DE102012112579A1 - Receiving device, particularly protective tube, for measuring insert, particularly for determining temperature of measuring material in process container, has two sections, which are separated from each other through passage - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufnahmevorrichtung für einen Messeinsatz der bevorzugt zur Temperaturmessung dient, auf eine Einbauarmatur mit einem derartigen Aufnahmevorrichtung, einen Thermometer mit einer derartigen Aufnahmevorrichtung sowie auf einen Durchflussmessgerät mit einer derartigen Aufnahmevorrichtung.The invention relates to a receiving device for a measuring insert which is preferably used for temperature measurement, to an installation fitting with such a receiving device, a thermometer with such a receiving device and a flow meter with such a receiving device.
Derartige Aufnahmevorrichtungen für einen Messeinsatz sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt geworden. So zeigt bspw. die Offenlegungsschrift
Die Patentschrift DE 10200ó034246 B3 beschreibt einen Temperaturfühler für ein Widerstandsthermometer, das über einen Metallmantel verfügt und mit Keramik oder mineralischem Material aufgefüllt ist und damit im Gegensatz zu thermischen Ableiteffekten neigt.The patent DE 10200034246 B3 describes a temperature sensor for a resistance thermometer, which has a metal sheath and is filled with ceramic or mineral material and thus tends in contrast to thermal dissipation effects.
Die Offenlegungsschrift
Die Patentschrift
Das Gebrauchsmuster
Das Gebrauchsmuster
Die Auslegeschrift DE 111899ó A betrifft ein Thermometer, das ais Isolationsstück eine durchbohrte Glasdurchführung aufweist, über ein druckfestes Schutzrohr mit Halsrohr und Schraubstutzen verfügt und einen Messfühler aufweist, der in Kunstharz eingebettet ist und damit im Gegensatz ebenfalls zu thermischen Ableitungen neigt.Auslegeschrift DE 1118996 A relates to a thermometer, which has a perforated glass leadthrough as the insulating piece, has a pressure-resistant protective tube with neck tube and screw socket and has a measuring sensor which is embedded in synthetic resin and therefore also tends to thermal dissipation.
Die Patentschrift DE 8590óó B bietet eine wärmeisolierende Führung – an die sich ein Federkörper anschließt, wobei ein thermischer Kontakt mittels Andrücken erzielt werden soll und damit im Gegensatz dadurch ebenfalls thermische Ableitungseffekte vorliegen.The patent DE 8590óó B provides a heat-insulating guide - which is followed by a spring body, wherein a thermal contact is to be achieved by pressing and thus in contrast there are also thermal dissipation effects.
Die Offenlegungsschrift
Die Patentschrift
In der Patentschrift
Die Patentschrift
Die Patentschrift DE 57ó734 A nutzt ein nadelförmiges Thermoelement, wobei Thermoelemente in Form hohler Nadeln vorgehalten werden, die allerdings nur über eine begrenzte mechanische Stabilität verfügen und deren thermisches Ableitverhalten eine gewisse Eintauchtiefe voraussetzt.The patent DE 57ó734 A uses a needle-shaped thermocouple, wherein thermocouples are held in the form of hollow needles, the However, only have a limited mechanical stability and their thermal dissipation requires a certain immersion depth.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Einsetzen einer Aufnahmevorrichtung in einen Prozessbehälter zu verbessern, insbesondere für Rohe mit kleinen Nennweiten, wie beispielsweise bei Nennweiten von wenigen Zentimetern und einen insbesondere für die Lebensmittelindustrie sowie für Pharmaanwendung und Life-Science Anwendungen hygienegerechte Vorrichtung vorzuschlagen.The invention has for its object to improve the onset of a recording device in a process container, in particular for raw with small diameters, such as propose at nominal widths of a few centimeters and a particular hygienic for the food industry and pharmaceutical and life science applications device.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Aufnahmevorrichtung, eine Einbauarmatur, ein Thermometer sowie ein Durchflussmessgerät gelöst.The object is achieved by a recording device, a fitting, a thermometer and a flow meter.
