電磁流量計(jì)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)涉及一種電磁流量計(jì)，更特別地，涉及一種抑制構(gòu)造成覆蓋測(cè)量管內(nèi)部的內(nèi)襯材料的變形的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]由于構(gòu)造為利用電磁感應(yīng)來(lái)測(cè)量導(dǎo)電流體的流量的電磁流量計(jì)是耐用的且具有高精度，所以被廣泛用于工業(yè)用途。電磁流量計(jì)構(gòu)造為使被測(cè)量的導(dǎo)電流體能夠流入沿正交方向施加了磁場(chǎng)的測(cè)量管中，并且測(cè)量所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。由于電動(dòng)勢(shì)與被測(cè)量流體的流量成正比，所以可以基于測(cè)量的電動(dòng)勢(shì)來(lái)獲得被測(cè)量流體的體積流量。
[0003]在電磁流量計(jì)中，測(cè)量管具有附接于測(cè)量管上的用于電動(dòng)勢(shì)測(cè)量的電極及類(lèi)似物且與安裝到設(shè)備及類(lèi)似物上的管道聯(lián)接，且基于聯(lián)接結(jié)構(gòu)而分類(lèi)成凸緣型和薄片型。在凸緣型中，電磁流量計(jì)的測(cè)量管形成有大的凸緣且使螺栓能夠穿過(guò)管道的凸緣和測(cè)量管的凸緣，使得測(cè)量管與管道的凸緣聯(lián)接。在薄片型中，電磁流量計(jì)的測(cè)量管形成有小的凸緣且聯(lián)接到管道的凸緣，而使得螺栓不能穿過(guò)測(cè)量管的凸緣。
[0004]圖13示出了凸緣型電磁流量計(jì)與管道的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。如圖13所示，電磁流量計(jì)200具有轉(zhuǎn)換器210和測(cè)量管220，并且測(cè)量管220的兩端形成有凸緣部221。相應(yīng)的凸緣部221通過(guò)螺栓321和螺母(未示出)聯(lián)接到管道側(cè)凸緣部311。
[0005]當(dāng)將電磁流量計(jì)側(cè)凸緣部221和管道側(cè)凸緣部311聯(lián)接起來(lái)時(shí)，利用螺栓321和螺母將電磁流量計(jì)側(cè)凸緣部221和管道側(cè)凸緣部311緊固在一起，接地環(huán)222和墊圈312置于電磁流量計(jì)側(cè)凸緣部221和管道側(cè)凸緣部311之間。墊圈312用來(lái)確保聯(lián)接部分的液密性。接地環(huán)222是具有貫穿的圓孔且對(duì)應(yīng)于管道尺寸的圓形金屬板(環(huán)形板)且用來(lái)使被測(cè)量流體的接地電位和共同電位相等。
[0006]如圖14所示，在薄片型電磁流量計(jì)中，測(cè)量管240的凸緣部241具有較小的直徑，且使螺栓342不能通過(guò)測(cè)量管240的凸緣部241。出于此原因，測(cè)量管240由于置于通過(guò)螺栓緊固的兩個(gè)管道側(cè)凸緣部341之間而被固定。此時(shí)，可以使用用來(lái)定位的定心裝置344。
[0007]而且，在薄片型電磁流量計(jì)中，當(dāng)將電磁流量計(jì)側(cè)凸緣部241和管道側(cè)凸緣部341聯(lián)接起來(lái)時(shí)，利用螺栓342和螺母將電磁流量計(jì)側(cè)凸緣部241和管道側(cè)凸緣部341緊固在一起，接地環(huán)242和墊圈343置于電磁流量計(jì)側(cè)凸緣部241和管道側(cè)凸緣部341之間。
