具有彈簧激發(fā)的密封環(huán)的磁性流量計(jì)流量管組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及磁性流量計(jì)流量管組件。
【背景技術(shù)】
[0002]磁性流量計(jì)(或者磁性測(cè)量計(jì)(mag meter))通過(guò)法拉第感應(yīng)、電磁效應(yīng)測(cè)量流量。磁性流量計(jì)給一個(gè)或多個(gè)線圈提供能量，所述線圈產(chǎn)生穿過(guò)流量管組件的截面的磁場(chǎng)。磁場(chǎng)通過(guò)流量管組件、經(jīng)過(guò)導(dǎo)電過(guò)程流體流來(lái)感生電動(dòng)勢(shì)(EMF)。經(jīng)過(guò)導(dǎo)電流體形成的最終的電勢(shì)使用延伸到流動(dòng)過(guò)程流體中的一對(duì)電極來(lái)測(cè)量?？蛇x地，一些磁性流量計(jì)采用電極與過(guò)程流體之間的電容耦合，使得EMF可以在不直接接觸的情況下被測(cè)量。在任何情況下，流動(dòng)速度都通常與感生的EMF成比例，并且體積流量與流量管的流動(dòng)速度和橫截面積成比例。
[0003]磁性流量計(jì)用于各種流體流量測(cè)量環(huán)境中。具體地，水基流體、離子溶液和其它導(dǎo)電流體的流量都可以使用磁性流量計(jì)來(lái)測(cè)量。因此，在水處理設(shè)施、飲料和衛(wèi)生食品制造、化學(xué)加工、高純度藥品制造以及危險(xiǎn)且腐蝕性的流體處理設(shè)備中可以發(fā)現(xiàn)磁性流量計(jì)。磁性流量計(jì)通常用于烴類燃料工業(yè)中，所述烴類燃料工業(yè)有時(shí)采用使用磨蝕且腐蝕性的料漿的水力壓裂技術(shù)。
[0004]磁性流量計(jì)可以通過(guò)各種不同的內(nèi)襯和/或電極材料來(lái)限定，以適應(yīng)采用磁性流量計(jì)的應(yīng)用。內(nèi)襯材料的示例包括:聚四氟乙烯(PTFE);乙烯-四氟乙烯(ETFE) ;PFA;聚氨基甲酸酯；氯丁橡膠；和耐納特橡膠以及其它材料。電極可以由任何適當(dāng)?shù)牟牧蠘?gòu)造而成，包括:316L不銹鋼；鎳合金276 ;鉭；鉑/銥混合物；鈦；以及其它適當(dāng)?shù)牟牧稀?br>[0005]諸如PTFE、ETFE和PFA等含氟聚合物內(nèi)襯材料通常被選擇用于對(duì)化學(xué)侵蝕和/或高溫操作具有更好的抵抗。在至少一些應(yīng)用中，基于含氟聚合物的襯套/內(nèi)襯正在經(jīng)歷增長(zhǎng)的應(yīng)用需要。例如，在油和氣工業(yè)中，一些含氟聚合物襯套/內(nèi)襯正在經(jīng)受較高壓力和/或溫度。這種狀態(tài)對(duì)設(shè)計(jì)和通過(guò)含氟聚合物襯套/內(nèi)襯制造穩(wěn)固的磁性流量計(jì)裝置造成挑戰(zhàn)。這是因?yàn)橹辽僖恍┖酆衔?，例如PTFE，經(jīng)歷“冷流”，其中內(nèi)襯材料在壓力和溫度下膨脹和收縮。這種膨脹/收縮會(huì)造成過(guò)程流體泄漏。為磁性流量計(jì)設(shè)置含氟聚合物襯套/內(nèi)襯以及改進(jìn)的對(duì)過(guò)程流體泄漏的密封將允許這種含氟聚合物襯套/內(nèi)襯用于增加的壓力和溫度應(yīng)用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型提供了一種磁性流量計(jì)流量管組件，包括具有第一端部和第二端部的管道。第一頸部凸緣連接到管道的第一端部并具有內(nèi)徑，所述內(nèi)徑具有從該內(nèi)徑徑向向外延伸的第一槽口。第二頸部凸緣連接到第二端部且具有內(nèi)徑，所述內(nèi)徑具有從該內(nèi)徑徑向向外延伸的第二槽口。含氟聚合物襯套/內(nèi)襯設(shè)置在第一頸部凸緣、管道和第二頸部凸緣內(nèi)且延伸通過(guò)第一頸部凸緣、管道和第二頸部凸緣。一對(duì)電極相對(duì)于襯套/內(nèi)襯安裝，以測(cè)量流動(dòng)通過(guò)襯套/內(nèi)襯的過(guò)程流體內(nèi)感生的電壓。彈簧激發(fā)的第一密封環(huán)設(shè)置在第一槽口中，彈簧激發(fā)的第二密封環(huán)設(shè)置在第二槽口中。本實(shí)用新型還提供一種密封具有含氟聚合物襯套/內(nèi)襯的磁性流量計(jì)的方法。本實(shí)用新型另外還提供一種具有電極組件的磁性流量計(jì)流量管組件，所述電極組件具有彈簧激發(fā)的密封件。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是磁性流量計(jì)的示意圖，通過(guò)該磁性流量計(jì)使得本實(shí)用新型的實(shí)施例特別有用；
[0008]圖2是顯示設(shè)置在具有一對(duì)焊接頸部凸緣的流量管組件內(nèi)的含氟聚合物襯套/內(nèi)襯的圖示橫截面圖；
[0009]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的焊接頸部凸緣的一部分的圖示橫截面圖；
[0010]圖4是對(duì)于本實(shí)用新型實(shí)施例有用的彈簧激發(fā)的密封件的局部圖示立體圖；
[0011]圖5是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的具有安裝在其中的彈簧激發(fā)的密封件的焊接頸部凸緣的示意圖；
