DE102014104107A9 - Elektromagnetischer Strömungsmesser - Google Patents

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Abstract

Ein elektromagnetischer Strömungsmesser (10) umfasst ein Joch (62) einer Elektromagneteinheit (18), die im Inneren eines Körpers (12) aufgenommen ist. Das Joch (62) hat einen U-förmigen Querschnitt, wobei eine Rohreinheit (14) mit einem Messkanal (44) im Inneren des Jochs (62) angeordnet ist. Ein Endabschnitt (44a) und ein anderer Endabschnitt (44b) des Messkanals (44) weisen einen wahrhaft kreisförmigen Querschnitt auf, während ein mittlerer Abschnitt (44c) zwischen dem einen Endabschnitt (44a) und dem anderen Endabschnitt (44b) einen ovalen Querschnitt aufweist. An dem Messkanal (44) sind im Querschnitt gradlinige Abschnitte (53), die in dem mittleren Abschnitt (44c) ausgebildet sind, in einer vertikalen Richtung angeordnet. Spulen (70a, 70b) der Elektromagneteinheit (18) und Erregerplatten (68a, 68b) sind so angeordnet, dass sie den im Querschnitt gradlinigen Abschnitten (53) zugewandt sind.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektromagnetischen Strömungs- oder Durchflussmesser, der die Strömungsrate eines Fluids, das im Inneren eines Strömungsdurchgangs fließt, messen kann.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Bisher ist beispielsweise ein elektromagnetischer Strömungsmesser bekannt, bei dem durch die Erregung von Spulen ein Magnetfeld in einem Strömungsdurchgang ausgebildet wird, durch welchen ein Fluid fließt. Die Strömungsrate des Fluides wird auf der Basis einer elektromotorischen Kraft berechnet, die entsprechend der Leitfähigkeit des Fluids, das durch den Strömungsdurchgang fließt, generiert wird.
  • Ein solcher Strömungsmesser, wie er beispielsweise in dem japanischen Patent Nr. 4591015 beschrieben ist, weist einen Messkanal auf, durch welchen das Fluid geführt wird, ein Paar von Elektroden, die an einer Außenseite des Messkanals angebracht sind, und ein Paar von Erregerspulen und ein Paar von Kernen, wobei jedes Paar senkrecht zu den Elektroden an der Außenseite des Messkanals angeordnet ist. Außerdem wird ein durch die Erregerspulen generiertes Magnetfeld senkrecht zu dem Messkanal ausgebildet, und eine elektromotorische Kraft, die durch das Paar von Elektroden in dem Fluid generiert wird, wird extrahiert und durch eine Steuerung in eine Strömungsrate des Fluids konvertiert. Bei einem solchen elektromagnetischen Strömungsmesser ist außerdem ein im Inneren des Messkanals ausgebildeter Strömungsdurchgang so geformt, dass ein Einlassanschluss und ein Auslassanschluss in einer axialen Richtung jeweils mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet sind. Ein mittlerer Bereich in der axialen Richtung hat einen elliptischen Querschnitt. Die beiden Erregerspulen werden dadurch in großer Nähe zu dem mittleren Bereich angeordnet, wobei ein Spalt zwischen den Erregerspulen klein gehalten wird, so dass magnetische Verluste minimiert werden. Dadurch kann mit geringer Leistung ein starkes Signal erreicht werden.
