[发明专利]用于制造具有部分减小的截面的磁感应流量测量设备的方法

说明书

本发明涉及一种用于制造使用磁感应原理测量流过由金属制成的测量管(3)的流体流量的设备(1)的方法，包括如下的方法步骤：‑将由金属制成的第一和第二卡圈(11，11’)从外部固定到测量管(3)上使得垂直于测管(3)的管轴线对准，‑对测量管(3)内部地施加非导电弹性衬垫(4)，‑借助于冷加工改变至少部分位于第一卡圈(11)和第二卡圈(11’)之间的测量管(3)的测量段(3b)，使得测量段(3b)的截面积相比于位于测量段上游的测量管(3)的入口段(3a)的截面积以及位于测量段(3b)下游的测量管(3)的流出段(3c)的截面积被减小。

技术领域

本发明涉及一种制造用于使用磁感应测量原理测量流过测量管的流体流量的设备的方法。

背景技术

磁感应流量测量设备被广泛应用于针对具有至少为例如5uS/cm电导率的多种流体的过程和自动化技术中。例如以PROMAG为商标的，以最多变的实施例形式针对不同的应用领域的相应的流量测量设备由申请人出售。

测量原理基于法拉第磁感应定律，从多种出版物公知。借助于固定在测量段的磁体系统，产生基本上垂直于导电性流体的流动方向的恒定磁场。使用这种方式，流动的流体中出现的离子沿相反方向被偏转。由该电荷分离产生的电压借助于至少一个测量电极对被检测到，测量电极对也被固定在测量管子段。检测到的电压与流体的流动速度成比例，并且由此与其体积流量成比例。

磁感应流量测量设备的测量精度在这种情况下取决于很多不同的因素。其中一些是关于本身的结构，例如，磁体系统的定位精度，或者通过至少一个测量电极对测量信号的读出，以及电极对的几何形状。另外，测量性能和测量精确度对流体的主要流动剖面具有敏感的依赖。

而流动剖面则依赖于雷诺数，其依赖于流动速度，测量管的几何形状以及其内部表面粗糙度，依赖于流体的物理和/或化学材料参数，例如，粘度，以及在所谓的入口段，依赖于测量段之前流入测管内的流体的入口状况。

在给定流量的情况下，或给定体积流量的情况下，流体的流速由测量管的截面积决定。对于极低的流速，在临近测量段的测量管入口段足够长、直的情况下，出现典型的层流剖面。如果流速，或雷诺数增加，则达到过渡区，其中流体受到最小的扰动影响。该区域中，观测到相对较高的测量值偏差。如果流速进一步增加，那么出现不断增加的扰动流剖面，其中测得的数值偏差再次可与层流剖面情况下的相比较。然而，非常高的流速能够不利地导致气穴现象的发生。

一种关于依赖主要流动剖面改进测量准确度的技术是部分减小测量段区域中测量管的截面积。截面积的减小提供的优势在于该区域中流体的流速更高。采用这种方式，调整主要流动剖面，导致在更大的流速范围内的测量性能，或测量灵敏度的改进。然后，反过来，测量管的入口段和流出段可以更短，其对于与材料有关的成本特别有利。

具有部分减小截面积的测量管的结构在例如EP2600119A1中被公开。其中，描述了磁感应流量测量设备，其中测量段的截面积小于流入段截面积，也小于紧随测量段的流出段的截面积。另外，对于测量段所选择的特别为矩形测量管形状。考虑该测量管的制造，需要提到的是，通过外部地作用在测量管上的力获得截面积的减小。然而，如何具体完成截面积的减小以及如何控制作用力，使得其导致某一形状的测量管没有被公开。另外，也没有解释如何确保布置在测量管内部的衬垫不会被截面积减小而破坏。

另一种用于减小测量段截面积的方法包括应用内高压形成，所谓的液压成型方法，并在DE102008057755A1中加以探讨。然而，在这种方法的情况下还存在与衬垫相关的问题，衬垫仅能在形成测量管之后被安装。然而，这比起将衬垫安装在仍然具有均匀截面积的测量管内部要复杂的多。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于制造使用磁感应测量原理测量流体的设备的方法，其中测量段的截面积可以被简单而可靠地减小。

根据本发明通过制造使用磁感应原理测量流过金属测量管的流体流量的设备的方法实现此目的，包括如下的方法步骤：