用于磁感應(yīng)流量計的測量管的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于磁感應(yīng)流量計的測量管和具有該測量管的磁感應(yīng)流量計，所述測量管包括承載管(33，53，62，73，103)，設(shè)置在所述承載管(33，53，62，73，103)中的襯墊(52，72，102)，其特征在于，該測量管具有至少一個終端支撐襯套(59，79，108)，其由多孔材料制成，用于將襯墊(52，72，102)錨固在載運管(33，53，62，73，103)上。
【專利說明】
用于磁感應(yīng)流量計的測量管
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及權(quán)利要求1的前述部分中限定的測量管和權(quán)利要求13的前述部分中限定的磁感應(yīng)流量測量設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在用于磁感應(yīng)流量測量設(shè)備的測量管的情況下，塑料測量管是眾所周知的，但是對于多數(shù)零件，使用具有金屬尤其是鋼支撐管的測量管。但是，在后一種情況下，存在測量管的材料導電的問題。為了使電壓能夠分接在測量電極上，測量管必須是電絕緣的。為此，通常使用絕緣塑料層，即所謂的襯墊(liner)。但是，這種材料與金屬表面的粘附不是最佳的。此外，襯墊在過程條件下可能機械變形。
[0003]因此，插入穿孔片材，其用作襯墊材料的強化裝置。該強化裝置被插入到支撐管中并且增強襯墊材料。
【申請人】的DE102008054961A1公開了這種穿孔片材的若干可能的變體，例如，僅具有區(qū)段式穿孔的片材。
[0004]主題為將襯墊錨固在支撐管中。在上述DE102008054961中描述了錨固機會。在這樣的情況下，通過壓配合將強化裝置固定到測量管，使得僅通過壓縮而不通過材料結(jié)合連接將強化裝置固定在支撐管中。
[0005]該變體已基本證明其自身是實用的和成本效益的，并且能夠以小的制造工作量完成。但是，經(jīng)過較長時間段后，穿孔片材的壓應(yīng)力可能減小，并且然后具有穿孔片材的襯墊可能轉(zhuǎn)動到測量管中。
[0006]DE102008054961A1中描述了錨固的另一機會。在這種情況下，考慮的是被制造為半殼體的兩個強化裝置，其能夠被制造為穿孔片材。這些強化裝置經(jīng)由焊接突片通過材料結(jié)合連接被最終固定到測量管。
[0007]穿孔片材的焊接通常來說具有如下缺點，即在穿孔片材和支撐管之間僅留下很小的空間用于澆鑄襯墊材料。在穿孔片材和支撐管之間存在溫度差異的情況下，熱膨脹差異可能導致經(jīng)過較長操作時段后焊接位置松動。
[0008]此外，在US5，773，723A1和US2008/0196510A1中公開了用于增強襯墊的格柵，其同樣被具體化為在支撐管中以穿孔片或格柵形式的強化裝置。其中也描述了增強的功能。然而，能夠從附圖中看出，這些強化裝置并不錨固到支撐管，相反地，而是嵌入在襯墊中而不進行錨固。
[0009]在橡膠襯墊、PFA或PTFE襯墊的情況下，這些形式眾所周知僅是與載運測量管極其弱的粘結(jié)結(jié)合。因此，由于沒有提供襯墊的額外錨固，所以使用時間越長，測量管中襯墊的不期望的扭轉(zhuǎn)就可能越嚴重。
[0010]EP1039269A1中描述了對穿孔片材進行支撐的替代性機會。在這種情況下，燒結(jié)材料被連續(xù)分布在支撐管中并且形成管狀強化裝置，該管狀強化裝置幾乎在支撐管的整個內(nèi)表面上延伸。襯墊的材料能夠滲透和錨固在松散的、粒狀的、各自是泡沫狀的燒結(jié)材料的孔隙中。原位燒結(jié)提供支撐燒結(jié)材料與鋼支撐管的非常良好的結(jié)合。
[0011]然而，燒結(jié)材料相當昂貴并且此外在生產(chǎn)過程上實施復雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]從上述現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的目的是提供一種用于磁感應(yīng)流量測量設(shè)備的測量管，在此情況下，實施了襯墊的替代性的、成本效益的和更可靠的錨固，以及在連接到過程連接件的情況下的高泄漏抗性。
