製造電磁流量傳感器測量管的方法
2023-12-02 04:51:36
專利名稱：製造電磁流量傳感器測量管的方法
技術領域：
本發明涉及一種製造電磁流量傳感器測量管的方法，所述的測量管包括在其內表面形成的絕緣體及一個每一端分別帶有金屬法蘭的金屬管。
眾所周知，電磁流量計用來測量經過測量管流動的導電液體的容積流速。測量管與流體接觸的部件是不導電的，這樣，即使測量管完全由金屬組成，即是說，即使液體與金屬接觸，依據法拉弟電磁感應定律，由磁場產生的感應電壓不會產生短路。所述磁場方向通常以垂直於測量管縱向方向的形式與測量管相交。
當然金屬測量管不能是磁鐵體，否則會干擾磁場，通常其內表面帶有用作絕緣體的非導電層，當測量管是用塑料或陶瓷製成時，就沒有必要設置該絕緣層。
感應電壓由伽伐尼電極或電容電極拾取。伽伐尼電極穿過測量管壁延伸，使這些電極與液體接觸，而電容電極安裝在測量管壁中，不與液體接觸，或安裝在測量管壁上。
美國專利第5,403,533號所公開的用於製造電磁流量傳感器的內表面帶有絕緣體但沒有金屬法蘭的金屬測量管的方法，其中包括下述步驟在測量管的每一端，在測量管上整體形成帶有外部切槽的管增厚部分；將長度大於測量管長度的管狀絕緣襯套鑲入測量管的腔中；將測量管的凸出端部拉下，遮住測量管的增厚部分並分別與切槽部分緊密接觸，如果需要，可由環形安裝件使它們牢固地緊固在一起。
在以日本JP-A 61-294316專利為基礎的日本JP-B 5-48846中，揭示了一種電磁流量傳感器的金屬測量管，該測量管帶有內絕緣體和金屬法蘭，並且，在測量管每一端，分別整體地形成上述金屬法蘭；金屬法蘭的前側設有凸緣/或凹槽；
在凹槽中填充有絕緣體；凸緣包圍在絕緣體中。
德國專利DE-A 3101562展示了一種類似的設計方案，但另外，在每一法蘭的內側還設有一個槽，法蘭是測量管內表面的延續。
英國專利第1,111,981號公開了一種具有金屬測量管的高導電液體電磁流量計，測量管帶有鋼襯，鋼襯具有分別安放在法蘭端面上的錐形端部。
已經證明，上述三個現有技術中第一個的用於將絕緣體嵌入測量管內或固定到測量管端部所作的變化，既不能滿足金屬管和絕緣體之間的連接，特別是在法蘭區域連接的緊密性的實際需要，也不能滿足簡單化和製造工藝費用性能的需要。
因此，本發明的目的是，為了解決上述問題，而提供一種製造電磁流量傳感器測量管的方法，所述的測量管包括在其內表面按照預定厚度形成的絕緣體和一個金屬管，在金屬管的每一端分別帶有金屬法蘭，所述的方法包括下述步驟分別將金屬管每一端的金屬法蘭在金屬管的外部以下述方式滑動使金屬法蘭的前側分別延伸到金屬管的端部之外，其延伸量至少等於絕緣體的厚度；分別將金屬法蘭的後側牢固地固定連接到金屬管的外部；在金屬管上滑動金屬法蘭之前，先分別從每一金屬法蘭的前側形成一個溝槽，並且，在溝槽的內端形成第一環形槽；將一根心軸插入金屬管的腔內，所述心軸的直徑由絕緣體的預定厚度來確定，並且，心軸帶有填充口和兩個端法蘭，每一端的法蘭分別覆蓋著上述法蘭前側的溝槽；將絕緣體的絕緣材料在液態下從填充口填入；使絕緣材料固化，抽去心軸。
在本發明的最佳實施例中，在每一溝槽的中心區域形成第二環形槽，在每個第二環形槽內，分別放入一個密封圈，利用每一端帶有端法蘭的心軸，使每一端的端法蘭分別覆蓋住每個溝槽和密封圈。
在本發明的另一個實施例中，在嵌入絕緣體之前，在金屬管內裝有機械地固定絕緣體的裝置，該裝置最好是膨脹金屬格架。
在本發明的另一最佳實施例中，是利用傳統的傳遞模塑工藝來填充絕緣材料的。
本發明的優點之一是，在絕緣材料固化後，不再需要其它的工藝步驟來製造金屬管或絕緣體。
下文參照一個附圖
對本發明進行詳細描述，該附圖是通過本發明的方法製造的測量管一個實施例的橫截面圖。
如圖所示，在圖中作了縱截面剖視的電磁流量傳感器的測量管1安裝在規定直徑的管道中，可以測量通過該測量管流動的液體，但是，為了清楚起見，而沒有示出管道。並且，也沒有示出上述電極，這是因為電極是在完成本發明的方法之後才安裝的，因此，屬於本發明的範圍之外。
測量管1包括一個金屬管2，金屬管2的內表面覆蓋有按照所希望的或預定的厚度製成的絕緣體3，並在其每一端分別帶有金屬法蘭4、5。在本發明的最佳實施例中，在金屬管2內設置有用於機械地固定絕緣體3的裝置20，該裝置20最好是膨脹金屬格架。
金屬管2和金屬法蘭4、5的橫截面形狀作成環圈形。每一個金屬法蘭4、5的前側41、51分別延伸到金屬管2的各端21、22的外面，其延伸量至少等於絕緣體3的預定厚度。
由金屬法蘭4、5和金屬管2形成的空間6通過一個薄板金屬部件7封閉。通常空間6用於安裝產生上述磁場的線圈及其他元件。如果薄板金屬部件7是由線圈產生的磁場的磁迴路的一部分，則該部件7為鐵磁體。
