專利名稱：流量表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種非機(jī)械式流量表，在一優(yōu)選實(shí)施例中涉及一種電磁流量表，具體地說，涉及一種主要設(shè)計(jì)用于商業(yè)和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測應(yīng)用的流量表以及安裝該流量表的方法，但不排除其他。
總體流量表監(jiān)測用于水系管理和商業(yè)記帳目的的大的水流?？傮w流量表的一個(gè)實(shí)例是我們的H4000(HELIX4000)Woltmann型儀表，其中從干線供應(yīng)源接納的水流使轉(zhuǎn)子在測量腔室內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，并且回轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)器計(jì)算轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)數(shù)以便提供通過儀表的水的體積測量值。H4000儀表置于供應(yīng)管的帶凸緣的上游和下游部分之間，使得管中的水流直接流過儀表。這種流量表一般稱之為“通流”儀表。為了便于維護(hù)，包括轉(zhuǎn)子、測量腔室和寄存器的測量機(jī)構(gòu)可以從本體上拆下，該本體具有連接于干線供應(yīng)源的凸緣端部，以使新的預(yù)校準(zhǔn)的同類機(jī)構(gòu)能夠容易地和迅速地安裝在本體內(nèi)。
這種“機(jī)械式”流量表會(huì)經(jīng)受儀表的一個(gè)或多個(gè)運(yùn)動(dòng)部件的磨損。任何磨損傾向于使通過儀表的水量的測量精度變差。機(jī)械式流量表也傾向于被懸伸的線圈損壞。結(jié)果，這種儀表的使用壽命相當(dāng)短。
電磁儀表不會(huì)經(jīng)受機(jī)械磨損的問題。然而，公知的電磁流量表的一個(gè)問題是它們的傾向?yàn)楸恐氐难b置，需要基本的結(jié)構(gòu)例如產(chǎn)生場的線圈和測量設(shè)備附接于管道的外部，在該管道中測量流動(dòng)情況。這可能限制了電磁流量表在流動(dòng)速率較低的空間寶貴的應(yīng)用中的適用能力。另外，流量表的維護(hù)可能是主要的任務(wù)，需要拆去與相關(guān)的線圈和儀表設(shè)備一起工作的基本的管部段。而且，橫過基本的管道產(chǎn)生均勻的磁場可能需要大量的能量并且可能是難于達(dá)到的。
在至少其優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明設(shè)法解決這些和其他問題。
在的一方面，本發(fā)明提供一種電磁流量表，其構(gòu)制為用于插入連接在流動(dòng)管線中的就位的殼體內(nèi)的插件。
電磁流量表通過以下步驟來操作，即，橫過測量導(dǎo)管產(chǎn)生磁場并且檢測導(dǎo)管中流動(dòng)的水所感生的電壓，感生電壓的量級(jí)與導(dǎo)管中流動(dòng)的水的速度有關(guān)。當(dāng)儀表沒有運(yùn)動(dòng)部件并且不受懸伸的固體影響時(shí)，其使用壽命可以超過20年。電磁流量表還傾向于比機(jī)械式流量表具有更大的測量范圍。這種電磁流量表公開在我們的國際專利申請(qǐng)WO98/49528號(hào)中，其內(nèi)容結(jié)合在此作為參考。
至今還沒有企圖用WO 98/49528中公開類型的電磁通流儀表替換機(jī)械式通流儀表，因?yàn)檫@將是耗費(fèi)時(shí)間的，因此將包括連接到干線供應(yīng)源上的凸緣本體的整個(gè)機(jī)械式通流儀表拆下并且安裝新的電磁流量表是代價(jià)昂貴的。
通過將電磁流量表構(gòu)制為用于已經(jīng)連接到干線供應(yīng)源上的殼體的插件，這就使用于機(jī)械式儀表的插件能夠容易地和迅速地被替換，以便將該儀表轉(zhuǎn)換成精度更高和更耐久的電磁流量表。
