具有电磁单元的磁感应流量计的制作方法

专利名称：具有电磁单元的磁感应流量计的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种磁感应流量计，其具有一个在外部安装在测量管上
的并且包括导磁元件(magnetische Fhissleitmittel)的电》兹单元，该电磁 单元具有用于产生磁场的电线圏，该磁场基本上垂直于流过测量管的测 量介质的流动方向地定向。
背景技术：
这种磁感应流量计的应用领域涉及具有一定的最小导电能力的液 体、浆糊和骨体的流量测量。流量测量装置的创新方式的特点在于相当 精确的测量结果，在包含流量测量装置的管道系统中没有因测量《1起压 力损失。此外，磁感应流量计没有活动的或者伸入到测量管内的构件， 它们是容易磨损的。
由上述装置特性决定，这样的磁感应流量计可以在生产产品的范围 中应用在化学工业、制药以及化妆品工业、社区用水和废水经济、食品 工业等中。
对于磁感应流量计采用的测量方法的物理基础在于法拉第感应法 则，该法则可见，在一个在磁场中运动的导体中感应出电压。在这种法 则的测量技术上的利用中，导电介质流过测量管，在测量管中垂直于流 动方向产生磁场。在介质中感应的电压由电极结构量取。因为这样获得 的测量电压与流动介质的求得的流动速度成比例，所以由此可以确定介 质的体积流量，这也是在考虑质量流的密度的情况下。
由DE 10 2004 053 065 Al已知一种同类的磁感应流量计。它主要包 括一个金属的测量管，该测量管经由末端的法兰段连接到管道中。在测 量管的壁中电绝缘地装入两个相对的测量电极。测量电极用于探测测量 电压。同样设置在测量管外部上的电磁单元产生一个基本上垂直于需要测量的导电测量介质的流动方向地定向的磁场。为了电绝缘，金属的测 量管具有一个绝缘的外革，该外罩也延伸到法兰段上。
由EP 0 770 856 Bl —种在磁感应流量计的在本发明的范围内有关的 电磁单元的结构。电磁单元具有两个沿着纵轴线同轴地在测量管上相对 定位的电线圏。电线圏结构在期望的方向上产生磁场。为了加强这样定 向的磁场，采用导磁元件，导磁元件与电线圏的内部的磁极铁芯共同作 用，它们由用绕组线缠绕的传统的线圏体制成。磁极铁芯在末端朝向测 量管与一个铁族金属的板连接，该板贴靠在测量管上。磁极铁芯的相对 的另一端由在边缘区域设置在铁环上的罐形的磁辄包围，以便与相对的 电线圏闭合磁路。
这样构成的电磁单元由单独的非磁性的壳体包围，该壳体优选由不 锈钢制成。
这种传统的电磁单元的缺点在于导磁元件的需要相互装配的零件的 众多性。因为导磁元件的大部分的组成部分尤其是多件式的磁轭构成为 沖压弯曲件，这些构件在多个生产步骤中的相当耗费的制造是必需的。

发明内容
因此本发明的任务在于创造一种磁感应流量计，其具有一个包括导 磁元件的电磁单元，该流量计的电磁单元用较少的零件构成并且可以简 单装配。
本发明的技术教导在于，电磁单元的导磁元件包括配设于每个电线 圏的铁氧体磁极铁芯(Ferritpokern ),设有一个唯一的由与每个铁氧体 磁极铁芯连接的硅钢片材料制成的磁辄，该磁辄呈卡箍形地共同包围各 电线圏。
本发明的技术方案的优点尤其在于，取代传统的用于构成磁极铁芯
的硅钢片组，釆用可成形的铁氧体材料，该铁氧体材料与由硅钢片材料
制成的磁轭相结合。通过铁氧体材料与硅钢片材料的不寻常的结合可以
