电磁流量计制造技术

描述了一种电磁流量计，具有承压容器或导管，要测量的流体通过其中。该承压容器由第一和第二部分形成，该第一和第二部件由分别具有第一和第二磁导率的材料制成，诸如不锈钢和碳钢。在第一部分附近设置单个磁场产生线圈，用于产生穿过承压容器的磁场。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电磁流量计、该电磁流量计的部件以及制造电磁流量 计的方法。
技术介绍
电磁流量计及其操作方法是众所周知的。在使用中，产生这样的电磁 场，其通量线互相垂直于流动导管的纵轴和横轴，其中，被测量的流体通 过该导管的纵轴，且电极通常沿横轴设置在关于该导管的相对位置。操作 原理基于法拉第感应定律，该定律表示当任何导体与磁场成直角在其中 移动时，在该导体上感生的电压与该导体的速度成比例。被测量的流体实 际上构成了在磁场中移动的一连串流体导体；流动的速率越快，在电极中 产生的电压瞬时值越大。电磁流量测量是一种成熟并且健壮的技术，50多年前就已售出其第一 个商品化单元。但是，由于在电磁流量计的制造中使用的材料以及需要较 高劳动成本，所以其价格仍相对较高。现有的商品化电磁流量计通常使用位于流体导管每侧的两个线圈，以 在流体导管中产生均匀磁场。线圈可以安装在流体导管之外，或是安装在 流体导管之内。当线圈安装在流体导管之外时，该流体导管应该由这样一种材料制造 而成，其中线圈产生的磁场可以通过该材料，并且该材料必须可以经受导 管内流动的流体的工作压力。因为其强度和非磁性的属性，通常使用不锈 钢管。在该流体导管中还设有绝缘垫层(liner)，以确保由该移动的传导流体 所产生的电场不会与地短接。在线圈安装在流体导管内时，通常设置有垫圈(insert)，其限定的测量 部分具有比流体导管直径更窄的有效直径。这种直径减小的测量部分在垫 圈和流体导管之间设置有可以安装线圈的空间。该垫圈通常使用塑料或橡6胶材料，通过铸造或挤压而制造。不锈钢管可以设置在该垫圈的测量部分 周围，以提供所需的压力可容度，并且/或者，该垫圈和流体导管之间的空间可以背灌装(back-potted)上合适的封装化合物。较小的流量计(直径小于约350mm)可以使用这两种技术，而为了便于 制造，较大的流量计(直径大于约350mm)则倾向于使用安装在流体导管之 外的线圈。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供至少一种替换类型的电磁流量计，其可以用比 现有流量计更低的成本制造。根据一个实施例，本专利技术提供了一种电磁流量计装置，具有由彼此重 叠的第一和第二部分形成的承压容器或导管，并且其中所述两个部分由不 同材料制成。在一个实施例中，两种材料是不锈钢和碳钢，且优选的是， 碳钢部分大于不锈钢部分。两个部分都可以具有大致为"U"形的截面，以 使其端部彼此相连，它们形成管状的承压容器或导管。根据另一个方面，本专利技术提供的流量计具有单个线圈，用于在流动管 (flow tube)中产生磁场，其中在设置线圈的区域，该流动管是非磁性的，在 没有设置线圈的区域，则是磁性的。例如，如果线圈位于流动管的上半部 分，则该流动管的上半部分是非磁性的(并且可以使用不锈钢)，而下半部分 是磁性的，并可以使用碳钢。如果线圈相对较小，则大部分流动管可以由 如碳钢的磁性材料制成。在另一个实施例中，配置具有管状流动导管、且垫圈或垫层设在该流 动导管中的电磁流量计。该垫圈或垫层包括第一部分，其与管状导管的形 状一致，还包括第二部分，其限定了垫层或垫圈与该管状流动导管之间的 空间，线圈安装在该空间中，并且在该空间中背灌装有封装化合物，以支 撑在使用中经受了流过流量计的流体的压力的垫层或垫圈。在本实施例中， 垫层或垫圈限定了流体可以流过其中的大体上非对称的通道。根据一个实施例，本专利技术提供一种电磁流量计装置，包括流动导管，限定流体沿其流动的流路，该流动导管具有i)用于接收该流体的入口； ii) 与入口流通的出口，用于输出流体；以及iii)测量部分，其沿着流路延伸，7并位于出口和入口之间，且与该出口和入口流通；位于该测量部分附近的 线圈，用于产生穿过测量部分的磁场；以及至少一个位于该测量部分附近 的电极，用于感应由于所述磁场中流过该测量部分的流体中所感生的电压， 该电压根据流体流动的速率而变化；其中，通过承压容器或是具有第一和 第二部分的导管限定该测量部分；其中，该第一部分由具有第一磁导率的 第一材料制成，且第二部分由具有第二磁导率的第二材料制成，该第一磁 导率与第二磁导率不同；并且，其中线圈设置在承压容器的第一部分附近。