插件優(yōu)選包括流量測量導(dǎo)管、用于橫過導(dǎo)管產(chǎn)生磁場的裝置，以及一裝置，用于從流過導(dǎo)管的流體中的磁場所感生的電壓導(dǎo)出通過導(dǎo)管的流體流速率的測量值。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該插件包括用于使部分流體流偏轉(zhuǎn)離開導(dǎo)管的裝置。這使流過導(dǎo)管的流體量能夠被限制為儀表的測量范圍內(nèi)的量，而大部分流體偏轉(zhuǎn)離開導(dǎo)管。優(yōu)選地，該偏轉(zhuǎn)裝置包括至少一個(gè)通道。該通道或每個(gè)通道優(yōu)選地在該導(dǎo)管周圍延伸。這可以有助于將該插件或每個(gè)插件的尺寸減至最小，以便配裝在殼體內(nèi)。
優(yōu)選地，使該一個(gè)插件成形以提供該至少一個(gè)通道。這使導(dǎo)管、產(chǎn)生裝置、偏轉(zhuǎn)裝置和該至少一個(gè)通道能夠由單個(gè)插件提供。
優(yōu)選地，該通道或每個(gè)通道至少部分地由插件的外表面限定。這可以簡化插件的制造。優(yōu)選地，使插件成形以便提供在其各個(gè)側(cè)邊周圍延伸的一對(duì)該通道。該通道或每個(gè)通道優(yōu)選包括一收縮的入口部分和一擴(kuò)展的出口部分。當(dāng)導(dǎo)管一般具有一收縮的入口部分和一擴(kuò)展的出口部分時(shí)，主要為了減少用于檢測流過導(dǎo)管的流體中所感生的電壓的電極之間的間隔，有利的是以類似的方式使每個(gè)通道成形。這可以有助于將通過每個(gè)通道的流體流保持在一速率，該速率與通過導(dǎo)管的流體流的速率成比例，使得流量測量值與通過儀表的流體流速率成比例，并且還可以在從殼體流出以前使離開導(dǎo)管的流體流能與來自每個(gè)通道的流體流重新組合，具有最小的紊流。
在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該儀表包括用于將流體流引入導(dǎo)管的附加的插件。這可以使導(dǎo)管的口具有與入口不同的形狀。該附加的插件優(yōu)選包括具有收縮的截面的套筒以便將流體流引入導(dǎo)管中。
本發(fā)明擴(kuò)展到如上所述的電磁流量表，其包括連接在流動(dòng)管線中的殼體，該插件插入該殼體中。
該殼體優(yōu)選具有基本上與其出口共軸的入口。該導(dǎo)管優(yōu)選與入口和出口共軸。
本發(fā)明還提供了一種安裝如上所述的電磁流量表的方法，其包括用該一個(gè)或多個(gè)插件替換安裝在連接于流動(dòng)管線中的殼體內(nèi)的筒體。
在另一方面，本發(fā)明提供一種可以插入流動(dòng)管道的筒體，該筒體具有一限定流動(dòng)通道的通孔，以及用于測量通孔中的流體流的計(jì)量裝置。
在一種優(yōu)選應(yīng)用中，該儀表是電磁流量表，并且計(jì)量裝置包括產(chǎn)生場的裝置，用于橫過通過通孔的流體產(chǎn)生磁場；以及傳感電極，用于感測通過通孔的流體中產(chǎn)生的電勢(shì)。
以這種方式，不是在管道周圍建造總體流量表或者必須用流量表來替換管道的一部段，而是可以簡單地將電磁流量表筒體插入管道中，基本上不增加管道的尺寸。而且，因?yàn)橥拙哂斜裙艿栏〉某叽?，所以通過流量表的流動(dòng)速度大于管道中的流動(dòng)速度，這可導(dǎo)致改進(jìn)的測量精度。
筒體優(yōu)選設(shè)置在流體不可透過的殼體中。
該殼體可以具有占據(jù)預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)尺寸的管道的尺寸。例如，殼體的外部尺寸可以布置成配裝在標(biāo)準(zhǔn)的圓形或矩形截面的管道中，可以在該管道中鉆出插入孔。
更優(yōu)選的是，該管道布置成插入管道插入殼體中，該管道插入殼體包括第一和第二聯(lián)接部分以便與相應(yīng)的上游和下游流動(dòng)管道聯(lián)接，以及儀表插入孔，包含流量表的該筒體可以插入該儀表插入孔中。
在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種流體計(jì)量工具，其包括管道插入殼體，該管道插入殼體包括第一和第二聯(lián)接部分以便與相應(yīng)的上游和下游流動(dòng)管道聯(lián)接，以及儀表插入孔，包含流量表的該筒體可以插入該儀表插入孔中；以及可插入的筒體，該可插入的筒體具有限定流動(dòng)通道的通孔以及用于測量通孔中的流體流的計(jì)量裝置。
一種優(yōu)選的應(yīng)用是電磁流量表。然而，筒體組件可以用于包含其他的流量計(jì)量設(shè)備，例如機(jī)械式流量表或超聲波流量表或其他流量表。