Hinsichtlich der Aufnahmevorrichtung wird die Aufgabe durch eine Aufnahmevorrichtung, vorzugsweise ein Schutzrohr, für einen Messeinsatz gelöst, welche Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme des Messeinsatzes dient, wobei die Aufnahmevorrichtung einen ersten Abschnitt aufweist und einen zweiten Abschnitt aufweist, die über einen Absatz voneinander getrennt sind, wobei der Absatz eine Form aufweist, die im Wesentlichen einem Ausschnitt aus der Mantelfläche einer rohrartigen Wandung eines Prozessbehältnisses, wie beispielsweise einer Rohrleitung oder eines Tanks, entspricht, in welche die Aufnahmevorrichtung einsetzbar ist.With regard to the receiving device, the object is achieved by a receiving device, preferably a protective tube, for a measuring insert, which receiving device serves to receive the measuring insert, wherein the receiving device has a first portion and a second portion which are separated by a paragraph, wherein the Paragraph has a shape which substantially corresponds to a section of the lateral surface of a tubular wall of a process container, such as a pipe or a tank, into which the receiving device is inserted.
Die Aufnahmevorrichtung kann also beispielsweise eine Bohrung, vorzugsweise ein Sackloch, aufweisen, die sich vorzugsweise zentral von einem Ende der Aufnahmevorrichtung durch die Aufnahmevorrichtung hindurch, insbesondere durch den zweiten Abschnitt und in den ersten Abschnitt hinein erstreckt. Die Aufnahmevorrichtung weist somit ein geschlossenes Ende auf, welches den ersten Abschnitt der Aufnahmevorrichtung abschließt, und im eingebauten Zustand in ein Lumen des Prozessbehälters hineinragt. Die Bohrung dient dazu, den Messeinsatz aufzunehmen. Der Messeinsatz kann dabei beispielsweise aus einem Temperatursensorelement, wie beispielsweise einem temperaturabhängigen Widerstand oder einem Thermoelement bestehen. Es ist auch möglich, mehrere dieser Sensorelemente in einen Messeinsatz zu bündeln.The receiving device can thus, for example, have a bore, preferably a blind hole, which preferably extends centrally from one end of the receiving device through the receiving device, in particular through the second section and into the first section. The receiving device thus has a closed end, which closes off the first portion of the receiving device, and protrudes in the installed state into a lumen of the process container. The bore serves to accommodate the measuring insert. The measuring insert can for example consist of a temperature sensor element, such as a temperature-dependent resistor or a thermocouple. It is also possible to bundle several of these sensor elements in a measuring insert.
Der erste und der zweite Abschnitt weisen dabei bevorzugt einen unterschiedlichen (maximalen) Durchmesser auf und sind beispielsweise über einen Absatz voneinander getrennt. Um einen möglich passgenauen Einsatz der Aufnahmevorrichtung in die Wandung eines rohrartigen Prozessbehälters zu ermöglichen, weist der Absatz eine an die Rundung der Wandung des Proz
Der Absatz weist also eine Form auf, die im Wesentlichen einem Ausschnitt aus der Mantelfläche der rohrartigen Wandung des Prozessbehälters entspricht. Bei dem Prozessbehälter kann es sich beispielsweise um eine Rohrleitung oder einen Tank, wie beispielsweise einem Silo, handeln. Der erste Abschnitt der Aufnahmevorrichtung dient dabei dazu, im eingebauten Zustand in das Lumen des Prozessbehälters hineinzuragen, während der zweite Abschnitt dazu dient, die Wandung des Prozessbehälters eingesetzt zu werden. Der Prozessbehälter weist zu diesem Zweck beispielsweise ebenfalls eine Bohrung auf, die im Wesentlichen denselben Durchmesser aufweist oder dieselbe Querschnittfläche aufweist, wie der zweite Abschnitt der Aufnahmevorrichtung. Der Querschnitt ist dabei auf einer Höhe senkrecht zur Längsachse der Aufnahmevorrichtung vorzunehmen. Vorzugsweise handelt es sich bei der Aufnahmevorrichtung um ein sogenanntes Schutzrohr, das zum Schutz des Messeinsatzes bspw. vor dem in dem Prozessbehälter vorhandenen Messstoff dient.The heel thus has a shape which substantially corresponds to a section of the lateral surface of the tubular wall of the process container. The process container may be, for example, a pipeline or a tank, such as a silo. The first section of the receiving device serves to project in the installed state into the lumen of the process container, while the second section serves to be used, the wall of the process container. For this purpose, the process container likewise has, for example, a bore which has essentially the same diameter or has the same cross-sectional area as the second section of the receiving device. The cross section is to be made at a height perpendicular to the longitudinal axis of the receiving device. Preferably, the receiving device is a so-called protective tube, which, for example, serves to protect the measuring insert from the medium present in the process container.
