用于磁感应式流量测量系统的测量管的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于磁感应式流量测量系统的测量管，其中，该流量测量系统具有用于流过导电介质的测量管和用于产生至少还垂直于测量管的纵轴线伸延的、优选地交变的磁场的磁场产生装置、至少两个截取在导电介质中感应的测量电压的、优选地接触介质的测量电极以及优选地评估单元，其中，测量电极具有可外部地在测量管处接近的测量触点，其中，测量管与测量电极形成第一功能单元，而与测量电极的测量触点相对应的配合触点、磁场产生装置和评估单元(如果存在该评估单元的话)形成第二功能单元，并且其中，配合触点、磁场产生装置和评估单元(如果存在该评估单元的话)设置在测量系统壳体中。
【背景技术】
[0002]近十年来，在现有技术中已经广泛已知磁感应式流量测量系统。对此，示例性地参考教授博士工程师K.W.Bonf ig的引文“Technische Durchflussmessung”(Vulkan出版社，埃森，2002年，第三版，123至167页)，并且还参考硕士工程师Friedrich Hoffmann的引文aGrundlagen Magnetisch-1nduktive Durchf lussmessung”(KR0HNE测量技术有限责任两合公司的印刷文件，2003年，第三版)。
[0003]用于流动介质的流量测量的磁感应式流量测量系统的原理要追溯回迈克尔.法拉第，他在1832年提出，将电磁感应的原理应用于测量导电介质的流动速度。
[0004]根据法拉第电磁感应定律，在由磁场贯穿的流动的导电介质中产生垂直于介质的流动方向且垂直于磁场的电场强。在磁感应式流量测量系统中如此来利用法拉第电磁感应定律，即借助于通常具有至少一个磁场线圈的磁场产生装置通常来产生在测量过程期间随时间变化的磁场，并且该磁场至少部分地贯穿流动穿过测量管的导电介质。在此，所产生的磁场具有至少一个垂直于测量管的纵轴线或垂直于介质的流动方向的分量。
[0005]如果开头提到的磁感应式流量测量系统包括至少一个“用于产生至少还垂直于测量管的纵轴线伸延的磁场”的磁场产生装置，那么这里应再次指出，虽然磁场优选地垂直于测量管的纵轴线或垂直于介质的流动方向伸延，然而磁场的一分量垂直于测量管的纵轴线或垂直于介质的流动方向伸延就足够。
[0006]开头还提到，磁场产生装置确定用于产生优选地交变的磁场。由此表示，对于本发明的教导(根据其出发点、根据所依据的目的并且根据该目的的解决方案)并非取决于其是交变磁场，即使绝大多数磁感应式流量测量系统具有产生交变磁场的磁场产生装置。
[0007]开头还实施了，所谈及的磁感应式流量测量系统包括至少两个截取在导电介质中感应的测量电压的、优选地接触介质的测量电极。优选地，两个测量电极的虚拟连接线至少大致垂直于与测量管的纵轴线相垂直地贯穿测量管的磁场方向伸延。测量电极尤其可设置成使得其虚拟连接线实际或多或少地垂直于贯穿测量管的磁场的纵轴线伸延。
[0008]最终，开头还实施了，测量电极尤其可以是接触介质的测量电极。实际上，显然，通过在流动的导电介质中的感应所产生的电场强可通过直接地、即与介质处于电流地接触中的测量电极作为测量电压被截取。但是还存在磁感应式流量测量系统，在其中测量电压不通过直接地、即不通过与介质处于电流地接触中的测量电极来截取，而是电容式地来检测测量电压。
[0009]可设想磁感应式流量测量系统的两种不同的实施形式，S卩，第一实施形式，在其中，两个功能单元(即一方面测量管且另一方面磁场产生装置)是分离的构件，其彼此被带入功能中才得到有功能能力的磁感应式流量测量系统；以及第二实施形式，在其中，两个功能单元、即测量管和磁场产生装置在工厂中已彼此被带入功能中，即，其为已在工厂中有功能能力的磁感应式流量测量仪的在工厂中彼此被带入功能中的构件。
