專(zhuān)利名稱(chēng)：磁感應(yīng)流量測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于對(duì)通過(guò)量管的被測(cè)介質(zhì)的流量進(jìn)行測(cè)量的磁感應(yīng)流量測(cè)量裝置。該裝置包括至少第一線圈組件，該第一線圈組件具有用于容納線圈的線圈芯的線圈本體，其中，線圈纏繞在線圈本體上，并且其中，線圈芯布置在線圈本體的第一開(kāi)口中，線圈芯的縱向軸線與線圈共軸，其中，線圈芯具有加寬部分，并且其中線圈本體具有第一止動(dòng)件，該第一止動(dòng)件布置在量管和線圈之間，其中線圈芯的加寬部分在第一線圈組件的已裝配狀態(tài)下抵靠線圈本體的第一止動(dòng)件并且阻止線圈芯相對(duì)于線圈本體沿線圈芯的縱向軸線在背離量管的第一方向上的移位。
背景技術(shù)：
磁感應(yīng)流量測(cè)量裝置利用電動(dòng)感應(yīng)的原理，用于體積流量測(cè)量并且在很多出版物中被描述。垂直于磁場(chǎng)移動(dòng)的介質(zhì)的電荷載流子感應(yīng)測(cè)量電極中的測(cè)量電壓，所述測(cè)量電極布置成基本上垂直于介質(zhì)的流向，并且垂直于磁場(chǎng)方向。在測(cè)量電極中感應(yīng)的測(cè)量電壓與量管的截面上的平均的介質(zhì)的流速成比例，并且因此與體積流量成比例。如果已知介質(zhì)的密度，則還能夠分別確定量管中、管路中的質(zhì)量流量。測(cè)量電壓通常通過(guò)測(cè)量電極對(duì)來(lái)感測(cè)，該測(cè)量電極對(duì)沿量管軸線的坐標(biāo)相關(guān)地布置在最大磁場(chǎng)強(qiáng)度的附近，并且在該處，最大測(cè)量電壓因此將被預(yù)期。W02004/072590A1公開(kāi)了一種磁感應(yīng)流量測(cè)量裝置，該裝置具有兩個(gè)線圈本體，其相對(duì)地布置在量管上，并且在每種情況下中具有線圈和作為線圈芯的極靴。極靴沿線圈軸線被保持在線圈本體的第一開(kāi)口中。它包括加寬部分，該加寬部分被體現(xiàn)為使得量管近似無(wú)間隙地接觸極靴。線圈本體借助于兩個(gè)場(chǎng)反向引導(dǎo)元件相互偏置。以這種方式，相應(yīng)的
極靴壓靠著量管。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供成本有效地制造的、模塊化地構(gòu)造的、電磁感應(yīng)測(cè)量裝置。該目的通過(guò)如權(quán)利要求I所限定的磁感應(yīng)流量測(cè)量裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的進(jìn)一步的發(fā)展和實(shí)施例在從屬權(quán)利要求中闡明。


本發(fā)明能夠以許多形式體現(xiàn)。這些形式中的一些將基于所附的附圖在下文中詳細(xì)地解釋。在圖中提供的相等元件具有相等的參考符號(hào)。如下示出了附圖中的圖示圖I :本發(fā)明的兩個(gè)相同線圈布置的分解圖；圖2 :本發(fā)明的兩個(gè)在已裝配狀態(tài)下的相同線圈布置的透視圖，圖3 :本發(fā)明的帶有已裝配極片的線圈布置的一部分的截面圖，圖4 :本發(fā)明的磁感應(yīng)流量測(cè)量裝置。
