用于磁感應(yīng)流量計(jì)的測(cè)量管的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及用于磁感應(yīng)流量計(jì)的測(cè)量管和具有該測(cè)量管的磁感應(yīng)流量計(jì)，所述測(cè)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(cè)量管具有至少一個(gè)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(yùn)管(33，53，62，73，103)上。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
用于磁感應(yīng)流量計(jì)的測(cè)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(cè)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(cè)量設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在用于磁感應(yīng)流量測(cè)量設(shè)備的測(cè)量管的情況下，塑料測(cè)量管是眾所周知的，但是對(duì)于多數(shù)零件，使用具有金屬尤其是鋼支撐管的測(cè)量管。但是，在后一種情況下，存在測(cè)量管的材料導(dǎo)電的問(wèn)題。為了使電壓能夠分接在測(cè)量電極上，測(cè)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(guò)程條件下可能機(jī)械變形。
[0003]因此，插入穿孔片材，其用作襯墊材料的強(qiáng)化裝置。該強(qiáng)化裝置被插入到支撐管中并且增強(qiáng)襯墊材料。
【申請(qǐng)人】的DE102008054961A1公開(kāi)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(jī)會(huì)。在這樣的情況下，通過(guò)壓配合將強(qiáng)化裝置固定到測(cè)量管，使得僅通過(guò)壓縮而不通過(guò)材料結(jié)合連接將強(qiáng)化裝置固定在支撐管中。
[0005]該變體已基本證明其自身是實(shí)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(guò)較長(zhǎng)時(shí)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(dòng)到測(cè)量管中。
[0006]DE102008054961A1中描述了錨固的另一機(jī)會(huì)。在這種情況下，考慮的是被制造為半殼體的兩個(gè)強(qiáng)化裝置，其能夠被制造為穿孔片材。這些強(qiáng)化裝置經(jīng)由焊接突片通過(guò)材料結(jié)合連接被最終固定到測(cè)量管。
[0007]穿孔片材的焊接通常來(lái)說(shuō)具有如下缺點(diǎn)，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(dǎo)致經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)操作時(shí)段后焊接位置松動(dòng)。
[0008]此外，在US5，773，723A1和US2008/0196510A1中公開(kāi)了用于增強(qiáng)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(qiáng)化裝置。其中也描述了增強(qiáng)的功能。然而，能夠從附圖中看出，這些強(qiáng)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(jìn)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(yùn)測(cè)量管極其弱的粘結(jié)結(jié)合。因此，由于沒(méi)有提供襯墊的額外錨固，所以使用時(shí)間越長(zhǎng)，測(cè)量管中襯墊的不期望的扭轉(zhuǎn)就可能越嚴(yán)重。
[0010]EP1039269A1中描述了對(duì)穿孔片材進(jìn)行支撐的替代性機(jī)會(huì)。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(qiáng)化裝置，該管狀強(qiáng)化裝置幾乎在支撐管的整個(gè)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(dāng)昂貴并且此外在生產(chǎn)過(guò)程上實(shí)施復(fù)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(cè)量設(shè)備的測(cè)量管，在此情況下，實(shí)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(guò)程連接件的情況下的高泄漏抗性。
[0013 ] 本發(fā)明通過(guò)權(quán)利要求1中限定的測(cè)量管和權(quán)利要求13中限定的磁感應(yīng)流量測(cè)量設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)該目的。
[0014]用于磁感應(yīng)流量測(cè)量設(shè)備的本發(fā)明的測(cè)量管包括支撐管和布置在支撐管中的襯墊，其中測(cè)量管具有至少一個(gè)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(kāi)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(dú)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(shí)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(gè)測(cè)量管長(zhǎng)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(cè)量管。同時(shí)，使用支撐襯套意味著在制造中顯著減小的努力，從而相對(duì)于應(yīng)用材料的結(jié)果既節(jié)約時(shí)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(zhuān)門(mén)預(yù)制零件并且不必形成在支撐管中。
[0019]本發(fā)明的有利實(shí)施例是從屬權(quán)利要求的主題。
[0020]有利的是當(dāng)燒結(jié)襯套被引入到測(cè)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(huì)在燒結(jié)過(guò)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(shí)，與塑料相比，金屬通常在機(jī)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(duì)振動(dòng)和熱膨脹時(shí)破裂。因此，這種測(cè)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(dòng)不會(huì)導(dǎo)致材料斷裂。
