磁流量計(jì)流管套件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本公開涉及流體流測量領(lǐng)域，更具體地涉及磁流量計(jì)流管套件。
【背景技術(shù)】
[0002]磁流量計(jì)(即mag meters)通過法拉第感應(yīng)(電磁效應(yīng))來測量流量。磁流量計(jì)激勵(lì)一個(gè)或多個(gè)線圈，該一個(gè)或多個(gè)線圈生成跨流管套件截面的磁場。該磁場感生出跨通過流管套件的傳導(dǎo)過程流體流的電動(dòng)勢(EMF)。使用一對延伸到流動(dòng)的過程流體中的一對電極來測量跨傳導(dǎo)流體顯現(xiàn)的作為結(jié)果的電勢。備選地，一些磁流量計(jì)使用電極與過程流體之間的容性耦合，使得可以在不直接接觸的情況下可以測量EMF。在任何情況下，流速一般正比于感生的EMF，并且容積流量正比于流速和流管橫截面面積。
[0003]磁流量計(jì)在各種流體流測量環(huán)境中是有用的。具體地，基于水的流體流、離子溶液以及其它導(dǎo)電流體都可以使用磁流量計(jì)來測量。因此，在水處理設(shè)施、飲料及保健食品生產(chǎn)、化學(xué)處理、高純度制藥以及危險(xiǎn)和腐蝕液體處理設(shè)施中能夠找到磁流量計(jì)。磁流量計(jì)經(jīng)常用于烴類燃料行業(yè)，該行業(yè)有時(shí)使用利用磨蝕性和腐蝕性料漿的液壓壓裂技術(shù)。
[0004]磁流量計(jì)可以指定各種不同的襯墊材料和/或電極材料，以與使用了磁流量計(jì)的應(yīng)用相適應(yīng)。襯墊材料的示例包括:聚四氟乙烯(PTFE)、乙烯-四氟乙烯(ETFE)、PFA、聚氨酯、氯丁橡膠、耐納特橡膠以及其它材料。電極可以由任何合適的材料來構(gòu)造，包括:316L不銹鋼、鎳合金276、鉭、鉑/銥混合物、鈦、以及其它合適的材料。
[0005]經(jīng)常選擇含氟聚合物襯墊材料(例如PTFE、ETFE以及PFA)用于高度耐化學(xué)侵蝕和/或高溫操作。在至少一些應(yīng)用中，基于含氟聚合物的襯墊正經(jīng)受更高的應(yīng)用要求。例如，在油氣行業(yè)中，一些含氟聚合物襯墊正經(jīng)受更高的壓力和/或溫度。這種狀況在設(shè)計(jì)和制造魯棒的、具有含氟聚合物襯墊的磁流量計(jì)設(shè)備時(shí)提出了挑戰(zhàn)。這是因?yàn)橹辽僖恍┤鏟TFE的含氟聚合物會(huì)經(jīng)歷“冷流”，在該“冷流”中，襯墊材料在壓力和溫度下膨脹和收縮。這樣的膨脹/收縮會(huì)導(dǎo)致過程流體泄漏。
[0006]提供上面的討論僅用于一般的背景信息，并且并不旨在用于幫助確定所公開主題的范圍。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]在一個(gè)實(shí)施例中，磁流量計(jì)流管套件包括:導(dǎo)管，所述導(dǎo)管具有內(nèi)徑；襯墊，所述襯墊設(shè)置在所述導(dǎo)管中并通過所述導(dǎo)管延伸；一對電極，相對于所述襯墊安裝，以測量在流過所述襯墊的過程流體中感生的電壓；以及排放套件，提供從所述導(dǎo)管的內(nèi)徑到流管套件外部的過程流體排放路徑。
[0008]在一個(gè)實(shí)施例中，磁流量計(jì)流管套件包括:導(dǎo)管，所述導(dǎo)管具有內(nèi)表面、外表面、以及形成在所述內(nèi)表面與所述外表面之間的所述導(dǎo)管中的孔；非傳導(dǎo)襯墊，設(shè)置在所述導(dǎo)管中并通過所述導(dǎo)管延伸；一對電極，相對于所述襯墊安裝，以測量在流過所述襯墊的過程流體中感生的電壓；配件，耦合到所述導(dǎo)管，接近在所述導(dǎo)管中形成的孔；以及多孔金屬插頭，設(shè)置在所述配件中。
【附圖說明】
[0009]圖1是其中本實(shí)用新型的實(shí)施例特別有用的磁流量計(jì)的概略視圖。
[0010]圖2是示出了在一個(gè)實(shí)施例下設(shè)置在具有一對凸緣的流管套件中的含氟聚合物襯墊的概略橫截面圖。
[0011]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的具有排放套件的流管部分的概略橫截面圖。
[0012]圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的圖3所示的排放套件的概略橫截面透視圖。