[0010]接下来始终仅说明磁感应式流量测量系统的第一实施形式，S卩，这样的实施形式，在其中，一方面测量管且另一方面磁场产生装置首先是分离的构件，其彼此被带入功能中才得到有功能能力的磁感应式流量测量系统。然而，接下来所说明的也可轻易地应用到磁感应式流量测量系统的第二实施形式上，在其中那么两个功能单元(测量管和磁场产生装置)在工厂中已彼此被带入功能中，S卩，其为已在工厂中有功能能力的磁感应式流量测量仪的构件。
[0011]对于在现有技术中已知的磁感应式流量测量仪，示例性地参考文件DE692 32633 C2、DE 199 07 864 AUDE 100 64 738 B4、DE 102 43 748 AUDE 10 2008 005 258Al和DE 10 2011 112 703 Al以及EP O 704 682 Al和EP O 834 057 Al。
[0012]在所谈及类型的磁感应式流量测量系统中，磁场产生装置通常包括磁场线圈。该磁场线圈通常具有线圈芯，并且极靴在两侧联接到线圈芯处。线圈芯和极靴通常由导磁良好的材料、即由具有高的导磁率的材料制成，并且极靴在两侧搭接测量管。对于所谈及的磁感应式流量测量系统的运转在功能上所必需的且在功能上重要的磁回路那么包括线圈芯、两侧地联接到线圈芯处的极靴和在极靴之间形成的气隙，在有功能能力的状态中，测量管位于该气隙中。
[0013]如详细阐述的那样，测量管的纵轴线、磁场方向和两个测量电极的虚拟连接线形成直角三角架。如果将测量管的纵轴线称为X轴，将磁场方向称为Y轴，那么，两个测量电极的虚拟连接线是直角三角架的Z轴;那么，两个测量电极的虚拟连接线不仅垂直于测量管的纵轴线而且垂直于磁场方向伸延。
【发明内容】
[0014]由前面已阐述的得到这样的问题，即一测量电极利用其测量触点(以及相应的配合触点)位于测量管的一侧上，而另一测量电极利用其测量触点(以及相关联的配合触点)位于测量管的另一侧上。这不仅具有结构上的而且具有联接技术上的缺点，而至少部分地克服这些缺点正是本发明所依据的目的中的一个。
[0015]在其中实现了前面导出且指出的目的的根据本发明的测量管的特征首先且主要在于，测量电极的测量触点实施成且在测量管处设置成使得其可通过大致垂直于磁场方向伸延的、基本上仅仅平移的运动被带到与配合触点导电接触。根据本发明的该教导不仅对于以上另外阐述的磁感应式流量测量系统的第一实施形式是有利的而且对于第二实施形式也是有利的，在第一实施形式中，一方面测量管且另一方面磁场产生装置首先是分离的构件，当其彼此被带入功能中时，那么才得到有功能能力的磁感应式流量测量系统，在第二实施形式中，一方面测量管且另一方面磁场产生装置是已在工厂中有功能能力的磁感应式流量测量仪的构件。在这两种情况中，尤其地实现，测量管的两个测量触点(其功能必要地首先一方面必须设置在测量管的一侧上而另一方面必须设置在测量管的另一侧上)中的每一个可轻易地从一侧被相应的配合触点碰到或可被带到与相应的配合触点导电接触。
[0016]具体地，存在不同的设计和改进前面阐述的第一根据本发明的教导的可能性。
[0017]根据本发明的测量管的第一优选的实施形式的特征在于，设置在测量管的背对磁场线圈的侧处的测量电极的测量触点至少在一侧垂直于两个测量电极的虚拟连接线被延长。该实施形式确定用于所谈及类型的磁感应式流量测量系统的第二功能单元，在其中，前面描述的测量触点所关联的配合触点被延长直至与对应的测量触点接触。那么，在该实施形式中，第二功能单元的必须与测量触点(其设置在测量管的背对磁场线圈的侧处)导电