DE102019135017B3 - Measuring tube, receiving unit and magnetic-inductive flow meter - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Messrohr (1) zum Führen eines fließfähigen Mediums in eine Längsrichtung, umfassend:- einen insbesondere einstückig ausgebildeten Messrohrkörper (2) mit einer Längsachse (7), wobei der Messrohrkörper (2) eine Montagefläche aufweist, zum mechanisch lösbaren Einbau des Messrohres (1) in eine Aufnahmeeinheit (22) in einer, insbesondere durch die Montagefläche definierten Position;- zwei Messelektroden (3.1, 3.2) zum Bilden eines galvanischen Kontaktes mit dem Medium, wobei die Messelektroden (3.1, 3.2) auf gegenüberliegenden Seiten des Messrohrkörpers (2) angeordnet sind, wobei die Messelektroden (3.1, 3.2) jeweils in einer Aufnahme (4) angeordnet sind, wobei die Aufnahmen (4) in dem Messrohrkörper (2) integral ausgebildet sind, wobei die Aufnahmen (4) jeweils einen ersten und einen zweiten Bereich (5.1, 5.2) aufweisen, wobei der erste Bereich (5.1) eine erste Längsachse (6.1) aufweist, wobei der zweite Bereich (5.2) eine zweite Längsachse (6.2) aufweist, wobei die erste Längsachse (6.1) und die Längsachse (7) des Messrohrkörpers (2) eine Längsebene (8) bilden, wobei die zweite Längsachse (6.2) die Längsebene (8) schneidet.Zudem betrifft die Erfindung eine Aufnahmeeinheit (22) und ein magnetisch-induktives Magnetisch-induktives Durchflussmessgerät,The invention relates to a measuring tube (1) for guiding a flowable medium in a longitudinal direction, comprising: an in particular one-piece measuring tube body (2) with a longitudinal axis (7), the measuring tube body (2) having a mounting surface for the mechanically detachable installation of the Measuring tube (1) in a receiving unit (22) in a position, in particular defined by the mounting surface; - two measuring electrodes (3.1, 3.2) for forming a galvanic contact with the medium, the measuring electrodes (3.1, 3.2) on opposite sides of the measuring tube body (2) are arranged, the measuring electrodes (3.1, 3.2) each being arranged in a receptacle (4), the receptacles (4) being integrally formed in the measuring tube body (2), the receptacles (4) each having a first and have a second region (5.1, 5.2), the first region (5.1) having a first longitudinal axis (6.1), the second region (5.2) having a second longitudinal axis (6.2), wherein the first longitudinal axis (6.1) and the longitudinal axis (7) of the measuring tube body (2) form a longitudinal plane (8), the second longitudinal axis (6.2) intersecting the longitudinal plane (8). The invention also relates to a recording unit (22) and a magnetic one -inductive magnetic-inductive flow meter,
Description
Die Erfindung betrifft ein Messrohr, eine Aufnahmeeinheit und ein magnetisch-induktives Durchflussmessgerät.The invention relates to a measuring tube, a receiving unit and a magnetic-inductive flow measuring device.
Magnetisch-induktive Durchflussmessgeräte werden zur Bestimmung der Durchflussgeschwindigkeit und des Volumendurchflusses eines fließenden Mediums in einer Prozessleitung eingesetzt. Ein magnetisch-induktives Durchflussmessgerät weist ein Magnetsystem auf, das ein Magnetfeld senkrecht zur Flussrichtung des fließenden Mediums erzeugt. Dafür werden üblicherweise einzelne Spulen verwendet. Um ein überwiegend homogenes Magnetfeld zu realisieren, werden zusätzlich Polschuhe so geformt und angebracht, dass die Magnetfeldlinien über den gesamten Rohrquerschnitt im Wesentlichen senkrecht zur Querachse bzw. parallel zur Vertikalachse des Messrohres verlaufen. Ein an die Mantelfläche des Messrohres angebrachtes Messelektrodenpaar greift eine senkrecht zur Flussrichtung und zum Magnetfeld anliegende elektrische Messspannung bzw. Potentialdifferenz ab, die entsteht, wenn ein leitfähiges Medium bei angelegtem Magnetfeld in Flussrichtung fließt. Da die abgegriffene Messspannung laut Faraday'schem Induktionsgesetz von der Geschwindigkeit des fließenden Mediums abhängt, kann aus der induzierten Messspannung U die Durchflussgeschwindigkeit u und, mit Hinzunahme eines bekannten Rohrquerschnitts, der Volumendurchfluss V ermittelt werden.Electromagnetic flowmeters are used to determine the flow rate and volume flow of a flowing medium in a process line. An electromagnetic flowmeter has a magnet system that generates a magnetic field perpendicular to the direction of flow of the flowing medium. Individual coils are usually used for this. In order to achieve a predominantly homogeneous magnetic field, pole pieces are additionally shaped and attached in such a way that the magnetic field lines run essentially perpendicular to the transverse axis or parallel to the vertical axis of the measuring tube over the entire pipe cross-section. A pair of measuring electrodes attached to the outer surface of the measuring tube picks up an electrical measuring voltage or potential difference that is applied perpendicular to the direction of flow and to the magnetic field, which occurs when a conductive medium flows in the direction of flow when a magnetic field is applied. Since the measured voltage, according to Faraday's law of induction, depends on the speed of the flowing medium, the flow rate u and, with the addition of a known pipe cross-section, the volume flow V can be determined from the induced measurement voltage U.