具體實(shí)施例方式圖I示出本發(fā)明的磁感應(yīng)流量測(cè)量裝置的兩個(gè)同樣構(gòu)造的線圈組件I。這樣的流量測(cè)量裝置應(yīng)用在例如用于對(duì)通過(guò)量管的被測(cè)介質(zhì)的流量進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程測(cè)量技術(shù)中(在圖I中未示出)。每個(gè)線圈組件I包括線圈本體2，該線圈本體2用于容納線圈4的線圈芯3，其中線圈4纏繞在線圈本體2上。線圈芯3與線圈4共軸線地布置在線圈本體2的第一開(kāi)口 5中。線圈芯3在開(kāi)口中沿其縱軸線至少在一個(gè)方向上可移位地被引導(dǎo)，所述一個(gè)方向在操作就緒的狀態(tài)下基本上垂直于量管縱軸線。根據(jù)本發(fā)明，線圈芯3具有至少第一加寬部分7。在該實(shí)例中，線圈芯3的加寬部分形成極靴。極靴用于磁場(chǎng)引導(dǎo)并且相應(yīng)地形成。因此，線圈芯3在此處執(zhí)行線圈芯的功能和極靴的功能，尤其是用于量管中的場(chǎng)線引導(dǎo)。該部件因此在此處還可被為極靴。加寬部分7在此處具有管管段的形狀。以便能夠平齊地接觸量管。對(duì)曲率和尺寸的選擇適于與量管的良好裝配。在這種情況下，加寬部分7具有比線圈本體2中的開(kāi)口 5大的截面，其貫穿線圈芯3的縱向軸線。因此，加寬部分7不適于通過(guò)線圈本體2的開(kāi)口 5。特別地，線圈 本體2在線圈4的面對(duì)量管的一側(cè)上具有第一止動(dòng)件8。在該實(shí)例中，止動(dòng)件8因此布置在線圈本體2上的在量管6和線圈4之間。在這樣的情況下，加寬部分7和止動(dòng)件8形成為使得，在第一線圈組件I的已裝配狀態(tài)下，線圈芯3的加寬部分7或極靴抵靠線圈本體2的第一止動(dòng)件8。因此，線圈芯3相對(duì)于線圈本體2沿線圈芯3的縱向軸線在背離量管6的第一方向上的移位從而被阻止。特別地，止動(dòng)件8具有基本上為加寬部分7的形狀，使得加寬部分7平齊地抵靠止動(dòng)件8。為了這樣的目的，可以在線圈本體2中設(shè)置凹陷部。根據(jù)本發(fā)明，線圈本體2在線圈本體2的一側(cè)上具有第二止動(dòng)件9，并且與此一起也在背離量管6的線圈4的一側(cè)上。能夠被應(yīng)用到該第二止動(dòng)件9的是固定元件12。在這樣的情況下，固定元件12通過(guò)形狀和/或通過(guò)例如摩擦的力與線圈芯3互鎖地連接，使得線圈芯3在軸向應(yīng)力下固定到線圈本體2，因此應(yīng)力作用在線圈芯3的縱向軸線方向上。線圈芯3因此通過(guò)固定元件12固定到線圈本體2，該固定元件12在已裝配狀態(tài)下在至少出現(xiàn)在線圈4的區(qū)域中的預(yù)應(yīng)力下抵靠線圈本體2的第二止動(dòng)件9。因此，應(yīng)力至少作用在線圈4的區(qū)域中，特別是作用于線圈本體2的第一止動(dòng)件8和第二止動(dòng)件9之間。第一止動(dòng)件8在此處分別位于線圈本體2的開(kāi)口 5的邊緣的外側(cè)。由于，在此處線圈芯被形成為極靴，所以加寬部分7在已裝配狀下位于線圈芯3的背離量管的第一端上。作為簡(jiǎn)化，線圈芯3可能被稱(chēng)為T(mén)形或Y形。通過(guò)如此描述的底座，線圈芯3被以限定的方式放置在線圈本體2中。在開(kāi)口 5中的引導(dǎo)阻止垂直于線圈芯3的縱向軸線的過(guò)度移位。兩個(gè)止動(dòng)件8和9之間的預(yù)應(yīng)力阻止相對(duì)于線圈本體2沿縱軸線的移位。預(yù)應(yīng)力和固定借助于固定元件12來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如借助于包括如下結(jié)構(gòu)的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)即，線圈芯3具有凹槽14，并且固定元件12具有至少一個(gè)突起部13，該突起部配合到凹槽14中，其相應(yīng)地配合到線圈芯3的凹槽14中，其中，線圈芯3和固定元件12借助凹槽14和突起部13彼此的形狀互鎖連接而連接。