[0008]圖15是電磁流量計(jì)側(cè)凸緣部241與管道側(cè)凸緣部311之間的聯(lián)接部分的剖視圖。此處，示例了凸緣型電磁流量計(jì)。如圖15所示，內(nèi)襯材料223結(jié)合或者焊接到電磁流量計(jì)200的測(cè)量管220的內(nèi)側(cè)(包括凸緣部221的聯(lián)接側(cè)的區(qū)域的一部分)。內(nèi)襯材料223不僅用來(lái)確保測(cè)量管220對(duì)電動(dòng)勢(shì)的絕緣，而且用來(lái)確保測(cè)量管220對(duì)于被測(cè)量流體的耐腐蝕性和耐磨性。根據(jù)被測(cè)量流體來(lái)選擇內(nèi)襯材料223。例如，可以使用氟樹(shù)脂(PFA、PTFE)、聚氨酯橡膠、軟質(zhì)天然橡膠和類(lèi)似物。
[0009]內(nèi)襯材料223形成為蓋住凸緣部221的聯(lián)接側(cè)的具有預(yù)定直徑的內(nèi)周區(qū)域。因此，當(dāng)接地環(huán)222從內(nèi)襯材料223上方進(jìn)行附接且電磁流量計(jì)側(cè)凸緣部221和管道側(cè)凸緣部311彼此聯(lián)接時(shí)，接地環(huán)222和內(nèi)襯材料223緊密接觸。
[0010][專(zhuān)利文獻(xiàn)I]日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)N0.2010-151648A
[0011]在使用諸如橡膠等具有高延展性的內(nèi)襯材料223的情況下，當(dāng)被測(cè)量流體的壓力高時(shí)，內(nèi)襯材料223由于內(nèi)壓而變形以沿外周方向擴(kuò)張，如圖16所示。當(dāng)內(nèi)襯材料223沿外周方向膨脹時(shí)，內(nèi)襯材料223的厚度減小同樣的量。因此，接地環(huán)222與內(nèi)襯材料223之間的表面壓力降低，從而可能影響液密性。
[0012]從安全觀點(diǎn)看，優(yōu)選的是，即使施加了比說(shuō)明書(shū)中的限值高的被測(cè)量流體的壓力，也能抑制內(nèi)襯材料223的變形從而保持液密性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的示例性實(shí)施例提供了能夠抑制內(nèi)襯材料由于被測(cè)量流體的壓力而變形的電磁流量計(jì)。
[0014]根據(jù)示例性實(shí)施例的電磁流量計(jì)，包括:
[0015]測(cè)量管，其具有凸緣部，所述凸緣部構(gòu)造為通過(guò)螺栓緊固而與管道側(cè)凸緣聯(lián)接；
[0016]內(nèi)襯材料，其構(gòu)造為覆蓋所述測(cè)量管的內(nèi)側(cè)和所述凸緣部的聯(lián)接側(cè)表面的具有預(yù)定直徑的內(nèi)周區(qū)域；以及
[0017]接地環(huán)，其構(gòu)造為設(shè)置在所述凸緣部和所述管道側(cè)凸緣之間，
[0018]其中，所述接地環(huán)具有環(huán)形板部和沿著所述環(huán)形板部的外周形成的壁部。
[0019]所述壁部的內(nèi)徑可以構(gòu)造為比所述凸緣部的聯(lián)接側(cè)表面上的被所述內(nèi)襯材料覆蓋的所述預(yù)定直徑大。
[0020]當(dāng)所述凸緣部和所述管道側(cè)凸緣通過(guò)螺栓緊固而聯(lián)接起來(lái)時(shí)，所述內(nèi)襯材料可以由于壓縮引起的變形而與所述壁部相接觸。
[0021 ] 在所述凸緣部和所述管道側(cè)凸緣通過(guò)螺栓緊固而聯(lián)接起來(lái)之后，所述內(nèi)襯材料可以由于從被測(cè)量流體施加的壓力引起的變形而與所述壁部相接觸。
[0022]根據(jù)示例實(shí)施例的電磁流量計(jì)包括:
[0023]測(cè)量管，其具有凸緣部，所述凸緣部構(gòu)造為通過(guò)螺栓緊固而與管道側(cè)凸緣聯(lián)接；
[0024]內(nèi)襯材料，其構(gòu)造為覆蓋所述測(cè)量管的內(nèi)側(cè)和所述凸緣部的聯(lián)接側(cè)表面的具有預(yù)定直徑的內(nèi)周區(qū)域；