Ein Beispiel für ein magnetisch-induktives Durchflussmessgerät wird in der
Bisher gibt es nur wenige Durchflussmessgeräte, die sich das Faraday'sche Gesetz der magnetischen Induktion zu Nutze machen und gleichzeitig für sogenannte Einweg-Anwendungen geeignet sind. Einweg-Anwendungen setzen voraus, dass die mediumsberührenden Teile ausgewechselt werden können. Bei magnetisch-induktive Durchflussmessgeräte wären es demnach die Messelektroden und Teile des Messrohres, wie z.B. der Liner oder der gesamte Messrohrkörper.So far there are only a few flowmeters that make use of Faraday's law of magnetic induction and at the same time are suitable for so-called disposable applications. Single-use applications require that the parts in contact with the medium can be exchanged. In the case of electromagnetic flowmeters, it would therefore be the measuring electrodes and parts of the measuring tube, such as the liner or the entire measuring tube body.
Die
Eine alternative Aufnahmeeinheit wird in der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein alternatives magnetisch-induktives Durchflussmessgerät für Einweg-Anwendungen bereitzustellen, welches eine reduzierte Beanspruchung der Anschlusskontakte beim Einführen des Messrohres in die Messrohraufnahme der Aufnahmeeinheit gewährleistet.The invention is based on the object of providing an alternative magnetic-inductive flow measuring device for disposable applications, which ensures a reduced stress on the connection contacts when the measuring tube is inserted into the measuring tube receptacle of the receiving unit.
Die Aufgabe wird gelöst durch das Messrohr nach Anspruch 1, die Aufnahmeeinheit nach Anspruch 6 und das magnetisch-induktive Durchflussmessgerät nach Anspruch 9.The object is achieved by the measuring tube according to
Das erfindungsgemäße Messrohr zum Führen eines fließfähigen Mediums in eine Längsrichtung, umfassend:
- - einen insbesondere einstückig ausgebildeten Messrohrkörper mit einer Längsachse,
wobei der Messrohrkörper eine Montagefläche aufweist, zum mechanisch lösbaren Einbau des Messrohres in eine Aufnahmeeinheit in einer, insbesondere durch die Montagefläche definierten Position;
- - zwei Messelektroden zum Bilden eines galvanischen Kontaktes mit dem Medium,
wobei die Messelektroden auf gegenüberliegenden Seiten des Messrohrkörpers angeordnet sind,
wobei die Messelektroden jeweils in einer Aufnahme angeordnet sind,
wobei die Aufnahmen in dem Messrohrkörper integral ausgebildet sind,
wobei die Aufnahmen jeweils einen ersten und einen zweiten Bereich aufweisen,
wobei der erste Bereich eine erste Längsachse aufweist,
wobei der zweite Bereich eine zweite Längsachse aufweist,
wobei die erste Längsachse und die Längsachse des Messrohrkörpers eine Längsebene bilden,
wobei die zweite Längsachse die Längsebene schneidet.The measuring tube according to the invention for guiding a flowable medium in a longitudinal direction, comprising:
- - an in particular one-piece measuring tube body with a longitudinal axis,
wherein the measuring tube body has a mounting surface for the mechanically detachable installation of the measuring tube in a receiving unit in a position, in particular defined by the mounting surface;
- - two measuring electrodes to form a galvanic contact with the medium,
wherein the measuring electrodes are arranged on opposite sides of the measuring tube body,
wherein the measuring electrodes are each arranged in a receptacle,
wherein the receptacles are integrally formed in the measuring tube body,
wherein the recordings each have a first and a second area,
wherein the first region has a first longitudinal axis,
wherein the second region has a second longitudinal axis,
wherein the first longitudinal axis and the longitudinal axis of the measuring tube body form a longitudinal plane,
wherein the second longitudinal axis intersects the longitudinal plane.
