本发明提供了一种具有新型接地布置的电磁流量计以及用于所述电磁流量计的接地方法。所述电磁流量计包括：流量计主体，所述流量计主体在其内圆周处具有环形凹槽；接地环，所述接地环被收纳在所述凹槽中，其中在运行中所述接地环与穿过所述流量计主体的导电流体电接触；以及至少一个固定组件，所述固定组件将被收纳在所述凹槽中的所述接地环固定到所述流量计主体上，并且将所述接地环电连接到外部接地点上。利用这种不同于使用接地电极或者由法兰固定的接地环的新型接地布置和方法，在所述接地环与对应流体之间建立了更大的接触面积，并且接地效果以及电磁流量计的测量准确度得到保证和提升。
流量计主体(13)，所述流量计主体(13)在其内圆周处具有至少一个环形凹槽(11)，所述流量计主体(13)还具有至少一个孔(16)；
至少一个接地环(3)，所述至少一个接地环(3)被收纳在所述至少一个凹槽(11)中，其中各个所述接地环(3)在运行中与通过所述流量计主体(13)的导电流体电接触；以及至少一个固定组件(14)，所述固定组件(14)用于借助于所述孔(16)将被收纳在所述凹槽(11)中的所述接地环(3)固定到所述流量计主体(13)上，并且将所述接地环(3)电连接到外部接地点上。
所述孔(16)径向穿过所述流量计主体(13)并且延伸至所述凹槽(11)；并且各个所述固定组件(14)包括导电螺栓(2)和螺母(10)，所述导电螺栓(2)延伸穿过所述流量计主体(13)的所述孔(16)，所述螺母(10)被拧到所述螺栓(2)上。
各个所述接地环(3)具有至少一个孔口(17)，所述至少一个孔口(17)与所述流量计主体(13)的所述至少一个孔(16)对准；并且各个所述固定组件(14)的所述导电螺栓(2)延伸穿过所述流量计主体(13)的所述孔(16)以及所述接地环(3)的所述孔口(17)。
4.根据权利要求2所述的电磁流量计，其特征在于，每个所述固定组件(14)的所述螺栓(2)被焊接到所述接地环(3)上。
5.根据权利要求1或4所述的电磁流量计，其特征在于，所述接地环(3)由对称的两半制成，每一半在两端处具有两个斜面，并且当一半与另一半组装在一起时，所述一半上的所述两个斜面与所述另一半上的两个斜面互补地接触，从而使得所述两半形成连续的环。
6.根据权利要求1或4所述的电磁流量计，其特征在于，
所述接地环(3)为单件部件，并且包括带有两个斜面的断开部分；以及
当所述接地环(3)被收纳在所述凹槽(11)中，所述两个斜面彼此互补地接触。
7.根据权利要求1或3所述的电磁流量计，其特征在于，所述接地环(3)由对称的两半制成，每一半在两端处具有两个凹部，并且当一半与另一半组装在一起时，所述一半上的所述两个凹部与所述另一半上的所述两个凹部组装在一起，从而形成两个孔口(17)。
8.根据权利要求2至4中任一项所述的电磁流量计，其特征在于，所述固定组件(14)还包括位于所述螺栓(2)与所述螺母(10)之间的密封件，用于密封所述流量计主体(13)的所述孔(16)。
9.根据权利要求8所述的电磁流量计，其特征在于，所述密封件包括底座(7)，以及按压在所述底座(7)与所述流量计主体(13)之间的O形环(8)。
10.根据权利要求9所述的电磁流量计，其特征在于，所述密封件还包括填充在所述底座(7)中的粘合剂(4)。
11.根据权利要求8所述的电磁流量计，其特征在于，所述流量计主体(13)还包括位于所述流量计主体(13)的外圆周上的凹口(18)，所述凹口(18)的位置对应于所述孔(16)，并且所述密封件的一部分被收纳在所述凹口(18)中。
12.根据权利要求1所述的电磁流量计，其特征在于，还包括外壳(12)，在对应于所述凹槽(11)的位置处所述外壳(12)包围所述流量计主体(13)。
13.根据权利要求1所述的电磁流量计，其特征在于，所述接地环(3)的厚度对应于所述凹槽(11)的深度。