在這樣的情況下，如所繪制的，固定元件12能夠以具有對(duì)應(yīng)的切口的片的形式體現(xiàn)。因此，還因固定元件12和線圈芯3的加寬部分7的彈性，在線圈芯3中產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力。凹槽14特別地布置在線圈芯3的位于與其第一端相對(duì)的第二端上。
如果所示的固定元件12連同其突起部13被推到線圈芯3的凹槽14中，則當(dāng)線圈芯3被插入線圈本體2的開(kāi)口中時(shí)，固定元件12抵靠線圈本體3的第二止動(dòng)件9。為了確保它抵抗沿垂直于線圈芯3的縱向軸線的兩個(gè)其它空間方向上的移位，線圈本體2包括第三止動(dòng)件10和第四止動(dòng)件11，其中，固定元件12在已裝配狀態(tài)下抵靠第三止動(dòng)件10和第四止動(dòng)件11，其阻止固定元件12沿垂直于第一方向的第二方向上的移位以及固定元件12沿垂直于第一方向和第二方向的第三方向上的移位。因此在一實(shí)施例中，利用兩個(gè)止動(dòng)件10和11用于固定元件12的位置限定。在錐形腔在固定元件中并且止動(dòng)件相應(yīng)地形成在線圈本體上的情況下，為了防止固定元件沿垂直于第一方向的第二方向上的移位以及固定元件沿垂直于第一方向和第二方向的第三方向上的移位，僅一個(gè)止動(dòng)件就已足夠。進(jìn)一步示出了兩個(gè)極片16，在磁感應(yīng)流量測(cè)量裝置的已裝配狀態(tài)下，所述兩個(gè)極片16近似無(wú)空氣間隙地布置在線圈芯3和量管6之間?？商娲兀峁﹥H一個(gè)極片也是可能的。另外，不應(yīng)排除三個(gè)或更多極片的應(yīng)用。極片16用于量管中的磁場(chǎng)引導(dǎo)。因此，極片16和線圈芯3或極靴的尺寸使得兩個(gè)組件的接觸面積非常大，并且盡可能無(wú)間隙。當(dāng)然，相應(yīng)地對(duì)線圈本體2進(jìn)行設(shè)計(jì)，尤其是當(dāng)每個(gè)極片16將分離地卡合到為此設(shè)置在線圈本體2 中的凹陷部17、18中時(shí)。每個(gè)極片16例如通過(guò)卡合而固定在其自身在線圈本體上的凹陷部17、18中。因此，極片16與線圈芯3或極靴的接觸面積不受影響，并且量管應(yīng)盡可能大且無(wú)間隙。對(duì)于磁感應(yīng)流量測(cè)量裝置，兩個(gè)線圈組件I布置在量管的相對(duì)橫躺側(cè)上。在這樣的情況下，線圈4被連接使得由它們所產(chǎn)生的磁場(chǎng)指向公共方向，特別地，所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的場(chǎng)線沿著共軸線的線圈芯3的縱軸線指向第一方向。此處所涉及的兩個(gè)基本上相同的線圈組件I具有相等的部件和互補(bǔ)的界面，因此實(shí)現(xiàn)相等的功能，并且還由于兩個(gè)線圈組件I中線圈4的構(gòu)造相等，所以線圈4必須相應(yīng)地被連接。它們本質(zhì)上位于兩個(gè)相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)180°的近似平行的平面中。線圈組件I在構(gòu)造上使得它們僅能夠以被概括為術(shù)語(yǔ)“Poka-Yoke (防錯(cuò)技術(shù))”的預(yù)定的方式安裝。第一線圈組件I和第二線圈組件I特別地形狀互鎖地彼此連接。