專(zhuān)利名稱(chēng)：具有電磁單元的磁感應(yīng)流量計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁感應(yīng)流量計(jì)，其具有一個(gè)在外部安裝在測(cè)量管上
的并且包括導(dǎo)磁元件(magnetische Fhissleitmittel)的電》茲單元，該電磁 單元具有用于產(chǎn)生磁場(chǎng)的電線圏，該磁場(chǎng)基本上垂直于流過(guò)測(cè)量管的測(cè) 量介質(zhì)的流動(dòng)方向地定向。
背景技術(shù)：
這種磁感應(yīng)流量計(jì)的應(yīng)用領(lǐng)域涉及具有一定的最小導(dǎo)電能力的液 體、漿糊和骨體的流量測(cè)量。流量測(cè)量裝置的創(chuàng)新方式的特點(diǎn)在于相當(dāng) 精確的測(cè)量結(jié)果，在包含流量測(cè)量裝置的管道系統(tǒng)中沒(méi)有因測(cè)量《1起壓 力損失。此外，磁感應(yīng)流量計(jì)沒(méi)有活動(dòng)的或者伸入到測(cè)量管內(nèi)的構(gòu)件， 它們是容易磨損的。
由上述裝置特性決定，這樣的磁感應(yīng)流量計(jì)可以在生產(chǎn)產(chǎn)品的范圍 中應(yīng)用在化學(xué)工業(yè)、制藥以及化妝品工業(yè)、社區(qū)用水和廢水經(jīng)濟(jì)、食品 工業(yè)等中。
對(duì)于磁感應(yīng)流量計(jì)采用的測(cè)量方法的物理基礎(chǔ)在于法拉第感應(yīng)法 則，該法則可見(jiàn)，在一個(gè)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體中感應(yīng)出電壓。在這種法 則的測(cè)量技術(shù)上的利用中，導(dǎo)電介質(zhì)流過(guò)測(cè)量管，在測(cè)量管中垂直于流 動(dòng)方向產(chǎn)生磁場(chǎng)。在介質(zhì)中感應(yīng)的電壓由電極結(jié)構(gòu)量取。因?yàn)檫@樣獲得 的測(cè)量電壓與流動(dòng)介質(zhì)的求得的流動(dòng)速度成比例，所以由此可以確定介 質(zhì)的體積流量，這也是在考慮質(zhì)量流的密度的情況下。
由DE 10 2004 053 065 Al已知一種同類(lèi)的磁感應(yīng)流量計(jì)。它主要包 括一個(gè)金屬的測(cè)量管，該測(cè)量管經(jīng)由末端的法蘭段連接到管道中。在測(cè) 量管的壁中電絕緣地裝入兩個(gè)相對(duì)的測(cè)量電極。測(cè)量電極用于探測(cè)測(cè)量 電壓。同樣設(shè)置在測(cè)量管外部上的電磁單元產(chǎn)生一個(gè)基本上垂直于需要測(cè)量的導(dǎo)電測(cè)量介質(zhì)的流動(dòng)方向地定向的磁場(chǎng)。為了電絕緣，金屬的測(cè) 量管具有一個(gè)絕緣的外革，該外罩也延伸到法蘭段上。
由EP 0 770 856 Bl —種在磁感應(yīng)流量計(jì)的在本發(fā)明的范圍內(nèi)有關(guān)的 電磁單元的結(jié)構(gòu)。電磁單元具有兩個(gè)沿著縱軸線同軸地在測(cè)量管上相對(duì) 定位的電線圏。電線圏結(jié)構(gòu)在期望的方向上產(chǎn)生磁場(chǎng)。為了加強(qiáng)這樣定 向的磁場(chǎng)，采用導(dǎo)磁元件，導(dǎo)磁元件與電線圏的內(nèi)部的磁極鐵芯共同作 用，它們由用繞組線纏繞的傳統(tǒng)的線圏體制成。磁極鐵芯在末端朝向測(cè) 量管與一個(gè)鐵族金屬的板連接，該板貼靠在測(cè)量管上。磁極鐵芯的相對(duì) 的另一端由在邊緣區(qū)域設(shè)置在鐵環(huán)上的罐形的磁輒包圍，以便與相對(duì)的 電線圏閉合磁路。
