[发明专利]电磁流量计

权利要求书

1.一种用于测量通过导管(201)的流体(204)的流量的电磁(EM)流量计(300)，包括：

至少两个线圈(202a，202b)，布置在所述导管(201)上，其中所述至少两个线圈(202a，202b)被电激励以在所述导管(201)的流量计流体空间内生成磁场；其中所述至少两个线圈(202a，202b)中的第一线圈(202a)围绕所述导管(201)的第一中心轴线(202c)放置并且所述至少两个线圈(202a，202b)中的第二线圈(202b)围绕所述导管(201)的第二中心轴线(202d)放置，其中所述第二中心轴线(202d)不同于所述第一中心轴线(202c)，并且所述第一中心轴线(202c)与所述第二中心轴线(202d)对向第一预定义角度θ₁，

至少两个电极(203a，203b)，彼此径向相对布置以响应于所生成的磁场而检测所述流量计流体空间中的感应电压；其中所述至少两个电极(203a，203b)以第二预定义角度θ₂放置，其中所述第二预定义角度θ₂在穿过所述至少两个电极(203a，203b)的中心轴线(203c)与垂直于所述导管(201)的所述第一中心轴线(202c)的轴线(203d)之间在所述导管(201)的中心(201a)处对向；以及

控制电路装置(307)，用于测量所述至少两个电极(203a，203b)中的每个电极上的所述感应电压以提供对通过所述导管(201)的所述流体(204)的所述流量的测量。

2.根据权利要求1所述的EM流量计(300)，其中所述控制电路装置(307)包括处理单元(308)，所述处理单元(308)用于基于所述至少两个电极(203a，203b)中的每个电极的所测量的感应电压之间的至少一个比率来确定所述导管(201)的部分填充的程度；其中所述至少一个比率用于通过参考特性曲线来估计在不同流速下所述导管(201)的部分填充的程度；其中所述特性曲线是使用所述EM流量计(300)的基于物理特性的数字孪生模型生成的。

3.根据权利要求2所述的EM流量计(300)，其中所述至少一个比率是所述至少两个电极(203a，203b)中的每个电极的所测量的感应电压的绝对值；并且其中所述导管(201)的所述部分填充的程度是流体表面的距所述导管(201)的底部的高度(206)与所述导管(201)的直径(205)的比率。

4.根据权利要求3所述的EM流量计(300)，其中在不同流速下在完全填充情况下所述至少一个比率的所述绝对值由所述EM流量计(300)的所述基于物理特性的数字孪生模型预先确定。

5.根据权利要求4所述的EM流量计(300)，其中所述EM流量计(300)的所述基于物理特性的数字孪生模型用于优化所述至少两个线圈(202a，202b)中的所述第二线圈(202b)的所述第一预定义角度θ₁；其中所述第一预定义角度θ₁在距所述第一中心轴线(202c)±5％的范围内；并且其中当所述第一预定义角度θ₁为零时，所述第二预定义角度θ₂不等于零。

6.根据权利要求4所述的EM流量计(300)，其中所述EM流量计(300)的所述基于物理特性的数字孪生模型用于优化所述至少两个电极(203a，203b)中的所述至少一个电极的所述第二预定义角度θ₂；其中所述第二预定义角度θ₂在距所述轴线(203d)±5％的范围内；并且其中当所述第二预定义角度θ₂为零时，所述第一预定义角度θ₁不等于零。

7.根据权利要求2所述的EM流量计(300)，其中所述处理单元(308)用于以预定间隔检查通过所述导管(201)的所述流体(204)的所述流量的所述部分填充。