[0012]圖6是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的密封具有含氟聚合物襯套/內(nèi)襯的磁性流量計(jì)的方法的流程圖；
[0013]圖7是用于磁性流量計(jì)的已知的電極組件的示意圖；
[0014]圖8是圖7的電極組件在含氟聚合物襯套/內(nèi)襯的冷流期間的示意圖；
[0015]圖9是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的電極組件的示意圖；
[0016]圖10是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的電極組件的一部分的示意圖；
[0017]圖11是根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例的電極組件的示意圖；以及
[0018]圖12是根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例的電極組件的一部分的放大示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]圖1是對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例尤其有用的磁性流量計(jì)的示意圖。磁性流量計(jì)10包括連接到傳送器電子設(shè)備14的流量管組件12。流量管組件12包括具有連接到相應(yīng)的焊接頸部凸緣22和24的端部18和20的一段管道16。焊接頸部凸緣22、24中的每一個(gè)都包括安裝孔，所述安裝孔用于安裝到適當(dāng)?shù)墓芡咕?，使得過(guò)程流體流動(dòng)通過(guò)管道16。焊接頸部凸緣22、24通常通過(guò)將管道16焊接到焊接頸部凸緣的頸部而被連接到管道16。這種連接允許將來(lái)自焊接頸部凸緣22、24的應(yīng)力傳遞到管道16。焊接頸部凸緣典型地用于高壓應(yīng)用。
[0020]流量管組件12另外通常包括線圈/電極部26，所述線圈/電極部包括由傳送器電子設(shè)備14驅(qū)動(dòng)以產(chǎn)生穿過(guò)管道16的電磁場(chǎng)的一個(gè)或多個(gè)電磁線圈。設(shè)置在管道16內(nèi)的電極接觸過(guò)程流體，并用于響應(yīng)于感生的磁場(chǎng)來(lái)感測(cè)穿過(guò)過(guò)程流體產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)(EMF)。流量管組件12的(一個(gè)或多個(gè))線圈和電極通常連接到殼體28內(nèi)的接線盒，所述接線盒接著可操作地連接到傳送器電子設(shè)備14。傳送器電子設(shè)備14通常包括被構(gòu)造成根據(jù)測(cè)量的EMF提供過(guò)程流體流動(dòng)的指示的控制器或微處理器。傳送器電子設(shè)備14還通常包括通信電路，以如雙向箭頭30所示將這種過(guò)程流體流動(dòng)信息傳送到一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程裝置。這種通信可以為有線進(jìn)程通信或無(wú)線進(jìn)程通信的形式。
[0021]圖2是顯示設(shè)置在連接到一對(duì)焊接頸部凸緣的管道內(nèi)的含氟聚合物襯套/內(nèi)襯的圖示橫截面圖。凸緣22、24中的每一個(gè)分別包括密封面32、34，所述密封面被構(gòu)造成接合密封環(huán)并且從而以使流體連通的方式連接到相對(duì)的管凸緣。在一些情況下，所述密封件可以為容納在溝槽36、38中的環(huán)型密封件，以便產(chǎn)生高壓金屬-金屬連接。在RTJ密封環(huán)的使用提供穩(wěn)固密封的同時(shí)，還在襯套/內(nèi)襯42的外徑40與密封環(huán)的內(nèi)徑之間形成間隙。該間隙允許加壓的過(guò)程流體接合或以其它方式接觸含氟聚合物襯套/內(nèi)襯42與焊接頸部凸緣22、24之間的交界面44。通常，襯套/內(nèi)襯42過(guò)盈配合到管道16的內(nèi)徑中，因此在襯套/內(nèi)襯42與管道16之間不存在粘結(jié)。在一些冷流情況下，內(nèi)襯42將膨脹或收縮，并且在凸緣表面處會(huì)產(chǎn)生泄漏路徑。一旦過(guò)程流體破壞交界面44，則過(guò)程流體會(huì)非?？斓匮刂艿?6的內(nèi)徑移動(dòng)到達(dá)電極46。當(dāng)過(guò)程流體到達(dá)電極時(shí)，這種電極的電絕緣被打破，并且電極不再能夠?qū)?lái)自過(guò)程流體的感生電壓傳送到傳送器電子設(shè)備14。
[0022]本實(shí)用新型的實(shí)施例整體在電極的上游側(cè)和下游側(cè)提供穩(wěn)固的密封，使得如果過(guò)程流體將破壞交界面44，則這種泄漏的過(guò)程流體將不會(huì)到達(dá)任何一個(gè)電極46。另外或者可選地，本實(shí)用新型的實(shí)施例還可以環(huán)繞每一個(gè)電極組件提供穩(wěn)固的密封。
[0023]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的具有密封槽口的焊接頸部凸緣的圖示橫截面圖。焊接頸部凸緣124與焊接頸部凸緣24(圖2所示)相似之處在于包括凸面126和RTJ溝槽38。進(jìn)一步地，交界面44被設(shè)置在襯套/內(nèi)襯42的外徑40與焊接頸部凸緣124的表面126之間。因此，在一些情況中，過(guò)程流體可能