[實(shí)用新型]一種磁流量計(jì)和用于該磁流量計(jì)的流管組件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520145089.0
• 申請(qǐng)日: 2015-03-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204630623U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 布魯斯·D·羅夫納;塞繆爾·E·梅辛杰;杰瑞德·J·德雷爾;約翰·C·貝爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅斯蒙特公司
• 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: 楊娟奕

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本實(shí)用新型基于2014年3月18日提交的序列號(hào)為No.61/955,117的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)并且要求該申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的內(nèi)容通過(guò)引用全部納入此文。

背景技術(shù)

磁流量計(jì)(或者電磁流量計(jì))通過(guò)應(yīng)用法拉第定律(即電磁效應(yīng))測(cè)量流量。磁流量計(jì)通過(guò)使得激勵(lì)電流流過(guò)勵(lì)磁繞組而激勵(lì)一個(gè)或多個(gè)線圈，該勵(lì)磁繞組產(chǎn)生穿過(guò)被電隔離的且導(dǎo)電的過(guò)程流的磁場(chǎng)。通過(guò)使得過(guò)程流體流過(guò)磁場(chǎng)而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)(EMF)，通過(guò)接觸流動(dòng)的過(guò)程流體的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電電極可以很容易地測(cè)量在流體兩端和相對(duì)于余下的過(guò)程流體的被感應(yīng)的電壓(電勢(shì))?？蛇x地，一些磁流量計(jì)采用電極和過(guò)程流體之間的電容耦合，從而在不直接電連接到過(guò)程的情況下可以測(cè)量該電勢(shì)。體積流量與流速和流管的橫截面積成比例。因?yàn)榱魉倥c電極電位電勢(shì)(EV)直接成比例，所以電極電位電勢(shì)(EV)與感應(yīng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度(B)直接成比例，并且感應(yīng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度被認(rèn)為與施加的磁場(chǎng)(H)成比例，該施加的磁場(chǎng)(H)直接與激勵(lì)電流的幅度有關(guān)。在被測(cè)量的電極電位電勢(shì)(EV)和感應(yīng)的體積流量之間提供直接的相關(guān)性。

磁流量計(jì)在多個(gè)導(dǎo)電和半導(dǎo)電的流體流動(dòng)測(cè)量環(huán)境中是有用的。尤其是，基于水的流體、離子溶劑和其他的導(dǎo)電流體的流量都能夠使用磁流量計(jì)被測(cè)量。因此，磁流量計(jì)可以在水處理設(shè)備、飲料和保健食品生產(chǎn)、化學(xué)過(guò)程、高純度藥品制造以及危險(xiǎn)和腐蝕性過(guò)程設(shè)備中被發(fā)現(xiàn)。磁流量計(jì)經(jīng)常被應(yīng)用在烴燃料工業(yè)中，該烴燃料工業(yè)有時(shí)采用使用磨蝕和腐蝕性的泥漿的水力壓裂技術(shù)。

實(shí)用新型內(nèi)容

提供一種用于磁流量計(jì)的流管組件。所述流管組件包括流管，所述流管被構(gòu)造為容納從其中流過(guò)的過(guò)程流體流。磁芯被相對(duì)于所述流管而被安裝并且包括多層可透磁材料。每一層是大致平坦的并且與多層中的其他層是電絕緣的。線圈被設(shè)置成產(chǎn)生磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)具有大致垂直于每一層的平面的磁力線。

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是尤其適用于本實(shí)用新型的實(shí)施例的磁流量計(jì)的方框圖。

圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的磁流量計(jì)流管組件的立體圖。

圖4A和4B分別是根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的磁流量計(jì)的磁芯的俯視圖和側(cè)視圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出了用于磁流量計(jì)102的典型環(huán)境100。磁流量計(jì)102被聯(lián)接到過(guò)程管道，該過(guò)程管道以線104示意性示出并且也聯(lián)接到控制閥112。磁流量計(jì)102被構(gòu)造為提供與流過(guò)過(guò)程中的管道104的過(guò)程流體流相關(guān)的流量輸出。此種過(guò)程流體的示例包括化工廠、造紙廠、制藥廠和其他流體處理廠中的泥漿和液體。

磁流量計(jì)102包括被連接到流管108的電子殼體120。磁流量計(jì)102的輸出被構(gòu)造為用于經(jīng)由過(guò)程通訊鏈接(communication?connection)106而被長(zhǎng)距離地傳輸?shù)娇刂破骰蛑甘酒?。在典型的過(guò)程工廠中，通訊鏈接106可以是數(shù)字通信協(xié)議，也可以是模擬通信信號(hào)。經(jīng)由無(wú)線通信、脈沖寬度或頻率輸出、或者離散輸入/離散輸出(DI/DO)可以獲得相同的或者附加的過(guò)程信息。系統(tǒng)控制器110可以向操作人員顯示流量信息以及提供過(guò)程通訊線106上的控制信號(hào)，從而使用諸如閥112的控制閥控制過(guò)程。

圖2是尤其適用于本實(shí)用新型的實(shí)施例的磁流量計(jì)的方框圖。磁流量計(jì)102測(cè)量流過(guò)流管組件108的導(dǎo)電過(guò)程流體的流量。線圈122被構(gòu)?造為響應(yīng)于線圈驅(qū)動(dòng)器130施加的激勵(lì)電流而將外部磁場(chǎng)施加在流體流中。電動(dòng)勢(shì)(EMF)傳感器(電極)124電連接到流體流并且向放大器132提供EMF信號(hào)輸出134，該EMF信號(hào)輸出134與由于所施加的磁場(chǎng)、流體速度和噪音而在流體流中產(chǎn)生的EMF相關(guān)。模/數(shù)轉(zhuǎn)換器142向微處理器系統(tǒng)148提供數(shù)字化的EMF信號(hào)。信號(hào)處理器150在流量計(jì)電子器件140的微處理器系統(tǒng)148中被執(zhí)行，其中該流量計(jì)電子器件140連接到EMF輸出134以提供與流體速度相關(guān)的輸出152。

微處理器系統(tǒng)148根據(jù)在如下的法拉第定理應(yīng)用中所描述的EMF輸出134和流動(dòng)速度之間的關(guān)系來(lái)計(jì)算流過(guò)流管108的流體流動(dòng)速度：

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