电磁流量探测头 本发明涉及插入在管子中流动的流体中的电磁流量探测头的设置结构，探测头的插入方向与流体流动的方向相垂直，而且是通过管壁上的孔穴以水密封方式实施插入的。
这种流量探测头通常是通过诸如配置在其中的适配器进行插入的，从而可以测量流体的流速，而且在适当的校正之后还可以获得流体的体积流速。
常规的电磁流量传感器配置有用于产生穿过测量管的磁场地线圈组件，而且线圈组件配置在这种测量管的外侧表面上，在该管的管壁上至少配置有两个电极，本发明的电磁流量探测头与这种常规的电磁流量传感器不同，它是插入在测量管的一个侧向孔穴中，并且通过水密封方式固定在这一孔穴中的。
由于磁场仅仅在探测头的前端部处的区域中存在，所以不再需要配置在测量管外侧表面处的线圈组件，而且这种磁场可以穿过流体，也可以由流经线圈组件的电流在这一区域内产生。
美国专利3881350公开了一种适用于测量深水、即测量高压下的水的电磁流量探测头，其中被测流体相对于该探测头流动，且流量探测头包括有：
-一个具有外侧直径和前端部的圆柱形壳体，
-由一个绝缘材料构成的、呈平坦状的前侧板以水密封方式闭合住(这一前侧板在这儿被称为“绝缘壁”)，
-由一个双凸形珠体(在这儿被称为“头”)环绕着；
-一个设置在壳体中的、用于产生穿过前侧板进入流体的磁场的线圈组件；
-一个配置在壳体上的、至少其一部分是由软磁性材料构成的线圈芯体，
-其端部位于前侧板处或其附近；
-一个第一伽伐尼电极和一个第二伽伐尼电极配置在位于前侧板上的所述前侧板的一条直径处，并且相对于这一直径的中心对称配置。
显然，由于珠体的存在，这种流量探测头实际上并不适用于由外侧水密封式的插入至管壁上的孔穴中。然而对于测量管，特别是对于已经设置好的管路，这种由外侧的插入是必须的。因此，如果要将在先技术中的流量探测头应用于测量管和/或管路，就必须去除这一珠体。
这种电磁流量探测头的前端部止于必然包含有电极的、呈平坦状的前侧板。当流体相对于这一前端部流动时，将在前端部的下流处产生与形成在涡流流量传感器中的旋涡相类似的旋涡。
本发明人发现这种具有位于前端部处的呈平坦状的板的电磁流量探测头的测量精度，在低流速和/或低流率时是非常不足的，由此而开始了对本发明的研制。
研究结果表明，如上所述的旋涡将干扰位于电极之间区域的、作为流速函数的流动条件；而且测量精度随流速的变化是非恒定的，并且是非线性的。
因此，本发明致力于改善特征函数的绝对测量精度和线形性，并且致力于改善随流速变化、特别是在低流速状态下的测量的短时重复性。在这儿使用的“特征函数”一词表示的是测量精度与流速和流率之间的依赖关系。
为了能解决上述问题，本发明提供了一种电磁流量探测头，它
-插入在由管子中流过的、要测量的流体中，其插入方向与流体的流动方向相垂直，
-以水密封方式通过管壁上的一个孔穴实施插入，
-而且包括有：
-一个具有与孔穴相适配的外侧直径的圆柱形壳体，
-壳体的前端部在流体中延伸，并由一个呈帽罩状的绝缘材料构成的、呈平坦状的前侧板以水密封方式闭合住，
-帽罩的半径大体为壳体的外侧直径的1.2至1.5倍；
-一个设置在壳体中的、用于产生穿过前侧板进入流体的磁场的线圈组件；
-一个配置在壳体中的、至少部分由软磁性材料构成的线圈芯体，
-其端部位于前侧板处或其附近；
-一个第一伽伐尼电极和一个第二伽伐尼电极配置在位于前侧板上的所述帽罩的一条子午线上，并且相对于这一子午线的顶点对称配置。
由于前侧板呈帽罩状配置，所以流体仅仅在电极之后才散开并形成旋涡，电极并不会被扰动，特别不会被旋涡扰动。因此，特征函数的绝对测量精度和线形性均获得相当大的改进。
下面参考附图，通过实施例对本发明作更详细地描述，在各附图中相类似的部件已经用相同的参考标号表示。
图1为说明本发明的测量机理的部分剖开了的斜视图。
图2为表示根据本发明构造的流量探测头的横剖面图。
首先通过如图1所示的部分剖开了的斜视图，说明本发明的测量机理。
流量探测头10包括有一个通常呈圆柱形的壳体11，后者具有预先设定的外侧直径。这一外侧直径与设置在管壁上的孔穴的直径相适配，以可以将流量探测头以水密封方式插入在其中，这一孔穴未示出在图1中，而是示出在图2中。管子12用于引导将要被测量的流体，流量探测头沿着与由折曲箭头13所示的、流体流动方向相垂直的方向浸入在流体中。
壳体11的前端部14在流体中延伸，并由一个由绝缘材料构成的、呈平坦状的前侧板14’以水密封方式闭合住。通过设置在壳体中的线圈组件15可以产生一个穿过前侧板14’进入流体的磁场16。线圈芯体17配置在壳体11中，这种线圈芯体17至少有一部分由软磁性材料构成，且配置在前侧板14’处或其附近。
第一伽伐尼电极18和第二伽伐尼电极19配置在前侧板14’处，从而与流体相接触。根据法拉第感应定律，将在电极18、19之间产生一个感应电压。
在图2所示的实施例中，流量探测头以横剖面图的方式示出。该流量探测头通过适配器20以水密封方式固定在管子12上，而这一适配器20可通过诸如焊接等等方式设置在管壁上。
这种结构构成的最主要的优点在于，适配器20可以设置并固定在管子12上，因此流量探测头10仅需要插入至适配器20中，并随后固定在其中。
根据本发明，壳体11上的前端部14在流体中延伸，并由呈帽罩形式的绝缘材料构成的、呈平坦状的前侧板14’’以水密封方式闭合住。这种帽罩的半径大体为壳体11的外侧直径的1.2至1.5倍。
第一和第二伽伐尼电极配置在这种帽罩的一条子午线上，并且相对于这一子午线的顶点对称配置。在附图2中仅示出了第一电极18。
正如图2中所示的那样，如果管子12的轴线与这一子午线的平面相垂直，则流体将沿与这一平面相垂直的方向流动。因此如上所述，流体仅仅在电极之后才散开并形成旋涡，在电极设置处的流体流动是无扰动的。