  • Bei dem elektromagnetischen Strömungsmesser, der in dem japanischen Patent Nr. 5102463 beschrieben ist, ist außerdem ein Jochdeckel an einem oberen Teil einer Erregerplatte, an welcher Erregerspulen angebracht sind, befestigt. Somit wird ein äußerer Umfangsbereich eines Messkanals von einem metallischen Element umgeben und durch ein Magnetfeld, das durch die Erregerspulen generiert wird, wird ein Magnetkreis gebildet.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Bei dem elektromagnetischen Strömungsmesser gemäß der oben genannten JP 4591015 weisen aber in dem Strömungsdurchgang im Inneren des Messkanals der eine Endabschnitt und der andere Endabschnitt, die den Einlassanschluss und den Auslassanschluss bilden, jeweils einen kreisförmigen Querschnitt auf, und der Strömungsdurchgang weist eine gleichmäßige Querschnittsfläche von dem einen Endabschnitt zu dem anderen Endabschnitt, welche den dazwischenliegenden mittleren Bereich umgeben, auf. Als Folge hiervon ist bei dem mittleren Bereich, der einen elliptischen Querschnitt aufweist, die Hauptachse (länglicher Abschnitt) größer als der Außendurchmesser des einen Endabschnitts und des anderen Endabschnitts, die jeweils einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Dies führt dazu, dass der Durchmesser des Messkanals erweitert wird, was zu einer Vergrößerung des elektromagnetischen Strömungsmessers führt.
  • Bei dem elektromagnetischen Strömungsmesser ist außerdem an der inneren Umfangsfläche des Messkanals mit kreisförmigem Querschnitt eine Auskleidung oder Beschichtung vorgesehen. Durch Änderung der Form der Auskleidung oder Beschichtung erhält der Strömungsdurchgang des mittleren Bereichs einen elliptischen Querschnitt. Wenn aber beispielsweise die Auskleidung oder Beschichtung durch Adhäsion eines Harzmaterials an der inneren Umfangsfläche des Messkanals gebildet wird, ist die Erzeugung des elliptischen Querschnitts kompliziert und es ist schwierig, den Messkanal mit hoher Genauigkeit herzustellen, um die gewünschte Strömungsdurchgangsquerschnittsfläche zu erreichen.
  • Da andererseits bei dem elektromagnetischen Strömungsmesser gemäß der JP 5102463 ein Aufbau vorgesehen ist, bei welchem die äußere Umfangsseite des Messkanals durch den Jochdeckel und die Erregerplatte umgeben wird, erhöhen sich die Kosten der Komponenten und das Gewicht relativ zu dem Joch. Durch die Notwendigkeit, den Jochdeckel an der Erregerplatte zu befestigen, steigt außerdem die Zahl der Montageschritte, was zu einer Erhöhung der Produktionskosten führt.
  • Es ist eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen elektromagnetischen Strömungsmesser mit geringerer Größe und Gewicht vorzuschlagen.
  • Diese Aufgabe wird mit der Erfindung im Wesentlichen durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Ein elektromagnetisches Stellglied gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst einen Körper mit einem stromaufwärtsseitigen Anschluss und einem stromabwärtsseitigen Anschluss, die durch einen Fluiddurchgang verbunden werden, einem Messkanal, der zwischen dem stromaufwärtsseitigen Anschluss und dem stromabwärtsseitigen Anschluss im Inneren des Körpers vorgesehen ist, und ein Paar von Spulen und ein Paar von Elektroden, wobei jedes Paar einander gegenüberliegend an einer äußeren Umfangsseite des Messkanals angeordnet ist.