在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種將流量表安裝在管道中的方法，該方法包括將殼體安裝在管道中，該殼體具有布置成接納包含流量表的筒體的開口；以及將包含流量表的筒體安裝在殼體中。
在相關(guān)的方面，本發(fā)明提供一種用于測量管道中的流體流的流量表，該流量表包括包括一殼體的計(jì)量本體，該殼體包含一布置成測量計(jì)量本體周圍的流體流的非機(jī)械式流量表；以及用于將計(jì)量本體安裝在流體路徑中的安裝裝置。
根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明提供一種用于測量管道中的流體流的流量表，該流量表包括包括一殼體的計(jì)量本體，該殼體包含產(chǎn)生場的裝置和電勢(shì)傳感電極；以及用于將計(jì)量本體安裝在流體路徑中的安裝裝置。
因此，通過將計(jì)量組件安裝在“從內(nèi)到外的(inside-out)”結(jié)構(gòu)中的管道內(nèi)，流量表的尺寸可以大大減小。
優(yōu)選地，計(jì)量本體是流線型的，并且同樣優(yōu)選的是，計(jì)量本體是流體密封的。在優(yōu)選的結(jié)構(gòu)中，計(jì)量本體是伸長的并且安裝裝置布置成這樣，使得伸長軸線基本上平行于流體流動(dòng)路徑。
優(yōu)選地，計(jì)量本體的尺寸這樣選擇，使得流體流基本上不受到計(jì)量本體的存在的干擾，或者使得計(jì)量本體限定流體流。在大多數(shù)情況下，這意味著計(jì)量本體的橫截表面應(yīng)該基本上小于其中將要安裝計(jì)量本體的管道，或者是足夠大的(即，不比管道的內(nèi)部截面小多少)，使得流體流由管道的內(nèi)部表面和計(jì)量本體的外部表面之間的(例如環(huán)形)間隙所限定。流動(dòng)將不會(huì)嚴(yán)格地分層，但是優(yōu)選的是計(jì)量本體這樣形成，使得流動(dòng)至少在計(jì)量本體的附近基本上分層，以便能夠取得可靠的測量值。
有利的是，在一個(gè)實(shí)施例中，安裝裝置包括一凸緣，該凸緣布置成夾在管線中的管道部段的相鄰?fù)咕壷g。這提供了特別緊湊和可容易插入的結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選地，計(jì)量本體是在中心安裝于管道內(nèi)的。
在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，安裝組件包括一凸緣，該凸緣具有用于將計(jì)量本體與管道軸向?qū)R的裝置。優(yōu)選地，對(duì)齊裝置包括至少一個(gè)突出部，優(yōu)選多個(gè)突出部，該突出部布置成在凸緣相對(duì)于螺栓轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與夾持螺栓接合。因此，凸緣的外部優(yōu)選包括一系列局部螺旋形部段，螺旋形部段的數(shù)量對(duì)應(yīng)于夾持螺栓的數(shù)量，例如4個(gè)，優(yōu)選為至少3個(gè)，最小直徑小于螺栓之間的直徑，并且最大直徑大于螺栓之間的直徑，使得存在一凸緣的外部保持靠著螺栓的位置。在用于較大直徑的管道的凸緣的情況下，該管道可以具有大量的螺栓，突出部可以設(shè)置成只與一定比例的螺栓接合。在與螺栓接合的突出部之間，外部應(yīng)該優(yōu)選具有大致圓形的部段。
在一種方法的方面，本發(fā)明提供一種將流量表安裝在管線中的方法，該方法包括設(shè)置管線的相鄰的分離部分并且將安裝凸緣夾在凸緣的相鄰部段之間，內(nèi)部流量表安裝在該安裝凸緣上。
作為另一種安裝結(jié)構(gòu)，流量表可以安裝在筒體中。該筒體可以直接插入管道中或殼體中，該殼體設(shè)計(jì)成保持該管道并且與管線的剩余部分連接。
現(xiàn)在將參考附圖，僅通過實(shí)例來描述本發(fā)明的優(yōu)選特征，其中
圖1是內(nèi)嵌機(jī)械式流量表的透視圖；圖2到5是透視圖，說明電磁流量表的第一實(shí)施例的安裝步驟；圖6說明電磁流量表的第二實(shí)施例；圖7是第三實(shí)施例的透視圖；圖8是透視圖，表示自定心的夾持凸緣的細(xì)節(jié)；圖9是第三實(shí)施例的平面圖；圖10是第三實(shí)施例的截面圖；以及圖11是根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的可插入筒體的示意透視圖；圖12是圖11的實(shí)施例的前視圖；圖13是通過圖12的B-B線的截面；以及圖14是通過圖12的C-C線的截面；圖15是分解視圖，表示第三和第四實(shí)施例的計(jì)量本體的內(nèi)部細(xì)節(jié)；
