用于磁感應式流量測量系統的測量管技術方案

本發明專利技術描述并示出了一種用于磁感應式流量測量系統的測量管(1)，其中，流量測量系統具有用于流過導電介質的測量管(1)和用于產生至少還垂直于測量管(1)的縱軸線伸延的磁場的磁場產生裝置、至少兩個截取在導電介質中感應的測量電壓的測量電極(3,4)以及優選地評估單元，其中，測量電極(3,4)具有可外部地在測量管(1)處接近的測量觸點(5,6)，其中，測量管(1)與測量電極(3,4)形成第一功能單元，而與測量電極(3,4)的測量觸點(5,6)相對應的配合觸點、磁場產生裝置和評估單元(如果存在該評估單元的話)形成第二功能單元，并且其中，配合觸點(5,6)、磁場產生裝置和評估單元(如果存在該評估單元的話)設置在測量系統殼體中。根據本發明專利技術，測量電極(3,4)的測量觸點(5,6)實施成且在測量管(1)處設置成使得其可通過大致垂直于磁場方向伸延的、基本上僅僅平移的運動被帶到與配合觸點導電接觸。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種用于磁感應式流量測量系統的測量管，其中，該流量測量系統具有用于流過導電介質的測量管和用于產生至少還垂直于測量管的縱軸線伸延的、優選地交變的磁場的磁場產生裝置、至少兩個截取在導電介質中感應的測量電壓的、優選地接觸介質的測量電極以及優選地評估單元，其中，測量電極具有可外部地在測量管處接近的測量觸點，其中，測量管與測量電極形成第一功能單元，而與測量電極的測量觸點相對應的配合觸點、磁場產生裝置和評估單元(如果存在該評估單元的話)形成第二功能單元，并且其中，配合觸點、磁場產生裝置和評估單元(如果存在該評估單元的話)設置在測量系統殼體中。
技術介紹
近十年來，在現有技術中已經廣泛已知磁感應式流量測量系統。對此，示例性地參考教授博士工程師K.W.Bonfig的引文“TechnischeDurchflussmessung”(Vulkan出版社，埃森，2002年，第三版，123至167頁)，并且還參考碩士工程師FriedrichHoffmann的引文“GrundlagenMagnetisch-InduktiveDurchflussmessung”(KROHNE測量技術有限責任兩合公司的印刷文件，2003年，第三版)。用于流動介質的流量測量的磁感應式流量測量系統的原理要追溯回邁克爾·法拉第，他在1832年提出，將電磁感應的原理應用于測量導電介質的流動速度。根據法拉第電磁感應定律，在由磁場貫穿的流動的導電介質中產生垂直于介質的流動方向且垂直于磁場的電場強。在磁感應式流量測量系統中如此來利用法拉第電磁感應定律，即借助于通常具有至少一個磁場線圈的磁場產生裝置通常來產生在測量過程期間隨時間變化的磁場，并且該磁場至少部分地貫穿流動穿過測量管的導電介質。在此，所產生的磁場具有至少一個垂直于測量管的縱軸線或垂直于介質的流動方向的分量。如果開頭提到的磁感應式流量測量系統包括至少一個“用于產生至少還垂直于測量管的縱軸線伸延的磁場”的磁場產生裝置，那么這里應再次指出，雖然磁場優選地垂直于測量管的縱軸線或垂直于介質的流動方向伸延，然而磁場的一分量垂直于測量管的縱軸線或垂直于介質的流動方向伸延就足夠。開頭還提到，磁場產生裝置確定用于產生優選地交變的磁場。由此表示，對于本專利技術的教導(根據其出發點、根據所依據的目的并且根據該目的的解決方案)并非取決于其是交變磁場，即使絕大多數磁感應式流量測量系統具有產生交變磁場的磁場產生裝置。開頭還實施了，所談及的磁感應式流量測量系統包括至少兩個截取在導電介質中感應的測量電壓的、優選地接觸介質的測量電極。