14.根据权利要求2或3所述的电磁流量计，其特征在于，所述螺栓(2)的头部(15)由抗腐蚀材料制成。
15.根据权利要求12所述的电磁流量计，其特征在于，所述外壳(12)与用于遮蔽电缆(5)的外罩(6)连通，所述电缆(5)用于将所述固定组件(14)电连接到所述外部接地点上。
16.根据权利要求1所述的电磁流量计，其特征在于，所述固定组件(14)还包括焊料垫圈(9)，所述焊料垫圈(9)用于连接到所述外部接地点上。
17.根据权利要求1、2、3、4、12、13和16中任一项所述的电磁流量计，其特征在于，所述流量计主体(13)由塑料材料制成。
18.一种用于电磁流量计(1)的接地方法，其特征在于，所述方法包括：在所述电磁流量计(1)的流量计主体(13)的内圆周处，设置至少一个环形凹槽(11)，并且，至少一个孔(16)形成于所述流量计主体(13)中；
将至少一个接地环(3)收纳在所述至少一个凹槽(11)中，与穿过所述流量计主体(13)的导电流体电接触；
通过至少一个固定组件(14)，借助于所述孔(16)，将收纳在所述凹槽(11)中的各个所述接地环(3)固定到所述流量计主体(13)上；以及通过所述至少一个固定组件(14)，将各个所述接地环(3)电连接到外部接地点上。
19.根据权利要求18所述的接地方法，其特征在于，
所述孔(16)径向穿过所述流量计主体(13)并且延伸至所述凹槽(11)；以及所述固定所述接地环(3)的步骤还包括：各个所述固定组件(14)的导电螺栓(2)延伸穿过所述流量计主体(13)的所述孔(16)，以及将螺母(10)拧到所述螺栓(2)上。
20.根据权利要求19所述的接地方法，其特征在于，
至少一个孔口(17)形成于所述接地环(3)中，所述至少一个孔口(17)与所述流量计主体(13)的所述至少一个孔(16)对准；以及所述固定所述接地环(3)的步骤还包括：所述导电螺栓(2)延伸穿过所述流量计主体(13)的所述孔(16)以及所述接地环(3)的所述孔口(17)。
21.根据权利要求19所述的接地方法，其特征在于，所述固定所述接地环(3)的步骤还包括：将各个所述固定组件(14)的所述螺栓(2)焊接到所述接地环(3)上。
电磁流量计以及其接地方法
技术领域
[0001] 本发明大体上涉及一种电磁流量计以及其接地方法，且更确切地说，涉及一种内置有接地环的电磁流量计。
背景技术
[0002] 电磁流量计广泛用来对导电流体的流速进行测量。目前知道，电磁流量计的接地对于这种类型的流量计的正确运作是至关重要的。举例来说，为了获得流体流速的精确测量，流体的接地是必须的，以便确保流体和流量计变送器同样处于零电位。
[0003] 流量计的塑料主体在连接同样用塑料制成的管道的各种应用中体现出了巨大的优势。比如，就购置成本来说，例如购买、安装和维护等，塑料流量计具有很多的优势。举例而言，流量计可以焊接到各种管道上，因此避免了任何泄漏，并且由于不需要法兰而节省了成本。此外，也保证了衬里的质量相同，这一点在使用流量计测量饮用水的情况下是十分重要的。此外，由于塑料流量计主体对于测量到的感应电压具有更好和更稳健的隔离度，因此还可以节省标准电磁流量计金属主体的内衬。在许多严格的供水和灌溉应用中，塑料流量计主体是最好的选择。
[0004] 适用于塑料管线，或带有衬里或涂覆有非导电材料的金属管线的电磁流量计的接地问题，现有技术使用的是以下两种方法。
[0005] 一种方法是使用接地电极，接地电极将导电流体与流量计主体连接，流量计主体是由不锈钢或其他金属制成。如图1中所示，接地电极20设置在流量计主体中，以与导电流体接触。在这种布置中，接地电极20与导电流体之间的接触面积比较小，因此产生的接地效果比较差。此外，与导电流体具有较小接触面积的电极容易受损或氧化，从而使得接地效果进一步恶化。