第二部分可以基本上为管状，并且第一部分可以位于第二部分内，从 而在所述第一和第二部分之间设置可以放置线圈的空间。为了提供强度，承压容器优选为基本管状的形状。承压容器的第一和 第二部分可以沿着各自的边缘彼此邻接，并且沿着边缘连在一起。在一个实施例中，第一部分的磁导率低于第二部分的磁导率。该第一 部分可以由允许来自线圈的磁场进入测量部分的不锈钢制成，并且第二部 分可以由碳钢制成。相比第二部分，该第一部分优选形成较小部分的承压 容器，尤其是使用不锈钢形成第一部分的时候。在一个实施例中，该线圈是鞍型线圈，其沿着测量部分的长度方向延 伸，并且绕着承压容器的外壁弯曲。在使用鞍型线圈的时候，优选使其绕 着承压容器的外壁弯曲45度到180度之间的有效角度，这样就产生通过测 量部分所需的磁场。鞍型线圈的匝可以基本上围成矩形或菱形区域。或者， 可以使用绕在极靴上的桶轴线圈(bobbin coil)。极靴还可以与鞍型线圈一起 使用以产生所需磁场特性。通常，在越过测量部分的相对侧设置至少两个电极，并用于容性地 (capacitively)或通过与流体接触来感应感生的电压。通常，将在承压容器的内表面设置绝缘垫层，以确保移动液体产生的 电场不会与地短接。本专利技术的这个方面还提供了一种承压容器，用于在上述装置中使用， 该承压容器基本上为管状，并包括第一和第二部分；其中该第一部分由具 有第一磁导率的第一材料形成，而第二部分由具有第二磁导率的第二材料 形成，其中第一磁导率与第二磁导率不同。还提供了一种制造电磁流量计中使用的基本为管状的压力容器的方法。该方法包括提供具有第一磁导率的第一材料的第一部分，和具有第二 磁导率的第二材料的第二部分，其中第一磁导率与第二磁导率不同，并且 将该第一和第二部分连在一起形成承压容器。附图说明本专利技术的这些和其他方面将从下面参照附图对示例性实施例的详细描 述中变得显而易见，其中图1是电磁流量计的等角图，该流量计可以插入管道中；图2a是在流路的横向方向的、图l所示流量计的截面图，其中示出了 第一实施例的流量计的结构；图2b示出图2a所示流量计中使用的鞍型线圈的轮廓形状；图3是根据第二实施例的电磁流量计的截面图4是根据第三实施例的电磁流量计的截面图5是根据第四实施例的电磁流量计的截面图6是根据第五实施例的电磁流量计的截面图7是根据第六实施例的电磁流量计的截面图8是根据第七实施例的电磁流量计的截面图9是根据第八实施例的电磁流量计的截面图IO是根据第九实施例的电磁流量计的截面图11是根据第十实施例的电磁流量计的截面图12是根据第十一实施例的电磁流量计的截面图；以及图13a到13d示意性地示出了其中导管或容器管的两部分连接在一起 的不同方式。具体实施方式 第一实施例图1是实现本专利技术的电磁流量计1的等角图。如图所示，流量计1包 括壳体3以及两个凸缘5-1和5-2，用于在流动导管的两个部分之间直线(in line)连接流量计1。壳体3包括具有入口 2的流动导管，该入口用于接收所 要测量的流动流体；在其中进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁流量计装置，包括：　流动导管，限定流体可以沿其流动的流路，该流动导管具有：　ｉ）用于接收该流体的入口；　ｉｉ）用于输出该流体的出口；以及　ｉｉｉ）测量部分，沿着该流路延伸，并且位于所述入口和出口之间；　 线圈，位于所述测量部分附近，用于产生穿过该测量部分的磁场；以及　至少一个电极，位于所述测量部分附近，用于感应由所述磁场造成的、流过该测量部分的流体中所感生的电压，其中该电压随着该流体的流动速率变化；　其中通过具有第一和第二部分的 承压容器限定所述测量部分；其中由具有第一磁导率的第一材料形成第一部分，而由具有第二磁导率的第二材料形成第二部分，其中该第一磁导率与第二磁导率不同；并且，其中所述线圈位于该承压容器的所述第一部分附近。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：大卫马丁林肯，迈克尔大卫阿米蒂奇，
申请(专利权)人：ABB技术有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[]