Vorteilhaft ist, dass die Anordnung der Anschlusskontakte für die Messelektroden in der Aufnahmeeinheit unabhängig von der Position des mit dem Medium beaufschlagbaren Abschnittes der Messelektroden im Messrohrkörper festgelegt werden kann, was zu einer Vereinfachung der Montierbarkeit des Messrohres führt. Herkömmliche Messrohre weisen diametral angeordnete Messelektroden auf, wobei die Anschlusskontakte für die Messelektroden mit den Enden der Messelektroden verbunden sind, so dass auch die Anschlusskontakte diametral angeordnet sind. Eine derartige Lösung empfiehlt sich jedoch nicht für Einweg-Anwendungen, bei denen das Messrohr des magnetisch-induktiven Durchflussmessgerätes auswechselbar ist.It is advantageous that the arrangement of the connection contacts for the measuring electrodes in the Recording unit can be fixed independently of the position of the section of the measuring electrodes that can be acted upon by the medium in the measuring tube body, which leads to a simplification of the mountability of the measuring tube. Conventional measuring tubes have diametrically arranged measuring electrodes, the connection contacts for the measuring electrodes being connected to the ends of the measuring electrodes, so that the connection contacts are also arranged diametrically. However, such a solution is not recommended for single-use applications in which the measuring tube of the magnetic-inductive flowmeter can be exchanged.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die Messelektroden jeweils einen Messelektrodenkörper aufweisen,
wobei der Messelektrodenkörper mindestens zweiteilig ausgebildet ist,
wobei ein erstes Messelektrodenteil stiftförmig ausgebildet ist und einen Frontbereich und einen Endbereich aufweist,
wobei der Frontbereich dazu eingerichtet ist einen galvanischen Kontakt mit dem Medium zu bilden und der Endbereich eine Aufnahme für einen zweiten Messelektrodenteil aufweist, der komplementär zu einem Frontbereich des zweiten Messelektrodenteils ausgestaltet ist,
wobei das erste Messelektrodenteil im ersten Bereich angeordnet ist,
wobei das zweite Messelektrodenteil einen Endbereich aufweist, der eine Aufnahme aufweist, die dazu eingerichtet ist über Anschlusskontakte mit einer Messschaltung kontaktiert zu werden,
wobei der zweite Messelektrodenteil im zweiten Bereich angeordnet ist,
wobei der zweite Messelektrodenteil in der Aufnahme des Messrohrkörpers eingesetzt ist und in einem insbesondere elektrischen Kontakt mit dem ersten Messelektrodenteil steht.It is also provided that the measuring electrodes each have a measuring electrode body,
wherein the measuring electrode body is designed at least in two parts,
wherein a first measuring electrode part is designed in the shape of a pin and has a front area and an end area,
wherein the front area is set up to form a galvanic contact with the medium and the end area has a receptacle for a second measuring electrode part, which is designed complementary to a front area of the second measuring electrode part,
wherein the first measuring electrode part is arranged in the first area,
wherein the second measuring electrode part has an end region which has a receptacle which is set up to be contacted with a measuring circuit via connection contacts,
wherein the second measuring electrode part is arranged in the second area,
wherein the second measuring electrode part is inserted in the receptacle of the measuring tube body and is in particular electrical contact with the first measuring electrode part.
Eine Zweiteiligkeit der Messelektroden vereinfacht die Herstellung des Messrohres. Während ein Messelektrodenteil bereits im Spritzverfahren durch die den Messrohrkörper bildende Vergussmasse umspritzt wird, kann der zweite Messelektrodenteil nachträglich in einem Montageschritt in die vorgesehen Aufnahme eingesetzt werden.A two-part design of the measuring electrodes simplifies the manufacture of the measuring tube. While a measuring electrode part is already encapsulated in the injection molding process by the casting compound forming the measuring tube body, the second measuring electrode part can subsequently be inserted into the intended receptacle in an assembly step.
Weiterhin ist vorgesehen, dass das zweite Messelektrodenteil der ersten Messelektrode kürzer als das zweite Messelektrodenteil der zweiten Messelektrode ist.Furthermore, it is provided that the second measuring electrode part of the first measuring electrode is shorter than the second measuring electrode part of the second measuring electrode.
Anschlusskontakte, welche Kontaktbereiche aufweisen, die in die Messrohraufnahme der Aufnahmeeinheit hineinragen haben den Nachteil, dass der im Eingang der Messrohraufnahme angeordnete Anschlusskontakt beim Einführen des Messrohres, durch den Messrohrkörper oder durch die zugehörige Messelektroden massiven abgerieben oder gar geschädigt werden können, was in einem schlechten elektrischen Kontakt mit dem Messelektroden der eingesetzten Messrohre führt. Die Problematik taucht insbesondere dann auf, wenn die Kontaktbereiche der Anschlusskontakte und der Messelektroden jeweils in einer gemeinsamen Ebene liegen. Durch das Verkürzen des zweiten Elektrodenteils der ersten Messelektrode wird vermieden, dass es beim Einführen des Messrohres in die Messrohraufnahme der Aufnahmeeinheit, die im Eingang der Messrohraufnahme angeordnete Anschlusskontakte durch den Endabschnitt der zuerst in die Messaufnahme eingeführten Messelektrode - die erste Messelektrode - zu einem mechanischen Kontakt und somit zu möglichen Schäden kommt.Connection contacts which have contact areas that protrude into the measuring tube receptacle of the receiving unit have the disadvantage that the connection contact arranged in the inlet of the measuring tube receptacle can be massively rubbed off or even damaged when the measuring tube is inserted, through the measuring tube body or by the associated measuring electrodes, which in a bad way electrical contact with the measuring electrodes of the measuring tubes used. The problem arises in particular when the contact areas of the connection contacts and the measuring electrodes each lie in a common plane. By shortening the second electrode part of the first measuring electrode, when the measuring tube is inserted into the measuring tube receptacle of the receiving unit, the connection contacts arranged in the inlet of the measuring tube receptacle are prevented from becoming a mechanical contact through the end section of the measuring electrode first inserted into the measuring receptacle - the first measuring electrode and thus possible damage.