[0025]接地環(huán)，其構(gòu)造為設(shè)置在所述凸緣部和所述管道側(cè)凸緣之間；以及
[0026]環(huán)狀的壁環(huán)，其構(gòu)造為設(shè)置在所述凸緣部和所述接地環(huán)之間且具有比所述凸緣部的聯(lián)接側(cè)表面上的被所述內(nèi)襯材料覆蓋的所述預(yù)定直徑大的內(nèi)徑。
[0027]當(dāng)所述凸緣部和所述管道側(cè)凸緣通過(guò)螺栓緊固而聯(lián)接起來(lái)時(shí)，所述內(nèi)襯材料可以由于壓縮引起的變形而與所述壁環(huán)相接觸。
[0028]在所述凸緣部和所述管道側(cè)凸緣通過(guò)螺栓緊固而聯(lián)接起來(lái)之后，所述內(nèi)襯材料可以由于從被測(cè)量流體施加的壓力引起的變形而與所述壁環(huán)相接觸。
[0029]所述凸緣部的朝向所述接地環(huán)的表面或者所述接地環(huán)的朝向所述凸緣部的表面具有構(gòu)造為用于將所述壁環(huán)配合在內(nèi)的凹部。
[0030]根據(jù)示例性實(shí)施例的電磁流量計(jì)包括:
[0031]測(cè)量管，其具有凸緣部，所述凸緣部構(gòu)造為通過(guò)螺栓緊固而與管道側(cè)凸緣聯(lián)接；
[0032]內(nèi)襯材料，其構(gòu)造為覆蓋所述測(cè)量管的內(nèi)側(cè)和所述凸緣部的聯(lián)接側(cè)表面的具有預(yù)定直徑的內(nèi)周區(qū)域；以及
[0033]接地環(huán)，其構(gòu)造為設(shè)置在所述凸緣部和所述管道側(cè)凸緣之間，
[0034]其中，所述凸緣部具有沿周向形成在所述凸緣部的聯(lián)接側(cè)表面上而圍繞所述內(nèi)襯材料的凸起部。
[0035]所述接地環(huán)的厚度可以在所述接地環(huán)的朝向所述內(nèi)襯材料的表面上變化。
[0036]所述接地環(huán)在外周部處可以比在內(nèi)周部處更厚。
[0037]所述厚度可以通過(guò)形成在所述接地環(huán)中的凹部或凸起部而變化。
[0038]根據(jù)本發(fā)明，可以抑制內(nèi)襯材料由于被測(cè)量流體的壓力而變形。
【附圖說(shuō)明】
[0039]圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的電磁流量計(jì)的測(cè)量管的凸緣部與管道側(cè)凸緣部之間的聯(lián)接部分的剖視圖。
[0040]圖2示出了第一示例性實(shí)施例的接地環(huán)。
[0041]圖3示出了利用接地環(huán)的壁來(lái)抑制內(nèi)襯材料沿外周方向的變形的情形。
[0042]圖4示出了本發(fā)明應(yīng)用于薄片型電磁流量計(jì)的情況。
[0043]圖5是根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的電磁流量計(jì)的測(cè)量管的凸緣部與管道側(cè)凸緣部之間的聯(lián)接部分的剖視圖。
[0044]圖6A和圖6B示出了用于壁環(huán)固定的凹部。
[0045]圖7是根據(jù)本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例的電磁流量計(jì)的測(cè)量管的凸緣部與管道側(cè)凸緣部之間的聯(lián)接部分的剖視圖。
[0046]圖8示出了本發(fā)明的變型實(shí)施例。
[0047]圖9示出了本發(fā)明的變型實(shí)施例。
[0048]圖10示出了本發(fā)明的變型實(shí)施例。
[0049]圖1lA至IlC示出了本發(fā)明的變型實(shí)施例。
[0050]圖12A至12C示出了本發(fā)明的變型實(shí)施例。
[0051]圖13示出了凸緣型電磁流量計(jì)與管道之間的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。