因此，在每種情況下，為此提供并設(shè)計(jì)的、分別定尺寸的接合鉤21與其他線圈組件的相應(yīng)的連接配對(duì)件的容座20接合。這可能伴隨著出現(xiàn)與線圈芯3的縱向軸線共軸線的小預(yù)應(yīng)力，這意味著線圈本體通過(guò)例如摩擦、互鎖的力而與量管連接。然而，由于線圈本體由例如塑料制造，所以該預(yù)應(yīng)力可能因塑料在某段時(shí)間內(nèi)的徐變而損失?？商娲?，將場(chǎng)反向引導(dǎo)片(fieldguide-back sheet)放置在線圈本體2上,線圈本體2將線圈本體I壓在量管上并且通過(guò)例如摩擦、互鎖的力與線圈本體I連接。線圈本體在兩種情況下被體現(xiàn)為使得它們實(shí)際上無(wú)空氣間隙地接觸量管。已裝配的線圈組件I借助于安裝在量管中的或設(shè)置于量管的電極組件的電極來(lái)固定，抵抗繞量管的縱向軸線的旋轉(zhuǎn)以及沿量管的縱向軸線的移位。而且，在這個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)線圈本體2包括至少一個(gè)用于引導(dǎo)線纜的線纜引導(dǎo)件19，其在此處為凹槽和線纜捕獲器的形式，使得預(yù)定長(zhǎng)度的受引導(dǎo)線纜離線圈本體2不會(huì)超出預(yù)定的最大距離。該線纜引導(dǎo)件19特別地起到引導(dǎo)線圈線纜(在該圖中未示出)的作用。線纜引導(dǎo)件19的另一功能是用于固定線纜，以抵抗線圈的展開(kāi)。為了將測(cè)量變送器的線纜15引導(dǎo)至電極，可在線圈本體I中設(shè)置另一線纜引導(dǎo)件。例如，這些線纜15在開(kāi)口 5中、特別地在開(kāi)口 5中的附加腔中受引導(dǎo)。
圖2示出兩個(gè)已安裝的線圈組件I。在磁感應(yīng)測(cè)量系統(tǒng)的操作就緒狀態(tài)中，量管處于兩個(gè)線圈組件I中，為了簡(jiǎn)化附圖，在圖2中未示出量管。在每種情況下，看到的是線纜引導(dǎo)件19以凹槽和線纜捕獲器的形式。同樣，在此處，為了簡(jiǎn)明的目的，省略了對(duì)受引導(dǎo)線纜的說(shuō)明。線纜將僅插入到線纜引導(dǎo)件19中。同樣地，看到的是已裝配的固定元件12，其抵靠第二止動(dòng)件9、第三止動(dòng)件10和第四止動(dòng)件11。因此，固定元件12僅可沿箭頭方向移動(dòng)。突起部13座置于線圈芯3的凹槽14中，并且在凹槽連接中形成突起部。一個(gè)線圈組件I的接合鉤21與另一線圈組件I的容座20接合。圖3示出穿過(guò)面對(duì)已裝配的具有兩個(gè)極片16的磁感應(yīng)流量測(cè)量裝置中的量管的線圈組件的部分的局部截面。作為彎曲的極靴并且具有管狀形狀的線圈芯3至少在面對(duì)量管6的一端上，其加寬部分7抵靠線圈本體2的第一止動(dòng)件8。兩個(gè)極片16布置在線圈芯3和量管6之間。它們實(shí)際上在線圈芯3和量管6之間形成無(wú)間隙橋接。在這樣的情況下，極片16中的每一個(gè)被保持在其本身的凹陷部17、18中。相應(yīng)的線圈本體I中凹陷部17、18是彎曲表面，其與量管6的輪廓相匹配，并且以臺(tái)階23、24終止。因此，將兩個(gè)極片16中的 每一個(gè)卡合到凹陷部17、18中是可能的。以這種方式，極片16中的每一個(gè)在預(yù)應(yīng)力下被保持在限定的位置中。圖4示出本發(fā)明的磁感應(yīng)流量測(cè)量裝置的完全裝配的傳感器。帶有線圈4的兩個(gè)線圈組件安裝在量管6上并且被場(chǎng)反向引導(dǎo)片22包圍，其實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能。