Vorzugsweise ist in dem Messrohrkörper eine Fuge eingearbeitet, die vermeidet, dass die einzelnen Anschlusskontakte bei vorschriftsmäßigen Einführen mit dem Messrohrkörper in Kontakt kommen, wobei sich die Fuge in der Querschnittsebene der Messelektroden erstreckt. Beispielsweise kann sich die Fuge ausgehend von der ersten Messelektrode bis zur zweiten Messelektrode erstrecken.A joint is preferably incorporated in the measuring tube body, which prevents the individual connection contacts from coming into contact with the measuring tube body when inserted in accordance with regulations, the joint extending in the cross-sectional plane of the measuring electrodes. For example, the joint can extend from the first measuring electrode to the second measuring electrode.
Eine alternative Ausgestaltung sieht vor, dass die Messelektroden jeweils einen Messelektrodenkörper aufweisen, wobei der Messelektrodenkörper durch einen gebogenen Kreiszylinder gebildet ist und insbesondere L-förmig ist.An alternative embodiment provides that the measuring electrodes each have a measuring electrode body, the measuring electrode body being formed by a curved circular cylinder and in particular being L-shaped.
Vorteilhaft an der Ausgestaltung ist, dass der nachträgliche Montageschritt der zweiten Messelektrodenteile vermieden werden kann. Dafür weißt der Messelektrodenkörper eine Biegung auf, so dass der Endabschnitt zum Kontaktieren mit einem Anschlusskontakt in die vorgegeben Position gebracht wird. Auch in dem Fall ist der Messelektrodenkörper vorzugsweise mittels der den Messelektrodenkörper bildenden Vergussmasse umspritzt. Dies erhöht die Dichtigkeit der Messelektroden im Messrohrkörper gegen dem Eindringen des zu führenden Mediums. Zudem sind die Messelektroden formschlüssig mit dem Messrohrkörper verbunden und müsse nicht mehr zusätzlich fixiert werden.The advantage of the embodiment is that the subsequent assembly step of the second measuring electrode parts can be avoided. For this purpose, the measuring electrode body has a bend, so that the end section is brought into the specified position for contacting a connection contact. In this case, too, the measuring electrode body is preferably encapsulated by means of the casting compound forming the measuring electrode body. This increases the tightness of the measuring electrodes in the measuring tube body against the penetration of the medium to be conveyed. In addition, the measuring electrodes are positively connected to the measuring tube body and no longer have to be additionally fixed.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass im Messrohrkörper ein insbesondere mit Medium beaufschlagbarer Temperatursensor angeordnet ist, der dazu eingerichtet ist, ein von der Mediumstemperatur abhängiges Messsignal zu ermitteln,
wobei die Messelektroden in einer ersten Querschnittsebene angeordnet sind,
wobei der Temperatursensor in einer zweiten Querschnittsebene angeordnet ist,
wobei die zweite Querschnittsebene zur ersten Querschnittsebene in Längsrichtung des Messrohrkörpers beabstandet ist.One embodiment provides that a temperature sensor, which can be acted upon by the medium and is set up to determine a measurement signal that is dependent on the medium temperature, is arranged in the measuring tube body,
wherein the measuring electrodes are arranged in a first cross-sectional plane,
wherein the temperature sensor is arranged in a second cross-sectional plane,
wherein the second cross-sectional plane is spaced apart from the first cross-sectional plane in the longitudinal direction of the measuring tube body.
Vorteilhaft an der Ausgestaltung ist, dass zusätzlich zur Durchflussmessgröße, wie Durchflussgeschwindigkeit, Volumendurchfluss und/oder Massedurchfluss auch Auskunft über die Mediumstemperatur erlangt werden kann. Das zur Messelektrodenebene versetzte Anordnen des Temperatursensors verhindert, dass sich Wirbel an dem in den zum Führen des Mediums geeigneten Kanal des Messrohr hineinragenden Temperatursensor ausbilden, welche die Bestimmung der Durchflussmessgröße verfälschen.The advantage of the embodiment is that, in addition to the measured flow variable, such as flow rate, volume flow and / or mass flow, information about the medium temperature can also be obtained. The arrangement of the temperature sensor offset from the measuring electrode level prevents eddies from forming on the temperature sensor which protrudes into the channel of the measuring tube that is suitable for guiding the medium and which falsify the determination of the flow measurement variable.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Temperatursensor, insbesondere ein Thermoelement oder ein Widerstandthermometer, vorzugsweise ein Platin-Messwiderstand ist, der einen zumindest zweipoligen Steckverbinder aufweist.One embodiment provides that the temperature sensor, in particular a thermocouple or a resistance thermometer, is preferably a platinum measuring resistor which has an at least two-pole plug connector.
Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht ein kostengünstige Integration eines Temperatursensors in ein Einweg-Messrohr.Such a configuration enables a cost-effective integration of a temperature sensor in a disposable measuring tube.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Steckverbinder ein Klinkenstecker, eine Klinkenbuchse, einen USB-Stecker oder USB-Buchse umfasst.One embodiment provides that the plug connector comprises a jack plug, a jack socket, a USB plug or a USB socket.
Derartige Steckverbinder sind bereits bekannt. In der vorliegenden Erfindung erhöht die Steckverbindung zwischen Steckverbinder des Messrohres und der Aufnahmeeinheit die mechanische Festigkeit des Messrohres in der Messrohraufnahme. Klinkenstecker und Klinkenbuchsen sind besonders aus Kostengründen für Einweg-Anwendungen geeignet.Such connectors are already known. In the present invention, the plug connection between the plug connector of the measuring tube and the receiving unit increases the mechanical strength of the measuring tube in the measuring tube receptacle. Jack plugs and jack sockets are particularly suitable for one-way applications for reasons of cost.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Steckverbinder eine Bezugsachse, insbesondere eine Längsachse aufweist die parallel zu einer die beiden Messelektroden verbindenden und in einer Längsebene des Messrohrkörpers liegenden Elektrodenachse verläuft.One embodiment provides that the plug connector has a reference axis, in particular a longitudinal axis, which runs parallel to an electrode axis connecting the two measuring electrodes and lying in a longitudinal plane of the measuring tube body.
Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht ein eindeutiges und montagefreundliches Einführen des Messrohres in eine vorgesehene Messrohraufnahme mit einem komplementär zum Steckverbinder des Temperatursensors ausgebildeten weiteren Steckverbinder. Dabei ist der in der Aufnahmeeinheit angeordnete Steckverbinder mit der Messschaltung verbunden und diese dazu eingerichtet mittels der Temperatursensor eine von der Mediumstemperatur abhängigen Messgröße zu ermitteln.Such a configuration enables the measuring tube to be unambiguously and easily installed into a measuring tube receptacle provided with a further plug connector designed to complement the plug connector of the temperature sensor. In this case, the plug connector arranged in the receiving unit is connected to the measuring circuit and this is set up to use the temperature sensor to determine a measured variable that is dependent on the medium temperature.
Die erfindungsgemäße Aufnahmeeinheit, umfassend:
- - ein Gehäuse, wobei das Gehäuse eine Messrohraufnahme aufweist, wobei die Messrohraufnahme dazu ausgebildet ist das erfindungsgemäße Messrohr aufzunehmen,
- - eine magnetfelderzeugende Vorrichtung zum Erzeugen eines durch die Messrohraufnahme reichenden Magnetfeldes mit einer Magnetfeldrichtung, wobei die Magnetfeldrichtung senkrecht zur Fließrichtung steht, wobei die magnetfelderzeugende Vorrichtung eine Spule und einen Spulenkern umfasst, wobei die magnetfelderzeugende Vorrichtung im Gehäuse angeordnet ist;
- - mindestens zwei Anschlusskontakte, die dazu eingerichtet sind, Messelektroden des Messrohres mit einer Messschaltung elektrisch zu verbinden, wobei die Anschlusskontakte jeweils einen Kontaktbereich aufweisen, wobei die Kontaktbereiche aus dem Gehäuse hervorstehen, wobei die Anschlusskontakte in der Messrohraufnahme angeordnet sind, wobei ein erster Anschlusskontakt und ein zweiter Anschlusskontakt in einer ersten Querschnittsebene gegeneinander in Magnetfeldrichtung versetzt angeordnet sind.
- a housing, the housing having a measuring tube holder, the measuring tube holder being designed to accommodate the measuring tube according to the invention,
- A magnetic field generating device for generating a magnetic field reaching through the measuring tube receptacle with a magnetic field direction, the magnetic field direction being perpendicular to the flow direction, the magnetic field generating device comprising a coil and a coil core, the magnetic field generating device being arranged in the housing;
- - At least two connection contacts which are set up to electrically connect measuring electrodes of the measuring tube to a measuring circuit, the connection contacts each having a contact area, the contact areas protruding from the housing, the connection contacts being arranged in the measuring tube receptacle, a first connection contact and a second connection contact are arranged offset from one another in the magnetic field direction in a first cross-sectional plane.
