生产所述表面。9.根据前述权利要求中的一项所述的测量管，其中所述主体的所述壁以及所述传感器保持器分别由相同的材料和/或金属、特别是镍基合金构成。10.根据前述权利要求中的一项所述的测量管，-其中所述主体的所述壁由金属、特别是镍基合金构成；并且/或者-其中所述传感器保持器由金属、特别是镍基合金构成。11.根据前述权利要求中的一项所述的测量管，其中所述传感器保持器至少部分地是通过以下增材制造方法中的至少一种而生产出来的：-选择性激光熔融(SLM)；-选择性激光烧结(SLS)；-电子束熔融(EBM)。12.根据前述权利要求中的一项所述的测量管，其中所述传感器保持器至少部分地是通过以下增材制造方法中的至少一种而生产出来的：-沉积焊接(覆层)；-金属粉末施加法(MPA)；-冷气喷涂；-电子束焊接(EBW)。13.根据前述权利要求中的一项所述的测量管，其中设置了至少一个通道，特别是被设计成通孔的通道，所述通道部分地延伸穿过所述传感器保持器并且部分地延伸穿过所述主体(110)的所述壁(110a)。14.根据前述权利要求中的一项所述的测量管，其中设置了至少一个盲孔，所述盲孔特别地是被设计成盲洞，所述盲孔具有开口端和封闭端，所述盲孔部分地延伸穿过所述传感器保持器并且部分地延伸穿过所述管壁，使得所述开口端位于所述传感器保持器中，并且所述封闭端位于所述主体的所述壁内。15.根据前述权利要求中的一项所述的测量管，-其中所述测量管是至少部分弯曲的并且/或者至少部分直...

【专利技术属性】
技术研发人员：托尔斯滕·温迪，安德烈亚斯·施特鲁布，安德里斯·卡德，
申请(专利权)人：恩德斯豪斯流量技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH