[发明专利]磁感应流量测量仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁感应流量测量仪(magnetisch-induktives Durchflussmessger?t)，其带有至少一个测量管(Messrohr)、带有至少一个用于实现磁路的磁路装置(Magnetkreisvorrichtung)且带有至少两个用于检测测量电压(Messspannung)的电极，其中，测量管具有流入截段(Einstr?mabschnitt)、联接到流入截段处的测量截段(Messabschnitt)和联接到测量截段处的流出截段(Ausstr?mabschnitt)，其中，测量截段的通流横截面(Str?mungsquerschnitt)不仅小于流入截段的入口侧的通流横截面而且小于流出截段的出口侧的通流横截面，且其中，电极在测量管的测量截段中布置在彼此相对的电极截段(Elektrodenabschnitt)上或布置在彼此相对的电极截段中。此外，本发明同样涉及一种用于磁感应流量测量仪的此类的测量管。

背景技术

由非磁性的材料(例如由塑料或非磁性的金属)制成的测量管形成了利用几十年来已知的磁感应流量测量仪的流量测量的测量技术基础。此外，测量管在流动侧上在由磁路装置产生的磁场的区域中同样是不导电的或通过绝缘的衬里而与测量流体(Messfluid)电气绝缘。在运行中，由磁路装置所产生的磁场在测量截段中大致上垂直于流动方向地穿过测量管。如果测量管被带有最小导电性(elektrische Mindestleitf?higkeit)的测量流体所流过，则传导性的测量流体中存在的电荷载体通过磁场而被偏转。在垂直于磁场且垂直于流动方向而布置的电极处由于电荷分离而形成电势差，其利用测量仪而被检测且作为测量电压(Messspannung)而被评估。测得的电压成比例于随测量流体而运动的电荷载体的流动速度，从而可由流动速度推断出测量管中的流量。

此外，磁感应流量测量仪的灵敏度和利用磁感应流量测量仪可执行的测量的精度尤其依赖于利用磁路装置在测量管的测量截段的区域中产生的磁场、电极的布置和测量截段的几何形状(Geometrie)。布置的几何形状决定了在测量截段的区域中所产生的磁场的均匀性、决定了在测量截段中的测量流体的流动情况(Str?mungsverh?ltnisse)且由此同样决定了在测量截段中通过电荷分离所产生的电场(其是测量的基础)。磁感应流量测量仪的这些不同部件彼此的协调对于可获得的测量精度而言是决定性的。

由现有技术已知，使测量管的横截面在其纵向延伸上(即在其沿流动方向的延伸上)变化。在此，流入截段的入口侧的通流横截面通常具有工序接头(Prozessanschluss)的几何形状，即通常具有圆形的、带有工序中的管子(磁感应流量测量仪将被联接到其处)的名义宽度(Nennweite,有时或称导管的内径)的通流横截面。相应地适用于流出截段的出口侧的通流横截面，其同样面对该工序且将被联接到该工序处。当在此谈及“通流横截面”时，则因此总是理解为测量管的垂直于流动方向测得的、可用于流的自由的横截面面积(freie Querschnittsfl?che)(即，不带有相关位置处的测量管的壁厚)。

例如，由DE 10 2008 057 755 A1已知，流入截段的入口侧端部的通流横截面朝向测量截段而变小且测量截段的出口侧的通流横截面然后又变大至测量管的流出截段的出口侧的通流横截面。横截面变化具有如下优点，即，测量截段的区域中的测量流体的流动速度被增大且因此同样获得归因于测量截段中的磁场的电荷分离的较大的效果。

测量管在其纵向延伸上的变化的横截面几何形状在现有技术中通过相对较复杂的制造技术而获得，例如通过相应的金属测量管的浇铸、通过塑料测量管的注射成型或通过内高压成型。生产耗费和与此相联系的成本使得，磁感应流量测量仪迄今不适合用于低成本领域中的大量应用(例如作为家用水表)。这不仅在于与测量管相联系的加工成本，而且还在于磁感应流量测量仪的整体上相对高要求的仪器和测量技术的设计。

发明内容

本发明的目的是，提出一种带有如下测量管的磁感应流量测量仪，在该测量管中在结构上支持高的测量灵敏度和测量精度，其中，该测量管此外优选地能够以简单的方式且因此低成本地制造。