圖16是根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的可插入筒體的示意透視圖；圖17是圖16的實(shí)施例的示意圖，表示內(nèi)部細(xì)節(jié)；圖18表示通過圖17的A-A線的截面，說明了內(nèi)部細(xì)節(jié)；圖19是通過圖17的B-B線的截面，說明測量位置的上游和下游的通孔的漸縮情況；圖20表示根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的可插入筒體的透視圖；圖21表示圖2的筒體的(截面)側(cè)視圖；以及圖22表示通過圖21的A-A線的截面。
圖1是機(jī)械式內(nèi)嵌流量表的實(shí)例的透視圖。圖1中所示的實(shí)例是我們的H4000(HELIX4000)Woltmann型儀表，其中從干線供應(yīng)源接納的水流使轉(zhuǎn)子在測量腔室內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，并且計(jì)算轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)數(shù)以便提供在干線供應(yīng)源中流動(dòng)的水的體積測量值。
該儀表包括本體10，其具有共軸的凸緣端部12、14，用于在相應(yīng)的管道部段的凸緣端部之間連接進(jìn)入干線供應(yīng)管道。如圖2中更清楚地示出，該圖是典型的機(jī)械式流量表，測量機(jī)構(gòu)特別包括轉(zhuǎn)子、測量腔室、回轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)器和寄存器，該測量機(jī)構(gòu)裝納在可以插入儀表的本體10中的插件16內(nèi)。這使得在儀表的使用壽命結(jié)束時(shí)插件16可以被新的預(yù)校準(zhǔn)的插件所代替，而不必將本體10與干線供應(yīng)源斷開連接。
現(xiàn)在將參考圖2到5描述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電磁流量表的安裝。
首先，再次參考圖2，插件16從機(jī)械式流量表的本體10中拆下?，F(xiàn)在參考圖3，在這個(gè)第一實(shí)施例中，插件14被電磁流量表的三個(gè)插件18、20和22所代替。插件18包括流量測量導(dǎo)管24。導(dǎo)管24包括經(jīng)過處理的例如塑料材料的非磁性的、非傳導(dǎo)的、不可滲透的管子，以便使其在壓力下不受水的滲漏的影響。管子在其入口26和出口28的端部處具有基本上為矩形的截面，這些入口和出口的端部由收縮(會(huì)聚)的和擴(kuò)張(發(fā)散)的部分合成為矩形截面的中間部分，通過該矩形截面的中間部分確定流體通過儀表的流動(dòng)速率。導(dǎo)管24的形狀定為這樣，對(duì)于導(dǎo)管內(nèi)一定范圍的流體流動(dòng)速率獲得了通過中間部分的均勻的流動(dòng)剖面，而在出口處離開導(dǎo)管的流體的壓力變化最小。一對(duì)電極殼體設(shè)置在導(dǎo)管中，每個(gè)電極殼體中設(shè)置一個(gè)電極，使得電極設(shè)置成正交地橫過該流動(dòng)管子中的流體的流動(dòng)方向并且還與磁場正交。
插件18還包括用于橫過導(dǎo)管產(chǎn)生磁場的裝置。在這個(gè)實(shí)施例中，該產(chǎn)生裝置包括第一和第二磁極片以便橫過測量導(dǎo)管引導(dǎo)交變磁場。每個(gè)磁極片被用于在磁極片中產(chǎn)生磁場的勵(lì)磁線圈30所包圍，用于磁通量的返回路徑32設(shè)置在上部和下部磁極片之間。
插件18還包括一裝置，以便從流過導(dǎo)管的流體中的磁場所感應(yīng)出的電壓導(dǎo)出流體通過導(dǎo)管的流動(dòng)速率的測量值。這個(gè)裝置設(shè)置在入口18的外殼40內(nèi)部，并且包括電路以便由電極所檢測的電壓計(jì)算流動(dòng)速率，通過磁的詳細(xì)情況在流體中感生該電壓。這個(gè)電路的另外的細(xì)節(jié)包含在我們前述的國際申請(qǐng)WO98/49528號(hào)中。外殼40可以包括顯示器。