In einer Ausführungsform der Aufnahmevorrichtung weist der Absatz einen Rand auf, welcher im Wesentlichen einem Ausschnitt aus der Mantelfläche der rohrartigen Wandung entspricht, in die die Aufnahmevorrichtung einsetzbar ist. Dieser Rand des Absatzes kann beispielsweise durch die Kontur des Endes des zweiten Abschnitts das an dem ersten Abschnitt angrenzt gebildet werden. Der Rand entspricht dann beispielsweise der Schnittkurve, die entsteht, wenn ein Körper mit der Kontur des zweiten Abschnitts aus der Mantelfläche der rohrartigen Wandung ausgeschnitten wird.In one embodiment of the receiving device, the shoulder has an edge, which essentially corresponds to a section of the lateral surface of the tubular wall into which the receiving device can be inserted. This edge of the shoulder may be formed, for example, by the contour of the end of the second portion adjacent to the first portion. The edge then corresponds, for example, to the cutting curve which arises when a body with the contour of the second section is cut out of the lateral surface of the tubular wall.
In einer weiteren Ausführungsform der Aufnahmevorrichtung weist der erste Abschnitt einen ersten im Wesentlichen konstanten Durchmesser und der zweite Abschnitt einen zweiten im Wesentlichen konstanten Durchmesser auf. Die Aufnahmevorrichtung besteht also, gemäß dieser Ausführungsform aus zwei im Wesentlichen kreiszylindrischen Abschnitten, die sich in ihrem Durchmesser voneinander unterscheiden.In a further embodiment of the receiving device, the first portion has a first substantially constant diameter and the second portion has a second substantially constant diameter. The receiving device thus consists, according to this embodiment, of two substantially circular-cylindrical sections, which differ from one another in their diameter.
In einer weiteren Ausführungsform der Aufnahmevorrichtung ist der Absatz vorzugsweise der Rand des Absatzes derart ausgestaltet und an die Kontur der rohrartigen Wandung des Prozessbehälters, wie bspw. einer Rohrleitung, an der Innenseite des Prozessbehälters angepasst, dass der Absatz beziehungsweise der Rand des Absatzes fluchtend an die Kontur des Prozessbehälters, vorzugsweise der Rohrleitung, an der Innenseite des Prozessbehälters bzw. der Rohrleitung anliegt. In a further embodiment of the receiving device, the shoulder is preferably designed as the edge of the shoulder and adapted to the contour of the tubular wall of the process container, such as. A pipe on the inside of the process container that the paragraph or the edge of the paragraph in alignment with the Contour of the process container, preferably the pipe, on the inside of the process container or the pipe rests.
In einer weiteren Ausführungsform der Aufnahmevorrichtung dient der zweite Abschnitt dazu in eine Bohrung in die Mantelfläche des Prozessbehälters bzw. der Rohrleitung eingebracht zu werden. Vorzugsweise endet der zweite Abschnitt mit dem Absatz fluchtend zur Wandung des rohartigen Prozessbehälters. Bei diesem rohrartigen Prozessbehälter kann es sich, wie bereits erwähnt, um eine Rohrleitung, die zum Führen des Messstoffs dient, oder die Tankwand eines zylindrischen Silos handeln.In a further embodiment of the receiving device, the second portion is used to be introduced into a bore in the lateral surface of the process container or the pipeline. Preferably, the second section ends with the shoulder in alignment with the wall of the raw process container. As already mentioned, this tubular process container may be a pipeline which serves to guide the medium or the tank wall of a cylindrical silo.
In einer weiteren Ausführungsform der Aufnahmevorrichtung ragt der zweite Abschnitt in eingebauten Zustand in das Lumen des rohrartigen Prozessbehälters hinein. Vorzugsweise ragt der zweite Abschnitt vollständig in das Lumen des rohrartigen Prozessbehälters hinein. Der zweite Abschnitt erstreckt sich dabei ausgehend vom Absatz der Aufnahmevorrichtung, über welchen Absatz die Aufnahmevorrichtung an die rohrartige Wandung des Prozessbehälters angepasst ist, in das Lumen des Prozessbehälters hinein.In a further embodiment of the receiving device, the second section protrudes into the lumen of the tubular process container in the installed state. Preferably, the second portion extends completely into the lumen of the tubular process container. The second section extends starting from the shoulder of the receiving device, via which shoulder the receiving device is adapted to the tubular wall of the process container, into the lumen of the process container.