Der erste Anschlusskontakt ist näher zur Basisfläche angeordnet und ragt weiter in die Messrohraufnahme hinein. Der zweite Anschlusskontakt ist im Eingangsbereich der Messrohraufnahme angeordnet und ragt nur geringfügig in die Messrohraufnahme hinein. Beim Einführen des Messrohres wird ein Kontakt zwischen der Messelektrode, welche dazu vorgesehen ist mit dem ersten Anschlusskontakt kontaktiert zu werden und dem zweiten Anschlusskontakt vermieden. Vorzugsweise kommt der zweite Anschlusskontakt nicht in Kontakt mit dem Messrohrkörper.The first connection contact is arranged closer to the base area and protrudes further into the measuring tube receptacle. The second connection contact is arranged in the input area of the measuring tube holder and only protrudes slightly into the measuring tube holder. When the measuring tube is inserted, contact between the measuring electrode, which is intended to be contacted with the first connection contact, and the second connection contact is avoided. The second connection contact preferably does not come into contact with the measuring tube body.
Durch das Versetzen der beiden für die zwei Messelektroden des Messrohres vorgesehenen Anschlusskontakte wird verhindert, dass es zu einer mechanischen Überbeanspruchung des im Eingang der Messrohraufnahme angeordneten zweiten Anschlusskörpers kommt. Zudem wird ein falsch orientiertes Einführen des Messrohres in die Messrohraufnahme verhindert.By offsetting the two connection contacts provided for the two measuring electrodes of the measuring tube, it is prevented that the second connection body arranged in the inlet of the measuring tube receptacle is mechanically overstressed. In addition, incorrectly oriented insertion of the measuring tube into the measuring tube holder is prevented.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die Messrohraufnahme eine Basisfläche und zwei Schenkelflächen aufweist,
wobei die Basisfläche die Messrohraufnahme in eine Montagerichtung des Messrohres begrenzt,
wobei die Schenkelflächen die Messrohraufnahme senkrecht zur Montagerichtung und zur Längsrichtung des Messrohres begrenzt,
wobei die Anschlusskontakte in einer der beiden Schenkelflächen angeordnet sind.It is also provided that the measuring tube receptacle has a base surface and two leg surfaces,
whereby the base area delimits the measuring tube receptacle in a mounting direction of the measuring tube,
whereby the leg surfaces delimit the measuring tube receptacle perpendicular to the mounting direction and to the longitudinal direction of the measuring tube,
wherein the connection contacts are arranged in one of the two leg surfaces.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass ein Steckverbinder in der Basisfläche angeordnet ist, wobei der Steckverbinder dazu eingerichtet ist, einen Temperatursensor mit der Messschaltung elektrisch zu verbinden.One embodiment provides that a plug connector is arranged in the base area, the plug connector being set up to electrically connect a temperature sensor to the measuring circuit.
Die Ausgestaltung hat den Vorteil, dass zusätzlich zur Ermittlung einer Durchflussmessgröße auch die Mediumstemperatur ermittelt werden kann. Bisher bekannte Einweg-Lösungen für magnetisch-induktive Durchflussmessgeräte beschränken sich ausschließlich auf die Ermittlung des Volumendurchflusses bzw. der Durchflussgeschwindigkeit. Mit der Ausgestaltung können austauschbare Messrohre jeweils mit einem Temperatursensoren versehen werden, welcher dann über den in der Basisfläche angeordneten Steckverbinder mit der Messschaltung verbindbar ist. Zudem hat sie den Vorteil, dass ein fehlerhaftes Anordnen des Messrohres in der Messrohraufnahme vermieden wird.The embodiment has the advantage that, in addition to determining a measured flow variable, the medium temperature can also be determined. Disposable solutions known so far for electromagnetic flow measuring devices are limited exclusively to the determination of the volume flow or the flow rate. With the embodiment, replaceable measuring tubes can each be provided with a temperature sensor, which can then be connected to the measuring circuit via the plug connector arranged in the base area. In addition, it has the advantage that an incorrect arrangement of the measuring tube in the measuring tube receptacle is avoided.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass ein dritter Anschlusskontakt dazu eingerichtet ist eine Referenzelektrode mit einem Referenzpotential, insbesondere mit einem Erdungspotential zu verbinden,
wobei der dritte Anschlusskontakt in einer dritten Querschnittsebene angeordnet ist, die zur ersten Querschnittsebene in Längsrichtung versetzt ist,
wobei der dritte Anschlusskontakt zum ersten und/oder zweiten Anschlusskontakt in Magnetfeldrichtung versetzt angeordnet ist.One embodiment provides that a third connection contact is set up to connect a reference electrode to a reference potential, in particular to a ground potential,
wherein the third connection contact is arranged in a third cross-sectional plane which is offset in the longitudinal direction from the first cross-sectional plane,
wherein the third connection contact is arranged offset to the first and / or second connection contact in the magnetic field direction.
Bei elektrisch isolierend ausgebildeten Messrohrkörpern ist es notwendig das Potential im zu führenden Medium zu kontrollieren. Dafür ist eine Referenzelektrode vorgesehen, welche über einen weiteren Anschlusskontakt mit der Messschaltung verbindbar ist.In the case of measuring tube bodies designed to be electrically insulating, it is necessary to control the potential in the medium to be conveyed. A reference electrode is provided for this, which can be connected to the measuring circuit via a further connection contact.