在開始製造測量管1之前，先分別從每一個金屬法蘭4、5的前側41、51形成溝槽42、52，溝槽42、52的內側端部設置有環形槽43、53。根據上述最佳實施例，在每一溝槽42、52的中心區域還設置有第二個環形槽44、45，用於安裝密封圈8、9。
在製造測量管1的過程中，首先形成預定長度的金屬管2，並且按照上述方式(形成溝槽42、52；第一環形槽43、53；或許還有第二個環形槽44、54)預備金屬法蘭4、5。
然後，在金屬管2的每一端21、22，分別以下述方式將金屬法蘭4、5中的每一個在金屬管2的外部23上滑動，象前述那樣，使金屬法蘭4、5的前側41、51分別伸出金屬管的端部，其延伸量至少等於絕緣體3的預定厚度。
接著，分別將金屬法蘭4、5的後側45、55緊密固定地連接到金屬管2的外部23上。這個可以通過軟焊、釺接或焊接來實現，形成軟焊、釺接或焊接連接46、56。此後，如果還設有環形槽44、54，則分別將密封圈8、9例如合適的O形密封圈放進第二環形槽44、54中。
接下來，將心軸(圖中未示)插入金屬管2的腔內。心軸的直徑由絕緣體3的預定厚度和腔的直徑來決定。這樣，如果金屬管2的內徑為100mm，絕緣體3的厚度為2mm，則心軸必須具有96mm的直徑。
心軸的每一端帶有端部法蘭，分別覆蓋住各個法蘭4、5前側的溝槽42、52，也就是說，分別靠在金屬法蘭4、5的前表面41、51上。如果密封圈8、9和第二環形槽44、54存在，心軸的每一端就必須還要蓋住各個溝槽和各個密封圈。
此後，將液態絕緣材料3從心軸的填充口灌入，有關這方面可以通過傳統的傳遞模塑方法來實現首先，將熱塑材料形成的絕緣材料液化，然後在壓力作用下將其一方面壓入金屬管2和金屬法蘭4、5之間的空間，另一方面壓入金屬管2和心軸之間的空間，並允許在所述空間固化。
代替傳遞模塑法，還可以採用其他方法填充初始液態絕緣材料，即普通合適的塑料，然後將其固化。絕緣材料固化之後，再將心軸抽出。
心軸抽出之後，絕緣體3不僅覆蓋了金屬管2的整個內表面，而且，還覆蓋了金屬管2的端部21、22，並完全填充了各個溝槽42、52及各個第一環形槽43、53。進一步，如果有密封圈8、9，絕緣體3還覆蓋著密封圈8、9，並將密封圈8、9保持在這樣的位置，使它們能夠增加絕緣體3和各個法蘭4、5之間連接的密封性。
本發明的方法特別適用於製造標稱直徑範圍在10mm和200mm之間的測量管。
權利要求
1.一種製造電磁流量傳感器測量管的方法，所述的測量管包括在其內表面按照預定厚度形成的絕緣體和一個金屬管，在金屬管的每一端分別帶有金屬法蘭，所述的方法包括下述步驟分別將金屬管每一端的金屬法蘭在金屬管的外部以下述方式滑動使金屬法蘭的前側分別延伸到金屬管的端部之外，其延伸量至少等於絕緣體的厚度；分別將金屬法蘭的後側牢固地固定連接到金屬管的外部；在金屬管上滑動金屬法蘭之前，先分別從每一金屬法蘭的前側形成一個溝槽，並且，在溝槽的內端形成第一環形槽；將一根心軸插入金屬管的腔內，所述心軸的直徑由絕緣體的預定厚度來確定，並且，心軸帶有填充口和兩個端法蘭，每一端的法蘭分別覆蓋著上述法蘭前側的溝槽；將絕緣體的絕緣材料在液態下從填充口填入；使絕緣材料固化，抽去心軸。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，還包括下述步驟在所述每一溝槽的中心區域形成第二環形槽；在每個第二環形槽內，分別放入一個密封圈；利用一根心軸，該心軸的每一端帶有端法蘭，每一端的端法蘭分別覆蓋住每個溝槽和密封圈。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在嵌入絕緣體之前，在金屬管內安裝機械地固定絕緣體的裝置。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述的裝置是膨脹金屬格架。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，利用傳統的傳遞模塑工藝，填充絕緣材料。
全文摘要
電磁流量傳感器測量管的製造方法,將預定厚度的絕緣體(3)嵌入電磁流量傳感器的測量管(1)中,以低費用形成緊密連接,所述的測量管包括每一端(21,22)分別帶有金屬法蘭(4,5)的金屬管(2),將每一端的金屬法蘭(4,5)分別在金屬管的外部(23)上以這樣的方式滑動,使金屬法蘭的前側以等於絕緣體(3)厚度的延伸量延伸到金屬管端部之外,將金屬法蘭的後側(45,55)牢固地固定連接到金屬管的外部(23)上。
文檔編號G01F1/56GK1194367SQ96112830
公開日1998年9月30日 申請日期1996年9月20日 優先權日1995年9月22日
發明者羅蘭·翁特爾澤 申請人:安德雷斯和霍瑟·弗羅泰克有限公司