In einer Ausführungsform der Aufnahmevorrichtung ist der erste Durchmesser größer als der zweite Durchmesser beziehungsweise ist der zweite Durchmesser größer als der erste Durchmesser. Ferner kann vorgesehen sein, dass das Sackloch der Aufnahmevorrichtung stets den gleichen Durchmesser aufweist, so dass sich in Abhängigkeit der Höhe entlang der Längsachse der Aufnahmevorrichtung eine unterschiedliche Wandstärke der Wandung der Aufnahmevorrichtung vorliegt.In one embodiment of the receiving device, the first diameter is greater than the second diameter or the second diameter is greater than the first diameter. Furthermore, it can be provided that the blind hole of the receiving device always has the same diameter, so that there is a different wall thickness of the wall of the receiving device depending on the height along the longitudinal axis of the receiving device.
In einer Ausführungsform der Aufnahmevorrichtung geht der erste Abschnitt der Aufnahmevorrichtung in den zweiten Abschnitt der Aufnahmevorrichtung im Bereich des Absatzes über einen Kragen mit einem Krümmungsradius von zumindest 0,4cm über. Der Absatz bildet also einen Kragen der ausgehend von der Kontur des ersten Abschnitts in den zweiten Abschnitt übergeht und dabei den Verlauf eines Krümmungskreises mit einem Krümmungsradius von 0,4cm folgt. Der Absatz bzw. der Kragen befindet sich dabei selbstverständlich auf der Außenseite der Aufnahmevorrichtung.In one embodiment of the receiving device, the first section of the receiving device merges into the second section of the receiving device in the region of the shoulder via a collar with a radius of curvature of at least 0.4 cm. The heel thus forms a collar which, starting from the contour of the first section, merges into the second section, following the course of a circle of curvature with a radius of curvature of 0.4 cm. The paragraph or the collar is of course on the outside of the receiving device.
In einer weiteren Ausführungsform der Aufnahmevorrichtung verläuft der Krümmungskreis des Kragens ausgehend von dem Rand des Absatzes zum zweiten Abschnitt hin dem Rand des Absatzes folgend umfänglich um die Aufnahmevorrichtung herum. Der Absatz erstreckt sich dabei also über einen vorgegebenen Bereich entlang der Längsachse der Aufnahmevorrichtung. Der entlang des Absatzes bzw. des Randes des zweiten Abschnitts verlaufende Krümmungskreis variiert daher hinsichtlich der Höhe entlang der Längsachse der Aufnahmevorrichtung bei einer vollumfänglichen Umrundung der Aufnahmevorrichtung.In a further embodiment of the receiving device, the circle of curvature of the collar extends circumferentially from the edge of the shoulder towards the second section towards the edge of the heel around the receiving device. The shoulder thus extends over a predetermined area along the longitudinal axis of the receiving device. The curvature circle running along the shoulder or the edge of the second section therefore varies in height along the longitudinal axis of the receiving device in the case of a full circumference of the receiving device.
In einer weiteren Ausführungsform der Aufnahmevorrichtung verläuft der Absatz wie in
Hinsichtlich der Einbauarmatur wird die Aufgabe durch eine Einbauarmatur mit einer Aufnahmevorrichtung nach einer der vorherigen Ausführungsformen gelöst. Die Einbauarmatur kann beispielsweise neben der Aufnahmevorrichtung noch Mittel zum Befestigen der Aufnahmevorrichtung an den Prozessbehälter aufweisen. Beispielsweise kann die Einbauarmatur Mittel zum Befestigen der Aufnahmevorrichtung an dem Prozessbehälter, wie beispielsweise in der Deutschen Patentanmeldung
Hinsichtlich des Thermometers wird die Aufgabe durch ein Thermometer mit einer Aufnahmevorrichtung für einen Messeinsatz zur Bestimmung der Temperatur nach einer der vorherigen Ausführungsformen der Aufnahmevorrichtung gelöst.With regard to the thermometer, the object is achieved by a thermometer having a receiving device for a measuring insert for determining the temperature according to one of the previous embodiments of the receiving device.
