用于测量液流的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于对导引液体的管路中的液流进行测量的流量计以及涉及用于在导引液体的管路中产生液流的液体栗与用于对所述液流进行测量的流量计的组合。
【背景技术】
[0002]磁流量计，也被称为电磁流量计或者感应的流量计，其基于通过对于所诱发的电压的测量来测量从已知的或者受控制的磁场中穿过的、有传导能力的液体的流速这种方式。在已知流动横截面的情况下，可以从所述流速中推断出流动速率或者体积流量，这一点接下来应该为所述“液流”的概念所包括。电压通过在有传导能力的液体中存在的离子的电荷分离而在被贯穿流过的磁场中产生，所述电荷分离也可以作为所诱发的电压来测量。典型地进行所述电压测量，方法是:在一对与有传导能力的液体处于电接触之中的电极上导出所诱发的电压。这种电压与所述流速成比例，并且取决于磁场强度。所述电荷分离沿着与所述流动方向并且与所述磁场的方向垂直的方向来进行。磁流量计的磁场因此优选垂直于流动方向布置在相应的液体通道中，并且所述用于导出所诱发的电压的电极对优选不仅垂直于所述磁场而且垂直于所述流动方向布置在所述液体通道中。
[0003]—种典型的电磁流量计由非磁性的和不能磁化的管筒所构成，所述管筒在内侧面上用电绝缘的材料来加衬。
[0004]所述磁场典型地通过一个或者多个布置在所述由液体贯穿流过的管筒的外部的线圈来产生。通过所述液流来诱发的电压典型地通过电压计来确定，并且将电压测量的结果输送给测评单元，用于在所测量的电压的基础上确定所述液流、也就是流动速率或者体积流量。
[0005]在所述电极上被导出的电压经常额外地通过电化学的电位受到影响或者干扰。为了对通过所述电化学的电位所引起的影响或者干扰进行补偿并且将其算出，典型地使用交变场或者交替场作为电磁流量计中的磁场。因此，使用永久磁体在这样的配置中通常被排除在外。
【发明内容】
[0006]因此，本发明的任务是，说明一种作为替代方案的电磁流量计。
[0007]该任务通过一种按权利要求1-8中任一项所述的电磁流量计以及一种按权利要求9-14中任一项所述的、由电磁流量计与液体栗构成的组合得到解决。
[0008]在与本发明相一致的情况下，说明一种用于对导引液体的管路中的液流、尤其是流速或者体积流量进行测量的电磁流量计。当液体流过导引液体的管路时，为了在所测量的电压的基础上确定所述液流，所述电磁流量计具有用于在所述导引液体的管路中产生磁场的磁体以及用于将所述导引液体的管路中的电压导出的电极对。所述磁体能够围绕着轴线旋转，用于产生交变磁场。所述交变磁场可以具有正弦的或者其它交替的曲线。
[0009]所述能够旋转的磁体优选实施为永久磁体。所述能够旋转的磁体也可以实施为电磁体或者换句话说实施为能够磁化的线圈，其中，所述磁性的特性只有在所述电磁体被相应的励磁电流从中流过时才在运行中出现。
[0010]在优选的实施方式中，所述电磁流量计包括用于对所述电极对的电极之间的电压进行测量的电压计以及用于在所测量的电压的基础上确定所述导引液体的管路中的液流的测评单元。
[0011]在所述电磁流量计的另一种优选的实施方式中，所述测评单元具有用于确定所测量的电压的干扰成分的相位的机构、用于在所测量的电压和所述干扰成分的相位的基础上确定被除去干扰成分的信号的机构以及用于在被除去干扰成分的信号的基础上确定所述液流的机构。发明人已经认识到，通过所述交变磁场所产生的、所诱发的并且与所述磁场的变化成比例的电压可以通过这种方式作为所述测量的电压的干扰成分被消除，用于就这样产生被除去干扰的信号。这种被除去干扰的信号而后可以进一步用于确定所述液流。
[0012]此外，发明人已经认识到，可以确定所述干扰成分的相位，方法是:确定所述能够旋转的磁体的、旋转角的相位。
[0013]所述能够旋转的磁体的相位有利地用霍耳传感器(Hallsensor)或者用光学的旋转角传感器来确定。
[0014]优选所述电磁流量计与用于使液体在所述导引液体的管路中循环的液体栗一起实施，其中，所述栗具有与所述能够旋转的磁体相连接的栗转子。这能够实现所述电磁流量计及液体栗的、特别紧凑的实施方案。在所述栗的内部本来就存在的、能够旋转的部件可以就这样用于其它的功能。
[0015]在优选的实施方式中，所述液体栗是叶轮栗，并且所述栗转子是所述叶轮栗的叶轮。
[0016]在另一种优选的实施方式中，所述液体栗是蠕动栗，并且所述栗转子是所述蠕动栗的栗的压头。
[0017]优选所述液体栗具有用作驱动装置的电动马达，其中，所述电动马达包括用于产生旋转磁场的定子以及处于旋转场中的、能够旋转的转动件，并且其中，所述转动件包括所述能够旋转的磁体。因此，所述能够旋转的磁体可以是能够旋转的、能够磁化的线圈，如果在所述转动件中仅仅在运行中才诱发电流，所述电流而后使所述磁体磁化。
[0018]在优选的实施方式中，所述电动马达是同步马达，尤其是具有作为转动件的永久磁体的同步马达。这是所述转动件的、一种特别简单的实施方式。