  • Der Messkanal ist einstückig aus einem Harz- oder Kunststoffmaterial geformt, wobei seine beiden Endabschnitte in axialer Richtung, die mit dem stromaufwärtsseitigen Anschluss bzw. dem stromabwärtsseitigen Anschluss verbunden sind, einen echten Kreisquerschnitt aufweisen, ein mittlerer Abschnitt, der zwischen dem einen (ersten) Endabschnitt und dem anderen (zweiten) Endabschnitt vorgesehen ist, einen ovalen Querschnitt aufweist, wobei die Spule gegenüber gradlinigen Querschnittsabschnitten, die an der äußeren Umfangsfläche des mittleren Abschnitts ausgebildet sind, angeordnet sind und wobei die Elektroden senkrecht zu den Spulen angeordnet sind.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung sind bei dem elektromagnetischen Strömungsmesser, bei dem der Messkanal aus einem Harz- oder Kunststoffmaterial in dem Körper angeordnet ist und die Paare von Spulen und Elektroden einander gegenüberliegend an der äußeren Umfangsseite des Messkanals angeordnet sind, ein erster Endabschnitt und ein anderer, zweiter Endabschnitt des Messkanals mit dem stromaufwärtsseitigen Anschluss bzw. dem stromabwärtsseitigen Anschluss in dem Körper verbunden. Der eine Endabschnitt und der andere Endabschnitt weisen jeweils einen wahrhaft kreisförmigen Querschnitt auf, während der mittlere Abschnitt zwischen dem einen Endabschnitt und dem anderen Endabschnitt einen ovalen Querschnitt aufweist. Außerdem sind an dem Messkanal die Spulen gegenüber gradlinigen Querschnittsabschnitten angeordnet, die an der äußeren Umfangsfläche des mittleren Abschnitts ausgebildet sind, und die Elektroden sind senkrecht zu den Spulen angeordnet. Da das Paar von Spulen sehr nah beieinander angeordnet werden kann, wobei der mittlere Abschnitt des Messkanals, der einen länglichen Querschnitt aufweist, dazwischen gehalten wird, werden magnetische Verluste verringert. Dadurch kann mit geringer Leistung ein starkes Signal erreicht werden. Außerdem ist eine Vergrößerung des Außendurchmessers des Messkanals, der bei dem elektromagnetischen Strömungsmesser gemäß dem Stand der Technik auftreten würde, vermieden. Als Folge hiervon lässt sich eine Verringerung der Größe und des Gewichts des elektromagnetischen Strömungsmessers erreichen.
  • Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich noch deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht eines elektromagnetischen Strömungsmessers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung des elektromagnetischen Strömungsmessers gemäß 1;
  • 3 ist ein vertikaler Schnitt durch den elektromagnetischen Strömungsmesser gemäß 1;
  • 4 ist ein Schnitt entlang der Linie IV-IV in 1.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Wie in den 1 bis 4 gezeigt ist, umfasst ein elektromagnetischer Strömungsmesser 10 einen Körper 12, eine Rohreinheit 14, die im Innern des Körpers 12 aufgenommen ist, ein Paar von (geerdeten) Befestigungen 16a, 16b, die mit gegenüberliegenden Enden des Körpers 12 und der Rohreinheit 14 verbunden sind, eine Elektromagneteinheit 18, die an beiden Seiten der Rohreinheit 14 im Inneren des Körpers 12 vorgesehen ist, ein Abdeckelement 20, das Seitenflächen des Körpers 12 abdeckt, und eine Anzeigeeinheit 22, die an einer oberen Fläche des Körpers 12 vorgesehen ist.
  • Der Körper 12 ist beispielsweise aus einem metallischen Material mit einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt geformt und hat eine hohle Form mit einem Raum in seinem Inneren. Installationslöcher 24, in welchen die Befestigungen 16a, 16b angebracht werden, öffnen sich jeweils an gegenüberliegenden Enden in der axialen Richtung (der Richtung der Pfeile A und B) des Körpers 12. Eine Öffnung 26, in welcher die Anzeigeeinheit 22 angebracht ist, ist an der oberen Fläche des Körpers 12 vorgesehen. Das Abdeckelement 20, das einen U-förmigen Querschnitt hat, ist an dem Körper 12 so angebracht, dass es beide Seiten und den Boden des Körpers 12 abdeckt (vgl. 4).
  • Wie in 3 gezeigt ist, umfassen die Installationslöcher 24 Befestigungslöcher 30, die sich im Wesentlichen zentral darin öffnen. An offenen Endabschnitten der Befestigungslöcher 30 sind O-Ringe 32a jeweils in Ringnuten an äußeren Umfangsseiten der Befestigungslöcher 30 angebracht.