[0022]有利的是，當(dāng)支撐襯套的材料由小的球體形成，這些球體通過(guò)燒結(jié)過(guò)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(jìn)一步提高對(duì)壓縮負(fù)載的抗性能夠?qū)崿F(xiàn)。正是這種功能在測(cè)量管上具有密封條的實(shí)施例的情況下非常重要。尤其優(yōu)選的是當(dāng)小的燒結(jié)球體是青銅球體。
[0023]對(duì)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(guò)程連接件的止動(dòng)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(dòng)表面，并且在連接過(guò)程管道的情況下在機(jī)械壓力下以密封件的方式變形。
[0025]測(cè)量管通過(guò)其可連接到過(guò)程連接件的、每個(gè)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(qiáng)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(jìn)一步的機(jī)械穩(wěn)定性。
[0027]為了防止襯墊的扭轉(zhuǎn)，有利的是當(dāng)螺旋形輪廓被布置在支撐管和強(qiáng)化裝置之間。
[0028]有利的是當(dāng)支撐襯套具有用于使強(qiáng)化裝置止動(dòng)的止動(dòng)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(dòng)，并且因此限制襯墊的移動(dòng)。
[0029]為了更好地將支撐襯套引入到凹部中，有利的是當(dāng)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(guò)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(shí)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(lèi)似的材料形成部不是無(wú)關(guān)緊要的。在燒結(jié)金屬的情況下，這可以通過(guò)首先將小的球體壓制成形，然后通過(guò)在燒結(jié)過(guò)程中的熱處理將小的球體彼此連接來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0030]本發(fā)明的磁感應(yīng)流量測(cè)量設(shè)備設(shè)有本發(fā)明的測(cè)量管。
【附圖說(shuō)明】
[0031]現(xiàn)在將基于若干實(shí)施例的示例更詳細(xì)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(cè)量設(shè)備的第一測(cè)量管的第一中間產(chǎn)品的剖視圖；
[0033]圖1A是圖1的詳細(xì)視圖；
[0034]圖2是用于制造用于磁感應(yīng)流量測(cè)量設(shè)備的第一測(cè)量管的第二中間產(chǎn)品的剖視圖；
[0035]圖2A是圖2的詳細(xì)視圖；
[0036]圖3是用于磁感應(yīng)流量測(cè)量設(shè)備的測(cè)量管但不是本發(fā)明的測(cè)量管的第一實(shí)施例的剖視圖；
[0037]圖3A是圖3的詳細(xì)視圖；
[0038]圖4是用于制造用于磁感應(yīng)流量測(cè)量設(shè)備的本發(fā)明的測(cè)量管的第一中間產(chǎn)品的剖視圖；
[0039]圖4A是圖4的詳細(xì)視圖；
[0040]圖5是用于磁感應(yīng)流量測(cè)量設(shè)備的本發(fā)明的測(cè)量管的第一實(shí)施例的剖視圖；
[0041 ]圖5A是圖5的詳細(xì)視圖；
[0042]圖6是用于制造本發(fā)明的測(cè)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(cè)量設(shè)備的本發(fā)明的測(cè)量管的第二實(shí)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(cè)量設(shè)備的示意性表示；
[0045]圖9是在制造本發(fā)明的測(cè)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(cè)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(qiáng)化裝置的詳細(xì)視圖；
[0049]圖1OD是圖1OA的強(qiáng)化裝置和支撐管的詳細(xì)視圖；并且
[0050]圖11是用于磁感應(yīng)流量測(cè)量設(shè)備的本發(fā)明的測(cè)量管的第五實(shí)施例的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0051]磁感應(yīng)流量測(cè)量設(shè)備91的構(gòu)造和測(cè)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(chǎng)中移動(dòng)的導(dǎo)體中感生出電壓。在磁感應(yīng)測(cè)量原理的情況下，流動(dòng)的測(cè)量介質(zhì)對(duì)應(yīng)于移動(dòng)導(dǎo)體并且以流速V流經(jīng)測(cè)量管94。恒定強(qiáng)度的磁場(chǎng)B由測(cè)量管94的相反兩側(cè)的兩個(gè)場(chǎng)線圈92產(chǎn)生。與其垂直地位于測(cè)量管94的管內(nèi)表面上的是兩個(gè)測(cè)量電極93，其分接當(dāng)測(cè)量介質(zhì)流經(jīng)測(cè)量管94時(shí)產(chǎn)生的電壓Ue。測(cè)量電極的間隔被稱(chēng)為L(zhǎng)。感應(yīng)電壓Ue與流速V成比例，并且因而與測(cè)量介質(zhì)的體積流量Q成比例，體積流量Q可以通過(guò)估算單元95計(jì)算。由場(chǎng)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)B形成具有交替極性的電流電平I的計(jì)時(shí)直流。這確保了穩(wěn)定的零點(diǎn)，并且使測(cè)量結(jié)果對(duì)于多相材料、在液體中的不均勻性或更低電導(dǎo)率的影響不敏感。具有兩個(gè)以上的場(chǎng)線圈和其它幾何布置的磁感應(yīng)流量測(cè)量設(shè)備是已知的。