[0019]在另一种优选的实施方式中，所述栗转子与磁力离合器的、磁性的第一离合器半体相连接，用于将所述第一离合器半体耦合到所述磁力离合器的、与驱动装置相连接的第二离合器半体上，从而在所述第一与第二离合器半体进行磁耦合时所述驱动装置可以通过所述磁力离合器来驱动所述液体栗，并且其中，而后所述第一离合器半体包括所述能够旋转的磁体。由此可以将在磁力离合器中本来就存在的部件有利地用于其它用途。
【附图说明】
[0020]图1是与所公开的理论相一致的流量计和液体栗的横截面；
图2是在图1中示出的测评单元的方框图；
图3是图1的图示的截取部分连同所产生的磁场的图示； 图4是与所公开的理论相一致的、另一种具有液体测量计的液体栗的横截面；并且图5是图1的流量计及液体栗的分解图。
【具体实施方式】
[0021]图1示出了液体栗100的横截面，与所公开的理论一致的流量计被集成到所述液体栗100中。所述液体栗100具有用于有待栗吸的、能导电的液体的液体流入口 117。在所示出的实施方式中，所述栗100具有上方的栗半体511和下方的栗半体510，这两个栗半体由密封圈512相对于彼此得到密封。有待栗吸的液体通过栗转子120来循环，在所述液体栗100的、当前实施为叶轮栗的实施方式中通过所述叶轮120来循环。如果所述叶轮120如下面所描述的那样被置于旋转之中，则在有待栗吸的液体中在所述液体流入口 117与未示出的液体流出口之间产生压差，在所连接的(未示出的)液体回路的流动阻力足够小时所述液体在所述液体回路中循环。但是，按公开内容的理论也能够在将蠕动栗用作液体栗的情况下使用，其中，所述作为栗转子的叶轮的功能而后通过将所述蠕动栗的栗的压头实施为栗转子这种方式来实现。所述叶轮120与优选旋转对称地实施的磁体104固定地连接，所述磁体104驱动着所述叶轮120。所述磁体120优选实施为永久磁体，但是也可以考虑作为替代方案的实施方式，在这些实施方式中所述用于驱动叶轮的磁体104实施为能够磁化的线圈，在所述线圈中仅仅在运行中产生线圈电流，所述线圈电流而后引起磁性特性。所述磁体104能够旋转地比如通过作为轴承的磁枕(Magnetkissen)来得到支承。
[0022]所述磁体104处于由定子产生的旋转磁场中，在此示出了所述定子的一个励磁线圈，该励磁线圈具有设有支臂203的铁芯106并且具有用于加载交流电压的接头101。总共存在二个或者更多个、优选三个励磁线圈，相位偏移地向所述励磁线圈加载交流电，用于就这样在所述支臂203之间产生旋转磁场。这些励磁线圈一起形成电动马达的定子。所述用于加载交流电压的接头101通过电线202与优选能够控制的交流电源201相连接，用于提供两个或者更多个相偏移的交流电压。对于由所述交流电源201提供的交流电压的控制包括对于频率的控制以及由此对于旋转场的频率的控制。
[0023]能够旋转地得到支承的磁体104形成电动马达的转动件，在优选的实施方式中形成同步马达的转动件。在这种情况中，所述电动马达的转速以及由此所述液体栗的转速能够通过对于所述旋转磁场的频率的控制来控制。
[0024]能够旋转地得到支承的磁体104由磁场所包围，所述磁场的磁场力线突破处于所述液体流入口 117下游的液体管路107。在所述液体管路107的内侧面上布置了电极对103。所述电极对103的电极可以在电流方面与所述液体管路107中的液体相耦合，或者可以设置电容的耦合。所述电极对103的电极之间的连接线优选基本上不仅垂直于在所述液体管路107中的流动方向而且垂直于将磁体104包围的磁场的力线。在一种作为替代方案的实施方式中，也可以使用多个电极对，比如用于能够在所述液体管路中的多个位置处进行测量，或者用于在未被液体贯穿流过的位置处作为基准电极对来提供电极对。电极对可以设有代表着地电位的接地电极。对于多个电极对来说，可以设置一个共同的接地电极。
[0025]如果有导电能力的液体贯穿流过所述液体管路107，则由于所述将磁体104包围的磁场而在所述液体中产生电荷分离，所述电荷分离可以作为所诱发的电压在所述电极对处被导出。所述在电极对上所导出的测量电压通过测量线108被输送给所述测评单元102。
[0026]通过所述磁体104的旋转运动，所述将磁体104包围的磁场是交变场。
[0027]由此在通过液流所诱发的电压上面叠加了另一种所诱发的电压，在所述测量线108的芯线与所述电极对103—起在所述将磁体104包围的交变场中形成环路或者换句话说形成回路时产生所述另一种所诱发的电压。这另一种所诱发的电压形成所述测量电压的干扰成分。
[0028]通过所述交变磁场所诱发的电压与从所述回路或者环路中流过的磁通量的变化成比例，并且由此与突破所述回路或者环路的磁场的变化成比例。由此所述测量电压的干扰成分与所述磁场的变化成比例。
[0029]相反，通过所述液流所诱发的并且在所述电极之间所测量的电压，换句话说其有效成分与在所述电极之间存在的磁场成比例。
[0030]在所述磁体14进行旋转运动的情况下，由此所述测量信号的有效成分及干扰成分相偏移了大约90度，其中，所述相偏移的精确的角度取决于用于导出测量电压的测量线108以及所述电极的几何形状。
[0031]在与当前的公开内容相一致的情况下，使用表明所述磁体14的相位并且由此表明所述将磁体包围的磁场的相位的相信号，用于产生被除去干扰成分的信号，而后可以用于确定所述液流、尤其是用于