制造这样一种磁轭，其共同包围电线圏，使得为了构成外面的磁路仅需 要一个唯一的构件，该构件按合适的方式(例如通过压入)能够与铁氧体磁极铁芯在端面连接。包围两个电线圏的卡箍形的磁辄同时用作为电 线圏的将测量管包括在内的支承结构。
按照一种改进本发明的措施建议，铁氧体磁极铁芯具有各一个在电 线圏的两个端面沿径向外部延伸的凸缘成型部。因此铁氧体磁极铁芯具 有线圏体的形状并且在放弃传统的由塑料制成的线圈体的情况下可以将 绕组线直接缠绕到线圏体形的铁氧体磁极铁芯上。
线圏体形的铁氧体磁极铁芯可以在下面的凸缘成型部的 一侧直接与 测量管的外表面接触。就这方面来说取消否则通常的位于其间的壳体构 件并且通过直接接触测量管而提高磁场的场强。另外有助于这种优点的 是，铁氧体磁极铁芯的下面的凸缘成型部优选具有与圆柱形测量管的圆 周适配的拱曲形状。因此也有利于整个电磁单元在测量管上的固定支承。
成。^此按本发明的铁氧体磁极铁芯构成一个成^件(Urformteil),其 可以按在制造技术上简单的方式得到期望的功能集成的形状。
按照另 一改进本发明的措施建议，磁扼构成用于电线團以及测量电 极的封闭的壳体。因为磁扼由硅钢片材料制成，所以它可以成形成配合 的壳体，该壳体容纳需要保护的电构件。必要时，包围的壳体可以设有 附加的可拆的盖，以便于装配和维护。
在这样的壳体内优选安装两个彼此相对地并且垂直于电线圏错开地 设置在测量管圆周上的测量电极。测量电极用于在磁感应流量计中探测 测量电压并且同样安装成受壳体形的磁扼保护。必要时也可以一起集成 接在测量电极下游的电子单元。
在本发明的磁感应流量计中优选非磁性的并且用电绝缘体覆盖的金 属管用作为测量管。金属的测量管是特别耐压和耐腐蚀的。取而代之也 可以考虑，测量管由不导电的塑料制成，如果特别是在压力和腐蚀方面 的边界条件允许这一 点的话。


下面借助于唯一的附图结合对优选实施例的说明来详细解释改进本发明的其它措施。该附图显示磁感应流量计的示意横截面图，该流量计 具有一个组合的包括导磁元件的电磁单元。
具体实施例方式
按照附图，磁感应流量计设有一个安装在测量管1上的电磁单元2。 电磁单元2主要包括两个彼此相对地并且在其纵轴线方面同轴地定向的 电线圏3a和3b。电线圏3a和3b的通电导致磁场的产生，该磁场基本 上垂直于流过测量管1的测量介质4的流动方向地定向。
与两个电线圏3a和3b垂直错开地设置同样彼此相对地设在测量管 l上的测量电极5 (示例性表示)。测量电极5用于探测测量电压，该测 量电压通过由电线圏3a和3b产生的磁场在测量介质4内产生。
电线圏3a和3b设有导磁元件，对于每个电线圏3a和3b，导磁元 件各包括一个铁氧体磁极铁芯6a和6b。铁氧体磁极铁芯6a和6b在该 实施例中由压制的铁氧体材料制成并且就这方面来说是成形件。
成形的铁氧体磁极铁芯6a和6b在背离测量管1的端部上压入到磁 轭7的对应的凹部内，磁轭7与铁氧体磁极铁芯6a和6b相反由铁族金 属的硅钢片材料制成。磁辄7通过弯曲而呈卡箍形地围绕电线圏3a和3b 并且在此也将测量管1包括在内。
具有沿径向外部延伸的凸缘成型部8a和8b。因此铁氧体磁极铁芯6a或 6b本身构成线圏体的形式，使得为了构成电线圏3a和3b可以将绕组线 9直接缠绕在铁氧体磁极铁芯6a和6b上。