優選地，兩個測量電極的虛擬連接線至少大致垂直于與測量管的縱軸線相垂直地貫穿測量管的磁場方向伸延。測量電極尤其可設置成使得其虛擬連接線實際或多或少地垂直于貫穿測量管的磁場的縱軸線伸延。最終，開頭還實施了，測量電極尤其可以是接觸介質的測量電極。實際上，顯然，通過在流動的導電介質中的感應所產生的電場強可通過直接地、即與介質處于電流地接觸中的測量電極作為測量電壓被截取。但是還存在磁感應式流量測量系統，在其中測量電壓不通過直接地、即不通過與介質處于電流地接觸中的測量電極來截取，而是電容式地來檢測測量電壓。可設想磁感應式流量測量系統的兩種不同的實施形式，即，第一實施形式，在其中，兩個功能單元(即一方面測量管且另一方面磁場產生裝置)是分離的構件，其彼此被帶入功能中才得到有功能能力的磁感應式流量測量系統；以及第二實施形式，在其中，兩個功能單元、即測量管和磁場產生裝置在工廠中已彼此被帶入功能中，即，其為已在工廠中有功能能力的磁感應式流量測量儀的在工廠中彼此被帶入功能中的構件。接下來始終僅說明磁感應式流量測量系統的第一實施形式，即，這樣的實施形式，在其中，一方面測量管且另一方面磁場產生裝置首先是分離的構件，其彼此被帶入功能中才得到有功能能力的磁感應式流量測量系統。然而，接下來所說明的也可輕易地應用到磁感應式流量測量系統的第二實施形式上，在其中那么兩個功能單元(測量管和磁場產生裝置)在工廠中已彼此被帶入功能中，即，其為已在工廠中有功能能力的磁感應式流量測量儀的構件。對于在現有技術中已知的磁感應式流量測量儀，示例性地參考文件DE69232633C2、DE19907864A1、DE10064738B4、DE10243748A1、DE102008005258A1和DE102011112703A1以及EP0704682A1和EP0834057A1。在所談及類型的磁感應式流量測量系統中，磁場產生裝置通常包括磁場線圈。該磁場線圈通常具有線圈芯，并且極靴在兩側聯接到線圈芯處。線圈芯和極靴通常由導磁良好的材料、即由具有高的導磁率的材料制成，并且極靴在兩側搭接測量管。對于所談及的磁感應式流量測量系統的運轉在功能上所必需的且在功能上重要的磁回路那么包括線圈芯、兩側地聯接到線圈芯處的極靴和在極靴之間形成的氣隙，在有功能能力的狀態中，測量管位于該氣隙中。如詳細闡述的那樣，測量管的縱軸線、磁場方向和兩個測量電極的虛擬連接線形成直角三角架。如果將測量管的縱軸線稱為X軸，將磁場方向稱為Y軸，那么，兩個測量電極的虛擬連接線是直角三角架的Z軸；那么，兩個測量電極的虛擬連接線不僅垂直于測量管的縱軸線而且垂直于磁場方向伸延。
技術實現思路
由前面已闡述的得到這樣的問題，即一測量電極利用其測量觸點(以及相應的配合觸點)位于測量管的一側上，而另一測量電極利用其測量觸點(以及相關聯的配合觸點)位于測量管的另一側上。這不僅具有結構上的而且具有聯接技術上的缺點，而至少部分地克服這些缺點正是本專利技術所依據的目的中的一個。在其中實現了前面導出且指出的目的的根據本專利技術的測量管的特征首先且主要在于，測量電極的測量觸點實施成且在測量管處設置成使得其可通過大致垂直于磁場方向伸延的、基本上僅僅平移的運動被帶到與配合觸點導電接觸。根據本專利技術的該教導不僅對于以上另外闡述的磁感應式流量測量系統的第一實施形式是有利的而且對于第二實施形式也是有利的，在第一實施形式中，一方面測量管且另一方面磁場產生裝置首先是分離的構件，當其彼此被帶入功能中時，那么才得到有功能能力的磁感應式流量測量系統，在第二實施形式中，一方面測量管且另一方面磁場產生裝置是已在工廠中有功能能力的磁感應式流量測量儀的構件。