高压晶片型磁流量计的原理及设计

今天为大家介绍一项国家发明授权专利——高压晶片型磁流量计。该专利由微动公司申请，并于2018年9月21日获得授权公告。

内容说明

本发明涉及磁流量计领域，特别是一种高压晶片型磁流量计。

发明背景

工业过程控制系统被用于监测和控制产生或传递流体等的工业过程。在该系统中，典型地重要的是测量诸如温度、压力、流量等之类的“过程变量”。过程控制变送器用于测量这种过程变量，并且将与被测量的过程变量相关的信息传输回到诸如中央控制室的中央位置。

一种类型的过程变量变送器是磁流量计（或磁通计）。磁流量计通过使用是电磁效应的法拉第感应效应来测量流量。磁流量计包括被通电以产生跨越诸如管道的流动导管的一部分的磁场的线圈。该磁场在过程流体流中感应产生电动势（emf）。过程流体流上的感生电压降与流速相关，所述流速与流动导管的容积流量和横截面面积成比例。该电压降通常是由直接连接到过程流体或经由电容性联接器连接到过程流体的电极测量的。

电磁流量测量技术通常适用于离子溶液、基于水的流体和其它的导电流体。可以使用磁流量计的示例性环境包括：清洁食物和饮料生产、水处理设施、高纯度药物制造、和包括对危险性和腐蚀性过程流体流量的化学处理。另外，磁流量计还被用于烃类燃料工业，包括烃提取和处理以及利用研磨性和腐蚀性水泥的水力压裂技术。

磁流量计在将流量测量元件（如孔板）引入过程流体流中的其它的流量测量技术不适用的应用中提供快速和精确的流量测量。磁流量计的制造中的巨额成本之一是过程流体流过的流管。该流管必须承受过程流体压力并且必须不能在过程中引入任何泄露。典型地，流管包括栓接至管道法兰以形成坚固的过程流体连接的一对法兰。然而，在一些情况下，法兰式流管的增加的成本可能在成本上是禁止的。

在这种情况中，使用无法兰的或晶片型磁流量计。晶片型磁流量计包括没有任何法兰的流管。因此，晶片型磁流量计可以比传统的法兰磁流量计更经济、更紧凑和更轻。可购买到的晶片型磁流量传感器的一种示例是可从Emerson Process Management（爱默生过程管理公司）购买到的、以商业指定型号8711晶片传感器进行售卖的。当磁性晶片传感器与适当的变送器电子器件（如以商业指定型号8732E、型号8712E、或8712H售卖的那些变送器电子器件）配对时，可提供完整操作的晶片型磁流量计。

发明内容

一种晶片型电磁流量传感器包括具有一对表面和在该对表面之间延伸的流动导管的单件式底架。

底架的每个表面包括被构造成用于接合金属密封环的部件。绝缘衬套被设置在单件式底架的流动导管中。多个电磁线圈被配置成用于在流过流动导管的过程流体中产生磁通量。一对电极被配置成用于电连接至过程流体。馈通组件被配置成用于在允许多个导电体穿过该馈通组件的同时保持过程流体压力。