[0013 ] 本發(fā)明通過權(quán)利要求1中限定的測量管和權(quán)利要求13中限定的磁感應(yīng)流量測量設(shè)備來實現(xiàn)該目的。
[0014]用于磁感應(yīng)流量測量設(shè)備的本發(fā)明的測量管包括支撐管和布置在支撐管中的襯墊，其中測量管具有至少一個多孔材料的終端支撐襯套，用于將襯墊錨固到支撐管。
[0015]多孔材料可以基本上是塑料，例如開孔(opencelled)的塑料泡沫，或陶瓷例如泡沫陶瓷，或具有孔隙的燒結(jié)金屬。
[0016]支撐襯套可被設(shè)置成燒結(jié)到支撐管的材料中，或者優(yōu)選地作為單獨的部件。
[0017]與其中支撐管具有完全由燒結(jié)材料形成的襯墊的EP1039269A1不同，在本發(fā)明的實施例的情況下，僅使用支撐襯套，因此使用的是插入部件，而不是被原位燒結(jié)在整個測量管長度上的層。
[0018]已經(jīng)令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，這樣的終端支撐襯套足以將襯墊鎖定到測量管。同時，使用支撐襯套意味著在制造中顯著減小的努力，從而相對于應(yīng)用材料的結(jié)果既節(jié)約時間又節(jié)約成本。在這種情況下，支撐襯套可以尤其被用作專門預制零件并且不必形成在支撐管中。
[0019]本發(fā)明的有利實施例是從屬權(quán)利要求的主題。
[0020]有利的是當燒結(jié)襯套被引入到測量管一一尤其是支撐管一一的端部區(qū)域中的凹部中。除其它之外，這使得能夠緊湊執(zhí)行總體構(gòu)造。
[0021]支撐襯套的材料有利地是燒結(jié)金屬，尤其是燒結(jié)青銅。這種材料不會在燒結(jié)過程中熔融成致密的材料，而是相反地，維持足夠的孔隙率。同時，與塑料相比，金屬通常在機械上更有抗性并且可加載熱。泡沫陶瓷通常硬且有抗性，但往往在面對振動和熱膨脹時破裂。因此，這種測量管的應(yīng)用將受到限制。與此相反，尤其是燒結(jié)青銅非?？尚小Ｓ捎诮饘俚难诱剐?，振動不會導致材料斷裂。
[0022]有利的是，當支撐襯套的材料由小的球體形成，這些球體通過燒結(jié)過程彼此連接，在這種情況下，球體之間的空隙形成孔隙。以這種方式，進一步提高對壓縮負載的抗性能夠?qū)崿F(xiàn)。正是這種功能在測量管上具有密封條的實施例的情況下非常重要。尤其優(yōu)選的是當小的燒結(jié)球體是青銅球體。
[0023]對于用于連接襯墊的最佳孔隙尺寸，小的燒結(jié)球體應(yīng)具有0.1mm以上的直徑。
[0024]在各種情況下，支撐管有利地終端覆蓋有襯墊的材料的卷邊，以形成用于過程連接件的止動部。襯墊的彈性可變形性造成特別高的密封狀態(tài)。因此，該襯墊可以直接用作止動表面，并且在連接過程管道的情況下在機械壓力下以密封件的方式變形。
[0025]測量管通過其可連接到過程連接件的、每個終端支撐襯套的連接表面，應(yīng)有利地應(yīng)部分或完全地覆蓋有襯墊材料的卷邊，以便因此提供寬闊的密封表面。
[0026]被嵌入在襯墊中的強化裝置，優(yōu)選地是穿孔片材在支撐管的中部區(qū)域中提供進一步的機械穩(wěn)定性。
[0027]為了防止襯墊的扭轉(zhuǎn)，有利的是當螺旋形輪廓被布置在支撐管和強化裝置之間。
[0028]有利的是當支撐襯套具有用于使強化裝置止動的止動表面。以這樣的方式，能夠在軸向方向上限制支撐襯套的移動，并且因此限制襯墊的移動。
[0029]為了更好地將支撐襯套引入到凹部中，有利的是當支撐襯套具有帶有上環(huán)形表面和下環(huán)形表面的環(huán)形形狀，其中上環(huán)形表面面向要連接的過程管道的方向，并且其中支撐襯套在下環(huán)形表面的方向上漸縮變窄。但是，除了在常規(guī)實心金屬襯套的情況下之外，多孔材料可能容易分裂、破裂或變形。因此，同樣在多孔材料的情況下提供這樣的漸縮部或類似的材料形成部不是無關(guān)緊要的。在燒結(jié)金屬的情況下，這可以通過首先將小的球體壓制成形，然后通過在燒結(jié)過程中的熱處理將小的球體彼此連接來實現(xiàn)。
[0030]本發(fā)明的磁感應(yīng)流量測量設(shè)備設(shè)有本發(fā)明的測量管。
