磁感应流量计线圈系统的原理及设计

今天为大家介绍一项国家发明授权专利——磁感应流量计的线圈系统。该专利由恩德斯＋豪斯流量技术股份有限公司申请，并于2016年12月21日获得授权公告。

内容说明

根据本发明涉及一种磁感应流量计的线圈系统，线圈系统具有线圈和被引导穿过线圈的芯板。

发明背景

磁感应流量计为了容量的流动测量而利用电子动态感应原理，并且由大量公开物而公知。介质的垂直于磁场运动的电荷载体在布置成基本上垂直于介质的流过方向并且垂直于磁场方向的测量电极中感应出测量电压。在测量电极中感应出的测量电压与介质在测量管横截面上的平均流动速度成比例，也就是说与体积流成比例。如果介质的密度是已知的，那么可以测定在管路或者测量管内的质量流。测量电压通常通过测量电极对来量取，该测量电极对参照坐标沿着测量管轴线布置在最大磁场强度的区域内，并且因此在那里能得到最大的测量电压。电极通常流电地与介质耦合，但是也公开了带有无接触电容耦合的电极的磁感应流量计。

在此，测量管要么可以由能导电的非磁性材料例如优质钢制成，或者由电绝缘材料构成。如果测量管由能导电材料制成，那么该测量管必须在与介质相接触的区域内利用由电绝缘材料形成的衬垫进行加衬。该衬垫根据温度和介质，例如由热塑性的、热固性的或者弹性体的塑料构成。但是，同样公知带有陶瓷加衬的磁感应流量计。

电极可以被大致分为电极头和电极杆，电极头至少部分地与流过测量管的介质相接触，电极杆几乎完全插进到测量管的壁中。

除了磁铁系统之外，电极是磁感应流量计的核心组件。在设计和布置电极时应该注意，使它们尽可能容易地安装在测量管内，并且之后在测量操作时不会发生泄漏问题；此外，电极的特征还在于敏感且同时低干扰地监测测量信号。

除了用来量取测量信号的测量电极之外，还往往在测量管中内建呈参考电极或者接地电极形式的附加电极，其用来测量参考电位、或者识别部分填充的测量管、或者借助内建的热敏元件来监测介质温度。

发明内容

根据本发明的目的在于提供一种能够简易且低成本地制造的磁感应流量计。

这个目的通过本发明的用于磁感应流量计的线圈系统来解决，所述线圈系统具有线圈和引导穿过所述线圈的芯板，其中，这些芯板具有相同的形状和大小，其中，每个芯板具有相互连接成L形的第一和第二臂，其中，至少一个第一芯板和第二芯板以如下方式引导穿过所述线圈，即，所述第一芯板的第一臂和所述第二芯板的第一臂相互平行地延伸，并且所述第一芯板的第二臂和所述第二芯板的第二臂相互平行地延伸，其中，所述第一芯板的第二臂和所述第二芯板的第二臂布置在所述线圈的不同的侧上。本发明的改进方案和设计方案在下文所述的内容中。

根据本发明的优选实施方式，至少三个芯板以如下方式引导穿过所述线圈，即，第一芯板的第二臂和第三芯板的第二臂布置在所述线圈的第一侧，而第二芯板的第二臂布置在所述线圈的背对所述第一侧的第二侧，所述第二芯板布置在所述第一芯板和所述第三芯板之间，从而在所述线圈的第一侧形成U形线圈芯。

对于每次多个芯板的情况，所述芯板以堆垛的方式引导穿过所述线圈。所述芯板具有预设的钻孔，这些钻孔以如下方式布置，即所述第一芯板的钻孔与所述第二芯板的钻孔重合。芯板借助螺栓来螺接，其中，所述螺栓借助不传导的螺栓套与所述芯板绝缘。

所述螺栓套分别以如下方式设计，即使得在有预设大小的轴向作用到所述螺栓套上的力的情况下，所述螺栓套以预设量轴向缩短，其中，所述螺栓套至少局部地采用波纹管的形状。

本发明中所述第一芯板的第一臂和所述第二芯板的第一臂轴向错开地布置，并且所述线圈系统平行于所述芯板的第一臂的长度大于所述芯板的第一臂长度。在所述芯板的第二臂和所述线圈之间布置有间隔件。