如圖3中所示，導(dǎo)管24的孔的形狀與本體10的凸緣端部12的入口42的形狀不同。為了引導(dǎo)流體從入口42流入導(dǎo)管24，將收縮套筒形式的插件20插入入口42中以便引導(dǎo)流體從入口流入導(dǎo)管。擴(kuò)展套筒形式的類似插件22插入凸緣部分14的出口中以便引導(dǎo)流體從導(dǎo)管流到出口。
為了安裝電磁流量表，如圖4中所示，首先分別將套筒20和22插入本體10的凸緣部分12、14的入口和出口。然后將插件18插入本體中，使得導(dǎo)管24與入口和出口共軸，所得到的電磁流量表顯示于圖5中。通過導(dǎo)管24的流體流速率的測量值與干線供應(yīng)源中的流體流速率成比例，并且因此該儀表的電路可以被校準(zhǔn)，使得顯示器指示出通過儀表的流體的體積。
圖6表示了根據(jù)本發(fā)明的電磁流量表的第二實(shí)施例。該第二實(shí)施例與第一實(shí)施例類似，其中插件50插入本體10中，該插件包括流量測量導(dǎo)管24、產(chǎn)生裝置、導(dǎo)出裝置和顯示器52。然而，在這個(gè)第二實(shí)施例中，插件為筒體50的形式，該筒體裝納有流量測量導(dǎo)管、產(chǎn)生裝置、導(dǎo)出裝置。為了將成本減至最小，用于局部計(jì)量應(yīng)用的電磁流量表的工作部件可以形成筒體50的基礎(chǔ)。在這個(gè)實(shí)施例中，使筒體50的外表面成形以便與本體10的內(nèi)表面一起限定在導(dǎo)管24周圍延伸的通道60，使得只有部分的來自入口42的流體流進(jìn)入導(dǎo)管，并且其余的流體流轉(zhuǎn)向離開導(dǎo)管并朝向凸緣部分14中的出口。如圖6中所示，每個(gè)通道60包括收縮的入口部分和擴(kuò)展的出口部分。在操作中，進(jìn)入儀表的大部分流體流通過通道60轉(zhuǎn)向離開導(dǎo)管24，使得進(jìn)入測量導(dǎo)管的流體量在儀表的正常測量范圍之內(nèi)。當(dāng)導(dǎo)管具有收縮和擴(kuò)展部分時(shí)，主要為了減小電極之間的間隔以便檢測流過導(dǎo)管的流體中感生出的電壓，有利的是以類似的方式使每個(gè)通道60成形。這可以有助于將通過每個(gè)通道的流體流保持在一速率，該速率與通過導(dǎo)管24的流體流速率成比例，使得流量測量值與通過儀表的流體流速率成比例，并且還可以在從本體10的出口流出之前將離開導(dǎo)管24的流體流與來自每個(gè)通道60流體流重新組合，帶有最少的紊流。如在第一實(shí)施例中一樣，儀表的電路可以被校準(zhǔn)，使得顯示器指示出通過儀表的流體的體積。
如上所述，本發(fā)明能夠使機(jī)械式流量表容易和迅速地被電磁流量表所代替。與機(jī)械式流量表相比，電磁流量表不會(huì)經(jīng)受磨損，并且不會(huì)受到懸浮固體的影響，以及因此具有較長的使用壽命。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于不需要替換本體10以便安裝電磁流量表。因此，電磁流量表的安裝便于進(jìn)行，因?yàn)椴恍枰獙⒈倔w與干線供應(yīng)源斷開連接。另外，機(jī)械式儀表的本體10的最初投資和其安裝得以保持下來，因?yàn)楸倔w10并沒有被廢棄。
在以上說明中，參考H4000機(jī)械式儀表。然而，應(yīng)該理解本發(fā)明并不局限于用電磁流量表僅僅替換這種特定類型的儀表，而且其適用于替換所有類型的機(jī)械式儀表，其中測量機(jī)構(gòu)插入本體，或以其他方式位于本體中。
為了概括上述內(nèi)容，將電磁流量表構(gòu)制為一插件，用于插入連接在流動(dòng)管線中的就位的殼體內(nèi)。這可以使先前安裝以用于機(jī)械式流量表的插件的本體能夠適于與電磁流量表的插件一起使用，而不必將本體與干線供應(yīng)源斷開連接。
現(xiàn)在參考圖7-10，現(xiàn)在將描述第三實(shí)施例。計(jì)量本體140包含產(chǎn)生場的線圈和傳感電極(未示出)。該本體懸伸在安裝部件122的孔120內(nèi)，該安裝部件利用3個(gè)對(duì)稱設(shè)置的支桿126包括一凸緣。該凸緣具有四個(gè)突出部128a、128b、128c、128d，這些突出部以總體上螺旋的形式從相對(duì)小的半徑延伸到相對(duì)大的半徑，由此在凸緣轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，突出部的一部分可以與安裝螺栓接觸。