【附圖說明】
[0031]現(xiàn)在將基于若干實施例的示例更詳細解釋發(fā)明的主題。附圖如下:
[0032]圖1是用于制造用于磁感應(yīng)流量測量設(shè)備的第一測量管的第一中間產(chǎn)品的剖視圖；
[0033]圖1A是圖1的詳細視圖；
[0034]圖2是用于制造用于磁感應(yīng)流量測量設(shè)備的第一測量管的第二中間產(chǎn)品的剖視圖；
[0035]圖2A是圖2的詳細視圖；
[0036]圖3是用于磁感應(yīng)流量測量設(shè)備的測量管但不是本發(fā)明的測量管的第一實施例的剖視圖；
[0037]圖3A是圖3的詳細視圖；
[0038]圖4是用于制造用于磁感應(yīng)流量測量設(shè)備的本發(fā)明的測量管的第一中間產(chǎn)品的剖視圖；
[0039]圖4A是圖4的詳細視圖；
[0040]圖5是用于磁感應(yīng)流量測量設(shè)備的本發(fā)明的測量管的第一實施例的剖視圖；
[0041 ]圖5A是圖5的詳細視圖；
[0042]圖6是用于制造本發(fā)明的測量管的第二中間產(chǎn)品的透視圖；
[0043]圖7是用于磁感應(yīng)流量測量設(shè)備的本發(fā)明的測量管的第二實施例的透視圖；
[0044]圖8是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的磁感應(yīng)流量測量設(shè)備的示意性表示；
[0045]圖9是在制造本發(fā)明的測量管的情況下第三中間產(chǎn)品的剖視圖；
[0046]圖1OA是在制造測量管的情況下第四中間產(chǎn)品的剖視圖；
[0047 ]圖1OB是圖1OA的第四中間產(chǎn)品的透視圖；
[0048]圖1OC是圖1OA的第四中間產(chǎn)品的強化裝置的詳細視圖；
[0049]圖1OD是圖1OA的強化裝置和支撐管的詳細視圖；并且
[0050]圖11是用于磁感應(yīng)流量測量設(shè)備的本發(fā)明的測量管的第五實施例的剖視圖。
【具體實施方式】
[0051]磁感應(yīng)流量測量設(shè)備91的構(gòu)造和測量原理基本上是眾所周知的并且被示意性展示在圖8所示的示例中。根據(jù)法拉第感應(yīng)定律，在磁場中移動的導體中感生出電壓。在磁感應(yīng)測量原理的情況下，流動的測量介質(zhì)對應(yīng)于移動導體并且以流速V流經(jīng)測量管94。恒定強度的磁場B由測量管94的相反兩側(cè)的兩個場線圈92產(chǎn)生。與其垂直地位于測量管94的管內(nèi)表面上的是兩個測量電極93，其分接當測量介質(zhì)流經(jīng)測量管94時產(chǎn)生的電壓Ue。測量電極的間隔被稱為L。感應(yīng)電壓Ue與流速V成比例，并且因而與測量介質(zhì)的體積流量Q成比例，體積流量Q可以通過估算單元95計算。由場線圈產(chǎn)生的磁場B形成具有交替極性的電流電平I的計時直流。這確保了穩(wěn)定的零點，并且使測量結(jié)果對于多相材料、在液體中的不均勻性或更低電導率的影響不敏感。具有兩個以上的場線圈和其它幾何布置的磁感應(yīng)流量測量設(shè)備是已知的。
[0052]在用于磁感應(yīng)流量測量設(shè)備的測量管的情況下，塑料測量管是眾所周知的，但是對于多數(shù)零件，使用具有金屬尤其是鋼支撐管的測量管。但是，在后一種情況下，存在測量管的材料導電的問題。為了使電壓能夠分接在測量電極上，測量管必須是電絕緣的。為此，通常使用絕緣塑料層，即所謂的襯墊。
[0053]用于這些目的的各種襯墊材料對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是已知的。合適的襯墊材料包括PUR、PTFE、PFE和橡膠材料，如橡膠，尤其是乙烯橡膠。然而，這些材料與金屬表面的粘附不是最佳的。此外，襯墊材料可能變形。
[0054]因此，應(yīng)用穿孔片材，其用作襯墊材料的強化裝置。該強化裝置被插入到支撐管中并且支撐襯墊材料。發(fā)明人的DE102008054961A1公開了這種穿孔片材的若干可能實施例，例如，僅在其某些區(qū)段具有穿孔的片材。但是，穿孔片材也能夠被連續(xù)穿孔，諸如本文中如圖2中所示。
