[發明專利]渦流流量計

有效

• 申請號: 201210502321.2
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN103134557B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: K.戈斯納
• 申請（專利權）人: 克洛納測量技術有限公司
• 主分類號: G01F1/32
• 分類號: G01F1/32
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 陳浩然,楊國治

技術領域

本發明涉及一種渦流流量計，其帶有可由介質流過的測量管、設置在測量管中的用于在介質中產生漩渦的阻流體(Staukoerper)并且帶有設置在阻流體的作用區域中的偏轉體(Auslenkkoerper)，其通過伴隨著介質中的漩渦的壓力波動能夠偏轉。

背景技術

渦流流量計長久以來已知，其中，測量原理以此為基礎，即在液態的或者氣態的介質中在阻流體(其由介質繞流)之后可構造有渦街，其通過隨著流動向前運動的、由阻流體分出的漩渦來形成。漩渦從阻流體分出的頻率取決于流動速度，其中，該關系在一定的前提下接近線性。無論如何，漩渦頻率的測量是用于確定介質流動速度的合適的手段，因此在附加地考慮例如壓力和溫度的情況下間接地通過漩渦頻率測量來確定體積流量和質量流量是可能的。介質的在渦街中出現的漩渦導致局部的壓力波動，其作用于偏轉體并且由它來探測。偏轉體可以是壓力傳感器，其例如以壓電元件來實現，或者是電容性的壓力傳感器，在其中即使在很小的范圍中傳感器元件經歷偏轉。重要的僅是，偏轉體如此布置在渦街中，使得由阻流體產生的漩渦(至少間接地) 經過偏轉體并且因此可探測。對此，偏轉體可在下游設置在阻流體之后，在該情況中阻流體和偏轉體實際上在主體上分離地來實現。但是當例如在從現有技術中已知的帶有壓力傳感器的解決方案中壓力傳感器布置在阻流體上方或者在其中并且這樣經由管道間接地來檢測渦街的壓力波動時，偏轉體本身也可以是阻流體或者在阻流體中實現；在該情況中無論如何阻流體和偏轉體在主體上在一單元中實現。

對于從現有技術中已知的用于檢測偏轉體的運動的方法，在其中使用電容的或者電感的效應，在其中利用壓電陶瓷來工作或者在其中也使用光學纖維用于檢測偏轉，偏轉體相應必須通過電的或光學的導線來接觸，其中，這些導線必須從填充有介質的空間中通過測量管壁部或者渦輪流量計的罩殼被引導到無介質的空間中、通常至評估電子設備(Auswerteelektronik)。這些引線必須以非常復雜的密封部來實現，因為(根據應用情況)必須達到高的壓力穩定性和/或溫度穩定性(若干100bar，若干100℃)。

發明內容

因此本發明的目的是說明一種渦流流量計，在其中可檢測偏轉體的偏轉，而對此不須經由電的和/或者光學的導線接觸偏轉體，即在其中不存在實現復雜的測量管和/或罩殼引線的必要性。

之前引出的和示出的目的首先在本發明所出自的渦流流量計中由此來實現，即布置在測量管之外的至少一個磁場產生裝置在偏轉體的區域中產生磁場，偏轉體具有不同于介質的導磁性且影響磁場，并且至少一個用于檢測在偏轉體的區域中的磁場的磁場檢測裝置布置在測量管之外。通過渦流流量計的根據本發明的結構，不再需要至渦流流量計的介質室的線路通道。對于根據本發明的渦流流量計重要的僅是，布置在測量管之外的磁場產生裝置產生一磁場，其無論如何也延伸到偏轉體的區域上，使得偏轉體的運動影響磁場。磁場的這樣的影響不僅局部地在偏轉體的區域中而且在測量管之外可識別并且在那里也可通過布置在測量管之外的磁場檢測裝置來檢測并且然后評估。測量管不允許設計成使得其會示出磁屏蔽；優選地其由帶有接近1的導磁系數(Permeabilitaetszahl)的材料構成。

根據本發明的一優選的設計方案設置成，磁場產生裝置具有至少一個圍繞測量管的周緣的第一激勵線圈，使得第一激勵線圈在加載有電流時產生在測量管的軸向延伸中定向的磁場。第一激勵線圈的繞組在此可直接施加到測量管上，但是繞組例如也可設置(例如澆鑄)在分離的管壁部中，其中，包括第一激勵線圈的該管那么被推到測量管上。根據另一優選的實施方案，磁場產生裝置鄰近于第一激勵線圈附加地具有圍繞測量管的周緣的第二激勵線圈，其中，第二激勵線圈在加載有電流時也產生在測量管的軸向延伸中定向的磁場。尤其地，那么第一激勵線圈和第二激勵線圈無重疊地并排布置在測量管上。在磁場內的偏轉體和第一激勵線圈和/或第二激勵線圈彼此間相應布置成使得通過偏轉體可引起盡可能強地影響由磁場產生裝置所引起的磁場。