用于產(chǎn)生場的線圈和傳感電極的布線通過一個(gè)或多個(gè)安裝支桿126中的通道被引至外部，并且連接到常規(guī)的流量表控制設(shè)備。
參考圖11-14，示出了第四實(shí)施例。
在第四實(shí)施例中，使用了類似的“從內(nèi)到外的”流量表。然而，用于這個(gè)流量表的安裝組件包括筒體101’，該筒體在這個(gè)實(shí)施例中由上游殼體101a和下游殼體101b形成。這限定了通孔144，具有人口130和出口132。流量表計(jì)量本體140懸伸在該通孔內(nèi)。未示出的密封環(huán)可以安裝在兩個(gè)殼體部分之間。流量表計(jì)量本體包含流量表計(jì)量本體140內(nèi)的產(chǎn)生場的裝置，并且具有流量表計(jì)量本體140的外部上的電勢(shì)傳感電極。因此，所感測的流動(dòng)速度是在流量表本體140和殼體101’內(nèi)部之間的環(huán)形空間中流動(dòng)的流體的速度。
參考圖15，將要解釋計(jì)量本體140的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。同樣或類似的結(jié)構(gòu)可以與任一實(shí)施例的安裝裝置或其他安裝結(jié)構(gòu)一起使用。計(jì)量本體140具有本體的相對(duì)側(cè)上的兩個(gè)電極202(僅示出其中一個(gè))，以便感測橫過流體產(chǎn)生的電勢(shì)。在中心(這里在本體的上游端)安裝的另外的電極204設(shè)置為接地電極或地面參考電極。當(dāng)安裝裝置并未使流體接地時(shí)(例如在由塑料材料制成的筒體的情況下；特別有利的構(gòu)造包括塑料計(jì)量本體和流體中基本在中心安裝的接地電極)，這在提供地面參考系的方面是特別有用的。設(shè)置磁路206來限定線圈空間208，產(chǎn)生場的線圈在該空間中纏繞(為了清楚起見，線圈本身并未示于圖15中)。
應(yīng)該理解，可以作出各種細(xì)節(jié)的改型。具體地說，可以改變安裝結(jié)構(gòu)以適合于各種導(dǎo)管，重要的原理在于，流量表安裝在導(dǎo)管內(nèi)，并且流體在周圍流過而不是流過流量表。例如，計(jì)量本體甚至可以安裝在常規(guī)的管線卷盤上，盡管這當(dāng)然減小了具有緊湊的計(jì)量本體的優(yōu)點(diǎn)。直徑為一厘米或兩厘米的量級(jí)的計(jì)量本體尺寸是可能的，并且在小的計(jì)量本體的情況下可以獲得顯著的優(yōu)點(diǎn)。計(jì)量本體可以由塑料材料最有利地形成。然而這種原理可以用于大的多的儀表，該儀表用于安裝在管線內(nèi)，直徑高達(dá)一米或甚至更大。在后者的情況下，由于不需要其中組裝有儀表的大的卷盤，所以可以大大地節(jié)約，并且動(dòng)力要求也可以降低。在大孔的儀表的情況下，具體地說，該儀表不需要單獨(dú)地安裝，但是在某些情況下能可移動(dòng)地安裝在主桿上。
現(xiàn)在將描述第五實(shí)施例。
參考圖16-19，筒體具有安裝凸緣和流體不可透過的殼體312。在流體不可透過的殼體內(nèi)有一磁路320，其具有線圈322a、322b。電極324還安裝在殼體內(nèi)并且突出以便與流體接觸。殼體在計(jì)量通孔334的任一側(cè)上設(shè)置有漸縮的入口孔330和漸縮的出口孔332。
產(chǎn)生場的線圈和電極以正常的方式連接到流量表的控制設(shè)備。
在特定的情況下，計(jì)量通孔可以具有方形截面，并且可以更大。在特定的應(yīng)用中，可以只設(shè)置單個(gè)線圈以產(chǎn)生場。
圖20-22表示了一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例。這些附圖表示的筒體401類似于圖11中所示的筒體。筒體401具有一孔402，流體可以通過該孔流動(dòng)?？?04設(shè)置在筒體中(在圖20中處于通過筒體401的頂壁的中央位置)，以便接納具有細(xì)長本體的計(jì)量殼體406。對(duì)應(yīng)的孔或凹槽408設(shè)置在筒體的底壁中，也用于接納計(jì)量殼體406(圖21和22)，因此計(jì)量本體垂直于流過孔402的方向延伸。計(jì)量殼體406可以有圓柱形部段，但是優(yōu)選如圖20中的410處所示，其具有流線型的輪廓。計(jì)量殼體也可以圓柱形的以便插入筒體401，并且楔形本體或類似件附接到插入筒體之后的圓柱形計(jì)量殼體406，以便形成具有流線型部段的復(fù)合結(jié)構(gòu)。