  • Die Befestigungen 16a, 16b werden durch Basisabschnitte 34, die eine rechteckige Form aufweisen, und erste und zweite Rohrabschnitte 36, 38, die in dem Zentrum der Basisabschnitte 34 vorgesehen sind und jeweils in der axialen Richtung von gegenüberliegenden Seitenflächen der Basisabschnitte 34 nach außen vorstehen, gebildet. Durchgangsöffnungen (Anschlüsse) 40 sind außerdem entlang einer geraden Linie ausgebildet und treten durch die ersten und zweiten rohrförmigen Abschnitte 36, 38 und das Innere der Basisabschnitte 34 durch. Wenn die Befestigungen 16a, 16b an dem Körper 12 angebracht werden, werden die ersten rohrförmigen Abschnitte 36 in die Befestigungslöcher 30 eingesetzt und die Basisabschnitte 34 werden durch mehrere Befestigungsbolzen 42 an dem Körper 12 befestigt. In diesem Fall sind die zweiten rohrförmigen Abschnitte 38 so angeordnet, dass sie von gegenüberliegenden Enden der Körper 12 nach außen vorstehen. Nicht dargestellte Rohre oder dgl. werden beispielsweise an den zweiten rohrförmigen Abschnitt 38 angeschlossen.
  • Auf diese Weise werden die beiden Befestigungen 16a, 16b koaxial zueinander angeordnet, wobei sie den Körper 12 zwischen sich aufnehmen.
  • Die Rohreinheit 14 umfasst einen rohrförmigen Messkanal 44 mit einer festgelegten Länge in der axialen Richtung (der Richtung der Pfeile A und B), ein Paar von Elektroden 46a, 46b, die an Seitenflächen des Messkanals 44 haften, ein Paar von Schaumplatten 48a, 48b, welche die Elektroden 46a, 46b abdecken, ein Paar von Schaltplatinenhaltern 50a, 50b, die an Außenseiten der Schaumplatten 48a, 48b angeordnet sind und die Schaltplatinen 48a, 48b halten, und ein Paar von Abschirmabdeckungen 52a, 52b, die an äußeren Umfangsseiten der Schaltplatinenhalter 50a, 50b vorgesehen sind und die Schaltplatinen 58a, 58b abdecken.
  • Der Messkanal 44 ist beispielsweise aus einem Harz- oder Kunststoffmaterial mit einer festgelegten Länge in axialer Richtung (der Richtung der Pfeile A und B) ausgebildet. Ein Endabschnitt 44a und ein anderer Endabschnitt 44b des Messkanals 44 weisen jeweils einen wahrhaft kreisförmigen Querschnitt auf. Ein zwischen dem einen Endabschnitt 44a und dem anderen Endabschnitt 44b liegender mittlerer Abschnitt 44c weist einen ovalen (Langloch-)Querschnitt auf.
  • Im Einzelnen ändert sich die Querschnittsform des Messkanals 44 allmählich in der axialen Richtung (in der Richtung des Pfeils B) von dem einen Endabschnitt 44a aus, so dass er einen ovale Querschnittsform annimmt und dadurch den mittleren Abschnitt 44c bildet. Außerdem ändert er sich allmählich von dem mittleren Abschnitt 44c zu dem anderen Endabschnitt 44b, um erneut einen perfekt kreisförmigen Querschnitt zu erreichen.
  • Da der Messkanal 44 aus einem Harz- oder Kunststoffmaterial hergestellt ist, ist außerdem keine Beschichtung, die bei dem elektromagnetischen Strömungsmesser gemäß dem Stand der Technik vorgesehen wäre, an der inneren Umfangsfläche des Messkanals vorgesehen.
  • Wie in 4 gezeigt ist, hat der mittlere Abschnitt 44c einen ovalen Querschnitt, der in einer Vertikalrichtung (der Richtung der Pfeile C und D) verlängert ist, und ein Paar von im Querschnitt gradlinigen Abschnitten 53, die an gegenüberliegenden Seitenabschnitten der ovalen Form ausgebildet sind, ist gegenüber von Spulen 70a, 70b der später beschriebenen Elektromagneteinheit 18 angeordnet. Anders ausgedrückt ist der Messkanal 44 im Inneren des Körpers 12 so angeordnet, dass die Hauptachse des mittleren Abschnitts 44c, der einen länglichen Querschnitt hat, in der vertikalen Richtung (der Richtung der Pfeile C und D) orientiert ist, während die Nebenachse in der horizontalen Richtung orientiert ist.