這樣構(gòu)成的電磁單元由單獨(dú)的非磁性的殼體包圍，該殼體優(yōu)選由不 銹鋼制成。
這種傳統(tǒng)的電磁單元的缺點(diǎn)在于導(dǎo)磁元件的需要相互裝配的零件的 眾多性。因?yàn)閷?dǎo)磁元件的大部分的組成部分尤其是多件式的磁軛構(gòu)成為 沖壓彎曲件，這些構(gòu)件在多個(gè)生產(chǎn)步驟中的相當(dāng)耗費(fèi)的制造是必需的。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的任務(wù)在于創(chuàng)造一種磁感應(yīng)流量計(jì)，其具有一個(gè)包括導(dǎo) 磁元件的電磁單元，該流量計(jì)的電磁單元用較少的零件構(gòu)成并且可以簡(jiǎn) 單裝配。
本發(fā)明的技術(shù)教導(dǎo)在于，電磁單元的導(dǎo)磁元件包括配設(shè)于每個(gè)電線 圏的鐵氧體磁極鐵芯(Ferritpokern ),設(shè)有一個(gè)唯一的由與每個(gè)鐵氧體 磁極鐵芯連接的硅鋼片材料制成的磁輒，該磁輒呈卡箍形地共同包圍各 電線圏。
本發(fā)明的技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)尤其在于，取代傳統(tǒng)的用于構(gòu)成磁極鐵芯
的硅鋼片組，釆用可成形的鐵氧體材料，該鐵氧體材料與由硅鋼片材料
制成的磁軛相結(jié)合。通過(guò)鐵氧體材料與硅鋼片材料的不尋常的結(jié)合可以
制造這樣一種磁軛，其共同包圍電線圏，使得為了構(gòu)成外面的磁路僅需 要一個(gè)唯一的構(gòu)件，該構(gòu)件按合適的方式(例如通過(guò)壓入)能夠與鐵氧體磁極鐵芯在端面連接。包圍兩個(gè)電線圏的卡箍形的磁輒同時(shí)用作為電 線圏的將測(cè)量管包括在內(nèi)的支承結(jié)構(gòu)。
按照一種改進(jìn)本發(fā)明的措施建議，鐵氧體磁極鐵芯具有各一個(gè)在電 線圏的兩個(gè)端面沿徑向外部延伸的凸緣成型部。因此鐵氧體磁極鐵芯具 有線圏體的形狀并且在放棄傳統(tǒng)的由塑料制成的線圈體的情況下可以將 繞組線直接纏繞到線圏體形的鐵氧體磁極鐵芯上。
線圏體形的鐵氧體磁極鐵芯可以在下面的凸緣成型部的 一側(cè)直接與 測(cè)量管的外表面接觸。就這方面來(lái)說(shuō)取消否則通常的位于其間的殼體構(gòu) 件并且通過(guò)直接接觸測(cè)量管而提高磁場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)。另外有助于這種優(yōu)點(diǎn)的 是，鐵氧體磁極鐵芯的下面的凸緣成型部?jī)?yōu)選具有與圓柱形測(cè)量管的圓 周適配的拱曲形狀。因此也有利于整個(gè)電磁單元在測(cè)量管上的固定支承。
成。^此按本發(fā)明的鐵氧體磁極鐵芯構(gòu)成一個(gè)成^件(Urformteil),其 可以按在制造技術(shù)上簡(jiǎn)單的方式得到期望的功能集成的形狀。
按照另 一改進(jìn)本發(fā)明的措施建議，磁扼構(gòu)成用于電線團(tuán)以及測(cè)量電 極的封閉的殼體。因?yàn)榇哦笥晒桎撈牧现瞥桑运梢猿尚纬膳浜?的殼體，該殼體容納需要保護(hù)的電構(gòu)件。必要時(shí)，包圍的殼體可以設(shè)有 附加的可拆的蓋，以便于裝配和維護(hù)。
在這樣的殼體內(nèi)優(yōu)選安裝兩個(gè)彼此相對(duì)地并且垂直于電線圏錯(cuò)開(kāi)地 設(shè)置在測(cè)量管圓周上的測(cè)量電極。測(cè)量電極用于在磁感應(yīng)流量計(jì)中探測(cè) 測(cè)量電壓并且同樣安裝成受殼體形的磁扼保護(hù)。必要時(shí)也可以一起集成 接在測(cè)量電極下游的電子單元。