磁路412設(shè)置在計(jì)量殼體406中。產(chǎn)生場的線圈位于磁路412中，使得所產(chǎn)生的磁場的軸線平行于計(jì)量殼體406延伸。設(shè)置電極414以便測量其間的電勢(shì)差。
如圖20-22所示，沒有提供計(jì)量導(dǎo)管。流體在計(jì)量本體周圍流動(dòng)。
說明書和/或權(quán)利要求書和附圖中公開的每個(gè)特征可以獨(dú)立地或以任何適當(dāng)結(jié)合的方式提供。具體地說，從屬權(quán)利要求的特征可以結(jié)合在其并未從屬的一權(quán)利要求中。
權(quán)利要求
1.一種用于測量管道中的流體流的流量表，該流量表包括包括一殼體的計(jì)量本體，該殼體包含一布置成測量計(jì)量本體周圍的流體流的非機(jī)械式流量表；以及用于將計(jì)量本體安裝在流體路徑中的安裝裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流量表，其特征在于，計(jì)量本體包含產(chǎn)生場的裝置和電勢(shì)傳感電極，該產(chǎn)生場的裝置用于在計(jì)量本體周圍的流體中產(chǎn)生磁場，該電勢(shì)傳感電極用于感測計(jì)量本體周圍的流體中感生的電勢(shì)。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的流量表，其特征在于，計(jì)量本體是伸長的并且安裝成這樣，使得伸長軸線基本上平行于流體流動(dòng)方向。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的流量表，其特征在于，計(jì)量本體是流體密封的。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的流量表，其特征在于，安裝裝置包括一凸緣，該凸緣布置成夾在管線中的管道部段的相鄰?fù)咕壷g。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的流量表，其特征在于，計(jì)量本體是在中心安裝于管道內(nèi)的。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的流量表，其特征在于，安裝組件包括一凸緣，該凸緣具有用于將計(jì)量本體與管道軸向?qū)R的裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的流量表，其特征在于，對(duì)齊裝置包括至少一個(gè)突出部，該突出部布置成在凸緣相對(duì)于螺栓轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與夾持螺栓接合。
9.一種將流量表安裝在管線中的方法，該方法包括設(shè)置管線的相鄰的分離部分并且將安裝凸緣夾在凸緣的相鄰部段之間，內(nèi)部非機(jī)械式流量表安裝在該安裝凸緣上。
10.一種電磁流量表，其構(gòu)制為用于插入連接在流動(dòng)管線中的就位的殼體內(nèi)的插件。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的儀表，其特征在于，該插件包括流量測量導(dǎo)管、用于橫過導(dǎo)管產(chǎn)生磁場的裝置，以及一裝置，用于從流過導(dǎo)管的流體中的磁場所感生的電壓導(dǎo)出通過導(dǎo)管的流體流速率的測量值。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的儀表，其特征在于，該插件包括用于使部分流體流偏轉(zhuǎn)離開導(dǎo)管的裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的儀表，其特征在于，該偏轉(zhuǎn)裝置包括至少一個(gè)通道。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的儀表，其特征在于，所述至少一個(gè)通道在該導(dǎo)管周圍延伸。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的儀表，其特征在于，該通道或每個(gè)通道至少部分地由插件的外表面限定。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的儀表，其特征在于，使插件成形以便提供在其各個(gè)側(cè)邊周圍延伸的一對(duì)所述通道。