[0055]圖3示出不是本發(fā)明的測量管21的實施例的示例。測量管21具有測量管軸線M并且包括支撐管23 ο支撐管23優(yōu)選地是實心金屬管，尤其優(yōu)選地由鋼，尤其是不銹鋼制造。但是，支撐管的材料不排他性地限于金屬材料。
[0056]支撐管23包括面向測量管軸線M并且具有螺旋形輪廓26的內(nèi)表面。
[0057]螺旋形輪廓26也能夠可替代地由布置成抵靠支承管(supportingtube)的內(nèi)表面的單獨的部件提供。用于此的可以是存在在支承管中的彈簧元件或插入件，尤其優(yōu)選地是與支承管連接的彈簧元件或插入件。由單獨的部件，例如彈簧元件或插入形成的單元，和支承管包括在本發(fā)明意義上的支撐管(support tube) ο
[0058]螺旋形輪廓包括一一例如在螺紋的情況下通常自然是一一凹進部分。此凹進區(qū)域或凹陷可以例如具體化為例如環(huán)繞溝槽，類似于螺紋。在彈簧元件的情況下，凹進區(qū)域被具體化成比螺釘?shù)耐ǔ喜鄣那闆r下寬。螺旋的性質(zhì)在于其斜率，螺旋的旋轉(zhuǎn)通過斜率在軸線方向上傳播，在此軸線為測量管軸線M。
[0059]在朝向測量管軸線M的半徑方向上，支撐管包括強化裝置25，其優(yōu)選地被具體化為圓筒形。強化裝置25可以被具體化為，例如，格柵或網(wǎng)絡(luò)。強化裝置25的優(yōu)選實施例是片材，其至少在某些區(qū)域中具有穿孔。
[0060]在尤其優(yōu)選的實施例中，片材是穿孔片材，在此情況下，穿孔分布在穿孔片材的整個長度上。以這種方式，保證了襯墊層22中穿孔片材的一致結(jié)合。
[0061]強化裝置25優(yōu)選地包括材料間斷。在金屬片材的情況下，材料間斷是在金屬片材中的孔。在網(wǎng)絡(luò)或格柵的情況下，材料間斷是網(wǎng)孔。
[0062]襯墊尤其由灌裝材料組成。終端布置在強化裝置25的兩端的是襯墊的材料的加厚部24。強化裝置25被終端框在加厚部24中。
[0063]在圖3中，強化裝置25抵靠螺旋形輪廓26放置。然而，也能夠?qū)娀b置25與螺旋形輪廓26間隔開。該分離可取決于測量管32的公稱直徑從幾微米變化至數(shù)毫米。
[0064]圖1-8僅是示意性表示。螺旋形輪廓26的凹部同樣部分或完全填充有襯墊材料。在其中強化裝置25被具體化為片材的圖3的實施例中，片材的孔填充有襯墊材料。因此，在灌封材料作為襯墊材料的情況下，襯墊材料被澆鑄在片材周圍。以這種方式，在襯墊22中實現(xiàn)強化裝置25的尤其有利的結(jié)合。
[0065]就過程管線被連接到測量管21來說，過程管線抵接加厚材料24。同時，襯墊材料的軸向移動被阻止。因此，襯墊22和強化裝置25相對于支撐管23的軸向移位被排除。
[0066]由于螺旋形輪廓26與襯墊材料22的軸向鎖定組合，所以在測量管中也不能發(fā)生襯墊的扭轉(zhuǎn)，因為在由于連續(xù)凹部的斜率而軸向鎖定的情況下，在凹部中襯墊材料和強化裝置的復合物的扭轉(zhuǎn)運動同樣被阻止。
[0067]從而，與之前的解決方案相比，螺旋形輪廓使得能夠具有成本效益，并且同時獲得用于防止襯墊材料22和強化裝置25在支撐管23中扭轉(zhuǎn)的可靠裝置。
[0068]圖1和2示出在制造上述測量管的情況下的個別中間產(chǎn)品。但是，在圖1和圖2中示出和解釋的細節(jié)也可以適用于本發(fā)明的測量管。
[0069]圖1示出具有支撐管3的中間產(chǎn)品I。支撐管具有兩個端部區(qū)段A和C以及中間區(qū)段B。在各種情況下，該支撐管3包括用于連接過程連接件的終端形成段2。在支撐管3的至少中間區(qū)段B中的結(jié)構(gòu)2之間延伸的是螺旋形輪廓6。該螺旋形輪廓6可以，例如，通過螺紋車刀引入到支撐管3的內(nèi)表面。因此，該輪廓可以被認為是螺母的螺紋。
[0070]圖1的支撐管3包括用于磁感應(yīng)流量測量設(shè)備的測量電極和磁線圈的錨固位置5和
10。由于磁感應(yīng)流量測量設(shè)備的構(gòu)造和測量原理基本上是眾所周知的(參照圖8)，所以這些部件已經(jīng)為了不影響解釋本發(fā)明的核心方面而被省略。
[0071]此外，圖1的支撐管3包括用于另一電極例如MSM電極的連接件9，MSM電極用于監(jiān)測測量管的填充水平。MSM電極也是已知的，其能夠補充地確定介質(zhì)的溫度。
