[发明专利]流量测量装置

说明书

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的按照磁感应方 法测量在管道中流动的流体的流量的流量测量装置。

在现有技术中，当含已公开的磁感应的流量测量装置包括专门的 磁感应测量仪。这些测量仪在使用时安装到应测量在其中流动的流体 物质的流量的管道中。在这种情况中磁感应测量仪的安装是通过法兰 连接，或者也通过无法兰安装(所谓的平板安装-Wafer安装)完成。

磁感应测量仪的基本结构和作用原理例如在测量和自动化技术词 典中有描述(此词典由杜塞尔多夫VD1出版社Elmar Schüfer出版， 1992，262-263页)。根据其作用原理磁感应测量仪只能用于测量能导 电的流体物质的流量。在此流体物质主要应理解为液体，但是它也可 以是气体。当今也公开了一些测量仪，在这些测量仪中除了测量流量 外还要识别该测量管是完全装满、部分装满还是未装。

电磁-感应测量装置特别在一系列工业过程装置中得到应用，特别 是在水计划管理领域(饮用水处理和污水处理的流量测量)、化学和 石油化学工业领域(水、酸、碱等的流量测量)、医药工业领域和食 品工业领域(水、果汁、啤酒、牛奶制品等的流量测量)。

在已公开的磁感应流量测量装置中所需要的法兰是一个很重要的 成本因素。另一成本因素是必须将磁感应流量测量装置安装在应测量 的过程管道中的一定的安装部位。因此过程管道必须拆开，其长度和 磁感应测量仪的长度相当的管道段从过程管道中取出，并且在这个部 位将磁感应测量仪插入到过程管道中，并且重新和这个过程管道流体 密封连接。总之磁感应流量测量装置的安装过程是很费钱的。

因此本发明的任务是提供一种磁感应流量测量装置。它的安装和 构造可更加简单和成本更加有利地实现。

这个任务通过具有权利要求1特征部分特征的前序部分所述的流 量测量装置得以完成。也就是说根据本发明流量测量装置包括管道本 身，以及一个集成到管道中的电极装置和一个集成到管道中的用于产 生测量磁场的磁系统。

根据本发明的流量测量装置的优点在于不必再事后地将一个分开 的磁感应流量测量仪安装到管道中，而是将过程管道本身类似地用作 测量仪。在这种情况中，该过程管道在某些部位通过将电极装置和磁 系统集成到管道中而设置流量测量功能。在根据本发明的流量测量装 置中不必为提供测量部位而将管道分开。因为通过将电极装置和磁系 统集成到管道本身中就已经在管道件中提供了测量部位。因此，随着 管道系统在过程设备中的安装也就自动地实现了流量测量装置。

在本发明的一个有利的方案中流量测量装置还附加地包括一个集 成到管壁中的电子集号变换器组件或者一个信号传输组件。所述信号 变换器组件或者信号传输组件可以包括例如一个阻抗变换器和一个信 号预放大器或者一个滤波器组件，就象用于将已测得的信号传输到一 个过程控制中心的组件那样。在这种情况中信号的传输例如采用双线 或者四线技术，但是也是通过现场总线系统进行。通过本发明的流量 测量装置在过程管道系统中建立的流量测量部位因此可以在原理上已 公开的形式和方式和过程控制台或者过程调节层连接或者连网。当 然，也可以将用于无线信号传输的信号传输组件集成到管壁中。

在一个特别有利的实施形式中根据本发明的流量测量装置包括由 塑料制成的管道。这种管道特别是也可用纤维复合材料制成，并且用 缠绕技术制造。

在外，特别是在一个实施形式中有根据本发明的流量测量装置的 优点，在该实施形式中电极装置包括材料侧的管道边界面的导电区 域。通常这个材料侧的管道边界面是管道内壁。在有些情况中也可以 在管道的内部设置一个所谓的衬垫层，其中，这个衬垫用于达到高的 抗腐蚀性。为了适应对抗腐蚀性的最高要求这样一些衬垫例如由PTFE 塑料制成，或者用一种类似的合适的材料制成。技术人员清楚使这样 塑料管道，特别是纤维复合材料管道成区域地能导电的办法。这些如 此方式集成到管道中的电极装置和信号变换器组件或者信号传输组件 的连接例如是通过也是埋入到该管道中的电连接导线实现的。

特别有利的是，磁系统和/或者电极装置早在制造管道时就已一起 缠绕到管壁中或者以另一种方式集成。如此一来就出现了一种具有集 成的流量测量部位的所谓的“智能”管道。