  • Außerdem sind, wie in den 2 und 3 gezeigt ist, an dem einen Endabschnitt 44a und dem anderen Endabschnitt 44b des Messkanals 44 Flansche 54 ausgebildet, die ringförmig an äußeren Umfangsflächen vorstehen. An den Flanschen 54 sind jeweils O-Ringe 32b angebracht.
  • Wie in den 3 und 4 gezeigt ist, sind die eine und die andere der Elektroden 46a, 46b an symmetrischen Positionen zentral zu dem Messkanal 44 angeordnet und durch Adhäsion bzw. Kleben an der äußeren Umfangsfläche des Messkanals 44 befestigt, beispielsweise mit Hilfe eines elektrisch leitfähigen Klebstoffs. Anders ausgedrückt sind die Elektroden 46a, 46b auf einer geraden Linie in einer Richtung senkrecht zu der Achse des Messkanals 44 angeordnet. Die Elektroden 46a, 46b haben einen bogenförmigen Querschnitt entsprechend der Querschnittsform des äußeren Umfangs des Messkanals 44. Die Schaumplatten 48a, 48b sind jeweils an äußeren Umfangsseiten der Elektroden 46a, 46b so angebracht, dass sie die Elektroden 46a, 46b vollständig abdecken.
  • Wie in 4 gezeigt ist, umfassen die Schaltplatinenhalter 50a, 50b, die beispielsweise aus einem Harz- oder Kunststoffmaterial hergestellt sind, Grundkörperabschnitte 56, die einen gebogenen Querschnitt entsprechend der äußeren Umfangsfläche des Messkanals 44 aufweisen, und Schaltplatinenhalterabschnitte 60, die an oberen Teilen der Grundkörperabschnitte 56 ausgebildet sind und die Schaltplatinen 58a, 58b halten können.
  • Außerdem sind die Schaltplatinenhalter 50a, 50b über die Grundkörperabschnitte 56 so angebracht, dass sie die äußeren Umfangsseiten der Schaumplatten 48a, 48b abdecken. Plattenförmige Schaltplatinen 58a, 58b sind an den Schaltplatinenhalterabschnitten 60 angebracht. Die Schaltplatinen 58a, 58b sind elektrisch an die Elektroden 46a, 46b angeschlossen.
  • Die Abschirmabdeckungen 52a, 52b haben einen U-förmigen Querschnitt und bestehen beispielsweise aus einem metallischen Material. Eine der Abschirmabdeckungen 52a ist von oben an dem Messkanal 44 und dem Schaltplatinenhalter 50a angebracht und umgibt diese, während die andere der Abschirmabdeckungen 52b von unten an dem Messkanal 44 und dem Schaltplatinenhalter 50b angebracht ist und diese umgibt. Außerdem sind das offene Ende einer der Abschirmabdeckungen 52a und das offene Ende der anderen Abschirmabdeckungen 52b aneinander befestigt, wobei sie einander überlappen. Dementsprechend werden der Messkanal 44, die Elektroden 46a, 46b und die Schaltplatinenhalter 50a, 50b einschließlich der Schaltplatinen 58a, 58b an ihren äußeren Umfangsseiten durch das Paar von Abschirmungen 52a, 52b abgedeckt.
  • Wie in den 2 und 4 gezeigt ist, umfasst die Elektromagneteinheit 18 ein Joch 62, das an einer äußeren Umfangsseite des Messkanals 44 der Rohreinheit 14 vorgesehen ist, ein Paar von Spulenkörpern 64a, 64b, die an dem Joch 62 befestigt sind, ein Paar von Erregerplatten 68a, 68b, die über Eisenkerne 66a, 66b an zentralen Abschnitten der Spulenkörper 64a, 64b befestigt sind, und Spulen 70a, 70b, die um die Spulenkörper 64a, 64b gewickelt sind.
  • Die Spulen 70a, 70b, die Spulenkörper 64a, 64b und die Erregerplatten 68a, 68b sind auf einer geraden Linie an symmetrischen Positionen angeordnet, wobei sie den Messkanal 44 sandwichartig zwischen sich aufnehmen.
