测量器件、测量设备、测量方法以及磁处理和测量设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本申请一般地涉及测量领域，更具体地，本申请涉及一种测量器件、测量设备、测 量方法以及磁处理和测量设备。
【背景技术】
[0002] 电磁流量计应用电磁感应原理，它可以根据导电流体通过外加磁场时感生的电动 势来测量导电流体流量。
[0003] 具体地，电磁流量计通常采用电绝缘导管，该电绝缘导管输送流体经过向其施加 电磁场的电磁线圈并经过在该电绝缘导管上设置的一对电极。由于电磁感应原理，流体不 断切割磁力线而在该对电极上产生感生电动势（EMF)。该电压与所施加的磁场的强度和流 体的流量成比例。由此，就可以计算出该电绝缘导管内输送的流体的流量。
[0004] 然而，采用电极对作为核心测量器件的这种电磁流量计不能测量导电率很低的流 体，也不能测量气体和含有较多较大气泡的流体，并且结构复杂，价格也较高。
[0005] 因此，需要一种新型的测量器件、测量设备、测量方法以及磁处理和测量设备来解 决上述问题。
【发明内容】
[0006] 为了解决上述技术问题，根据本申请的一个方面，提供了一种测量器件，用于设置 在一导管中，所述导管用于输送流体，所述测量器件包括：一个或多个叶片，用于在所述流 体的驱动之下绕一轴线旋转；以及线圈，设置在所述一个或多个叶片中的至少一个叶片上， 并且用于构成一闭合电路的一部分，所述测量器件能够至少在执行测量操作时被施加有一 磁场，使得在所述叶片绕所述轴线旋转时，通过所述闭合电路的磁通量发生变化，所述磁通 量的变化用于计算所述流体的流量和所述磁场的磁场强度中的至少一个。
[0007] 根据本申请的另一方面，提供了一种测量设备，包括：测量器件，用于设置在一导 管中，所述导管用于输送流体，所述测量器件包括：一个或多个叶片，用于在所述流体的驱 动之下绕一轴线旋转；以及线圈，设置在所述一个或多个叶片中的至少一个叶片上，并且用 于构成一闭合电路的一部分，所述测量器件能够至少在执行测量操作时被施加有一磁场， 使得在所述叶片绕所述轴线旋转时，通过所述闭合电路的磁通量发生变化；以及信号处理 器，构成所述闭合电路的一部分，并且用于根据所述磁通量的变化来计算所述流体的流量 和所述磁场的磁场强度中的至少一个。
[0008] 根据本申请的又一方面，提供了一种测量方法，应用于一测量器件，所述测量器件 用于设置在一导管中，所述导管用于输送流体，所述测量器件包括：一个或多个叶片，用于 在所述流体的驱动之下绕一轴线旋转；以及线圈，设置在所述一个或多个叶片中的至少一 个叶片上，并且用于构成一闭合电路的一部分，所述方法包括：至少在执行测量操作时，向 所述测量器件施加一磁场，使得在所述叶片绕所述轴线旋转时，通过所述闭合电路的磁通 量发生变化；以及根据所述磁通量的变化来计算所述流体的流量和所述磁场的磁场强度中 的至少一个。
[0009] 根据本申请的又一方面，提供了一种磁处理和测量设备，所述设备包括：导管，用 于输送流体；测量器件，用于设置在所述导管中，所述测量器件包括：一个或多个叶片，用 于在所述流体的驱动之下绕一轴线旋转；以及线圈，设置在所述一个或多个叶片中的至少 一个叶片上，并且用于构成一闭合电路的一部分；磁器件，设置在所述导管附近，并且用于 将所述磁场施加到所述流体和所述测量器件，使得所述流体能够被磁化，并且使得在所述 叶片绕所述轴线旋转时，通过所述闭合电路的磁通量发生变化；以及信号处理器，构成所述 闭合电路的一部分，并且用于根据所述磁通量的变化来计算所述流体的流量和所述磁场的 磁场强度中的至少一个。
[0010] 根据本申请实施例的测量器件、测量设备、测量方法以及磁处理和测量设备可以 对不限于导电流体之类的任何流体进行诸如流体流量测量和/或磁场强度测量之类的各 种测量。
[0011] 本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变 得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利 要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
【附图说明】