[0052]在用于磁感應(yīng)流量測(cè)量設(shè)備的測(cè)量管的情況下，塑料測(cè)量管是眾所周知的，但是對(duì)于多數(shù)零件，使用具有金屬尤其是鋼支撐管的測(cè)量管。但是，在后一種情況下，存在測(cè)量管的材料導(dǎo)電的問(wèn)題。為了使電壓能夠分接在測(cè)量電極上，測(cè)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(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)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(qiáng)化裝置。該強(qiáng)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(kāi)了這種穿孔片材的若干可能實(shí)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(cè)量管21的實(shí)施例的示例。測(cè)量管21具有測(cè)量管軸線M并且包括支撐管23 ο支撐管23優(yōu)選地是實(shí)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(cè)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(dú)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(dú)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(jìn)部分。此凹進(jìn)區(qū)域或凹陷可以例如具體化為例如環(huán)繞溝槽，類(lèi)似于螺紋。在彈簧元件的情況下，凹進(jìn)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(guò)斜率在軸線方向上傳播，在此軸線為測(cè)量管軸線M。
[0059]在朝向測(cè)量管軸線M的半徑方向上，支撐管包括強(qiáng)化裝置25，其優(yōu)選地被具體化為圓筒形。強(qiáng)化裝置25可以被具體化為，例如，格柵或網(wǎng)絡(luò)。強(qiáng)化裝置25的優(yōu)選實(shí)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(shí)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(gè)長(zhǎng)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(qiáng)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(qiáng)化裝置25的兩端的是襯墊的材料的加厚部24。強(qiáng)化裝置25被終端框在加厚部24中。
[0063]在圖3中，強(qiáng)化裝置25抵靠螺旋形輪廓26放置。然而，也能夠?qū)?qiáng)化裝置25與螺旋形輪廓26間隔開(kāi)。該分離可取決于測(cè)量管32的公稱(chēng)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(qiáng)化裝置25被具體化為片材的圖3的實(shí)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?chē)?。以這種方式，在襯墊22中實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化裝置25的尤其有利的結(jié)合。
[0065]就過(guò)程管線被連接到測(cè)量管21來(lái)說(shuō)，過(guò)程管線抵接加厚材料24。同時(shí)，襯墊材料的軸向移動(dòng)被阻止。因此，襯墊22和強(qiáng)化裝置25相對(duì)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(cè)量管中也不能發(fā)生襯墊的扭轉(zhuǎn)，因?yàn)樵谟捎谶B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(qiáng)化裝置的復(fù)合物的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)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(shí)獲得用于防止襯墊材料22和強(qiáng)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(cè)量管的情況下的個(gè)別中間產(chǎn)品。但是，在圖1和圖2中示出和解釋的細(xì)節(jié)也可以適用于本發(fā)明的測(cè)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(gè)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(guò)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(guò)螺紋車(chē)刀引入到支撐管3的內(nèi)表面。因此，該輪廓可以被認(rèn)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(cè)量設(shè)備的測(cè)量電極和磁線圈的錨固位置5和
10。由于磁感應(yīng)流量測(cè)量設(shè)備的構(gòu)造和測(cè)量原理基本上是眾所周知的(參照?qǐng)D8)，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(cè)測(cè)量管的填充水平。MSM電極也是已知的，其能夠補(bǔ)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(dāng)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(tái)階狀加寬部。這些區(qū)域用作連接區(qū)域，過(guò)程連接件可以被塞入或旋入其中。過(guò)程連接件可以被補(bǔ)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(cè)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(lái)具體化的支撐管13，其具有兩個(gè)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(qiáng)化裝置15一一在此具有穿孔片材的形式。強(qiáng)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(guò)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(qiáng)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(dòng)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(qiáng)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(cè)量管51的第一實(shí)施例。測(cè)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(cè)量管51包括強(qiáng)化裝置55，其被嵌入在襯墊52中。襯墊滲透設(shè)置在強(qiáng)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(qiáng)化裝置55通過(guò)止動(dòng)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(qiáng)化裝置55的軸向移動(dòng)并因而也防止了襯墊52的軸向移動(dòng)。支撐襯套59在每個(gè)端部處由燒結(jié)材料構(gòu)成。這是有利的，因?yàn)闊Y(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(guò)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(guò)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(cè)量管51和過(guò)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(méi)有相應(yīng)支撐的情況下賦予密封條比簡(jiǎn)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(jī)械穩(wěn)定性。