  • Das Joch 62 ist durch Pressen und Biegen einer Platte, die beispielsweise aus einem metallischen Material besteht, zu einem im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt geformt. Das Joch 62 umfasst einen ebenen Abschnitt 72 und ein Paar senkrechter Wände 74a, 74b, die senkrecht von gegenüberliegenden Enden des ebenen Abschnitts 72 errichtet sind. Im Einzelnen sind die senkrechten Wände 74a, 74b im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet.
  • In dem Joch 62 sind die Spulenkörper 64a, 64b, um welche die Spulen 70a, 70b gewickelt sind, über Bolzen 76 an den senkrechten Wänden 74a, 74b fixiert. Die Eisenkerne 66a, 66b, die vorab fest an den Erregerplatten 68a, 68b durch Umbördeln befestigt sind, werden durch die Zentren der Spulenkörper 64a, 64b eingesetzt und durch die Bolzen 76 befestigt.
  • Außerdem wird das Joch 62, an dem die Spulenkörper 64a, 64b und die Erregerplatten 68a, 68b etc. in der oben beschriebenen Weise montiert wurden, so an dem Boden des Körpers 12 befestigt, dass sein ebener Abschnitt 72 nach unten (in der Richtung des Pfeils C) positioniert und horizontal angeordnet ist, während die orthogonalen Wände 74a, 74b so angeordnet sind, dass sie sich nach oben (in der Richtung des Pfeils D) erstrecken.
  • Außerdem ist eine Erregungsdetektionsschaltplatine 78 so angeordnet, dass sie der Öffnung 26 des Körpers 12 zugewandt ist. Den Spulen 70a, 70b wird durch eine Stromsteuerung von der Erregungsdetektionsschaltplatine 78 Strom zugeführt.
  • Wenn die Rohreinheit 14 im Inneren des Jochs 62 angeordnet ist, werden die beiden im Querschnitt gradlinigen Abschnitte 53 des Messkanals 44 jeweils gegenüber den Spulen 70a, 70b und den Erregerplatten 68a, 68b angeordnet. Durch Anordnen der Spulen 70a, 70b an Positionen, die den im Querschnitt gradlinigen Abschnitten 53 in einem Bereich der Nebenachse zugeordnet sind, der in dem ovalen Querschnitt schmaler ist, können hierdurch die Spulen 70a, 70b näher beieinander angeordnet werden als beispielsweise bei der Anordnung des Paares von Spulen 70a, 70b auf der äußeren Umfangsseite des Messkanals, der einen wahrhaft kreisförmigen Querschnitt aufweist.
  • Wie in den 1 bis 4 gezeigt ist, ist die Anzeigeeinheit 22 an einer oberen Fläche des Körpers 12 angeordnet, um die Öffnung 26 zu verschließen. Wenn das Gehäuse 80 der Anzeigeeinheit 22 an der oberen Fläche des Körpers 12 angebracht wird, wird das Eindringen von Feuchtigkeit von außen in das Innere der Anzeigeeinheit 22 durch den Kontakt mit einer wasserdichten Abdichtung 82 verhindert.
  • Wie in den 1 bis 3 gezeigt ist, ist an einer Endseite (in der Richtung des Pfeils A) des Gehäuses 80 ein Anschluss 84 vorgesehen, an welchen ein nicht dargestelltes Signalkabel angeschlossen werden kann. Durch Verbinden des Signalkabels mit dem Anschluss 84 können Detektionsergebnisse, die durch den elektromagnetischen Strömungsmesser 10 erfasst werden, als Detektionssignale nach außen ausgegeben werden.
  • Außerdem ist in einem zentralen Abschnitt des Gehäuses 80 ein Anzeigeabschnitt 88 mit einer Anzeige 86 vorgesehen, an der beispielsweise eine Strömungsrate eines zu messenden Fluids angezeigt wird, die durch den elektromagnetischen Strömungsmesser 10 gemessen wird. An der anderen Endseite (in der Richtung des Pfeils B) des Gehäuses 80 ist eine Steuerplatine 90 vorgesehen, welche die Anzeige 86 etc. steuert, und Schalter 92, die eine Anzeigeschaltoperation und dgl. des Anzeigeabschnitts 88 ermöglichen.