在本發(fā)明的磁感應(yīng)流量計(jì)中優(yōu)選非磁性的并且用電絕緣體覆蓋的金 屬管用作為測(cè)量管。金屬的測(cè)量管是特別耐壓和耐腐蝕的。取而代之也 可以考慮，測(cè)量管由不導(dǎo)電的塑料制成，如果特別是在壓力和腐蝕方面 的邊界條件允許這一 點(diǎn)的話。


下面借助于唯一的附圖結(jié)合對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明來(lái)詳細(xì)解釋改進(jìn)本發(fā)明的其它措施。該附圖顯示磁感應(yīng)流量計(jì)的示意橫截面圖，該流量計(jì) 具有一個(gè)組合的包括導(dǎo)磁元件的電磁單元。
具體實(shí)施例方式
按照附圖，磁感應(yīng)流量計(jì)設(shè)有一個(gè)安裝在測(cè)量管1上的電磁單元2。 電磁單元2主要包括兩個(gè)彼此相對(duì)地并且在其縱軸線方面同軸地定向的 電線圏3a和3b。電線圏3a和3b的通電導(dǎo)致磁場(chǎng)的產(chǎn)生，該磁場(chǎng)基本 上垂直于流過(guò)測(cè)量管1的測(cè)量介質(zhì)4的流動(dòng)方向地定向。
與兩個(gè)電線圏3a和3b垂直錯(cuò)開(kāi)地設(shè)置同樣彼此相對(duì)地設(shè)在測(cè)量管 l上的測(cè)量電極5 (示例性表示)。測(cè)量電極5用于探測(cè)測(cè)量電壓，該測(cè) 量電壓通過(guò)由電線圏3a和3b產(chǎn)生的磁場(chǎng)在測(cè)量介質(zhì)4內(nèi)產(chǎn)生。
電線圏3a和3b設(shè)有導(dǎo)磁元件，對(duì)于每個(gè)電線圏3a和3b，導(dǎo)磁元 件各包括一個(gè)鐵氧體磁極鐵芯6a和6b。鐵氧體磁極鐵芯6a和6b在該 實(shí)施例中由壓制的鐵氧體材料制成并且就這方面來(lái)說(shuō)是成形件。
成形的鐵氧體磁極鐵芯6a和6b在背離測(cè)量管1的端部上壓入到磁 軛7的對(duì)應(yīng)的凹部?jī)?nèi)，磁軛7與鐵氧體磁極鐵芯6a和6b相反由鐵族金 屬的硅鋼片材料制成。磁輒7通過(guò)彎曲而呈卡箍形地圍繞電線圏3a和3b 并且在此也將測(cè)量管1包括在內(nèi)。
具有沿徑向外部延伸的凸緣成型部8a和8b。因此鐵氧體磁極鐵芯6a或 6b本身構(gòu)成線圏體的形式，使得為了構(gòu)成電線圏3a和3b可以將繞組線 9直接纏繞在鐵氧體磁極鐵芯6a和6b上。
每個(gè)鐵氧體磁極鐵芯6a和6b的下面的凸緣成型部8a相反直接接觸 在測(cè)量管1的外表面10上。為了形狀適配，下面的凸緣成型部8a服從 圓柱形的測(cè)量管1的圓周拱曲。因此有利于整個(gè)電磁單元2在測(cè)量管1 上的可靠支承。附圖標(biāo)記列表
1測(cè)量管
2電磁單元
3a，3b電線圏
4測(cè)量介質(zhì)
5a，5b測(cè)量電極
6a，6b鐵氧體磁極鐵芯 磁紐
8a，8b微機(jī) 凸緣成型部
9繞組線
10外表面
權(quán)利要求
1.磁感應(yīng)流量計(jì)，其具有一個(gè)在外部安裝在測(cè)量管(1)上的并且包括導(dǎo)磁元件的電磁單元(2)，該電磁單元具有用于產(chǎn)生磁場(chǎng)的電線圈(3a、3b)，該磁場(chǎng)基本上垂直于流過(guò)測(cè)量管(1)的測(cè)量介質(zhì)(4)的流動(dòng)方向地定向，其特征在于電磁單元(2)的導(dǎo)磁元件包括配設(shè)于每個(gè)電線圈(3a、3b)的鐵氧體磁極鐵芯(6a、6b)，設(shè)有一個(gè)唯一的由與每個(gè)鐵氧體磁極鐵芯(6a、6b)連接的硅鋼片材料制成的磁軛(7)，該磁軛呈卡箍形地共同包圍各電線圈(3a、3b)。
