[发明专利]具有在内部以聚氨酯涂衬的测量管的在线测量仪表以及用于制造该在线测量仪表的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在线测量仪表，特别是用于测量管道中流动的流 体的流量计，其中在线测量仪表包括测量传感器，特别是磁感应测量 传感器，其具有用于引导待测流体的测量管，该测量管接入管道且在 内部被涂衬了衬里，并且其中衬里由聚氨酯制成，该聚氨酯是使用包 含金属有机化合物的催化剂产生的。进一步，本发明涉及一种用于制 造上述在线测量仪表的方法。

背景技术

已知利用具有磁感应测量传感器的在线测量仪表测量沿流动方向 流经测量传感器测量管的导电流体的流速和/或体积流量。为此，磁感 应传感器通常使用在直径上对置的磁场线圈，这些磁路系统的磁场线 圈与在线测量仪表的激励电子装置电连接，以产生磁场，该磁场至少 部分垂直于流动方向在给定的测量体积之内经过流体并且在流体外部 自封闭。在这种情况中，测量管通常由非铁磁性材料制成，从而磁场 不会在测量期间受到不受欢迎的影响。由于流体的自由载流子在磁场 中的运动，根据磁动力原理而在测量体积中产生电场。电场的方向垂 直于磁场并垂直于液体的流动方向。因此，在流体中感生的电压可以 利用在电场方向上彼此间隔设置的至少两个测量电极以及连接至这些 电极的在线测量仪表的分析电子装置而测量。反过来，感生电压是体 积流率的量度。接触流体的流电测量电极或者不接触流体的电容性测 量电极可以例如用于感测感生电压。为了将磁场引导并耦合入测量体 积，磁路系统通常包括由场线圈包围的线圈铁心，线圈铁心沿测量管 的外围彼此间隔，特别是在直径上对置，并且以各自一个自由端侧的 端面特别是彼此镜像对称地设置。在操作中，利用连接至激励电子装 置的场线圈创建的磁场经由线圈铁心耦合入测量管，使得它至少逐段 地垂直于流动方向切割在两个端面之间流动的流体。

作为具有磁感应测量传感器的在线测量仪表的替代，为了测量流 动的流体的流速和/或体积流量，还经常使用利用超音波声学地测量的 在线测量仪表，其带有具有相应的超声发射器及接收器的测量管。

由于对于这种测量管要求较高的机械稳定性，磁感应传感器以及 声学测量传感器的测量管都通常包含外部的特别是金属的支持管，其 具有可预定的强度和口径，在内部涂覆了具有可预定厚度的不导电的 绝缘材料，即所谓的衬里。例如US-B 65 95 069、US-A 56 64 315、US-A 52 80 727、US-A 46 79 442、US-A 42 53 340、US-A 32 13 685或JP-Y 53 -51 181公开了磁感应测量传感器，其包括可流体密封地接入管道中的 测量管，测量管具有入口侧第一末端和出口侧第二末端，带有作为测 量管外壳的非铁磁性支持管和安置在支持管内腔中的由绝缘材料制成 的管状衬里，用于引导与支持管绝缘的流动流体。

衬里通常由热塑性、热硬化性或弹性的塑料制成，用于将支持管 与流体化学隔离。在磁感应测量传感器装备有具有高电导率的支持管 的情况中，例如通过使用金属支持管，衬里还用作支持管和流体之间 的电隔离或绝缘，以防止电场通过支持管短路。于是通过合适地设计 支持管，可以实现测量管的强度匹配各种应用场合中存在的机械负荷， 而利用衬里可以实现测量管匹配对于各种应用场合的化学和/或生物需 求。

由于一方面具有良好的可加工性另一方面具有良好的化学和机械 特性，除了硬橡胶或含氟合成材料(诸如PTFE、PFA)，特别地，聚 氨酯也可用作特别是具有磁感应测量传感器的在线测量仪表的衬里的 材料。

用于制造上述类型的衬里的聚氨酯主要是弹性体塑料，其是基于 刚刚在由反应活性起始组分进行处理之前形成的液态的多组分体系制 造的，其中该多组分体系在混合之后被施加在以增附剂(即，所谓的 底漆)预处理的支持管内壁上并在那里在可预定的反应时间之内固化 至衬里。可喷涂的或涂覆的塑料(例如，合成树脂漆、醇酸树脂漆、 丙烯酸涂料、乳化漆、水玻璃涂料、环氧树脂等)可以用作底漆。

已知利用加聚作用法由二聚异氰酯及聚异氰酸酯和二价醇或多价 醇制成聚氨酯。在这种情况中，起始组分可以例如是预聚物，其由脂 肪族和/或芳香族醚基和/或酯基以及能够与提供的二价醇或多价醇合 适反应的乙二醇基和异氰酸酯基构成。除此之外，如果需要，还混和 粉末状或糊状也可以是着色的填充材料，诸如碳酸盐、硅酸盐、煤烟、 色素或反应活性色彩材料。