  • Der elektromagnetische Strömungsmesser 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist im Wesentlichen wie oben beschrieben aufgebaut. Nachfolgend werden seine Betriebsweise und vorteilhafte Wirkung erläutert.
  • An den elektromagnetischen Strömungsmesser 10 werden nicht dargestellte Rohr- oder Schlauchleitungen über das Paar von Befestigungen 16a, 16b angeschlossen. Durch diese Leitungen wird ein zu messendes Fluid (Flüssigkeit) von einer nicht dargestellten Messfluidzufuhrquelle zugeführt. Außerdem fließt das Messfluid durch eine der Befestigungen 16a auf der stromaufwärtsseitigen Seite, fließt in das Innere des Messkanals 44 der Rohreinheit 14 und wird dann durch die andere, stromabwärts angeordnete Befestigung 16b herausgeführt.
  • Zu dieser Zeit werden die Spulen 70a, 70b der Elektromagneteinheit 18 eingeschaltet und erregt, wodurch ein Magnetfeld in einer Richtung senkrecht zu dem Messkanal 44, der gegenüber den Spulen 70a, 70b angeordnet ist, generiert wird. Durch das Paar von Elektroden 46a, 46b, die in einer Richtung senkrecht zu dem Magnetfeld angeordnet sind, wird eine elektromotorische Kraft erfasst und zu einer Steuerung (nicht dargestellt) ausgegeben, welche die Strömungsrate des Messfluides errechnet. Dementsprechend wird die Strömungsrate des Messfluids, das durch das Innere des elektromagnetischen Strömungsmessers 10 fließt, erfasst, und die erfasste Strömungsrate wird auf dem Anzeigeabschnitt 88 der Anzeigeeinheit 22 angezeigt.
  • In der oben beschriebenen Weise ist bei der vorliegenden Ausführungsform der Messkanal 44 der Rohreinheit 14 einstückig aus einem Harz- oder Kunststoffmaterial geformt, wobei sein einer Endabschnitt 44a und sein anderer Endabschnitt 44b jeweils einen wahrhaft kreisförmigen Querschnitt aufweisen und der in der axialen Richtung (der Richtung der Pfeile A und B) dazwischen liegende mittlere Abschnitt 44c weist einen Langlochquerschnitt auf. Hierdurch wird eine Vergrößerung des Außendurchmessers des Messkanals, die bei dem elektromagnetischen Strömungsmesser des Standes der Technik auftreten dürfte, verhindert. Als Folge hiervon kann im Vergleich zu dem herkömmlichen elektromagnetischen Strömungsmesser der elektromagnetische Strömungsmesser 10 verkleinert werden, da der Durchmesser des Messkanals nicht erweitert wird. Indem das Paar von Spulen 70a, 70b nahe beieinander angeordnet wird und den Messkanal 44 zwischen sich aufnimmt, können außerdem magnetische Verluste verringert und ein starkes Signal mit niedriger Leistung erhalten werden.
  • Indem der Messkanal 44 aus einem Harz- oder Kunststoffmaterial geformt wird, ist es außerdem nicht notwendig, im Inneren des Messkanals 44 eine Beschichtung vorzusehen, wobei zusätzlich der eine Endabschnitt 44a und der andere Endabschnitt 44b, die einen perfekten Kreisquerschnitt aufweisen, und der mittlere Abschnitt 44c, der einen länglichen Querschnitt aufweist, einstückig in dem Messkanal 44 ausgebildet werden können. Als Folge hiervon kann der Messkanal 44, durch welchen das Messfluid strömt, mit hoher Genauigkeit ausgebildet werden, um einen gewünschten Strömungskanalquerschnitt zu erreichen.
