磁感应流量计制造技术

本发明专利技术涉及一种用于确定介质的流动速度和/或体积流量的磁感应流量计，包括：测量管，该测量管用于引导介质；磁场产生装置；以及至少一个电极组件，该至少一个电极组件以下述方式安装在测量管中：其形成与介质的电接触，其中电极组件具有电极主体，其中电极主体是触针形的并且具有端面，其特征在于，压力测量换能器与电极主体耦合，其中可将作用在端面上的压力施加于该压力测量换能器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】磁感应流量计
技术介绍
磁感应流量计应用于确定测量管中的介质的流动速度和/或体积流量。磁感应流量计包括磁场产生装置，该磁场产生装置产生垂直于测量管横向轴线延伸的磁场。用于此目的的通常是一个或多个线圈。为了实施主要均匀的磁场，极靴被补充地形成和放置成使得磁场线基本垂直于横向轴线在整个管横截面上延伸。施加在测量管的侧向表面处的测量电极对感测感应产生的电测量电压，当导电介质在所施加的磁场存在的情况下在纵向轴线的方向上流动时该电压产生。由于所记录的测量电压根据法拉第感应定律取决于流动介质的速度，所以可以根据所测量的电压确定流动速度，并且接合已知的管横截面积，也可以确定介质的体积流量。对于涉及监测不规则性和泄漏位置的特殊应用，期望与介质的压力相关的信息作为对体积流量的补充。从EP0770855A1已知一种磁感应流量计，其除了用于确定流动速度的测量电极之外还具有两个压力测量换能器，这两个压力测量换能器沿着表面元件布置在测量管的壁中。US5670724教导了一种流量计，该流量计具有测量电极对和直接布置在两个测量电极之间的压力测量换能器。然而，这些提案的缺点是必须提供测量管中的开口用于安装压力测量换能器。然而，每个附加的开口代表潜在泄漏的位置，并且因此应尽可能多地避免。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种磁感应流量计，该磁感应流量计具有与电极主体耦合的压力测量换能器。本专利技术的目的是通过权利要求1中限定的磁感应流量计来实现的。本专利技术的用于确定介质的流动速度和/或体积流量的磁感应流量计包括：测量管，该测量管用于输送介质；磁场产生装置；和至少一个电极组件，该至少一个电极组件以下述方式安装在测量管中：其形成与介质的电接触，其中电极组件具有电极主体，其中电极主体是触针形的并且具有前端表面，其中流量计的特征在于压力测量换能器与电极主体耦合，其中压力测量换能器与作用在前端表面上的压力可接触。以前，为了确定介质的压力，压力测量换能器需被附加地引入到测量管中。通常，除了测量电极所需的开口之外，这还需要测量管中的附加开口。本专利技术的解决方案不需要测量管中的附加开口，因为作用在电极主体的前端表面上的介质的压力是经由与电极主体耦合的压力测量换能器直接感测的。在这种情况下，特别有利的是压力测量换能器与介质接触。然而，也存在仅间接暴露于介质并且因此也仅间接暴露于介质的压力的压力测量换能器。例如，当压力测量换能器和介质之间存在空气时，就是这种情况。电极组件是具有至少两个部件的电极形成组件，其中至少第一部件具有该功能并且被实现为感测流动介质中的测量电压，并且至少第二部件具有该功能并且被实现为测量介质中的压力。电极组件还可以包括具有该功能并适于确定介质的其他过程参数——诸如例如温度、粘度和pH度——的部件。尤其有利的是，第一部件包括电极主体。在这种情况下，电极主体是从常规磁感应流量计中已知的电极。这种传感器通常被实现为触针形，并且因此可以简单地安装和固定在测量管中。它们具有带有前端表面的电极头，介质的压力作用在该电极头上。第二部件实现为压力测量换能器。根据本专利技术，压力测量换能器耦合到电极主体。这意味着，一方面，压力测量换能器直接或间接地经由另一个部件与电极主体机械连接。另一方面，这可以意味着压力测量换能器与电极主体电接触。存在压力测量换能器和电极主体之间的耦合，例如，当两个部件被实现为使得作用在电极头的前面上的介质的压力可以使压力测量换能器负荷。压力测量换能器可以以任何方式实现。压力测量换能器可以被实现为例如应变计、实现为压阻压力传感器、实现为压电压力传感器、实现为电容压力传感器、实现为电感压力传感器、实现为光学压力传感器、实现为热压力传感器或实现为霍尔压力传感器。电极组件承担料位监测电极、参比电极和/或测量电极的功能。在附加实施例中，压力测量换能器包括测量膜。尤其有利的是，压力测量换能器包括测量膜，因为这种压力测量换能器可以以所需的范围生产，并且压力测量换能器和电极主体之间的耦合可以在没有任何附加适配器的情况下实施。另外，具有测量膜的压力测量换能器覆盖了饮用水应用的感兴趣压力范围。在附加实施例中，电极主体包括通向测量管的孔。在这种情况下，孔用于接收介质，并且可以实现为盲孔或实现为通道。在盲孔的情况下，压力测量换能器可以放置在孔的端部处，或者也可以放置在孔的内表面上。具有通道的电极主体具有入口端和出口端。在通道的情况下，压力传感器可以放置在孔的内表面上。然而，特别是在压力测量换能器具有测量膜的情况下，当压力测量换能器安装在出口端处时，是特别有利的。