2. 按權(quán)利要求l所述的磁感應(yīng)流量計(jì)，其特征在于鐵氧體磁極鐵 芯(6a、 6b)在電線圏(3a、 3b)的兩個(gè)端面具有各一個(gè)沿徑向外部延 伸的凸緣成型部(8a、 8b)，以便構(gòu)成電線圈(3a、 3b)的線圏體，該 線圏體直接用繞組線(9)纏繞。
3. 按權(quán)利要求2所述的磁感應(yīng)流量計(jì)，其特征在于磁扼(7)壓到 鐵氧體磁極鐵芯(8a、 8b)的上面的凸緣成型部(8b)的邊緣上。
4. 按權(quán)利要求2所述的磁感應(yīng)流量計(jì)，其特征在于正好兩個(gè)彼此 同軸相對(duì)地設(shè)置在測(cè)量管(1)上的電線圏設(shè)有一個(gè)唯一的共同的磁扼(7)，該磁扼也一起包圍測(cè)量管(1)。
5. 按權(quán)利要求l所述的磁感應(yīng)流量計(jì)，其特征在于鐵氧體磁極鐵 芯(6a、 6b )的下面的凸緣成型部(8a )直接與測(cè)量管(1)的外表面(10 ) 接觸。
6. 按權(quán)利要求5所述的磁感應(yīng)流量計(jì)，其特征在于鐵氧體磁極鐵 芯(6a、 6b)的下面的凸緣成型部(8a)具有與圓柱形測(cè)量管(1)的圓 周適配的拱曲形狀。
7. 按權(quán)利要求l所述的磁感應(yīng)流量計(jì)，其特征在于電線圏(3a、 3b)的鐵氧體磁極鐵芯(6a、 6b)由壓制的或燒結(jié)的鐵氧體材料制成。
8. 按上述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的磁感應(yīng)流量計(jì)，其特征在于設(shè)置 兩個(gè)彼此相對(duì)地并且垂直于電線圏(3a、 3b)錯(cuò)開(kāi)地設(shè)置在測(cè)量管(1) 圓周上的測(cè)量電極，用于探測(cè)測(cè)量電壓，所述測(cè)量電極同樣由磁扼(7)包圍。
9. 按上述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的磁感應(yīng)流量計(jì)，其特征在于磁扼 (7)構(gòu)成用于電線圏(3a、 3b)以及測(cè)量電極(5a、 5b )的封閉的殼體。
10. 按上述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的磁感應(yīng)流量計(jì)，其特征在于測(cè)量 管(1)由非磁性的并且用電絕緣體覆蓋的金屬構(gòu)成或者由不導(dǎo)電的塑料 構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種磁感應(yīng)流量計(jì)，其具有一個(gè)在外部安裝在測(cè)量管(1)上的并且包括導(dǎo)磁元件的電磁單元(2)，該電磁單元具有用于產(chǎn)生磁場(chǎng)的電線圈(3a、3b)，該磁場(chǎng)基本上垂直于流過(guò)測(cè)量管(1)的測(cè)量介質(zhì)(4)的流動(dòng)方向地定向。電磁單元(2)的導(dǎo)磁元件包括配設(shè)于每個(gè)電線圈(3a、3b)的鐵氧體磁極鐵芯(6a、6b)，設(shè)有一個(gè)唯一的由與每個(gè)鐵氧體磁極鐵芯(6a、6b)連接的硅鋼片材料制成的磁軛(7)，該磁軛呈卡箍形地共同包圍各電線圈(3a、3b)。
文檔編號(hào)G01F1/56GK101639372SQ20091016019
公開(kāi)日2010年2月3日 申請(qǐng)日期2009年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月31日
發(fā)明者H-W·施維德斯基, M·埃倫貝格 申請(qǐng)人:Abb技術(shù)股份公司