Hinsichtlich des Durchflussmessgeräts wird die Aufgabe durch ein Durchflussmessgerät mit einer Aufnahmevorrichtung nach einer der vorherigen Ausführungsformen gelöst. Bei dem Durchflussmessgerät kann es sich beispielsweise um ein sogenanntes Anemometer zur Bestimmung des Durchflusses durch ein Messrohr handeln. Der Messeinsatz kann dann zur Aufnahme von einem ersten und einem zweiten Sensorelement, wie beispielsweise eines Paars von PT100 Sensorelementen, dienen.With regard to the flowmeter, the object is achieved by a flowmeter with a receiving device according to one of the previous embodiments. The flow meter may be, for example, a so-called anemometer for determining the flow through a measuring tube. The measuring insert may then serve to receive a first and a second sensor element, such as a pair of PT100 sensor elements.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:The invention will be explained in more detail with reference to the following drawings. It shows:
Dieser Rand R begrenzt somit den zweiten Abschnitt A2. In
Der erste Abschnitt A1 der Aufnahmevorrichtung ist dabei dazu bestimmt, den Messstoff in dem Prozessbehälter ausgesetzt zu sein, während der zweite Abschnitt A2 dazu bestimmt ist, in die Wandung des Behälters, nicht gezeigt, eingesetzt zu werden. Um einen möglichst passgenauen (und auch hygienegerechten) Einbau der Aufnahmevorrichtung in dem Prozessbehälter zu ermöglichen, ist der Absatz A vorgesehen und derart an die rohrartige Wandung des Prozessbehälters angepasst, dass zumindest der Rand R, welcher den zweiten Abschnitt A2 begrenzt bündig in die rohrartige Wandung des Prozessbehälters ansetzt, insbesondere der Kontur der rohrartigen Wandung des Prozessbehälters folgt, die beispielsweise kreisförmig oder bogenförmig verlaufen kann. An diesen Rand R anschließend ist ein Kragen mit einem Krümmungskreis angesetzt, der den Anforderungen an Hygiene- und Lebensmittelanwendung entspricht. Der Krümmungsradius muss also groß genug sein, um Ablagerungen am Einbauort der Aufnahmevorrichtung zu verhindern. In Abhängigkeit des Krümmungsradius des Kragen ergibt sich dann auch der Durchmesser des ersten Abschnitts A1, der den im Messstoff ausgesetzten Teil der Aufnahmevorrichtung bildet. Ein in die Aufnahmevorrichtung einzuführender Messeinsatz würde bspw. vollständig durch den zweiten Abschnitt A2 hindurch und in den ersten Abschnitt A1 erstrecken, um beispielsweise die Temperatur des Messstoffs in den Prozessbehälters zu bestimmen.The first section A1 of the receiving device is intended to be exposed to the medium in the process container, while the second section A2 is intended to be inserted into the wall of the container, not shown. In order to enable the most accurate (and hygienic) installation of the receiving device in the process container, the paragraph A is provided and adapted to the tubular wall of the process container that at least the edge R, which limits the second section A2 flush in the tubular wall attaches to the process container, in particular the contour of the tubular wall of the process container follows, which may for example be circular or arcuate. At this edge R then a collar is set with a circle of curvature that meets the requirements for hygiene and food application. The radius of curvature must therefore be large enough to prevent deposits at the installation of the recording device. Depending on the radius of curvature of the collar, the diameter of the first section A1, which forms the part of the receiving device exposed in the medium, then also results. For example, a measuring insert to be inserted into the receiving device would extend completely through the second section A2 and into the first section A1 in order, for example, to determine the temperature of the medium in the process container.
Die Aufnahmevorrichtung bildet also ein Schutzrohr, das durch einen Absatz A und einen Radius an die dreidimensionale Geometrie an das Prozessbehälters mit einer rohrartigen Wandung wie beispielsweise ein Rohr angepasst ist. Durch diese Konstruktion entsteht ein spaltfreier Übergang innerhalb des Prozessbehälters mit einem rundum angepassten Radius.The receiving device thus forms a protective tube, which is adapted by a shoulder A and a radius to the three-dimensional geometry of the process container with a tubular wall such as a pipe. This construction results in a gap-free transition within the process container with a completely adapted radius.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
-
- AA
- Absatzparagraph
- A1A1
- Erster Abschnittfirst section
- A2A2
- Zweiter Abschnittsecond part
- RR
- Randedge
- XX
- Längsachse des AufnahmevorrichtungLongitudinal axis of the receiving device
- h1h1
- Länge des zweiten Abschnitts (Frontalansicht)Length of the second section (front view)
- h2h2
- Länge des ersten AbschnittsLength of the first section
- h3h3
- Länge des zweiten Abschnitts (Seitenansicht)Length of the second section (side view)
- LL
- Länge der AusnahmevorrichtungLength of the exception device
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 7911898 U1 [0007] DE 7911898 U1 [0007]
- DE 3721983 A1 [0010] DE 3721983 A1 [0010]
- DE 4138460 C2 [0011, 0011] DE 4138460 C2 [0011, 0011]
- EP 1831504 B1 [0012] EP 1831504 B1 [0012]
- DE 3330491 C2 [0013] DE 3330491 C2 [0013]
- DE 102011089942 [0030] DE 102011089942 [0030]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- essbehälters angepasste Form auf. Bei der Seite der Wandung an die der Absatz [0019] container adapted to shape. At the side of the wall to which the paragraph [0019]
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