在這兩種情況中，尤其地實現，測量管的兩個測量觸點(其功能必要地首先一方面必須設置在測量管的一側上而另一方面必須設置在測量管的另一側上)中的每一個可輕易地從一側被相應的配合觸點碰到或可被帶到與相應的配合觸點導電接觸。具體地，存在不同的設計和改進前面闡述的第一根據本專利技術的教導的可能性。根據本專利技術的測量管的第一優選的實施形式的特征在于，設置在測量管的背對磁場線圈的側處的測量電極的測量觸點至少在一側垂直于兩個測量電極的虛擬連接線被延長。該實施形式確定用于所談及類型的磁感應式流量測量系統的第二功能單元，在其中，前面描述的測量觸點所關聯的配合觸點被延長直至與對應的測量觸點接觸。那么，在該實施形式中，第二功能單元的必須與測量觸點(其設置在測量管的背對磁場線圈的側處)導本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于磁感應式流量測量系統的測量管，其中，所述流量測量系統具有用于流過導電介質的所述測量管和用于產生至少還垂直于所述測量管的縱軸線伸延的、優選地交變的磁場的磁場產生裝置、至少兩個截取在所述導電介質中感應的測量電壓的、優選地接觸所述介質的測量電極以及優選地評估單元，其中，所述測量電極具有能夠外部地在所述測量管處接近的測量觸點，其中，所述測量管與所述測量電極形成第一功能單元，而與所述測量電極的測量觸點相對應的配合觸點、所述磁場產生裝置和所述評估單元(如果存在該評估單元的話)形成第二功能單元，并且其中，所述配合觸點、所述磁場產生裝置和所述評估單元(如果存在該評估單元的話)設置在測量系統殼體中，其特征在于，所述測量電極(3,4)的測量觸點(5,6)實施成且在所述測量管(1)處設置成使得其能夠通過大致垂直于磁場方向伸延的、基本上僅僅平移的運動被帶到與所述配合觸點(7,8)導電接觸。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2013.10.17 DE 102013017286.1;2013.11.18 DE 10201301.一種用于磁感應式流量測量系統的測量管，其中，所述流量測量系統具有用于流過導電介質的所述測量管和用于產生至少還垂直于所述測量管的縱軸線伸延的、優選地交變的磁場的磁場產生裝置、至少兩個截取在所述導電介質中感應的測量電壓的、優選地接觸所述介質的測量電極以及優選地評估單元，其中，所述測量電極具有能夠外部地在所述測量管處接近的測量觸點，其中，所述測量管與所述測量電極形成第一功能單元，而與所述測量電極的測量觸點相對應的配合觸點、所述磁場產生裝置和所述評估單元(如果存在該評估單元的話)形成第二功能單元，并且其中，所述配合觸點、所述磁場產生裝置和所述評估單元(如果存在該評估單元的話)設置在測量系統殼體中，
其特征在于，
所述測量電極(3,4)的測量觸點(5,6)實施成且在所述測量管(1)處設置成使得其能夠通過大致垂直于磁場方向伸延的、基本上僅僅平移的運動被帶到與所述配合觸點(7,8)導電接觸。
2.根據權利要求1所述的測量管，其特征在于，設置在所述測量管(1)的一側處的所述測量電極(4)的測量觸點(6)至少在一側垂直于兩個所述測量電極(3,4)的虛擬連接線被延長。
3.根據權利要求1所述的測量管，其特征在于，設置在所述測量管(1)的一側處的所述測量電極(4)的測量觸點(6)至少在一側在所述測量管(1)的周向上被延長。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的測量管，其中，所述測量管具有至少一個優選地圓環形的接地電極，其特征在于，所述接地電極...

【專利技術屬性】
技術研發人員：C佩爾費蒂，J內文，
申請(專利權)人：克洛納有限公司，
類型：發明
國別省市：瑞士;CH