今天為大家介紹一項(xiàng)國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利——磁流量計(jì)。該專利由克洛納測(cè)量技術(shù)有限公司申請(qǐng)，并于2016年6月22日獲得授權(quán)公告。

內(nèi)容說(shuō)明

本發(fā)明涉及一種用于測(cè)量流動(dòng)介質(zhì)(flowing medium)的流量(flow)的磁流量計(jì)，該磁流量計(jì)具有：測(cè)量管;用于生成磁場(chǎng)的單元，該單元生成至少部分地滲透測(cè)量管的磁場(chǎng);兩個(gè)電極，用于檢測(cè)在流動(dòng)介質(zhì)中感應(yīng)的測(cè)量電壓，以及殼，合并測(cè)量管，優(yōu)選地也合并用于生成磁場(chǎng)的單元和電極，其中測(cè)量管具有在它的長(zhǎng)度上改變的橫截面，并且優(yōu)選地，在測(cè)量管的中間段中的橫截面比在測(cè)量管的開始和末端小，優(yōu)選地，測(cè)量管的橫截面在它的中間段中為矩形或者方形，并且其中殼優(yōu)選地具有圓形橫截面。

發(fā)明背景

用于測(cè)量流動(dòng)介質(zhì)的流量的磁流量計(jì)，其基本原理回溯到法拉第，其于1832年提出將電動(dòng)力感應(yīng)的原理用于測(cè)量流動(dòng)介質(zhì)的流速。根據(jù)法拉第的感應(yīng)定律，在如下流動(dòng)介質(zhì)中產(chǎn)生與流向垂直并且與磁場(chǎng)垂直的電場(chǎng)強(qiáng)度，該流動(dòng)介質(zhì)將電荷載流子(charge carrier)隨它一起攜帶并且流過(guò)磁場(chǎng)。磁流量計(jì)使用法拉第的感應(yīng)原理，因?yàn)榇艌?chǎng)由用于生成磁場(chǎng)的單元產(chǎn)生，該單元通常具有被供應(yīng)電流并且至少部分地引入(lead through)測(cè)量管的兩個(gè)磁線圈，其中生成的磁場(chǎng)具有與流向垂直傳播(run)的至少一個(gè)分量。在磁場(chǎng)內(nèi)，流動(dòng)介質(zhì)的每個(gè)體積元(volume element)(流動(dòng)介質(zhì)具有在這一體積元中產(chǎn)生的經(jīng)過(guò)流動(dòng)介質(zhì)移動(dòng)的場(chǎng)強(qiáng)并且具有某一數(shù)量的電荷載流子)對(duì)于可以經(jīng)由電極測(cè)量的測(cè)量電壓有貢獻(xiàn)。

盡管如上文提到的那樣已經(jīng)有數(shù)十年并且在幾乎不計(jì)其數(shù)的實(shí)施例中廣泛已知磁流量計(jì)，但是關(guān)于磁流量計(jì)仍需改進(jìn)并且改進(jìn)是可能的。因而本發(fā)明的目的是關(guān)于其能力來(lái)改進(jìn)介紹中描述的磁流量計(jì)，該能力用于也在很不同的流動(dòng)介質(zhì)中(特別也在攜帶具有大尺寸的固體的液體介質(zhì)中)實(shí)現(xiàn)流量測(cè)量的相當(dāng)準(zhǔn)確度。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的磁流量計(jì)是首創(chuàng)和本質(zhì)的，其中測(cè)量管的入口段由兩段形成，并且在流向方面，第一段具有在流向上增加的橫截面，并且第二段具有在流向上減少的橫截面。

在已知的磁流量計(jì)中，其中測(cè)量管具有入口段、出口段和在入口段與出口段之間的測(cè)量長(zhǎng)度，入口段具有在流向上減少的橫截面，并且出口段具有在流向上增加的橫截面。對(duì)照而言，在根據(jù)本發(fā)明的磁流量計(jì)中，具有第一段的入口段始于在流向上增加的橫截面。

在根據(jù)本發(fā)明的磁流量計(jì)中，測(cè)量管的入口段的第一段可以按照1：5至1：2的比、優(yōu)選地按照約1：3的比在輸入側(cè)上比在輸出側(cè)上具有更小的橫截面。具體而言，測(cè)量管的入口段的第一段可以在輸入側(cè)上具有15mm的直徑并且在輸出側(cè)上具有25mm的直徑。

磁流量計(jì)特別適合用于在旋轉(zhuǎn)填充機(jī)中用于確定容器(諸如瓶或者罐)的填充水平。它可以位于產(chǎn)品供應(yīng)與填充閥之間，但是也可以是填充閥的部分。在本申請(qǐng)中，使用可以在其量、密度、濃度上、特別是在它們的粘性、傳導(dǎo)率和速率上不同的至少兩個(gè)流動(dòng)介質(zhì)來(lái)發(fā)生流量測(cè)量。具體而言，介質(zhì)可以包含纖維、粒子、水果或者蔬菜片或者谷物。