[0006] 另一种方法是在两个管道之间夹入一个接地环。如图2中所示，在这种方法中，接地环通过法兰联轴器进行固定。但是，由塑料材料制成的流量计主体一般是焊接到各管道的两端上的，而不是使用法兰联轴器。也就是说，塑料流量计主体一般不需要法兰，因此，接地环无法经由法兰联轴器设置在流量计主体上。
[0007] 这里需要提供一种用于电磁流量计，特别是具有塑料流量计主体的电磁流量计的接地方法，这种方法可以使流量计的接地变得更加稳定和可靠，而且可以节省成本。
发明内容
[0008] 因此，本发明用于解决在现有技术中发生的上述问题，与此同时还能完整保留现有技术实现已有的优点。
[0009] 本发明的一个目的，提供了一种电磁流量计，该电磁流量计的流量计主体具有一种新颖的接地布置，该接地布置不同于使用接地电极或者由法兰固定的接地环。在这个布置中，流量计主体不需要法兰，并且使用者可以轻易地将塑料流量计主体焊接到管线上。
[0010] 本发明的一个进一步的目的，提供了一种电磁流量计，该电磁流量计的流量计主体具有一种新颖的接地布置，该接地布置可以确保电磁流量计的接地更加稳定和可靠。在这个布置中，接地环是环形的，这样可以确保与对应流体建立较大的接触面积。
[0011] 本发明的另一个目的，提供了一种新颖的电磁流量计的接地方法。利用这个新方法，不需要配置法兰，并且与此同时，接地效果以及电磁流量计的测量准确性得到保证和改进。
[0012] 根据本发明的一个方面，提供了一种电磁流量计，其包括：
[0013] 流量计主体，所述流量计主体在其内圆周处具有至少一个环形凹槽；
[0014] 至少一个接地环，所述接地环被收纳在所述至少一个凹槽中，其中各个接地环在运行中与通过所述流量计主体的导电流体电接触；以及
[0015] 至少一个固定组件，所述固定组件用于将被收纳在所述凹槽中的所述接地环固定到所述流量计主体上，并且将所述接地环电连接到外部接地点上。
[0016] 根据本发明的一个实施例的电磁流量计具有新颖的接地布置，该接地布置不需要配置法兰，与此同时，还能确保接地效果以及电磁流量计的测量准确度。
[0017] 所述流量计主体还可以包括至少一个孔，所述孔径向穿过所述流量计主体并且延伸至所述凹槽。各个固定组件还可以包括导电螺栓和螺母，所述导电螺栓延伸穿过所述流量计主体的所述孔；所述螺母被拧到所述螺栓上。以此方式，接地环可以被固定地安装到流量计主体的凹槽上并且牢固地接地。
[0018] 各个接地环都还可以具有至少一个孔口，所述至少一个孔口与所述流量计主体的所述至少一个孔对准。各个固定组件的所述导电螺栓延伸穿过所述流量计主体的所述孔以及所述接地环的所述孔口。
[0019] 各个固定组件的所述螺栓还可以被焊接到所述接地环上。
[0020] 所述接地环可以由对称的两半制成，每一半在两端处具有两个斜面，并且当一半与另一半组装在一起时，所述一半上的所述两个斜面与所述另一半上的两个斜面互补地接触，从而使所述两半形成连续的环。
[0021] 所述接地环可以为单件部件，并且包括带有两个斜面的断开部分；并且当所述接地环被收纳在所述凹槽中，所述两个斜面彼此互补地接触。
[0022] 优选地，所述接地环可以由对称的两半制成，每一半在两端处具有两个凹部，并且当一半与另一半组装在一起时，所述一半上的所述两个凹部与所述另一半上的所述两个凹部组装在一起以形成两个孔口。此结构的接地环易于制造，与此同时还有助于该接地环的安装。
[0023] 优选地，固定组件可以进一步包括位于螺栓与螺母之间的密封件，从而密封流量计主体的孔。以此方式，避免了流体从孔中泄漏。
[0024] 优选地，该密封件还包括底座、按压在底座与流量计主体之间的O形环。这将进一步提升密封效果。
[0025] 优选地，该密封件可以进一步包括填充在底座中的粘合剂。
[0026] 优选地，流量计主体可以进一步包括流量计主体的外圆周上的凹口，所述凹口的位置与孔对应，并且密封件的一部分被收纳在该凹口中。因为一部分的密封件被安放在围绕孔的凹口中，所以密封效果得到进一步提升。
