[发明专利]流量测量仪表的测量变换器

说明书

技术领域

本发明涉及一种流量测量仪表的测量变换器。

背景技术

流量测量仪表应用于工业测量技术中，用于测量体积流量。

当今的测量方法基于磁流体动力学原理并且与磁感应流量测量变换器结合使用。在这种情况中，至少略微导电并且体积流量待测的介质流经测量管，磁场基本垂直于测量管轴线地贯穿该测量管。垂直于磁场的载荷子感生垂直于介质流动方向的电压。该电压能够由合适设置的测量电极分接。测量电极为此与介质电容地或流电地耦合。感生的电压与在测量管横截面上平均的介质流速成比例并且因而也与体积流量成比例。

传统的流量测量仪表，特别是磁感应流量测量仪表使用的测量变换器包括插入现存管道系统的测量管。在测量期间，介质流经测量管。为此，在测量变换器上在测量管的两端提供过程连接。过程连接直接接触介质并且直接安装在测量变换器上。

由于这种测量管需要高度的机械稳定性，它们优选由外部的特别是金属的支持管构成，其具有可预定的强度和口径。在内部，支持管涂敷有具有可预定厚度的不导电的绝缘材料，即，所谓的内衬。例如具有磁感应的流量测量变换器，其涉及具有入口侧第一末端和出口侧第二末端的测量管。这种测量管包括：通常为非铁磁性的支持管，作为测量管的外护层；和绝缘材料制成的管状内衬，其容纳在支持管的内腔中，用于引导与支持管绝缘的流动介质。内衬用于支持管与介质的化学隔离。在支持管高度导电的情况中，特别是在金属支持管的情况中，内衬还用作支持管和介质之间的电绝缘，以防止电场通过支持管的短路。通过合适设计支持管，于是实现了测量管的强度与给定应用场合中存在的机械负载的匹配；而通过内衬，能够实现测量管对于化学以及特别是与给定应用场合相关的卫生需求的匹配。经常用于制造内衬的是注射模塑或传递模塑处理。然而，通常还将完整的预制内衬(例如热塑性或热硬化性的合成材料制成的内衬)插入支持管。

只有当介质和测量变换器处于相同电势时才保证无缺陷的测量。为此，优选地，介质和测量变换器外壳都具有接地连接。在这个意义上，过程连接由导电材料(通常为金属)制成，那么电势的均等直接通过过程连接实现，过程连接在测量操作中既与介质又与测量变换器接触。于是，无需另外的电势均等措施。介质通过测量变换器或其外壳的接地而直接接地。

然而，在大量应用场合中，过程连接优选由绝缘材料特别是塑料制成。在这种情况中，必须引入特殊的措施，以保证介质与测量变换器之间的电势均等。为此，申请人例如与磁感应流量测量仪表相结合提供了Promag H，这是一种接地环，其安装在测量变换器与过程连接之间并且在测量操作中既与介质接触又与测量变换器接触。接地环实现需要的电势均等。图1显示了它的一个例子。显示了过程连接1和测量变换器3。在过程连接1和测量变换器3之间设置了接地环5。接地环5由导电材料制成并且在测量操作期间直接接触介质。介质流经接地环5。同时，接地环5在已组装状态中直接接触测量变换器3的外壳。在接地环5和过程连接1之间以及在接地环5和测量变换器3之间分别有密封件7、9，在这个例子中，密封件都是O形环。

接地环5的材料依赖于磁感应测量变换器的测量电极的材料而选择，以避免测量电极的电化学腐蚀。另外，当然必须选择材料保证接地环5相对于介质的足够的化学和/或机械耐久性。依赖于应用场合，可能必须使用相对昂贵的特殊材料。

接地环5的尺寸依赖于特定的过程连接的额定直径。相应地，接地环5所需的材料的量依赖于额定直径。依赖于接地环5的尺寸以及材料的选择，这种电势均等的形式可能导致可观的成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种流量变换器，其以成本低廉的方式实现在介质和测量变换器之间的电势均等。

为此，本发明在于一种用于测量经过现存管道系统的介质的流量的流量测量仪表的测量变换器，其包括：

-测量变换器外壳；

-集成在测量变换器中的测量管；

-两个由绝缘材料制成的过程连接，测量管经由该过程连接可连接至管道系统；和

-至少一个放置在过程连接之一中的电极；

--电极通向过程连接的内部空间，在工作期间介质流经该内部空间，并且电极通过导电连接与测量变换器外壳相连。

在一个实施例中，电极是销式电极，其延伸穿过过程连接的在工作期间由介质流经的管状部分的外壁，进入内部空间。

在另一实施例中，电极设置在过程连接的外壁中的贯穿的孔中。

在一个实施例中，每一包含至少一个电极的过程连接在末端具有法兰，用于将过程连接安装到测量变换器的对接法兰上，该对接法兰围绕测量管的口。