[发明专利]磁流量计

说明书

一种用于测量过程流体的流量的磁流量计(102)，包括磁线圈(124A)，该磁线圈设置成将磁场施加至流过流管的过程流体。一对电极(124)电连接至流管中的过程流体并被设置成检测过程流体中感生的电压，该电压与所施加的磁场和过程流体的流量相关。非导电材料形成的流管(108)被设置成接收流过该流管的过程流体。流管(108)支承磁线圈和该对电极。流量计电路(124A)将电流施加至磁线圈并接收由该对电极(124)检测的电压。磁场扩展器(208A)邻近磁线圈(124A)，并被设置为扩展来自磁线圈(124A)的磁场并将磁场引入流管(108)中。外套(206A)围绕该组件延伸并完成磁路。

技术领域

本发明涉及检测工业过程工厂中的过程流体的流量的类型的流量计。更具体地，本发明涉及采用磁流量计对流量的测量。

背景技术

磁流量计在现有技术中是已知的，并且通常采用电绝缘流管，该电绝缘流管载送过程流体流经过电磁线圈并经过一对电极。电磁线圈将电磁场施加至流动过程流体。由于电磁感应的法拉第定律，在流体中的该对电极产生电压或电动势(EMF)。该电压是所施加的磁场的强度的函数并与流体的流量成比例。

可以通过移动电荷产生磁场。通常采用电流和磁性材料的磁感应的数学描述来描述磁场。在任意给定点处的磁场由具有方向的向量和幅度(强度)指定。向量的方向由电流流过线圈的方向决定。磁场的强度和密度取决于电流的量以及线圈的面积和形状。特别地，磁场的总强度随着电线的长度增加。例如，当载送电流的电线形成环时，磁场集中在该环内。当电线弯曲成多个环以形成线圈时，磁场变得更加集中。

发明内容

一种用于测量过程流体的流量的磁流量计，包括磁线圈，该磁线圈设置成将磁场施加至流过流管的过程流体。一对电极电连接至流管中的过程流体并被设置成检测过程流体中感生的电压，该电压与所施加的磁场和过程流体的流量相关。非导电材料形成的流管被设置成接收流过该流管的过程流体流。流管支承磁线圈和该对电极。流量计电路将电流施加至磁线圈并接收由该对电极检测的电压。磁场扩展器邻近磁线圈，并被设置为扩展来自磁线圈的磁场并将磁场引入流管中。外套围绕该组件延伸并完成磁路

附图说明

图1是用于示出包括磁流量计的过程控制系统的示意图。

图2是现有磁流管组件的局部剖视图。

图3是示出磁流量计的电气部件的简化框图。

图4A是根据本发明的一个示例性实施例的磁流管组件的正面剖视图。

图4B是图4A的磁流管组件的第一剖面透视图。

图4C是图4A的磁流管组件的第二剖面透视图。

图4D是图4A的磁流管组件的透视分解图。

具体实施方式

本发明涉及测量通过流管的过程流体的流量的磁流量计。在一个示例性实施例，磁流量计包括定位在流量计的线圈附近的磁场扩展器。磁场扩展器可以根据需要设置成使得磁场在流管上具有分布。例如，扩展器可以被构造成使得磁场在流管的宽度范围内更均匀地分布。也可以根据需要形成其它分布。在另一个示例、方面中，本发明包括在流管的外圆周周围使用磁性外套以提供磁路。

图1图示用于磁流量计10的典型环境100。磁流量计102被示出连接至过程管道104，过程管道104还连接至控制阀112。磁流量计102是过程变量变送器的一种类型的示例，该过程变量变送器可以被配置成监测与过程工厂中的流体相关联的一个或多个过程变量，所述流体例如是化工、纸浆、石油、天然气、制药、食品和其它流体处理工厂中的浆料和液体。