[0081]圖4示出在制造圖5的測(cè)量管的情況下的中間產(chǎn)品31。圖4中所示是支撐管33、強(qiáng)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(jiàn)。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(xì)的探討多孔材料的支撐襯套的優(yōu)選實(shí)施例。
[0082]多孔材料可以基本上是的塑料，例如，開(kāi)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(shí)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(gè)測(cè)量管長(zhǎng)度上沒(méi)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(cè)量管。同時(shí)，使用支撐襯套意味著在制造中顯著減小的努力，從而相對(duì)于應(yīng)用材料的結(jié)果既節(jié)約時(shí)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(zhuān)門(mén)預(yù)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(huì)在燒結(jié)過(guò)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(shí)，與塑料相比，金屬通常在機(jī)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(duì)振動(dòng)和熱膨脹時(shí)破裂。因此，這種測(cè)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(dòng)不會(huì)導(dǎo)致材料斷裂。特別有利的是，當(dāng)支撐襯套的材料由小的球體形成，這些球體通過(guò)燒結(jié)過(guò)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(jìn)一步提高對(duì)壓縮負(fù)載的抗性能夠?qū)崿F(xiàn)。正是這種功能在測(cè)量管上具有密封條的實(shí)施例的情況下非常重要。尤其優(yōu)選的是當(dāng)小的燒結(jié)球體是青銅球體。對(duì)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(guò)程連接件的止動(dòng)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(dòng)表面，并且在連接過(guò)程管道的情況下在機(jī)械壓力下以密封件的方式變形。測(cè)量管通過(guò)其可連接到過(guò)程連接件的、每個(gè)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(guò)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(shí)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(lèi)似的材料形成部不是無(wú)關(guān)緊要的。在燒結(jié)金屬的情況下，這可以通過(guò)首先將小的球體壓制成形，然后通過(guò)在燒結(jié)過(guò)程中的熱處理將小的球體彼此連接來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0089]此外，支撐襯套59包括周緣腿部40，其在測(cè)量管軸線M的方向上從基體45徑向突出。該腿部包括止動(dòng)表面42，用于與強(qiáng)化裝置35抵接。在這樣的情況下，腿部40從基體45突出與強(qiáng)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(shí)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(cè)量管的情況下的中間產(chǎn)品61。所包括的是支撐管62和強(qiáng)化裝置65，強(qiáng)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(qiáng)化裝置65在此僅示意性示出。它實(shí)際上是具有多個(gè)孔的穿孔片材。然后，通過(guò)注塑插口 64能夠從強(qiáng)化裝置65兩側(cè)引入襯墊，從而既在支撐管62和強(qiáng)化裝置65之間，又在強(qiáng)化裝置65上的測(cè)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(guò)支撐襯套59在同時(shí)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(qiáng)化裝置65被嵌入在襯墊材料中。
[0092]圖7示出的測(cè)量管71的另一實(shí)施例。這是具有減小的測(cè)量管橫截面的測(cè)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(qiáng)化裝置75。該強(qiáng)化裝置具有圓筒形基本形式。然而，與圓筒形不同，強(qiáng)化裝置75的內(nèi)徑朝向其半長(zhǎng)減小。由此在支撐管73和強(qiáng)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(qiáng)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(lèi)似于圖5，圖7的測(cè)量管71還包括終端支撐襯套79。這些襯套覆蓋有面朝過(guò)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(cè)量管可被尤其用于具有短入口段的磁感應(yīng)流量測(cè)量設(shè)備。在這種情況下，在強(qiáng)化裝置的端部區(qū)域以及中部區(qū)域中通過(guò)螺旋形輪廓實(shí)現(xiàn)了襯墊的扭曲防止。
