[發(fā)明專利]磁流量計(jì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210587164.X
• 申請(qǐng)日: 2012-12-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103712657A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 約瑟夫·艾倫·史密斯;史蒂文·布魯斯·羅杰斯;邁克爾·約翰·邁爾;納爾遜·毛里西奧·莫拉萊斯;布賴恩·斯科特·揚(yáng)克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅斯蒙德公司
• 主分類號(hào): G01F1/56
• 分類號(hào): G01F1/56;G01F1/58
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 汪洋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種磁流量計(jì)，檢測(cè)在工業(yè)過(guò)程工廠中的過(guò)程流體的流量。更具體地，本發(fā)明涉及使用磁流量計(jì)的流量測(cè)量。

背景技術(shù)

磁流量計(jì)在本領(lǐng)域中是已知的，并且通常利用電絕緣的流管，該流管承載通過(guò)電磁線圈和通過(guò)一對(duì)電極的過(guò)程流體的流動(dòng)。電磁線圈施加電磁場(chǎng)到流動(dòng)過(guò)程流體。由于法拉第電磁感應(yīng)定律，電壓或電動(dòng)勢(shì)(EMF)在流體中的一對(duì)電極之間產(chǎn)生。這個(gè)電壓是所施加的磁場(chǎng)的強(qiáng)度的函數(shù)，并且與流體的流動(dòng)速率成正比。

發(fā)明內(nèi)容

提供用于檢測(cè)過(guò)程流體流量的磁流量計(jì)。流量計(jì)包括配置為接收通過(guò)管流過(guò)的過(guò)程流體的管。多個(gè)電極設(shè)置為接觸過(guò)程流體。至少一個(gè)電磁線圈靠近管設(shè)置。流量計(jì)電子元件配置為驅(qū)動(dòng)電流通過(guò)至少一個(gè)電磁線圈并且檢測(cè)在多個(gè)電極上產(chǎn)生的信號(hào)。柔性電路模塊設(shè)置為靠近管，柔性電路模塊具有至少一個(gè)柔性電路，所述至少一個(gè)柔性電路含有電連接到流量計(jì)電子元件的多個(gè)電跡線。至少一個(gè)電磁線圈包括被連接到電跡線的柔性電路模塊中的第一線圈。

附圖說(shuō)明

圖1是示出包括磁流量計(jì)的過(guò)程控制系統(tǒng)的示意圖。

圖2是圖1的磁流量計(jì)的局部剖視圖。

圖3是示出磁流量計(jì)的電氣元件的簡(jiǎn)化框圖，。

圖4A是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的磁流量計(jì)的柔性電路模塊和流管的示意性透視圖。

圖4B是安裝在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中的磁流量計(jì)的流管內(nèi)的柔性電路模塊的示意性的橫截面透視圖。

圖4C是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的磁流量計(jì)的流管內(nèi)的電極的放大透視圖。

圖5是安裝在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的過(guò)程管道的凸緣之間的插入型磁流量計(jì)的示意性透視圖。

圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的插入型磁流量計(jì)的示意透視圖。。

具體實(shí)施方式

圖1示出用于磁流量計(jì)102的典型環(huán)境100。磁流量計(jì)102顯示為連接到過(guò)程管道104，過(guò)程管道104還連接到控制閥112。磁流量計(jì)102是可以配置為監(jiān)視一個(gè)或多個(gè)的過(guò)程變量的一類過(guò)程變量變送器的示例，所述一個(gè)或多個(gè)的過(guò)程變量與在過(guò)程工廠中的流體相關(guān)聯(lián)，所述過(guò)程工廠諸如是泥漿和化學(xué)液體、紙漿、石油、天然氣、制藥、食品和其它流體處理廠。

在磁流量計(jì)中，被監(jiān)視的過(guò)程變量與通過(guò)過(guò)程管道和并且因此通過(guò)流管108的過(guò)程流體的速度有關(guān)。磁流量計(jì)102包括連接到流管108的電子元件外殼120。磁流量計(jì)102的輸出配置為通過(guò)通信總線106長(zhǎng)距離傳輸給控制器或指示器。在典型的處理工廠中，通信總線106可以是到諸如系統(tǒng)控制器/監(jiān)視器110之類的控制器或其他合適的設(shè)備的4-20mA電流回路、FOUNDATION^TM現(xiàn)場(chǎng)總線連接、脈沖輸出/頻率輸出、高速可尋址遠(yuǎn)程流管協(xié)議通信、例如基于IEC?62591的無(wú)線通信連接、以太網(wǎng)或光纖連接。系統(tǒng)控制器110被編程為過(guò)程監(jiān)視器，以為人類操作員顯示流量信息，或作為過(guò)程控制器以在通信總線106上使用控制閥112來(lái)控制過(guò)程。

圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的磁流量計(jì)102的流管108的透視剖視圖。流管108包括電磁線圈122，電磁線圈122用于感應(yīng)流動(dòng)通過(guò)流管108的流體中的磁場(chǎng)。流管108中的電極124用于檢測(cè)由于流體流速和所施加的磁場(chǎng)在流體中產(chǎn)生的EMF(電動(dòng)勢(shì))。

圖3是實(shí)施例的系統(tǒng)框圖，示出磁流量計(jì)的各種電氣部件，用于測(cè)量通過(guò)流管組件108的導(dǎo)電性過(guò)程流體的流量。線圈122配置為響應(yīng)于從線圈驅(qū)動(dòng)器130施加的驅(qū)動(dòng)電流在流體流中施加外部磁場(chǎng)。線圈驅(qū)動(dòng)器電路130提供驅(qū)動(dòng)電流到電磁線圈122。EMF流管(電極)124電連接到流體流，并且提供EMF信號(hào)輸出134到放大器132，EMF信號(hào)與由于所施加的磁場(chǎng)在流體流中產(chǎn)生的EMF、和流體速度相關(guān)。模數(shù)轉(zhuǎn)換器142提供數(shù)字化EMF信號(hào)到微處理器系統(tǒng)148。信號(hào)處理器150在流量計(jì)電子元件140的微處理器系統(tǒng)148中實(shí)施，流量計(jì)電子元件140連接到EMF輸出134，以提供有關(guān)流體流速的輸出152。存儲(chǔ)器178可以用于存儲(chǔ)如下面所討論的過(guò)程指令或其它信息。

根據(jù)如在法拉第電磁感應(yīng)定律中提出的EMF輸出的134和流速之間的關(guān)系，微處理器系統(tǒng)148計(jì)算通過(guò)流管108的速度，其中指出：

V＝E/kBD????等式1