一方面，場(chǎng)反向引導(dǎo)片22用于定向和引導(dǎo)磁場(chǎng)的磁力線，尤其是抵抗所謂的串?dāng)_(也就是磁場(chǎng)擴(kuò)展到另一緊鄰的磁感應(yīng)流量測(cè)量裝置上)，并且從而避免影響另一磁感應(yīng)流量測(cè)量裝置的測(cè)量。另一方面，線圈組件能夠借助場(chǎng)反向引導(dǎo)片22壓靠在量管6上。附圖標(biāo)記清單I線圈組件2線圈本體3帶有極靴的線圈芯4 線圈5線圈本體中的第一開(kāi)口6 量管7極靴的加寬部分8線圈本體的第一止動(dòng)件9線圈本體的第二止動(dòng)件10線圈本體的第三止動(dòng)件11線圈本體的第四止動(dòng)件12固定元件13固定元件的突起部14極靴的凹槽15信號(hào)線纜16 極片17對(duì)于線圈本體中的極片的第一凹陷部
18對(duì)于線圈本體中的極片的第二凹陷部19線纜引導(dǎo)件20 容座
21接合鉤22場(chǎng)反向引導(dǎo)片23第一臺(tái)階24第二臺(tái)階
權(quán)利要求
1.一種用于對(duì)通過(guò)量管￠)的被測(cè)介質(zhì)的流量進(jìn)行測(cè)量的磁感應(yīng)流量測(cè)量裝置，所述裝置包括至少一個(gè)第一線圈組件(I)，所述第一線圈組件(I)具有線圈本體(2)，所述線圈本體(2)用于容納線圈(4)的線圈芯(3)，其中所述線圈(4)纏繞在所述線圈本體(2)上，并且其中所述線圈芯(3)布置在所述線圈本體(2)的第一開(kāi)口(5)中，所述線圈芯(3)的縱向軸線與所述線圈(4)共軸，其中所述線圈芯(3)具有加寬部分(7)，并且其中所述線圈本體(2)具有第一止動(dòng)件(8)，所述第一止動(dòng)件(8)布置在量管(6)和線圈(4)之間，并且其中所述線圈芯(3)的所述加寬部分(7)在所述第一線圈組件(I)的已裝配狀態(tài)下抵靠所述線圈本體(2)的所述第一止動(dòng)件(8)并且阻止所述線圈芯(3)相對(duì)于所述線圈本體(2)沿所述線圈芯(3)的縱向軸線在背離所述量管(6)的第一方向上的移位， 其特征在于， 所述線圈本體(2)具有第二止動(dòng)件(9)，所述第二止動(dòng)件(9)在所述線圈本體(2)的背離所述量管(6)的一側(cè)上，其中所述線圈芯(3)利用固定元件(12)在沿所述線圈芯(3)的所述縱向軸線在所述線圈本體(2)的所述第一止動(dòng)件(8)和所述第二止動(dòng)件(9)之間的預(yù)應(yīng)力下固定到所述線圈本體(2)，其中所述固定元件在已裝配狀態(tài)下抵靠所述線圈本體(2)的所述第二止動(dòng)件(9)。
2.如權(quán)利要求I所述的磁感應(yīng)流量測(cè)量裝置， 其特征在于， 所述線圈芯(3)被成形為極靴。
3.如權(quán)利要求I或2所述的磁感應(yīng)流量測(cè)量裝置， 其特征在于， 所述線圈芯(3)具有凹槽(14)，并且所述固定元件(12)具有至少一個(gè)與所述線圈芯(3)的所述凹槽(14)適配的突起部(13)，其中線圈芯(3)和固定元件(12)借助凹槽(14)和突起部(13)的形狀互鎖而彼此連接。
4.如權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的磁感應(yīng)流量測(cè)量裝置， 其特征在于， 所述線圈本體(2)具有至少一個(gè)第三止動(dòng)件(10)，其中，所述固定元件(12)在已裝配狀態(tài)下抵靠所述第三止動(dòng)件(10)，因而所述固定元件(12)沿垂直于所述第一方向的第二方向的移位被阻止，并且因而所述固定元件(12)的沿垂直于所述第一方向和第二方向的第三方向的移位被阻止。