[0012] 附图用来提供对本申请的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实 施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中：
[0013] 图1图示了根据本申请实施例的测量器件的结构图。
[0014] 图2A图示了在4个叶片中的1个叶片上设置线圈的示意图。
[0015] 图2B图示了在4个叶片中的2个叶片上设置线圈的示意图。
[0016] 图3图示了根据本申请实施例的包括固定件的测量器件的结构图。
[0017] 图4图示了根据本申请实施例的固定件的结构图。
[0018] 图5A图示了闭合电路的磁通量的周期性变化的示意图。
[0019] 图5B示出了由于磁通量的周期性变化而产生的周期性变化的感生电动势的示意 图。
[0020] 图6图示了根据本申请实施例的测量器件的另一结构图。
[0021] 图7图示了根据本申请实施例的测量设备的简化框图。
[0022] 图8图示了根据本申请实施例的测量设备的立体图。
[0023] 图9图示了根据本申请实施例的测量设备的A-A截面图。
[0024] 图10图示了根据本申请实施例的测量设备的另一A-A截面图。
[0025] 图11图示了根据本申请实施例的测量方法的流程图。
【具体实施方式】
[0026] 将参照附图详细描述根据本申请的各个实施例。这里，需要注意的是，在附图中， 将相同的附图标记赋予基本上具有相同或类似结构和功能的组成部分，并且将省略关于它 们的重复描述。
[0027] 为了使得能够对不限于导电流体之类的任何流体进行测量，在本申请的实施例中 提出了一种新型的测量器件，用于设置在其中输送流体的一导管中。
[0028] 图1图示了根据本申请实施例的测量器件的结构图。
[0029] 如图1所示，所述测量器件10可以包括：一个或多个叶片11，用于在所述流体的 驱动之下绕一轴线x-x'旋转；以及线圈12,设置在所述一个或多个叶片11中的至少一个 叶片11上，并且用于构成一闭合电路的一部分。
[0030] 所述测量器件10能够至少在执行测量操作时被施加有一磁场，使得在所述叶片 11绕所述轴线x-x'旋转时，通过所述闭合电路的磁通量发生变化，所述磁通量的变化用于 计算所述流体的流量和所述磁场的磁场强度中的至少一个。
[0031] 所述叶片11可以采用非磁性材料构成。例如，所述叶片11可以采用塑料材料构 成。替换地，所述叶片也可以采用非磁性金属（诸如，铝片）构成。在后者情况下，在叶片 11中布置的线圈12需要与金属叶片本身进行电隔离，例如该线圈12表面可以裹有一层绝 缘漆。
[0032] 在一个实施例中，为了使得叶片11能够受到流体的冲击而围绕该轴线x-x'产生 旋转，可以适当地定位叶片11的朝向，以使得流体的流动方向与所述轴线χ-χ'的方向是平 行或者近似平行的（即，两者之间的夹角小于一阈值，例如，30度）。有利地，在流体的流动 方向与所述轴线χ-χ'的方向平行时，叶片11受到驱动力最大且最为均匀，这样所获得的磁 通量的变化量将表现出周期性的均匀变化，从而可以在后续操作时更加容易且准确地执行 测量操作。例如，如图1所示，当流体的流动方向是从X到X'的方向（图1中由上而下的 方向）时，由于叶片11具有一定的倾斜角度，所以它/它们可以围绕该轴线χ-χ'产生顺时 针旋转（从图1中叶片的上表面方向观察时）。
[0033]此外，在导管中，该磁场的磁力线可以均匀分布，并且在叶片转动过程中的一些时 刻穿过叶片11，使得在所述叶片11绕所述轴线χ-χ'勾速旋转时，磁力线可以周期性地穿过 由设置在叶片上的线圈12所构成的闭合电路，从而引起所述闭合电路的磁通量发生周期 性的变化。为此，可以使得该磁场的磁力线的发射方向（或称为磁场方向）y-y'与所述轴 线χ-χ'的方向是垂直或者近似垂直的（即，两者之间的夹角大于一阈值，例如，60度）。有 利地，磁场方向y-y'可以与所述轴线χ-χ'的方向垂直。这样，当叶片11转动到一个适当 位置（例如，图1中的近似叶片B和D的位置处）时，该线圈12在与磁场方向垂直表面上 的投影面积最大，穿过叶片11的磁力线条数最多，而相反地，当叶片11转动到另一适当位 置（例如，图1中的近似叶片A和C的