17.根據(jù)權(quán)利要求13到16中任一項(xiàng)所述的儀表，其特征在于，該通道或每個(gè)通道包括一收縮的入口部分和一擴(kuò)展的出口部分。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的儀表，其特征在于，其包括用于將流體引入導(dǎo)管的附加的插件。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的儀表，其特征在于，所述附加的插件包括具有收縮的截面的套筒。
20.根據(jù)權(quán)利要求10到19中任一項(xiàng)所述的儀表，其特征在于，其包括連接在流動(dòng)管線中的殼體，所述插件插入所述殼體中。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的儀表，其特征在于，該殼體具有基本上與其出口共軸的入口。
22.一種安裝根據(jù)權(quán)利要求10到21中任一項(xiàng)所述的電磁流量表的方法，其包括用所述一個(gè)或多個(gè)插件替換安裝在連接于流動(dòng)管線中的殼體內(nèi)的筒體。
23.一種流量表，其包括可以插入流動(dòng)管道的筒體，該筒體具有一限定流動(dòng)通道的通孔，以及用于測量通孔中的流體流的非機(jī)械式計(jì)量裝置。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的流量表，其特征在于，該儀表是電磁流量表，并且非機(jī)械式計(jì)量裝置包括產(chǎn)生場的裝置，用于橫過通過通孔的流體產(chǎn)生磁場；以及傳感電極，用于感測通過通孔的流體中產(chǎn)生的電勢(shì)。
25.根據(jù)權(quán)利要求23或24所述的流量表，其特征在于，筒體設(shè)置在流體不可透過的殼體中。
26.根據(jù)權(quán)利要求23到25中任一項(xiàng)所述的流量表，其特征在于，該殼體具有占據(jù)預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)尺寸的管道的尺寸。
27.根據(jù)權(quán)利要求23到25中任一項(xiàng)所述的流量表，其特征在于，該筒體布置成插入管道插入殼體中，該管道插入殼體包括第一和第二聯(lián)接部分以便與相應(yīng)的上游和下游流動(dòng)管道聯(lián)接，以及儀表插入孔，該筒體可以插入該儀表插入孔中。
28.一種流體計(jì)量工具，其包括管道插入殼體，該管道插入殼體包括第一和第二聯(lián)接部分以便與相應(yīng)的上游和下游流動(dòng)管道聯(lián)接，以及儀表插入孔，包含流量表的該筒體可以插入該儀表插入孔中；以及可插入的筒體，該可插入的筒體具有限定流動(dòng)通道的通孔以及用于測量通孔中的流體流的非機(jī)械式計(jì)量裝置。
29.一種將流量表安裝在管道中的方法，該方法包括將殼體安裝在管道中，該殼體具有布置成接納包含流量表的筒體的開口；以及將包含非機(jī)械式流量表的筒體安裝在殼體中。
30.一種電磁流量表，其包括產(chǎn)生場的線圈和用于引導(dǎo)流體經(jīng)過產(chǎn)生場的線圈的裝置，產(chǎn)生場的線圈和引導(dǎo)裝置用于插入管道中，其中引導(dǎo)裝置并不形成有測量導(dǎo)管。
31.一種基本上根據(jù)任一項(xiàng)權(quán)利要求所述或者根據(jù)任一幅附圖所示的流量表。
32.一種安裝基本上參考附圖如本文所述的電磁流量表的方法。
全文摘要
一種電磁流量表構(gòu)制為用于插入連接在流動(dòng)管線中的就位的殼體內(nèi)的插件。這可以使先前安裝以用于機(jī)械式流量表的插件的本體能夠適于與電磁流量表的插件一起使用，而不必將本體與干線供應(yīng)源斷開連接。
文檔編號(hào)G01F15/18GK1460175SQ0280110
公開日2003年12月3日 申請(qǐng)日期2002年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月6日
發(fā)明者R·特納, J·埃默森, D·林科林, C·霍瓦爾思, W·金, S·格瀨, M·埃文斯 申請(qǐng)人:埃爾斯特計(jì)量有限公司