[0072]該輪廓具有——諸如在螺旋形形狀的情況下通常的——斜率。這在該輪廓的唇緣4處尤其明顯。但是，在這種情況下，斜率在圖1和IA的示意性表示中相當小。
[0073]此外，支撐管3在其端部區(qū)域包括內(nèi)徑的加寬部7，在此為臺階狀加寬部。這些區(qū)域用作連接區(qū)域，過程連接件可以被塞入或旋入其中。過程連接件可以被補充地緊密焊接。此夕卜，支撐管3在端部區(qū)域中包括環(huán)繞溝槽8，用于在其外表面上容納密封環(huán)。
[0074]圖2示出在制造測量管的情況下的中間產(chǎn)品11。所包括的是本質(zhì)上以與圖1等同的構(gòu)造來具體化的支撐管13，其具有兩個端部區(qū)段A和C與中間區(qū)段B，以及具有螺旋形輪廓16，其至少在支撐管13的中部區(qū)域B中沿內(nèi)表面延伸。插入在支撐管13中的是強化裝置15一一在此具有穿孔片材的形式。強化裝置25包括以孔的形式的材料間斷18。布置在端部區(qū)域A和C中的是用于容納過程連接件的結(jié)構(gòu)12。
[0075]此外，在各種情況下，支撐管13的端部區(qū)域A和C具有環(huán)形凹部17，從而與中間區(qū)段B中的間隔相比，使強化裝置15和支撐管13的終端區(qū)域之間存在增加的間隔。這種增加的間隔用于容納增加量的襯墊材料和/或用于容納用于支撐襯墊材料的軸向止動部的支撐環(huán)。
[0076]從圖2的中間產(chǎn)品11出發(fā)，這然后可以設(shè)有襯墊材料22的襯墊層。這可以被引入為灌封材料。在這種情況下，灌封材料流經(jīng)孔18并流入到螺旋形輪廓26、16或6的凹部中。一旦硬化，則襯墊具有螺旋形輪廓6、16、26的形狀。因此，并入有強化裝置的襯墊22在其硬化之后具有像中空螺釘?shù)男螤睢?br>[0077]圖5示出本發(fā)明的測量管51的第一實施例。測量管51包括在內(nèi)表面上具有螺旋形輪廓56的支撐管53。此外，測量管51包括強化裝置55，其被嵌入在襯墊52中。襯墊滲透設(shè)置在強化裝置55中的孔，并延伸到螺旋形輪廓56的凹陷中。
[0078]在終端上，強化裝置55通過止動部形式的圓筒形支撐襯套59貼附在其環(huán)形端部。以這種方式，防止了強化裝置55的軸向移動并因而也防止了襯墊52的軸向移動。支撐襯套59在每個端部處由燒結(jié)材料構(gòu)成。這是有利的，因為燒結(jié)材料的孔隙為襯墊材料提供大量的錨定表面。
[0079]襯墊材料54同樣以襯墊材料的卷邊形式布置在支撐襯套59上。朝著過程連接件變寬的、襯墊材料的材料的終端卷邊作用為密封條。在這種情況下，襯墊材料位于過程連接件和支撐管53之間。通常用作襯墊材料的是彈性體。在上述位置處以材料的卷邊的形式，這作用為密封環(huán)，并防止在測量管51和過程連接件之間的界面處介質(zhì)的泄漏。
[0080]燒結(jié)材料的支撐襯套59在沒有相應(yīng)支撐的情況下賦予密封條比簡單的材料卷邊，諸如例如圖3中的襯墊材料的卷邊24本質(zhì)上更多的機械穩(wěn)定性。
[0081]圖4示出在制造圖5的測量管的情況下的中間產(chǎn)品31。圖4中所示是支撐管33、強化裝置35和位于二者之間的螺旋形輪廓36的構(gòu)造。燒結(jié)材料的支撐襯套在圖4中同樣可見。相應(yīng)的襯墊未繪制在圖4中?；趫D4和圖4a，現(xiàn)在將更加詳細的探討多孔材料的支撐襯套的優(yōu)選實施例。
[0082]多孔材料可以基本上是的塑料，例如，開孔的塑料泡沫，或陶瓷例如泡沫陶瓷，或具有孔隙的燒結(jié)金屬。
[0083]與在其中支撐管具有完全由燒結(jié)材料形成的襯墊的EP1039269A1中不同，在本發(fā)明的實施例的情況下，僅使用支撐襯套，因此使用插入部件，并且在整個測量管長度上沒有使用任何原位燒結(jié)層。
[0084]已經(jīng)令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，這樣的終端支撐襯套足以將襯墊鎖定到測量管。同時，使用支撐襯套意味著在制造中顯著減小的努力，從而相對于應(yīng)用材料的結(jié)果既節(jié)約時間又節(jié)約成本。在這種情況下，支撐襯套可以尤其被用作專門預制零件并且不必形成在支撐管中。