每个铁氧体磁极铁芯6a和6b的下面的凸缘成型部8a相反直接接触 在测量管1的外表面10上。为了形状适配，下面的凸缘成型部8a服从 圆柱形的测量管1的圆周拱曲。因此有利于整个电磁单元2在测量管1 上的可靠支承。附图标记列表
1测量管
2电磁单元
3a，3b电线圏
4测量介质
5a，5b测量电极
6a，6b铁氧体磁极铁芯 磁紐
8a，8b微机 凸缘成型部
9绕组线
10外表面
权利要求
1.磁感应流量计，其具有一个在外部安装在测量管(1)上的并且包括导磁元件的电磁单元(2)，该电磁单元具有用于产生磁场的电线圈(3a、3b)，该磁场基本上垂直于流过测量管(1)的测量介质(4)的流动方向地定向，其特征在于电磁单元(2)的导磁元件包括配设于每个电线圈(3a、3b)的铁氧体磁极铁芯(6a、6b)，设有一个唯一的由与每个铁氧体磁极铁芯(6a、6b)连接的硅钢片材料制成的磁轭(7)，该磁轭呈卡箍形地共同包围各电线圈(3a、3b)。
2. 按权利要求l所述的磁感应流量计，其特征在于铁氧体磁极铁 芯(6a、 6b)在电线圏(3a、 3b)的两个端面具有各一个沿径向外部延 伸的凸缘成型部(8a、 8b)，以便构成电线圈(3a、 3b)的线圏体，该 线圏体直接用绕组线(9)缠绕。
3. 按权利要求2所述的磁感应流量计，其特征在于磁扼(7)压到 铁氧体磁极铁芯(8a、 8b)的上面的凸缘成型部(8b)的边缘上。
4. 按权利要求2所述的磁感应流量计，其特征在于正好两个彼此 同轴相对地设置在测量管(1)上的电线圏设有一个唯一的共同的磁扼(7)，该磁扼也一起包围测量管(1)。
5. 按权利要求l所述的磁感应流量计，其特征在于铁氧体磁极铁 芯(6a、 6b )的下面的凸缘成型部(8a )直接与测量管(1)的外表面(10 ) 接触。
6. 按权利要求5所述的磁感应流量计，其特征在于铁氧体磁极铁 芯(6a、 6b)的下面的凸缘成型部(8a)具有与圆柱形测量管(1)的圆 周适配的拱曲形状。
7. 按权利要求l所述的磁感应流量计，其特征在于电线圏(3a、 3b)的铁氧体磁极铁芯(6a、 6b)由压制的或烧结的铁氧体材料制成。
8. 按上述权利要求任一项所述的磁感应流量计，其特征在于设置 两个彼此相对地并且垂直于电线圏(3a、 3b)错开地设置在测量管(1) 圆周上的测量电极，用于探测测量电压，所述测量电极同样由磁扼(7)包围。
9. 按上述权利要求任一项所述的磁感应流量计，其特征在于磁扼 (7)构成用于电线圏(3a、 3b)以及测量电极(5a、 5b )的封闭的壳体。
10. 按上述权利要求任一项所述的磁感应流量计，其特征在于测量 管(1)由非磁性的并且用电绝缘体覆盖的金属构成或者由不导电的塑料 构成。
全文摘要
本发明涉及一种磁感应流量计，其具有一个在外部安装在测量管(1)上的并且包括导磁元件的电磁单元(2)，该电磁单元具有用于产生磁场的电线圈(3a、3b)，该磁场基本上垂直于流过测量管(1)的测量介质(4)的流动方向地定向。电磁单元(2)的导磁元件包括配设于每个电线圈(3a、3b)的铁氧体磁极铁芯(6a、6b)，设有一个唯一的由与每个铁氧体磁极铁芯(6a、6b)连接的硅钢片材料制成的磁轭(7)，该磁轭呈卡箍形地共同包围各电线圈(3a、3b)。
文档编号G01F1/56GK101639372SQ20091016019
公开日2010年2月3日 申请日期2009年7月30日 优先权日2008年7月31日
发明者H-W·施维德斯基, M·埃伦贝格 申请人:Abb技术股份公司