[發明專利]用于制造具有部分減小的截面的磁感應流量測量設備的方法

有效

• 申請號: 201580049314.3
• 申請日: 2015-08-19
• 公開（公告）號: CN106796131B
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 弗洛倫特·恰布瑟爾;拉爾斯·德雷埃爾;托馬斯·祖爾策
• 申請（專利權）人: 恩德斯+豪斯流量技術股份有限公司
• 主分類號: G01F1/58
• 分類號: G01F1/58;G01F15/14
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 戚傳江;金潔

本發明涉及一種用于制造使用磁感應原理測量流過由金屬制成的測量管(3)的流體流量的設備(1)的方法，包括如下的方法步驟：?將由金屬制成的第一和第二卡圈(11，11’)從外部固定到測量管(3)上使得垂直于測管(3)的管軸線對準，?對測量管(3)內部地施加非導電彈性襯墊(4)，?借助于冷加工改變至少部分位于第一卡圈(11)和第二卡圈(11’)之間的測量管(3)的測量段(3b)，使得測量段(3b)的截面積相比于位于測量段上游的測量管(3)的入口段(3a)的截面積以及位于測量段(3b)下游的測量管(3)的流出段(3c)的截面積被減小。

技術領域

本發明涉及一種制造用于使用磁感應測量原理測量流過測量管的流體流量的設備的方法。

背景技術

磁感應流量測量設備被廣泛應用于針對具有至少為例如5uS/cm電導率的多種流體的過程和自動化技術中。例如以PROMAG為商標的，以最多變的實施例形式針對不同的應用領域的相應的流量測量設備由申請人出售。

測量原理基于法拉第磁感應定律，從多種出版物公知。借助于固定在測量段的磁體系統，產生基本上垂直于導電性流體的流動方向的恒定磁場。使用這種方式，流動的流體中出現的離子沿相反方向被偏轉。由該電荷分離產生的電壓借助于至少一個測量電極對被檢測到，測量電極對也被固定在測量管子段。檢測到的電壓與流體的流動速度成比例，并且由此與其體積流量成比例。

磁感應流量測量設備的測量精度在這種情況下取決于很多不同的因素。其中一些是關于本身的結構，例如，磁體系統的定位精度，或者通過至少一個測量電極對測量信號的讀出，以及電極對的幾何形狀。另外，測量性能和測量精確度對流體的主要流動剖面具有敏感的依賴。

而流動剖面則依賴于雷諾數，其依賴于流動速度，測量管的幾何形狀以及其內部表面粗糙度，依賴于流體的物理和/或化學材料參數，例如，粘度，以及在所謂的入口段，依賴于測量段之前流入測管內的流體的入口狀況。

在給定流量的情況下，或給定體積流量的情況下，流體的流速由測量管的截面積決定。對于極低的流速，在臨近測量段的測量管入口段足夠長、直的情況下，出現典型的層流剖面。如果流速，或雷諾數增加，則達到過渡區，其中流體受到最小的擾動影響。該區域中，觀測到相對較高的測量值偏差。如果流速進一步增加，那么出現不斷增加的擾動流剖面，其中測得的數值偏差再次可與層流剖面情況下的相比較。然而，非常高的流速能夠不利地導致氣穴現象的發生。

一種關于依賴主要流動剖面改進測量準確度的技術是部分減小測量段區域中測量管的截面積。截面積的減小提供的優勢在于該區域中流體的流速更高。采用這種方式，調整主要流動剖面，導致在更大的流速范圍內的測量性能，或測量靈敏度的改進。然后，反過來，測量管的入口段和流出段可以更短，其對于與材料有關的成本特別有利。

具有部分減小截面積的測量管的結構在例如EP2600119A1中被公開。其中，描述了磁感應流量測量設備，其中測量段的截面積小于流入段截面積，也小于緊隨測量段的流出段的截面積。另外，對于測量段所選擇的特別為矩形測量管形狀。考慮該測量管的制造，需要提到的是，通過外部地作用在測量管上的力獲得截面積的減小。然而，如何具體完成截面積的減小以及如何控制作用力，使得其導致某一形狀的測量管沒有被公開。另外，也沒有解釋如何確保布置在測量管內部的襯墊不會被截面積減小而破壞。

另一種用于減小測量段截面積的方法包括應用內高壓形成，所謂的液壓成型方法，并在DE102008057755A1中加以探討。然而，在這種方法的情況下還存在與襯墊相關的問題，襯墊僅能在形成測量管之后被安裝。然而，這比起將襯墊安裝在仍然具有均勻截面積的測量管內部要復雜的多。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于制造使用磁感應測量原理測量流體的設備的方法，其中測量段的截面積可以被簡單而可靠地減小。

根據本發明通過制造使用磁感應原理測量流過金屬測量管的流體流量的設備的方法實現此目的，包括如下的方法步驟：