[0085]如在圖4和圖5中指示的，燒結(jié)襯套在支撐管的端部區(qū)域中被引入到凹部37中。除其它之外，這還有利地使得能夠緊湊執(zhí)行總體構(gòu)造。
[0086]支撐襯套的材料有利地是燒結(jié)金屬，尤其是燒結(jié)青銅。這種材料不會在燒結(jié)過程中熔融成致密的材料，而是相反地，維持足夠的孔隙率。同時，與塑料相比，金屬通常在機械上更有抗性并且可加載熱。泡沫陶瓷通常硬且有抗性，但往往在面對振動和熱膨脹時破裂。因此，這種測量管的應(yīng)用將受到限制。與此相反，尤其是燒結(jié)青銅非常可行。由于金屬的延展性，振動不會導致材料斷裂。特別有利的是，當支撐襯套的材料由小的球體形成，這些球體通過燒結(jié)過程彼此連接，在這種情況下，球體之間的空隙形成孔隙。以這種方式，進一步提高對壓縮負載的抗性能夠?qū)崿F(xiàn)。正是這種功能在測量管上具有密封條的實施例的情況下非常重要。尤其優(yōu)選的是當小的燒結(jié)球體是青銅球體。對于用于連接襯墊的最佳孔隙尺寸，小的燒結(jié)球體應(yīng)具有0.1mm以上的直徑。
[0087]在各種情況下，支撐管有利地終端覆蓋有襯墊材料的卷邊，以形成用于過程連接件的止動部。襯墊的彈性可變形性造成特別高的密封狀態(tài)。因此，該襯墊可以直接用作止動表面，并且在連接過程管道的情況下在機械壓力下以密封件的方式變形。測量管通過其可連接到過程連接件的、每個終端支撐襯套的連接表面，應(yīng)有利地部分或完全地覆蓋有襯墊材料的卷邊，以便因此提供寬闊的密封表面。
[0088]支撐襯套具有環(huán)形形狀，該環(huán)形形狀具有上環(huán)形表面43和下環(huán)形表面44。下環(huán)形表面44被布置在環(huán)形凹部37內(nèi)，并且抵接支撐管的壁。上環(huán)形表面面向要連接過程管道的方向。隨后布置在該上環(huán)形表面上的是襯墊的材料的卷邊。支撐襯套59在下環(huán)形表面44的方向上漸縮變窄。漸縮部41造成該下環(huán)形表面44小于上環(huán)形表面43。這使得能夠更好地將支撐襯套59引入到環(huán)形凹部37中。但是，除了在常規(guī)實心金屬襯套的情況下之外，多孔材料可能容易分裂、破裂或變形。因此，同樣在多孔材料支撐襯套的情況下提供這樣的漸縮部或類似的材料形成部不是無關(guān)緊要的。在燒結(jié)金屬的情況下，這可以通過首先將小的球體壓制成形，然后通過在燒結(jié)過程中的熱處理將小的球體彼此連接來實現(xiàn)。
[0089]此外，支撐襯套59包括周緣腿部40，其在測量管軸線M的方向上從基體45徑向突出。該腿部包括止動表面42，用于與強化裝置35抵接。在這樣的情況下，腿部40從基體45突出與強化裝置的厚度一一尤其是穿孔片材的片材厚度相等的量。以這種方式，實現(xiàn)一致的、齊平的表面。
[0090]此外，支撐管33的凹部37包括倒角39，這使得能夠更好地將支撐襯套59引入到凹部37中。
[0091]圖6示出在制造根據(jù)圖5的測量管的情況下的中間產(chǎn)品61。所包括的是支撐管62和強化裝置65，強化裝置65可被軸向引入到支撐管62中。在這種情況下，也可看到被引入到支撐管62中的螺旋形輪廓。強化裝置65在此僅示意性示出。它實際上是具有多個孔的穿孔片材。然后，通過注塑插口 64能夠從強化裝置65兩側(cè)引入襯墊，從而既在支撐管62和強化裝置65之間，又在強化裝置65上的測量管內(nèi)部中引入襯墊。在這種情況下，襯墊材料滲透到支撐管62的輪廓的孔中。以這樣的方式，使得通過支撐襯套59在同時軸向鎖定襯墊的情況下防止襯墊的扭轉(zhuǎn)。在這樣的情況下，強化裝置65被嵌入在襯墊材料中。
[0092]圖7示出的測量管71的另一實施例。這是具有減小的測量管橫截面的測量管。支撐管73以恒定內(nèi)徑具有螺旋形輪廓76。布置在支撐管73內(nèi)的是強化裝置75。該強化裝置具有圓筒形基本形式。然而，與圓筒形不同，強化裝置75的內(nèi)徑朝向其半長減小。由此在支撐管73和強化裝置75之間形成中間空間80，該中間空間80填充襯墊材料。該中間空間80在圖7中未被填充，以更好地觀察螺旋形輪廓76。圖7的強化裝置同樣包括材料間斷，例如孔，并且因此，變成環(huán)繞有襯墊材料。最內(nèi)層72同樣是襯墊材料。類似于圖5，圖7的測量管71還包括終端支撐襯套79。這些襯套覆蓋有面朝過程連接件的襯墊材料的卷邊74，以提供形態(tài)和壓力穩(wěn)定的密封條。圖7所示的測量管可被尤其用于具有短入口段的磁感應(yīng)流量測量設(shè)備。在這種情況下，在強化裝置的端部區(qū)域以及中部區(qū)域中通過螺旋形輪廓實現(xiàn)了襯墊的扭曲防止。