[0013]圖5是根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的排放磁流量計(jì)的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]圖1是其中本文所述實(shí)施例有用的磁流量計(jì)的概略視圖。磁流量計(jì)10包括親合到變送器電子設(shè)備14的流管套件12。流管套件12包括一節(jié)導(dǎo)管16，該節(jié)導(dǎo)管16具有耦合到相應(yīng)凸緣22和24的端18和20。凸緣22、24中的每一個(gè)包括用于安裝到合適的管道凸緣的安裝孔，使得過程流體流過導(dǎo)管16。凸緣22、24 —般通過將導(dǎo)管16焊接到凸緣的頸部的方式附著于導(dǎo)管16。這樣的耦合允許壓力從凸緣22、24向?qū)Ч?6轉(zhuǎn)移。
[0015]流管套件12 —般還包括線圈/電極部分26，該線圈/電極部分26包含由變送器電子設(shè)備14驅(qū)動(dòng)以產(chǎn)生跨導(dǎo)管16的電磁場的一個(gè)或多個(gè)電磁線圈。設(shè)置在導(dǎo)管16中的電極與過程流體接觸，并且用于感測響應(yīng)于感生磁場而跨過程流體來生成的電動(dòng)勢(EMF)。流管套件12的線圈和電極一般親合到外殼28中的接線端(terminal block)，然后該接線端可操作地耦合到變送器電子設(shè)備14。變送器電子設(shè)備14 一般包括控制器或微處理器，該控制器或微處理器被配置為基于測量的EMF來提供針對過程流體流的指示。變送器電子設(shè)備14 一般還包括通信電路，以向由雙向箭頭30表示的一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程設(shè)備傳達(dá)這種過程流體流信息。這種通信可以具有有線過程通信或無線過程通信的形式。
[0016]圖2是示出了設(shè)置在耦合到一對凸緣22、24的導(dǎo)管16中的襯墊42的概略橫截面圖。在示出的實(shí)施例中，襯墊42由非傳導(dǎo)材料形成，該非傳導(dǎo)材料將導(dǎo)管16與過程流體加以絕緣。在一個(gè)示例中，襯墊42由含氟聚合物形成，該含氟聚合物例如是(但不限于)聚四氟乙烯(PTFE)。
[0017]凸緣22、24中的每一個(gè)分別包括密封面32、34，該密封面32、34被配置為與密封環(huán)接合，并且因此流體親合(fludically couple)到相對的管道凸緣。在一些情況下，為了產(chǎn)生高壓的金屬對金屬的連接，該密封可以是容納在槽36、38中的環(huán)型密封。雖然對RTJ密封環(huán)的使用提供了魯棒的密封，但是它也在襯墊42的外徑40與密封環(huán)的內(nèi)徑之間產(chǎn)生了間隙。該間隙允許增壓的過程流體與含氟聚合物襯墊42和凸緣22、24之間的界面44接合或者以其他方式接觸。一般地，將襯墊42過盈配合(interference fit)到導(dǎo)管16的內(nèi)徑中，并且因此襯墊42與導(dǎo)管16之間沒有粘合。
[0018]本公開的實(shí)施例總體上提供了排放套件，其被配置為排放泄漏進(jìn)襯墊42與導(dǎo)管16之間的空間的過程流體(S卩，突破界面44、通過襯墊42擴(kuò)散、和/或以其它方式在襯墊42與導(dǎo)管16的內(nèi)徑之間泄漏的過程流體)。例如，在某些冷流條件下，襯墊42將會(huì)膨脹或收縮，并且可以在凸緣面產(chǎn)生泄漏路徑。一旦過程流體突破界面44，它能夠沿導(dǎo)管16的內(nèi)徑非?？焖俚氐竭_(dá)電極46。當(dāng)過程流體到達(dá)電極時(shí)，這種電極的電隔離失效，并且電極再也不能從過程流體向變送器電子設(shè)備14運(yùn)送所感生的電壓。
[0019]圖3是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的具有排放套件的流管部分的概略橫截面圖，該排放套件提供將泄漏的過程流體向大氣中排出的排放路徑。流管具有一節(jié)導(dǎo)管50、設(shè)置在導(dǎo)管50中的襯墊52、以及耦合到導(dǎo)管50的一端56的凸緣54。流管包括電極(圖3未示出)以及耦合到導(dǎo)管50的第二端的第二凸緣(圖3未示出)。在一個(gè)示例中，導(dǎo)管50和襯墊52與上面關(guān)于圖2討論的導(dǎo)管16和襯墊42相似。此外，在一個(gè)示例中，凸緣54與圖2示出的凸緣24的相似之處在于:其包括凸面58以及RTJ槽60。在襯墊52的外徑64與凸緣54的面58之間提供界面62。因此，在一些情況下，過程流體可以突破界面62，由此沿著導(dǎo)管50的內(nèi)徑72向電極移動(dòng)。
[0020]如圖3所示，排放套件68耦合到導(dǎo)管50，接近導(dǎo)管50中通過例如鉆孔過程形成的孔70。雖然排放套件68被示出為耦合到導(dǎo)管50的底部，接近端56，但是應(yīng)當(dāng)注意的是:排放套件68可以被定位在沿導(dǎo)管50上的任何其