[0027] 优选地，还包括外壳，在对应于凹槽的位置处该外壳包围流量计主体。该外壳可以保护固定组件，与此同时提升流量计主体的强度，即使流量计上设有凹槽。
[0028] 优选地，接地环的厚度可以对应于凹槽的深度。以此方式，接地环不会对流量计主体中流体的通过产生影响。
[0029] 优选地，螺栓的头部可以由抗腐蚀材料制成。螺栓的其他部分可以由更为廉价的材料制成。因此节约了制造成本。
[0030] 优选地，外壳可以与用于遮蔽电缆的外罩连通，该电缆用于将固定组件电连接到外部接地点上。因此，可以防止连接电缆被暴露在外，由此防止影响外观并且防止电缆被破坏。
[0031] 优选地，固定组件可以进一步包括焊料垫圈，该焊料垫圈用于连接到外部接地点上。使用该焊料垫圈，有助于接地连接。
[0032] 优选地，流量计主体可以由塑料材料制成。因此，即使该流量计主体被焊接到管线上，根据本发明的接地布置仍然呈现出显著的优点。
[0033] 根据本发明的另一个方面，提供了一种用于电磁流量计的接地方法，其包括：
[0034] 在所述电磁流量计的流量计主体的内圆周处，设置至少一个环形凹槽；
[0035] 将至少一个接地环收纳在所述至少一个凹槽中，与穿过所述流量计主体的导电流体电接触；
[0036] 通过至少一个固定组件，将收纳在所述凹槽中的各个接地环固定到所述流量计主体上；以及
[0037] 通过所述至少一个固定组件，将各个接地环电连接到外部接地点上。
[0038] 优选地，至少一个孔形成于所述流量计主体中，所述孔径向穿过所述流量计主体并且延伸至所述凹槽。固定所述接地环的步骤还包括：使各个固定组件的导电螺栓延伸穿过所述流量计主体的所述孔，以及将螺母拧到所述螺栓上。
[0039] 优选地，至少一个孔口形成于所述接地环中，所述至少一个孔口与所述流量计主体的所述至少一个孔对准。固定所述接地环的步骤还包括：所述导电螺栓延伸穿过所述流量计主体的所述孔以及所述接地环的所述孔口。
[0040] 优选地，固定所述接地环的步骤包括：将各个固定组件的所述螺栓焊接到所述接地环上。
附图说明
[0041] 通过以下结合附图进行的详细描述可以更加清楚地了解本发明的上述以及其他目标、特征和优点，其中：
[0042] 图1为具有接地电极的现有技术电磁流量计的示意图；
[0043] 图2为具有通过法兰联轴器固定的接地环的另一个现有技术电磁流量计的示意图；
[0044] 图3图示了根据本发明的一个实施例的电磁流量计的截面图，该截面图示出了其接地布置；
[0045] 图4为图3所示的电磁流量计的A-A截面图；
[0046] 图5图示了根据本发明的接地环的一部分的一个实例；
[0047] 图6图示了用于保护并且强化流量计主体的外壳的一部分的一个实例；
[0048] 图7说明性地示出了两段式接地环以及焊接到该接地环上的螺栓的一个实例；
[0049] 图8a说明性地示出了单段式接地环以及焊接到该接地环上的螺栓的一个实例；
[0050] 图8b为图8a中的部分“A”的放大图；
[0051] 图9a说明性地示出了单段式接地环以及焊接到该接地环上的螺栓的一个实例；以及
[0052] 图9b为图9a中的部分“B”的放大图。
[0053] 参考标号列表
[0054] 1电磁流量计 2螺栓
[0055] 3接地环 4粘合剂
[0056] 5电缆 6用于遮蔽电缆的外罩
[0057] 7底座 8O形环
[0058] 9焊料垫圈 10螺母
[0059] 11凹槽 12外壳
[0060] 13流量计主体 14固定组件
[0061] 15螺栓头部 16流量计主体的孔
[0062] 17接地环的孔口 18凹口
[0063] 20接地电极 21接地环
具体实施方式
[0064] 下文将参考附图描述本发明的优选实施例。在本说明书中定义的问题，如详细的构造和要素，仅仅是被提供用于辅助本领域普通技术人员全面理解本发明的具体细节，因此本发明不限于此。
