[发明专利]一体模制的磁流量计

说明书

共同未决专利申请的交叉引用

在一种具体配置中，采用四个线圈，如在史蒂文B.罗杰斯在2012年9月26日提交并且与本申请共同转让的、名称为MAGNETIC FLOWMETER WITH MULTIPLE COILS(具有多个线圈磁流量计)的共同未决申请13/627,404中所示的那些。

技术领域

本发明涉及用于检测和测量工业过程工厂中的过程流体的流量的类型的流量计。更具体地，本发明涉及使用磁流量计对流量的测量。

背景技术

磁流量计通常用于测量通过电绝缘流管的导电性过程流体的流量。按照法拉第电磁感应定律，在导电性过程流体在垂直方向上运动通过磁场时，在流体中感应与过程流体的速度和所施加的磁场强度成比例的电压。可以通过将电流施加到线圈来形成磁场，该线圈由已被弯曲成多个紧密间隔回路的导线制成。然后，一对电极用于测量由过程流体的运动感应的电压。

许多流量计需要刚性流管(如金属)以提供在高压应用中所需要的强度。在许多情况下，电极和磁性线圈的放置和布置在制造过程中是困难和费时的。诸如金属流管之类的其它金属部件可能会在磁性线圈和过程流体之间导致磁涡流损耗。另外，线圈和电极的定位和位置可能需要包括焊接的多种结合步骤。

发明内容

一种用于测量过程流体的流量的磁流量计，包括被布置成施加磁场到过程流体的磁性线圈。一对电极电连接到过程流体并且被布置为检测在过程流体中感应的电压，该电压与所施加的磁场和过程流体的流量相关。非导电材料制成的模制流管被布置成接收过程流体的流动。流管被模制成围绕磁性线圈和该对电极成型，并且被配置为支撑磁性线圈和该对电极。流量计电路被配置为施加电流到磁性线圈和接收由该对电极检测的所述电压。

附图说明

图1是示出包括磁流量计的过程控制系统的示意图。

图2是图1的磁流量计的侧面局部剖开透视图。

图3是图1的磁流量计的平面局部剖视图。

图4A是用于制造图1的磁流量计的流管的模具的分解透视图，和图4B是用于制造图1的磁流量计的流管的模具的透视图。

图5是图1的磁流量计的简化示意图。

具体实施方式

本发明提供一种磁流量计，用于测量在工业过程中的导电性的过程流体的流动。在一个方面，本发明允许流量计中的线圈和电极根据需要布置，并且提供使用模制流管(flow tube)配置的压力容器。在具体的实施例中，这被设置在称为“晶片”类型流管中，其中流管在两个过程管道的相对的端部处固定在两个法兰之间。

在一个示例中，线圈、电极、及其相关的布线都被模制或铸造成以“环形”形状布置的固体聚合物模制管或“环”，其然后可以安装在管道的两个过程法兰之间。根据过程流体的压力、孔的大小、模制的简易性等，可以根据需要选择特定的聚合物。在某些配置中，可以使用额外的材料以提供结构增强。例如，金属或其他材料的“备份环”可以围绕聚合物管的外圆周延伸。这可以有助于压力封闭并且给聚合物管提供额外的稳定性。可以使用的示例金属包括不锈钢或碳钢。碳钢以及其他材料具有提供用于磁场的磁通量回路(magnetic return path)的优点。聚合物环自身可以包括，例如，聚氨酯、PFA、非导电性聚苯硫醚和潜在地可以包括导电性聚苯硫醚电极。在商业上，商品名为和的聚苯硫醚是已知的。在一般情况下，包括导电性聚合物电极的电极以及非导电性聚合物的任意组合可以用来实现本发明。

这些配置提供各种优点，包括部分或完全消除用于压力容器的不锈钢管，潜在消除线圈之外的焊接或其他方式加工的壳体，减少线圈和过程流体之间的磁涡流损耗，并且一般地简化制造过程，其中电极、线圈和相关布线被简单地组装到模具中并且然后聚合物被注入或倒入模具中。在一个具体的配置中，采用四个线圈，如在史蒂文B.罗杰斯在2012年9月26日提交并且与本申请共同转让的、名称为MAGNETIC FLOWMETER WITH MULTIPLE COILS(具有多个线圈磁流量计)的共同未决申请13/627,404中说明的那些。

根据一个实施例，磁流量计包括布置成接收过程流体流的流管。另外，流量计优选地包括邻近流管布置的多个线圈。控制器被配置成使用所述多个线圈施加磁场到过程流体。第一和第二电极被布置成检测过程流体的与所施加的磁场和过程流体的流量相关的电势。传感器被配置成检测第一和第二电极之间的电压。控制器被配置为根据第一和第二电极之间的由传感器检测的电压计算过程流体的流量。