[发明专利]磁感应流量计

说明书

本发明涉及一种磁感应流量计(1)，该磁感应流量计包括：‑用于引导介质的测量管道(8)，其中该测量管道(8)包括电绝缘测量管道主体(32)，‑用于产生磁场的设备(5)，该磁场穿透测量管道主体；‑用于检测感应电压的设备(9)，该感应电压与流率有关；‑参考电极(33)；‑电极组件(34)，该电极组件用于检测测量管道主体(32)的损坏，其中该电极组件(43)通过测量管道主体(32)与参考电极(33)和/或介质电绝缘；‑测量电路(11)，该测量电路被配置为测量与电极组件(34)与参考电极(33)之间的电阻抗有关的变量。

技术领域

本发明涉及一种电磁流量计，特别是一种用于测量流体或可流动固体物质的体积或质量流量的磁感应流量计，其中流体以连续流的方式流过仪器。

背景技术

磁感应流量计被用于确定管线中流动介质的流率和体积流量。磁感应流量计具有磁体系统，该磁体系统产生垂直于流动介质的流动方向的磁场。单个线圈通常被用于该目的；永磁体不太频繁。为了实现主要均匀的磁场，极靴被另外形成并被附接到测量管道，使得磁场线基本上垂直于横向轴线或平行于测量管道的垂直轴线在整个管道横截面上延伸。附接到测量管道的侧表面的测量电极对分接介质中的电测量电压或电位差，该电测量电压或电位差垂直于流动方向且垂直于磁场施加，且当磁场被施加时导电介质沿流动方向流动时出现。因为根据法拉第感应定律，所分接的测量电压是流动介质的速度即流率u的函数，并且在包含已知的管横截面的情况下，体积流量可以根据感应测量电压U确定。

磁感应流量计通常用在用于流体的过程和自动化工程中，其电导率为约5μS/cm。申请人在用于各种应用领域的各种实施例中出售对应的流量计，例如以Promag的名称出售。

由于磁感应流量计的测量管道需要高机械稳定性，所述管通常由预定强度和宽度的金属载管构成，金属载管的内部衬有预定厚度的电绝缘材料，所谓的衬里。例如，DE 102005 044 972 A1和DE 10 2004 062680A1各自描述了磁感应测量传感器，磁感应测量传感器包括测量传感器和管状内衬，测量传感器可以被插入到管线中且包括入口侧第一端和出口侧第二端，其中非铁磁载管作为测量管道的外护套，管状内衬被容纳在载管的内腔中且由电绝缘材料构成，用于引导与载管电绝缘的流动过程介质。

通常由热塑性的、热固性的和/或弹性体塑料制成的内衬尤其用于支撑管与过程介质的化学绝缘。在载管具有高导电性的磁感应测量传感器中，例如当使用金属载管时，内衬还用于载管与过程介质之间的电绝缘，这防止在过程介质中感应的电压经由载管短路。因此，支撑管的对应设计使得可以使测量管道的强度适应在相应使用情况下存在的机械应力，同时借助于内衬可以实现使测量管道适应适用于相应使用情况的电、化学和/或生物要求。

通常，嵌入内衬中的所谓的支撑主体用于对内衬进行紧固。例如，在专利说明书EP0 766 069 B1中，焊接到载管的穿孔管用作支撑主体。支撑主体被连接到载管并通过将制造内衬的材料施加到载管内部而嵌入内衬中。此外，从专利说明书US 4 513 624 A已知一种具有金属壳体的测量管道，用于机械稳定且用于电屏蔽。为此目的，金属壳体包围通向介质的管线。

此外，已知具有由例如塑料、陶瓷和/或玻璃的电绝缘材料形成的测量管道主体的磁感应流量计。有了这样的测量管道，就省去了绝缘涂层。

已经表明，尽管使用了重型材料，电绝缘内衬以及由电绝缘材料形成的测量管道主体仍然受到侵蚀。特别地，诸如例如沙子、砾石和/或岩石的固体颗粒导致管线的内衬的或测量管道主体的磨损。内衬的或电绝缘测量管道主体的磨损或变形导致测量传感器的流动轮廓改变。作为结果，测量设备提供关于体积或质量流量的错误的测量值。此外，当测量管道具有内部内衬时，过程介质与载管之间的化学或电绝缘消失。