[0052]圖14示出了薄片型電磁流量計(jì)與管道之間的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。
[0053]圖15是電磁流量計(jì)側(cè)凸緣部與管道側(cè)凸緣部之間的聯(lián)接部分的剖視圖。
[0054]圖16示出了由于被測(cè)量流體的壓力而引起內(nèi)襯材料沿外周方向的變形。
【具體實(shí)施方式】
[0055]將參考附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的電磁流量計(jì)100的測(cè)量管120的凸緣部121與管道側(cè)凸緣部311之間的聯(lián)接部分的剖視圖。同時(shí)，可以使得電磁流量計(jì)100與管道之間的聯(lián)接結(jié)構(gòu)與圖13所示的現(xiàn)有技術(shù)的聯(lián)接結(jié)構(gòu)相同。
[0056]如圖1所示，內(nèi)襯材料123結(jié)合或焊接到電磁流量計(jì)100的測(cè)量管120的內(nèi)側(cè)(包括凸緣部121的聯(lián)接側(cè)的區(qū)域的一部分)。當(dāng)將電磁流量計(jì)側(cè)凸緣部121和管道側(cè)凸緣部311聯(lián)接起來(lái)時(shí)，利用螺栓和螺母(未示出)將電磁流量計(jì)側(cè)凸緣部121和管道側(cè)凸緣部311緊固在一起，接地環(huán)122和墊圈312置于電磁流量計(jì)側(cè)凸緣部121和管道側(cè)凸緣部311之間。此時(shí)，接地環(huán)122和內(nèi)襯材料123進(jìn)行表面接觸。
[0057]在第一示例性實(shí)施例中，如圖2所示，接地環(huán)122形成有沿著環(huán)形板部122x的外周的壁部122y。接地環(huán)122設(shè)置成使得壁部122y從外周側(cè)覆蓋內(nèi)襯材料123，壁部122y面向內(nèi)襯材料123。
[0058]可以通過(guò)切割具有壁部122y的高度的筒狀金屬材料的內(nèi)部或者通過(guò)獨(dú)立地形成環(huán)形板部122x和壁部122y然后用粘合劑或焊接法將環(huán)形板部122x和壁部122y —體化，來(lái)形成接地環(huán)122。
[0059]如圖3所示，即使內(nèi)襯材料123傾向于由于被測(cè)量流體的壓力而沿外周方向向外膨脹，內(nèi)襯材料也與接地環(huán)122的壁部122y相接觸且因此抑制內(nèi)襯材料的變形，從而可以將內(nèi)襯材料123和接地環(huán)122之間的表面壓力保持為高壓狀態(tài)。因此，改善了液密狀態(tài)的耐壓性。
[0060]優(yōu)選地，在電磁流量計(jì)側(cè)凸緣部121和管道側(cè)凸緣部311彼此聯(lián)接起來(lái)之前，壁部122y的內(nèi)徑具有不與內(nèi)襯材料123接觸的尺寸。描下面述其原因。內(nèi)襯材料123預(yù)留了當(dāng)通過(guò)利用螺栓和螺母進(jìn)行螺栓緊固使內(nèi)襯材料123受來(lái)自?xún)蓚€(gè)凸緣121、311的壓力壓縮時(shí)，沿外周方向變形的空間。因此，可以減少內(nèi)襯材料沿內(nèi)周方向的變形，而這種變形將影響被測(cè)量流體的流動(dòng)。也即，如果不存在沿外周方向變形的空間，則內(nèi)襯材料123會(huì)沿被測(cè)量流體流動(dòng)的內(nèi)周方向大幅度地變形，這不是期望的。
[0061]另一方面，為了適當(dāng)?shù)胤乐箖?nèi)襯材料123與接地環(huán)122之間的表面壓力由于內(nèi)襯材料123沿外周方向的變形而降低，壁部122y的內(nèi)徑尺寸被設(shè)定成使得壁部122y在螺栓緊固時(shí)的擰緊引起的壓縮下與內(nèi)襯材料123相接觸，或者在內(nèi)襯材料123由于在擰緊之后來(lái)自被測(cè)量流體的壓力而沿外周方向略微變形的階段與內(nèi)襯材料123相接觸。來(lái)自被測(cè)量