[發明專利]磁流量計

有效

• 申請號: 201210184005.5
• 申請日: 2012-06-06
• 公開（公告）號: CN102818598A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: S.瓦爾布雷克;S.諾伊布格爾;J.內文
• 申請（專利權）人: 克洛納測量技術有限公司
• 主分類號: G01F1/58
• 分類號: G01F1/58
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 馬永利;盧江

技術領域

本發明涉及一種用于測量流動介質（flowing?medium）的流量（flow）的磁流量計，該磁流量計具有：測量管；用于生成磁場的單元，該單元生成至少部分地滲透測量管的磁場；兩個電極，用于檢測在流動介質中感應的測量電壓，以及殼，合并測量管，優選地也合并用于生成磁場的單元和電極，其中測量管具有在它的長度上改變的橫截面，并且優選地，在測量管的中間段中的橫截面比在測量管的開始和末端小，優選地，測量管的橫截面在它的中間段中為矩形或者方形，并且其中殼優選地具有圓形橫截面。

背景技術

根據現有技術已經廣泛地已知磁流量計已有數十年；參見教授Dr.-Ing.?K.?W.?Bonfig的Technische?Durchflussmessung，3.Edition,?Vulkan-Verlag?Essen,2002,?第123至167頁的描述。

用于測量流動介質的流量的磁流量計的基本原理回溯到法拉第，其于1832年提出將電動力感應的原理用于測量流動介質的流速。根據法拉第的感應定律，在如下流動介質中產生與流向垂直并且與磁場垂直的電場強度，該流動介質將電荷載流子（charge?carrier）隨它一起攜帶并且流過磁場。磁流量計使用法拉第的感應原理，因為磁場由用于生成磁場的單元產生，該單元通常具有被供應電流并且至少部分地引入（lead?through）測量管的兩個磁線圈，其中生成的磁場具有與流向垂直傳播（run）的至少一個分量。在磁場內，流動介質的每個體積元（volume?element）（流動介質具有在這一體積元中產生的經過流動介質移動的場強并且具有某一數量的電荷載流子）對于可以經由電極測量的測量電壓有貢獻。

作為形成本發明的基礎的磁流量計的例子，這里引用德國專利公開197?08?857；10?2004?063?617和對應的美國專利7,261,001?B2；10?2008?057?756和對應的美國專利申請2010/132478?A1。這些公開的內容通過引用而在這里具體合并到本申請中。

發明內容

盡管如上文提到的那樣已經有數十年并且在幾乎不計其數的實施例中廣泛已知磁流量計，但是關于磁流量計仍需改進并且改進是可能的。因而本發明的目的是關于其能力來改進介紹中描述的磁流量計，該能力用于也在很不同的流動介質中（特別也在攜帶具有大尺寸的固體的液體介質中）實現流量測量的相當準確度。

根據本發明設計的磁流量計是首創和本質的，其中測量管的入口段由兩段形成，并且在流向方面，第一段具有在流向上增加的橫截面，并且第二段具有在流向上減少的橫截面。

在已知的磁流量計中，其中測量管具有入口段、出口段和在入口段與出口段之間的測量長度，入口段具有在流向上減少的橫截面，并且出口段具有在流向上增加的橫截面。對照而言，在根據本發明的磁流量計中，具有第一段的入口段始于在流向上增加的橫截面。

在根據本發明的磁流量計中，測量管的入口段的第一段可以按照1：5至1：2的比、優選地按照約1：3的比在輸入側上比在輸出側上具有更小的橫截面。具體而言，測量管的入口段的第一段可以在輸入側上具有15mm的直徑并且在輸出側上具有25mm的直徑。

上文關于根據本發明的磁流量計的測量管的入口段示出的內容未必必須在測量管的出口段中實現。然而推薦設計實施例使得輸出側對應于輸入側，即測量管的出口段也由兩段形成，其中在流向方面，第一段具有在流向上增加的橫截面，并且第二段具有在流向上減少的橫截面。這里，可以用如上文關于輸入側描述的方式這樣的方式實施在橫截面之間的關系。

在磁流量計中，因此在根據本發明的磁流量計中，自然地至少在與流動介質發生接觸的表面上未傳導地設計測量管。因此，測量管可以總體上由非傳導材料（具體為塑料或者陶瓷）設計。然而如下設計是可能的，在這些設計中，測量管實質上由傳導材料制成，該材料的與流動介質發生接觸的內表面被涂覆從而不是傳導的（例如推薦向測量管提供HALAR^?（乙烯-三氟氯乙烯樹脂）涂層或者PEEK（聚醚醚酮）涂層）

上文描述了在本發明基于的磁流量計中，測量管在它的中間段中的橫截面（即測量管的測量段的橫截面）可以被設計成矩形或者方形。優選地，測量管的測量段的橫截面被設計成矩形。自然而言，測量段必須具有這樣的橫截面使得流動介質攜帶的固體可以穿過測量段。測量管的測量段的窄邊因此必須至少與流動介質攜帶的固體的最大尺度一樣大。