[0065] 图3和图4示出了根据本发明的一个实施例的具有新颖的接地布置的电磁流量计。如图所示，电磁流量计1包括塑料流量计主体13。该流量计主体13用于在两端处连接，例如焊接，到管线（未图示）上。当来自管线的流体通过流量计主体13时，电磁流量计1能测量流体的流速。
[0066] 为了确保测量的准确度，用于消除电磁干扰的接地装置是必须的。在此实施例中，接地环3收纳在流量计主体13的凹槽11中。凹槽11沿流量计主体13的内圆周被设置成环形凹槽。接地环3的尺寸和形状经配置，以使得接地环3可以牢固地安放在凹槽11中。
[0067] 在运行中，接地环3用于与通过流量计主体13的导电流体电接触，从而可使该流体的电位等于外部接地点（未图示）的电位。在一个实例中，接地环3的厚度对应于凹槽11的深度，从而使接地环3与流量计主体13的内壁齐平。以此方式，接地环3不会对流量计主体13中的流体的通过产生影响。
[0068] 提供两个固定组件14，以将收纳在凹槽11中的接地环3固定到流量计主体13上，并且将接地环3电连接到外部接地点上。
[0069] 利用这种接地布置，根据本发明的电磁流量计不需要配置法兰。与此同时，确保了接地效果以及电磁流量计的测量准确度。
[0070] 以上实施例描述了包括一个接地环3的情形。然而，应指出，可以沿流量计主体13的纵向方向配置多个接地环3。例如，还可以将另一个接地环3设置在流量计主体13另一个相对端上。在这个情况下，相应地会配置多个凹槽11以及固定组件14。
[0071] 塑料流量计主体13具有径向穿过流量计主体13并且延伸至凹槽11的两个孔16。接地环3具有两个孔口17。当接地环3安放在凹槽11中，接地环3的孔口17与流量计主体13的孔16对准。配置两个导电螺栓2穿过流量计主体13的孔16以及接地环3的孔口
17。两个螺母10分别被拧到螺栓2上。以此方式，接地环3被固定地安装到流量计主体13的凹槽11上。
[0072] 螺栓2可以是由两个部件形成的焊接构件，其中一个部件为通过冲孔制造的头部15，而另一部件为具有螺纹的机械零件。然而，螺栓2还可以是通过铸造或其他方法形成的单件部件。根据本发明的一个扩展实施例，螺栓2可以部分地焊接到接地环3上。
[0073] 螺栓2的头部15可以由抗腐蚀材料制成。螺栓2的其他部分可以由更为廉价的材料制成。这样可以进一步节约制造成本。
[0074] 在本发明的一个实例中，接地环3可以由对称的两半制成。如图5所示，每一半都在两端处具有两个半圆形凹部。当一半与另一半组装在一起时，所述一半上的两个凹部与所述另一半上的两个凹部组装在一起，从而形成两个环形孔口17。此结构的接地环3易于制造，与此同时还有助于接地环3放入凹槽11中。
[0075] 接地环3还可以是具有沿直径方向相对的两个孔口17的单件部件。接地环3也可以具有两个以下或两个以上的孔口17。在这种情况下，可对应配置两个以下或两个以上的固定组件14，以及两个以下或两个以上的螺栓2。
[0076] 在本发明的一个实施例中，接地环3可以配置成不具有螺栓2所穿过的孔口。相反地，一个或多个螺栓2被焊接到接地环3上。如图7所示，在一个实例中，接地环3是两段式环，每一段上焊接有螺栓2。在每一段的两端具有斜面。当这两段组装在一起时，斜面相互接触，使得接地环3形成连续的环。
[0077] 在另一实例中，如图8a和图8b所示，接地环3为单段式环，该环具有两个相对的斜面并且焊接有两个螺栓2。在又一个实施例中，如图9a和图9b所示，接地环3为单段式环，该环具有两个相对的斜面并且仅焊接有一个螺栓2。
[0078] 接地环3由导电材料制成。该导电材料优选地为抗腐蚀的。
[0079] 固定组件14包括位于螺栓2与螺母10之间的密封件，以密封流量计主体13的孔16。以此方式，避免了流体从孔16中泄漏。