  • Da das Joch 62, in welchem die Spulen 70a, 70b und die Spulenkörper 64a, 64b gehalten werden, in einer nach oben offenen Weise (offen in der durch den Pfeil D angedeuteten Richtung) angeordnet werden kann, weil es aus einem metallischen Material mit einem U-förmigen Querschnitt geformt ist, lässt sich außerdem die Montage vereinfachen, wenn die Rohreinheit 14 im Inneren des Jochs 62 montiert wird. Im Vergleich zu einem Fall, bei dem die Rohreinheit 14 auf ihrem Außenumfang vollständig von dem Joch 62 umgeben wird, kann außerdem eine Verringerung der Größe und des Gewichts erreicht werden, weil die Zahl der Teile reduziert wird.
  • Schließlich ist das Abdeckelement 20, das aus einem metallischen Material besteht, von den Befestigungen 16a, 16b, die geerdet sind, elektrisch isoliert. Im Vergleich zu dem elektromagnetischen Strömungsmesser gemäß dem Stand der Technik, bei dem der gesamte Körper etc. von dem Abdeckelement umgeben wird und geerdet ist, lässt sich daher die Montage vereinfachen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 4591015 [0003, 0005]
    • JP 5102463 [0004, 0007]

Claims (6)

  1. Elektromagnetischer Strömungsmesser mit einem Körper (12) mit einem stromaufwärtsseitigen Anschluss (40) und einem stromabwärtsseitigen Anschluss (40), die über einen Strömungsdurchgang verbunden sind, einem Messkanal (44), der zwischen dem stromaufwärtsseitigen Anschluss (40) und dem stromabwärtsseitigen Anschluss (40) in einem Inneren des Körpers (12) vorgesehen ist, und einem Paar von Spulen (70a, 70b) und einem Paar von Elektroden (46a, 46b), wobei jedes Paar einander gegenüberliegend an einer äußeren Umfangsseite des Messkanals (44) angeordnet ist, wobei der Messkanal (44) einstückig aus einem Harz- oder Kunststoffmaterial geformt ist, wobei ein Endabschnitt (44a) und ein anderer Endabschnitt (44b) des Messkanals (44) entlang einer axialen Richtung, die mit dem stromaufwärtsseitigen Anschluss (40) und dem stromabwärtsseitigen Anschluss (40) verbunden sind, einen wahrhaft kreisförmigen Querschnitt aufweisen, wobei ein mittlerer Abschnitt (44c) des Messkanals (44) zwischen dem einen Endabschnitt (44a) und dem anderen Endabschnitt (44b) einen ovalen Querschnitt aufweist, wobei die Spulen (70a, 70b) gegenüber von im Querschnitt gradlinigen Abschnitten angeordnet sind, die an einer äußeren Umfangsfläche des Zwischenabschnitts (44c) ausgebildet sind, und wobei die Elektroden (46a, 46b) senkrecht zu den Spulen (70a, 70b) angeordnet sind.
  2. Elektromagnetischer Strömungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulen (70a, 70b) an einem Joch (62) gehalten werden, das einen U-förmigen Querschnitt aufweist, und dass der Messkanal (44) im Inneren des Jochs (62) angeordnet ist.
  3. Elektromagnetischer Strömungsmesser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abdeckelement (20), das an dem Körper (12) angebracht ist und aus einem metallischen Material besteht, an einer Position angeordnet ist, die vom Erdpotential isoliert ist.
  4. Elektromagnetischer Strömungsmesser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Abschnitt (44c) einen ovalen Querschnitt aufweist, der zu Schaltplatinen (58a, 58b), die in dem Körper (12) angeordnet sind, hin länglich ist.
  5. Elektromagnetischer Strömungsmesser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (46a, 46b) an einer äußeren Umfangsfläche des Messkanals (44) vorgesehen sind, wobei Schaumplatten (48a, 48b) daran angebracht sind, welche die Elektroden (46a, 46b) abdecken.
  6. Elektromagnetischer Strömungsmesser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Erdpotential durch ein Paar von Befestigungen (16a, 16b) gebildet wird, die an gegenüberliegenden Enden in der axialen Richtung des Körpers (12) vorgesehen sind, und dass die Befestigungen (16a, 16b) den stromaufwärtsseitigen Anschluss (40) bzw. den stromabwärtsseitigen Anschluss (40) aufweisen.
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