Vorteilhafterweise ist der dritte Anschlusskontakt in Längsrichtung und in Magnetfeldrichtung versetzt zu dem ersten Anschlusskontakt und dem zweiten Anschlusskontakt angeordnet. Gerade bei Messrohren mit einer geringen Nennweite kann eine in der Messelektrodenebenen oder eine entgegengesetzt zur Fließrichtung angeordnete Referenzelektrode Verwirbelungen im zu führenden Medium verursachen, was die Durchflussmessung verfälschen würde.The third connection contact is advantageously arranged offset in the longitudinal direction and in the magnetic field direction relative to the first connection contact and the second connection contact. Particularly in the case of measuring tubes with a small nominal diameter, a reference electrode arranged in the measuring electrode plane or opposite to the direction of flow can cause turbulence in the medium to be conveyed, which would falsify the flow measurement.
Das erfindungsgemäße magnetisch-induktive Durchflussmessgerät umfasst:
- - die erfindungsgemäße Aufnahmeeinheit; und
- - das erfindungsgemäße Messrohr,
- - the receiving unit according to the invention; and
- - the measuring tube according to the invention,
Eine derartige Einweg-Lösung für Durchflussmessungen hat den Vorteil, dass nicht nur die Herstellung kostengünstig realisierbar ist, sondern auch die Erhaltung der einzelnen Mehrweg-Komponente, in dem Fall der Aufnahmeeinheit und der in der Aufnahmeeinheit angeordneten Ansch lusskontakte.Such a one-way solution for flow measurements has the advantage that not only can the production be implemented cost-effectively, but also the maintenance of the individual reusable components, in the case of the receiving unit and the connection contacts arranged in the receiving unit.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigt:
-
1 : eine perspektivische Ansicht einer Ausgestaltung der Aufnahmeeinheit; -
2 : einen Längsschnitt durch die Ausgestaltung der in1 abgebildeten Aufnahmeeinheit; -
3 : eine Nahansichten ausdem Längsschnitt der 2 auf die Ansch lusskontakte; -
4 : eine Nahansichten aus einem Querschnitt der Aufnahmeeinheit aus1 , insbesondere der Messrohraufnahme mit eingesetztem Messrohr und eine Nahansichten aus einem Querschnitt der Aufnahmeeinheit, insbesondere der Messrohraufnahme ohne eingesetztem Messrohr; -
5 : einen Längsschnitt durch die Ausgestaltung der in1 abgebildeten Aufnahmeeinheit, insbesondere durch die Fixiervorrichtung und eine Nahansicht der Messrohraufnahme; -
6 : einen Querschnitt durch die inder 1 abgebildeten Ausgestaltung der Aufnahmeeinheit, insbesondere durch die Fixiervorrichtung; -
7 : eine perspektivische Ansicht auf eine weitere Ausgestaltung der Aufnahmeeinheit mit eingesetztem Messrohr; -
8 : einen Längsschnitt durch die Ausgestaltung der in7 abgebildeten Aufnahmeeinheit, eine Nahansicht der Messrohraufnahme und eine Nahansicht eines Querschnittes der Messrohraufnahme mit eingesetztem Messrohr; -
9 : einen Querschnitt durch die in7 abgebildeten Ausgestaltung der Aufnahmeeinheit mit eingesetztem Messrohr; -
10 : eine perspektivische Ansicht auf eine Ausgestaltung des Messrohres; und
-
1 : a perspective view of an embodiment of the receiving unit; -
2 : a longitudinal section through the design of the in1 pictured recording unit; -
3 : a close-up view from the longitudinal section of the2 on the connection contacts; -
4th : a close-up view from a cross section of the receivingunit 1 , in particular the measuring tube holder with the measuring tube inserted and a close-up view of a cross section of the receiving unit, in particular the measuring tube holder without the measuring tube inserted; -
5 : a longitudinal section through the design of the in1 depicted receiving unit, in particular through the fixing device and a close-up view of the measuring tube receptacle; -
6th : a cross section through the in the1 depicted embodiment of the receiving unit, in particular by the fixing device; -
7th : a perspective view of a further embodiment of the receiving unit with inserted measuring tube; -
8th : a longitudinal section through the design of the in7th depicted receiving unit, a close-up view of the measuring tube holder and a close-up view of a cross section of the measuring tube holder with the measuring tube inserted; -
9 : a cross section through the in7th depicted configuration of the receiving unit with inserted measuring tube; -
10 : a perspective view of an embodiment of the measuring tube; and
Die
Ist das Messrohr in Einbauposition drückt die Feder den Fixierkörper in eine im Messrohrkörper vorgesehene Aufnahme.If the measuring tube is in the installation position, the spring presses the fixing body into a receptacle provided in the measuring tube body.