[0080] 该密封件可以包括底座7、按压在底座7与流量计主体13之间的O形环8。该密封件可以进一步包括填充在底座7中的粘合剂4。以此方式，提升了密封效果。应指出，本领域的普通技术人员将了解，其他密封方法也可以应用于固定组件14中。
[0081] 在一个优选实施例中，流量计主体13包括流量计主体13的外圆周上的凹口18，该凹口18的位置与孔16对应，并且一部分的密封件收纳在凹口18中。因为一部分的密封件被安放在围绕孔的凹口18中，所以密封效果得到进一步提升。
[0082] 因为凹槽11设在流量计主体13上，所以流量计主体13可能在一定程度上被削弱。在一个优选实施例中，还包括外壳12，在对应于凹槽11的位置处，所述外壳12包围流量计主体13。因此，尽管存在凹槽11，流量计主体13在该位置仍被强化。外壳12还能为固定组件14提供保护，从而使得灰尘和其他异物无法进入固定组件14中以影响固定组件14的接地连接以及密封件的密封效果。
[0083] 图6图示了用于保护并且强化流量计主体13的外壳12的一个实例的一部分。如图所示，外壳12包括两个大体呈半圆形的条带，以及用于收纳固定组件14的一部分的两个插口。外壳12可以是由若干组件形成的焊接部件。外壳12还可以是单件部件。
[0084] 如图3所示，外壳12可以进一步配置成与用于遮蔽电缆5的外罩6连通，该电缆用于将固定组件14电连接到外部接地点上。因此，可以防止连接电缆5被暴露在外，由此防止影响外观并且防止电缆被破坏。这也进一步保证了接地效果。
[0085] 电缆5可以将固定组件14连接到外部接地点或流量计变送器上。固定组件14可以进一步包括焊料垫圈9。电缆5的一端连接到焊料垫圈9上，而电缆5的另一端连接到外部接地点上。
[0086] 应指出，本发明并不限于以上实施例所描述的具有塑料流量计主体的电磁流量计。例如，本发明还可以应用于具有由其他材料（例如金属或陶瓷）制成的流量计主体的电磁流量计。
[0087] 根据本发明的另一个方面，提供了一种用于电磁流量计1的接地方法。该方法包括：
[0088] 在所述电磁流量计1的流量计主体13的内圆周处，设置环形凹槽11；
[0089] 将接地环3安放在所述凹槽11中，与穿过所述流量计主体13的导电流体电接触；
[0090] 通过至少一个固定组件14，将安放在所述凹槽11中的所述接地环3固定到所述流量计主体13上；以及
[0091] 通过至少一个固定组件14，将所述接地环3电连接到外部接地点上。
[0092] 所述方法的详细说明可以参考前述装置的实施例，此处将不再重复类似的说明。
[0093] 利用该实施例的接地方法，不需要配置法兰，并且与此同时，接地效果以及电磁流量计的测量准确性得到保证和改进。
[0094] 应指出，尽管上述实施例中仅描述了只有一个接地环3的情形，但是流量计主体13可配置多个接地环3。例如，可以在流量计主体13的两端配置两个接地环3。在此情况下，相应地配置更多的其他组件，例如凹槽11、固定组件14，以配合多个接地环3。
[0095] 本发明提供了一种具有新型的接地布置的电磁流量计以及用于该电磁流量计的接地方法。该电磁流量计包括：流量计主体，所述流量计主体在其内圆周处具有环形凹槽；接地环，所述接地环经配置以收纳在所述凹槽中的，其中所述接地环在运行中用于与穿过流量计主体的导电流体电接触；以及至少一个固定组件，所述固定组件经配置以将收纳在凹槽中的接地环固定到流量计主体上，并且将所述接地环电连接到外部接地点上。利用这种不同于使用接地电极或者由法兰固定的接地环的新型接地布置及其方法，在接地环与对应流体之间建立了更大的接触面积，并且接地效果以及电磁流量计的测量准确度得到保证和提升。
[0096] 尽管为了说明性的目的描述了本发明的优选实施例，但本领域的普通技术人员将了解，在不脱离所附权利要求书中所披露的本发明的范围和精神的前提下，可以作出各种修改、添加和替换。