5.如權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的磁感應(yīng)流量測(cè)量裝置， 其特征在于， 在線圈芯(3)和量管(6)之間布置至少一個(gè)極片(16)。
6.如權(quán)利要求5所述的磁感應(yīng)流量測(cè)量裝置， 其特征在于， 在所述線圈本體(2)的已裝配狀態(tài)下，每個(gè)極片(16)分離地卡合到在所述線圈本體(2)中為該極片設(shè)置的凹陷部(17，18)中。
7.如權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述的磁感應(yīng)流量測(cè)量裝置， 其特征在于， 所述第一線圈組件(I)和第二線圈組件相對(duì)地布置在所述量管(6)上，其中，所述線圈(4)被連接為使得由它們所產(chǎn)生的磁場(chǎng)指向公同的方向。
8.如權(quán)利要求7所述的磁感應(yīng)流量測(cè)量裝置， 其特征在于， 所述第一線圈組件(I)和所述第二線圈組件在與所述線圈芯(3)的縱向軸線共軸的預(yù)應(yīng)力下形狀互鎖地彼此連接。
9.如權(quán)利要求7或8所述的磁感應(yīng)流量測(cè)量裝置， 其特征在于， 所述第一線圈組件(I)和所述第二線圈組件(I)基本上互補(bǔ)地構(gòu)造。
10.如權(quán)利要求I至9中任一項(xiàng)所述的磁感應(yīng)流量測(cè)量裝置， 其特征在于， 所述線圈本體(2)具有至少一個(gè)用于引導(dǎo)線纜(15)線纜引導(dǎo)件(19)，使得預(yù)定長(zhǎng)度的受引導(dǎo)線纜(15)離所述線圈本體(2)不會(huì)超出預(yù)定的間距。
全文摘要
一種用于對(duì)通過(guò)量管(6)的被測(cè)介質(zhì)的流量進(jìn)行測(cè)量的磁感應(yīng)流量測(cè)量裝置，該裝置包括至少第一線圈組件(1)，該第一線圈組件(1)具有線圈本體(2)，該線圈本體用于容納線圈(4)的線圈芯(3)，其中線圈(4)纏繞在線圈本體(2)上，并且其中線圈芯(3)布置在線圈本體(2)的第一開(kāi)口(5)中，其中，線圈芯(3)的縱向軸線與線圈(4)共軸，其中線圈芯(3)具有加寬部分(7)，并且其中線圈本體(2)具有第一止動(dòng)件(8)，該第一止動(dòng)件(8)布置在量管(6)和線圈(4)之間，其中線圈芯(3)的加寬部分(7)在第一線圈組件(1)的已裝配狀態(tài)下抵靠線圈本體(2)的第一止動(dòng)件(8)，并且阻止線圈芯(3)相對(duì)于線圈本體(2)沿線圈芯(3)的縱向軸線在背離量管(6)的第一方向上的移位，其中線圈本體(2)具有第二止動(dòng)件(9)，該第二止動(dòng)件(9)在線圈本體(2)的背離量管(6)的一側(cè)上，其中線圈芯(3)利用固定元件(12)在沿線圈芯(3)在線圈本體(2)的第一止動(dòng)件(8)和第二止動(dòng)件(9)之間的縱向軸線的預(yù)應(yīng)力下固定到線圈本體(2)，所述固定元件在已裝配狀態(tài)下抵靠線圈本體(2)的第二止動(dòng)件(9)。
文檔編號(hào)G01F1/58GK102725614SQ201080062620
公開(kāi)日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2010年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者亞歷山大·茨爾恩科維奇, 京特·貝爾, 弗蘭克·沃伊特, 托馬斯·青格, 維爾納·沃爾格穆特 申請(qǐng)人:恩德斯+豪斯流量技術(shù)股份有限公司