In der Schenkelfläche
In der Basisfläche
Die
In der Messrohraufnahme
Die
Der Messelektrodenkörper
Die
Die
In der Basisfläche
Die
Der Fixierkörper
Die
Die
In der abgebildeten Ausgestaltung umfasst das Messrohr
Die Ausgestaltung der Anschlusskontakte entspricht der abgebildeten Ausgestaltung aus
Die
Die
Der Messrohrkörper
Zudem weist das Messrohr
Der Messrohrkörper
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- MessrohrMeasuring tube
- 22
- MessrohrkörperMeasuring tube body
- 33
- MesselektrodeMeasuring electrode
- 3.13.1
- erste Messelektrodefirst measuring electrode
- 3.23.2
- zweite Messelektrodesecond measuring electrode
- 44th
- Aufnahmerecording
- 5.15.1
- erste Bereichfirst area
- 5.25.2
- zweite Bereichsecond area
- 6.16.1
- erste Längsachsefirst longitudinal axis
- 6.26.2
- zweite Längsachsesecond longitudinal axis
- 77th
- Längsachse des MessrohrkörpersLongitudinal axis of the measuring tube body
- 88th
- LängsebeneLongitudinal plane
- 99
- MesselektrodenkörperMeasuring electrode body
- 1010
- MesselektrodenteilMeasuring electrode part
- 10.110.1
- erstes Messelektrodenteilfirst measuring electrode part
- 10.210.2
- zweites Messelektrodenteilsecond measuring electrode part
- 1111
- Frontbereich des ersten MesselektrodenteilsFront area of the first measuring electrode part
- 1212th
- Endbereich des ersten MesselektrodenteilsEnd area of the first measuring electrode part
- 1313th
- Aufnahme im Endbereich des ersten MesselektrodenteilsRecording in the end area of the first measuring electrode part
- 1414th
- Frontbereich des zweiten MesselektrodenteilsFront area of the second measuring electrode part
- 1515th
- Endbereich des zweiten MesselektrodenteilsEnd area of the second measuring electrode part
- 1616
- Aufnahme im Endbereich des zweiten MesselektrodenteilsRecording in the end area of the second measuring electrode part
- 1717th
- TemperatursensorTemperature sensor
- 18.118.1
- erste Querschnittsebenefirst cross-sectional plane
- 18.218.2
- zweite Querschnittsebenesecond cross-sectional plane
- 1919th
- SteckverbinderConnectors
- 2020th
- Bezugsachse des TemperatursensorsReference axis of the temperature sensor
- 2121
- ElektrodenachseElectrode axis
- 2222nd
- AufnahmeeinheitRecording unit
- 2323
- Gehäusecasing
- 2424
- MessrohraufnahmeMeasuring tube holder
- 2525th
- magnetfelderzeugende VorrichtungMagnetic field generating device
- 2626th
- SpuleKitchen sink
- 2727
- SpulenkernCoil core
- 2828
- AnschlusskontakteConnection contacts
- 28.128.1
- erste Anschlusskontaktfirst connection contact
- 28.228.2
- zweite Anschlusskontaktsecond connection contact
- 28.328.3
- dritte Anschlusskontaktthird connection contact
- 2929
- KontaktbereichContact area
- 3030th
- MessschaltungMeasuring circuit
- 3131
- BasisflächeBase area
- 3232
- FührungsflächeGuide surface
- 3333
- ReferenzelektrodeReference electrode
- 3434
- Aufnahmerecording
- 3535
- PolschuhPole piece
- 3636
- erste Stirnflächefirst face
- 3737
- zweite Stirnflächesecond face
- 3838
- erste Seitenflächefirst side face
- 3939
- zweite Seitenflächesecond side face
- 4040
- GrundflächeFloor space
- 4141
- LängsebeneLongitudinal plane
- 4242
- FeldführungskörperField leadership body
- 4343
- KontaktflächeContact area
- 4444
- BetriebsschaltungOperating circuit
- 4545
- Öffnungopening
- 4646
- SchenkelflächeThigh area
- 4747
- BasisflächeBase area
- 4848
- SpulenkernabschnittPlunger section
- 4949
- FeldführungskörperField leadership body
- 5050
- KontaktflächenContact surfaces
- 5151
- StirnseiteFront side
- 5252
- Aufnahmerecording
- 5353
- FixierkörperFixation body
- 5454
- FixiervorrichtungFixing device
- 5555
- Andrückfläche des MessrohresPressure surface of the measuring tube
- 5656
- Öffnungopening
- 5757
- Innenfläche Inner surface
- 5959
- Andrückfläche des FixierkörpersPressing surface of the fixing body
- 6060
- ProzessanschlussProcess connection
Claims (9)
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
DE102019135017.4A DE102019135017B3 (en) | 2019-12-18 | 2019-12-18 | Measuring tube, receiving unit and magnetic-inductive flow meter |
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Family Applications (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021118129A1 (en) | 2021-07-14 | 2023-01-19 | Endress+Hauser SE+Co. KG | Field device of automation technology |
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-
2019
- 2019-12-18 DE DE102019135017.4A patent/DE102019135017B3/en active Active
-
2020
- 2020-12-01 WO PCT/EP2020/084125 patent/WO2021121973A1/en active Application Filing
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2021121973A1 (en) | 2021-06-24 |
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---|---|---|---|
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