[0093]圖9示出在制造測量管的情況下中間產(chǎn)品81的實施例的又一示例。在這種情況下，螺旋形輪廓86與實施例的前述示例相比具有較少的凹進區(qū)域。除其它之外，這是由于如下事實，即在實施例的該示例中，螺旋形輪廓的螺旋角α更陡。以這種方式，襯墊材料延伸到較少的凹進區(qū)域中。另一方面，在旋轉(zhuǎn)動作的情況下螺旋角的斜率防止過大的公差范圍。優(yōu)選的折衷方案具有0.25 %和7 %之間的斜率。
[0094]圖10A-D示出在制造測量管的情況下中間產(chǎn)品121的另一實施例。本實施例具有類似于圖4的基本構(gòu)造。它包括在內(nèi)表面上具有螺旋形輪廓126的支撐管123和可插入其中的強化裝置125。與實施例的前述示例相反，強化裝置125包括側(cè)向端部突起130，其徑向遠離測量管軸線延伸，并提供用于錨固在螺旋形輪廓中。這些突起尤其可以布置在強化裝置125的終端四分之一中。在制造中，強化裝置首先被推動直到突起130，然后通過旋轉(zhuǎn)運動被固定。在這種情況下，突起130接合螺旋形輪廓126。以這種方式，獲得附加的軸向、機械錨固，其提供在引入襯墊之前定位強化裝置的優(yōu)點。
[0095]圖11示出用于磁感應(yīng)流量測量設(shè)備的測量管101的另一實施例，在這種情況下，其具有參考電極110的不對稱布置。測量管包括入口區(qū)域111和出口區(qū)域112，與測量管的中部區(qū)域相比二者具有更大的入口和出口內(nèi)徑。測量管101包括具有帶有螺旋形成的輪廓106的內(nèi)表面的中間支撐管103和布置在其中的強化裝置105。該強化裝置105在其中具有孔。襯墊102將強化裝置連接到支撐管103的內(nèi)表面。中間支撐管103在前方和后方區(qū)域中過渡到兩個焊接上的凸緣區(qū)段104中。襯墊材料109位于它們的過程連接件面向表面中的每個表面上。襯墊材料109例如能夠擴口成與測量管軸線M成90°延伸。在各種情況下，通過壓縮燒結(jié)材料108的支撐襯套約束圖11中的密封條。
[0096]在前述示例中，襯墊通常被布置在螺旋形輪廓和強化裝置之間。然而，在本發(fā)明的上下文中，還能夠提供具有外螺紋的強化裝置，并將強化裝置旋入到螺旋形輪廓中。在這種情況下，強化裝置直接抵靠螺旋形輪廓。在這種情況下，能夠在引入一一在此是旋入一一強化裝置期間或之后將襯墊向內(nèi)引入在強化裝置上。
[0097]附圖標記列表
[0098]1,11,31,61,81,121中間產(chǎn)品
[0099]2，12用于過程連接件的形成段
[0100]3,13,23,33,53,62,73,103 支撐管
[0101]4輪廓唇緣
[0102]5錨固位置
[0103]6,16,26,36,56,76,86,106,126 螺旋形輪廓
[0104]7加寬部
[0105]8凹部
[0106]9連接件
[0107]10錨固位置
[0108]15,25,35,55,65,125強化裝置
[0109]17,37凹部
[0110]18材料間斷
[0111]21,51,71,101測量管
[0112]22,52,72,102襯墊 / 襯墊層
[0113]24,74加厚材料/材料卷邊
[0114]27材料中的凹部
[0115]39倒角
[0116]40周緣腿部
[0117]41漸縮部
[0118]42止動表面
[0119]43上環(huán)形表面
[0120]44下環(huán)形表面
[0121]45基體
[0122]54,109襯墊
[0123]59,79,108支撐襯套
[0124]64注塑插口
[0125]80中間空間
[0126]91磁感應(yīng)流量測量設(shè)備
[0127]92場線圈
[0128]93測量電極
[0129]94測量管
[0130]111入口區(qū)域
[0131]112出口區(qū)域
[0132]130突起
[0133]A支撐管的端部區(qū)段