[0093]圖9示出在制造測(cè)量管的情況下中間產(chǎn)品81的實(shí)施例的又一示例。在這種情況下，螺旋形輪廓86與實(shí)施例的前述示例相比具有較少的凹進(jìn)區(qū)域。除其它之外，這是由于如下事實(shí)，即在實(shí)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(jìn)區(qū)域中。另一方面，在旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的情況下螺旋角的斜率防止過(guò)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(cè)量管的情況下中間產(chǎn)品121的另一實(shí)施例。本實(shí)施例具有類(lèi)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(qiáng)化裝置125。與實(shí)施例的前述示例相反，強(qiáng)化裝置125包括側(cè)向端部突起130，其徑向遠(yuǎn)離測(cè)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(qiáng)化裝置125的終端四分之一中。在制造中，強(qiáng)化裝置首先被推動(dòng)直到突起130，然后通過(guò)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)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(jī)械錨固，其提供在引入襯墊之前定位強(qiáng)化裝置的優(yōu)點(diǎn)。
[0095]圖11示出用于磁感應(yīng)流量測(cè)量設(shè)備的測(cè)量管101的另一實(shí)施例，在這種情況下，其具有參考電極110的不對(duì)稱(chēng)布置。測(cè)量管包括入口區(qū)域111和出口區(qū)域112，與測(cè)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(cè)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(qiáng)化裝置105。該強(qiáng)化裝置105在其中具有孔。襯墊102將強(qiáng)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(guò)渡到兩個(gè)焊接上的凸緣區(qū)段104中。襯墊材料109位于它們的過(guò)程連接件面向表面中的每個(gè)表面上。襯墊材料109例如能夠擴(kuò)口成與測(cè)量管軸線M成90°延伸。在各種情況下，通過(guò)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(qiáng)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(qiáng)化裝置，并將強(qiáng)化裝置旋入到螺旋形輪廓中。在這種情況下，強(qiáng)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(qiáng)化裝置期間或之后將襯墊向內(nèi)引入在強(qiáng)化裝置上。
[0097]附圖標(biāo)記列表
[0098]1,11,31,61,81,121中間產(chǎn)品
[0099]2，12用于過(guò)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(qiáng)化裝置
[0109]17,37凹部
[0110]18材料間斷
[0111]21,51,71,101測(cè)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(dòng)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(cè)量設(shè)備
[0127]92場(chǎng)線圈
[0128]93測(cè)量電極
[0129]94測(cè)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(cè)量管軸線
[0137]α螺旋角
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于磁感應(yīng)流量測(cè)量設(shè)備的測(cè)量管，所述測(cè)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(cè)量管具有至少一個(gè)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(cè)量管，其特征在于，所述燒結(jié)襯套(59，79，108)被引入到所述測(cè)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(cè)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(xiàng)所述的測(cè)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(guò)燒結(jié)過(guò)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(cè)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(xiàng)所述的測(cè)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(xiàng)所述的測(cè)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(guò)程連接件的止動(dòng)部。8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的測(cè)量管，其特征在于，每個(gè)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(cè)量管(51，71，1I)通過(guò)所述連接面可連接到過(guò)程連接件。9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的測(cè)量管，其特征在于，強(qiáng)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(xiàng)所述的測(cè)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(qiáng)化裝置(35，55，65，125)之間。11.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的測(cè)量管，其特征在于，所述支撐襯套(59，79，108)具有用于使所述強(qiáng)化裝置(35，55，65，125)止動(dòng)的止動(dòng)表面(42)。12.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的測(cè)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(guò)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(cè)量設(shè)備，具有根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的測(cè)量管。
【文檔編號(hào)】G01F15/00GK105829837SQ201480068202
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)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(qǐng)人】恩德斯+豪斯流量技術(shù)股份有限公司