[發(fā)明專利]磁流量計(jì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380000784.1
• 申請(qǐng)日: 2013-07-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104662394B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高陽(yáng)輝;王海鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅斯蒙特公司;高陽(yáng)輝;王海鵬
• 主分類號(hào): G01F1/58
• 分類號(hào): 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: 王鵬鑫

一種用于測(cè)量過(guò)程流體的流量的磁流量計(jì)(102)，包括磁線圈(124A)，該磁線圈設(shè)置成將磁場(chǎng)施加至流過(guò)流管的過(guò)程流體。一對(duì)電極(124)電連接至流管中的過(guò)程流體并被設(shè)置成檢測(cè)過(guò)程流體中感生的電壓，該電壓與所施加的磁場(chǎng)和過(guò)程流體的流量相關(guān)。非導(dǎo)電材料形成的流管(108)被設(shè)置成接收流過(guò)該流管的過(guò)程流體。流管(108)支承磁線圈和該對(duì)電極。流量計(jì)電路(124A)將電流施加至磁線圈并接收由該對(duì)電極(124)檢測(cè)的電壓。磁場(chǎng)擴(kuò)展器(208A)鄰近磁線圈(124A)，并被設(shè)置為擴(kuò)展來(lái)自磁線圈(124A)的磁場(chǎng)并將磁場(chǎng)引入流管(108)中。外套(206A)圍繞該組件延伸并完成磁路。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及檢測(cè)工業(yè)過(guò)程工廠中的過(guò)程流體的流量的類型的流量計(jì)。更具體地，本發(fā)明涉及采用磁流量計(jì)對(duì)流量的測(cè)量。

背景技術(shù)

磁流量計(jì)在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的，并且通常采用電絕緣流管，該電絕緣流管載送過(guò)程流體流經(jīng)過(guò)電磁線圈并經(jīng)過(guò)一對(duì)電極。電磁線圈將電磁場(chǎng)施加至流動(dòng)過(guò)程流體。由于電磁感應(yīng)的法拉第定律，在流體中的該對(duì)電極產(chǎn)生電壓或電動(dòng)勢(shì)(EMF)。該電壓是所施加的磁場(chǎng)的強(qiáng)度的函數(shù)并與流體的流量成比例。

可以通過(guò)移動(dòng)電荷產(chǎn)生磁場(chǎng)。通常采用電流和磁性材料的磁感應(yīng)的數(shù)學(xué)描述來(lái)描述磁場(chǎng)。在任意給定點(diǎn)處的磁場(chǎng)由具有方向的向量和幅度(強(qiáng)度)指定。向量的方向由電流流過(guò)線圈的方向決定。磁場(chǎng)的強(qiáng)度和密度取決于電流的量以及線圈的面積和形狀。特別地，磁場(chǎng)的總強(qiáng)度隨著電線的長(zhǎng)度增加。例如，當(dāng)載送電流的電線形成環(huán)時(shí)，磁場(chǎng)集中在該環(huán)內(nèi)。當(dāng)電線彎曲成多個(gè)環(huán)以形成線圈時(shí)，磁場(chǎng)變得更加集中。

發(fā)明內(nèi)容

一種用于測(cè)量過(guò)程流體的流量的磁流量計(jì)，包括磁線圈，該磁線圈設(shè)置成將磁場(chǎng)施加至流過(guò)流管的過(guò)程流體。一對(duì)電極電連接至流管中的過(guò)程流體并被設(shè)置成檢測(cè)過(guò)程流體中感生的電壓，該電壓與所施加的磁場(chǎng)和過(guò)程流體的流量相關(guān)。非導(dǎo)電材料形成的流管被設(shè)置成接收流過(guò)該流管的過(guò)程流體流。流管支承磁線圈和該對(duì)電極。流量計(jì)電路將電流施加至磁線圈并接收由該對(duì)電極檢測(cè)的電壓。磁場(chǎng)擴(kuò)展器鄰近磁線圈，并被設(shè)置為擴(kuò)展來(lái)自磁線圈的磁場(chǎng)并將磁場(chǎng)引入流管中。外套圍繞該組件延伸并完成磁路

附圖說(shuō)明

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

圖2是現(xiàn)有磁流管組件的局部剖視圖。

圖3是示出磁流量計(jì)的電氣部件的簡(jiǎn)化框圖。

圖4A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的磁流管組件的正面剖視圖。

圖4B是圖4A的磁流管組件的第一剖面透視圖。

圖4C是圖4A的磁流管組件的第二剖面透視圖。

圖4D是圖4A的磁流管組件的透視分解圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明涉及測(cè)量通過(guò)流管的過(guò)程流體的流量的磁流量計(jì)。在一個(gè)示例性實(shí)施例，磁流量計(jì)包括定位在流量計(jì)的線圈附近的磁場(chǎng)擴(kuò)展器。磁場(chǎng)擴(kuò)展器可以根據(jù)需要設(shè)置成使得磁場(chǎng)在流管上具有分布。例如，擴(kuò)展器可以被構(gòu)造成使得磁場(chǎng)在流管的寬度范圍內(nèi)更均勻地分布。也可以根據(jù)需要形成其它分布。在另一個(gè)示例、方面中，本發(fā)明包括在流管的外圓周周圍使用磁性外套以提供磁路。

圖1圖示用于磁流量計(jì)10的典型環(huán)境100。磁流量計(jì)102被示出連接至過(guò)程管道104，過(guò)程管道104還連接至控制閥112。磁流量計(jì)102是過(guò)程變量變送器的一種類型的示例，該過(guò)程變量變送器可以被配置成監(jiān)測(cè)與過(guò)程工廠中的流體相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)過(guò)程變量，所述流體例如是化工、紙漿、石油、天然氣、制藥、食品和其它流體處理工廠中的漿料和液體。