在附加实施例中，孔是通道，并形成用于输送介质的集成压力供应管道。尤其有利的是，通道是压力供应管道，因为这样关于压力测量换能器到电极主体的耦合的多个附加实施例成为可能。有利的实施例包括应用于出口端处的适配器，用于记录过程参数的其他测量换能器经由该适配器与电极主体耦合。孔的内部可以具有涂覆物，这优化了介质进入孔的运动和孔的内部的润湿。压力供应管道或孔不必是自动排空的，因为众所周知，压力测量换能器也可以间接感测介质的压力。在附加实施例中，电极主体末端与中空主体连接。中空主体适于加宽压力供应管道，使得可以使用其直径大于孔的直径的测量膜。以这样的方式，其上施加介质的压力的面积可以增加，并且压力测量的测量精度提高。中空主体可以同时实现为用于其他测量换能器的适配器，其中测量换能器包括温度计、pH传感器或用于确定粘度、介质的成分和/或介质的其他过程参数的传感器。在附加实施例中，包含压力测量换能器的壳体通过材料接合与中空主体连接。尤其有利的是，壳体通过材料接合与中空主体连接，尤其是经由螺钉连接、焊接连接、焊料连接或粘合剂连接。以这样的方式，可以在壳体和中空主体之间实施有效的电连接。取决于用于本专利技术的磁感应流量计的生产方法，为了获得有效的密封，在电极主体的末端区域和中空主体之间提供形状互锁连接。这防止了介质的逸出。有利地，该连接被实施为形状互锁连接，因为这样保证了各个部件的可替换性。在这种情况下，形状互锁连接包括密封环，并且尤其是锥形密封件。密封件也可以是电绝缘的，因为与电极主体的电连接可以经由其他接触位置——例如螺纹——实施。然而，电极主体的末端区域和中空主体之间的连接也可以通过材料接合来实现。在这种情况下，在将电极主体引入到测量管的孔中并将电极主体固定到测量管上之后，实施连接。在附加实施例中，电极主体的电接触经由中空主体和/或壳体实施。这是有利的，因为这样可以省略到电极主体的附加布线或附加接触设备。在附加实施例中，壳体包括至少一个接触设备，电极组件经由该接触设备与测量和/或评估单元电接触。由于压力测量换能器的壳体中的接触设备，单个插入式连接足以分接压力信号和测量电压。在附加实施例中，磁场产生装置包括至少一个线圈和被定位在线圈的内部的至少一个线圈芯，其中线圈芯被实现为中空圆柱体，并且电极组件被定位在线圈芯的内部中。磁场产生装置是已本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定介质的流动速度和/或体积流量和压力的磁感应流量计，包括：/n-测量管(1)，所述测量管(1)用于输送所述介质；/n-磁场产生装置(7)；以及/n-至少一个电极组件(10)，所述至少一个电极组件(10)以下述方式安装在所述测量管(1)中：所述至少一个电极组件(10)形成与所述介质的电接触，/n其中所述电极组件(10)具有电极主体(11)，/n其中所述电极主体(11)是触针形的并且具有前端表面，/n其特征在于，/n压力测量换能器(12)与所述电极主体(11)耦合，/n其中所述压力测量换能器(12)与作用在所述前端表面上的压力能够接触。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181026 DE 102018126784.31.一种用于确定介质的流动速度和/或体积流量和压力的磁感应流量计，包括：
-测量管(1)，所述测量管(1)用于输送所述介质；
-磁场产生装置(7)；以及
-至少一个电极组件(10)，所述至少一个电极组件(10)以下述方式安装在所述测量管(1)中：所述至少一个电极组件(10)形成与所述介质的电接触，
其中所述电极组件(10)具有电极主体(11)，
其中所述电极主体(11)是触针形的并且具有前端表面，
其特征在于，
压力测量换能器(12)与所述电极主体(11)耦合，
其中所述压力测量换能器(12)与作用在所述前端表面上的压力能够接触。


2.根据权利要求1所述的流量测量装置，
其中所述压力测量换能器(12)包括测量膜(13)。


3.根据前述权利要求中的一项所述的流量测量装置，
其中所述电极主体(11)包括通向所述测量管(1)的孔(15)。


4.根据前述权利要求中的一项所述的流量测量装置，
其中所述孔(15)是通道，并形成用于输送所述介质的集成压力供应管道。


5.根据前述权利要求中的一项所述的流量测量装置，
其中所述电极主体(11)末端与中空主体(14)连接。


6.根据前述权利要求中的一项所述的流量测量装置，
其中包含所述压力测量换能器(12)的壳体(16)通过材料接合与所述中空主体(14)连接。


7.根据前述权利要求中的一项所述的流量测量装置，
其中所述电极主体(11)的电接触经由所述中空主体(14)和/或所述壳体(16)实施。


8.根据前述权利要求中的一项所述的流量测量装置，
其中所述壳体(16)包括至少一个接触设...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗兰克·沃伊特，斯特凡·齐格勒，海因茨·鲁费尔，
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