[发明专利]磁感应流量测量设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁感应流量测量设备，用于测量流动介质的流量，具有测量管、用于产生至少部分地通过测量管的磁场的磁场发生装置和两个用于采集和获知在流动介质中感生的测量电压的测量电极，其中测量管在内部至少部分地设有电绝缘的覆盖层，并且测量电压可以以电流方式或者电容方式由测量电极获知。这里以一种磁感应流量测量设备为出发点，它的测量管是导电的，也就是说它具有金属测量管；仅在那时至少部分地需要电绝缘的覆盖层。该电绝缘的覆盖层至少在测量电极的区域内提供。覆盖层应当至少具有的尺寸取决于测量管的直径。通常覆盖层在测量管的纵向上具有延展部，其至少近似相应于测量管的直径的两倍。但是测量管在它不导电时也可以部分或者全部设有覆盖层。通常但是并非功能必要的是，属于这种类型的磁感应流量测量设备的也可以是容纳测量管优选也容纳磁场发生装置和测量电极的外壳，其中该外壳通常具有圆形的横截面。

背景技术

磁感应流量测量设备数十年来在现有技术中广为人知；为此例如参照Prof.Dr.-Ing.K.Bonfig的文献“Technische Durchfluβmessung(流量测量技术)”第三版，Vulkan-Verlag Essen，2002，第123到167页(还请参见德国公开文本19637761、19752368和102007003614以及欧洲公开文本0274768、0762084和1764587)。

用于流动介质的流量测量的磁感应流量测量设备的基本原理要追溯到法拉第，他在1832年就已经提出把电动感应的原理应用于测量流动介质的流动速度。根据法拉第的感应法则，在引导载流子并且穿过磁场的流动的介质中出现垂直于流动方向并且垂直于磁场的电场强度。法拉第的感应法则在磁感应流量测量设备中如下地利用，即，借助一个通常具有两个通电的磁线圈的磁场发生装置产生一个磁场，并且该磁场至少部分通过一个测量管得到引导，其中所产生的磁场有至少一个垂直于流动方向走向的分量。在磁场内部，流动介质的每一个自身通过磁场运动的且具有一定数目的载流子的体积元素利用在该体积元素中形成的场强为可由测量电极采集并且以电流方式或者电容方式获知的测量电压作出贡献。

如果如上所述，磁感应流量测量设备数十年来广为人知并且达到了几乎不能概览的大量的实施形式，那么关于磁感应流量测量设备，就像在许多在很大程度上发展了的技术领域中那样，还一直希望有所进步。这点对于这样的磁感应流量测量设备的测量电极同样并且在特别大的程度上也适用。

在所述类型的磁感应流量测量设备中流动介质可以是无气的或者至少在很大程度上无气的流体，然而流动介质也可以涉及或多或少包含气体成分的流体。此外，在所述的磁感应流量测量设备中测量管可以根据运行被完全填充或者仅部分填充。

开始时已经提到，本发明涉及一种用于测量流动介质的流量的磁感应流量测量设备。但是这样的磁感应流量测量设备不仅允许流动介质的流量测量，相反也允许导电能力测量和/或填充状态测量，这里，所谓填充状态是指测量管是被完全填充还是仅部分填充。因此在开始时说明的类型的磁感应流量测量设备可以用于流量测量、导电能力测量和/或填充状态测量。通常磁感应流量测量设备不仅用于导电能力测量且不仅用于填充状态测量。相反，如果也提供导电能力测量和/或填充状态测量，那么所述类型的磁感应流量测量设备原则上就能够用于流量测量和导电能力测量、用于流量测量和填充状态测量或者用于流量测量、导电能力测量和填充状态测量。当然也可以的是，这样的磁感应流量测量设备仅用于导电能力测量、仅用于填充状态测量或者仅用于导电能力测量和填充状态测量。但是下面总以用于流动介质的流量测量的磁感应流量测量设备为出发点。尽管如此，下面所叙述的内容也始终同样适用于用于流量测量和用于导电能力测量的磁感应流量测量设备；用于流量测量和用于填充状态测量的磁感应流量测量设备；用于流量测量、用于导电能力测量和用于填充状态测量的磁感应流量测量设备；用于导电能力测量、用于填充状态测量或者用于导电能力测量和用于填充状态测量的磁感应流量测量设备。