[0134]B支撐管的中部區(qū)段
[0135]C支撐管的端部區(qū)段
[0136]M測量管軸線
[0137]α螺旋角
【主權(quán)項】
1.一種用于磁感應(yīng)流量測量設(shè)備的測量管，所述測量管包括支撐管(33，53，62，73，103)和布置在所述支撐管(33，53，62，73，103)中的襯墊(52，72，102)，其特征在于: 所述測量管具有至少一個多孔材料的終端支撐襯套(59，79，108)，用于將所述襯墊(52，72，102)錨固到所述支撐管(33，53，62，73，103)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量管，其特征在于，所述燒結(jié)襯套(59，79，108)被引入到所述測量管——尤其是所述支撐管(33，53，62，73，103)——的端部區(qū)域(A，C)中的凹部(37)中。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測量管，其特征在于，所述支撐襯套的材料是燒結(jié)金屬，尤其是燒結(jié)青銅。4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的測量管，其特征在于，所述支撐襯套的材料由小的球體形成，所述球體通過燒結(jié)過程彼此連接，其中，所述球體之間的空隙形成孔隙。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的測量管，其特征在于，所述小的燒結(jié)球體是青銅球體。6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的測量管，其特征在于，所述小的燒結(jié)球體具有大于0.1mm的直徑。7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的測量管，其特征在于，在各種情況下，所述支撐管被終端覆蓋有所述襯墊的材料的卷邊(24，74)，以便形成用于過程連接件的止動部。8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的測量管，其特征在于，每個終端支撐襯套(59，79，108)的連接面被襯墊材料的卷邊(24，74)部分地或完全覆蓋，所述測量管(51，71，1I)通過所述連接面可連接到過程連接件。9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的測量管，其特征在于，強化裝置(15，25，35，55，65,125),優(yōu)選地是穿孔片材，被嵌入在所述襯墊中。10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的測量管，其特征在于，螺旋形輪廓(36，56，76，86，106，126)被布置在所述支撐管(33，53，62，73，103)和所述強化裝置(35，55，65，125)之間。11.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的測量管，其特征在于，所述支撐襯套(59，79，108)具有用于使所述強化裝置(35，55，65，125)止動的止動表面(42)。12.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的測量管，其特征在于，所述支撐襯套具有帶有上環(huán)形表面(43)和下環(huán)形表面(44)的環(huán)形形狀，其中，所述上環(huán)形表面(44)面向要連接的過程管道的方向，并且其中，所述支撐襯套(59，79，108)在所述下環(huán)形表面(44)的方向上漸縮變窄。13.一種磁感應(yīng)流量測量設(shè)備，具有根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的測量管。
【文檔編號】G01F15/00GK105829837SQ201480068202
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2014年11月14日
【發(fā)明人】維爾納·沃爾格穆特, 弗蘭克·沃伊特
【申請人】恩德斯+豪斯流量技術(shù)股份有限公司