DE1098727B

DE1098727B - Elektrodendurchfuehrung fuer die induktive Durchflussmessung

Info

Publication number: DE1098727B
Application number: DES65515A
Authority: DE
Inventors: Paul Weltz; Willibald Woitzik
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1959-10-22
Filing date: 1959-10-22
Publication date: 1961-02-02

Description

Elektrodendurchführung für die induktive Durchflußmessung Bei induktiven Durchflußmessern ist es bekannt, stiftförmige oder zylindrische Elektroden aus Vollmaterial in ein elektrisch isolierendes Meßrohr, z. B. aus Kunststoff oder Keramik, einzusetzen. Bei keramischen Rohren wird die Elektrode hierbei in eine passende Bohrung eingeführt, deren Wände vorher durch Aufdampfen einer Metallschicht mit einer lötfähigen Oberfläche versehen wurden. Die Lötstellen sind jedoch nur begrenzt widerstandsfähig gegen ehe misch aggressive Stoffe in der Meßflüssigkeit und außerdem nicht temperaturbeständig. Wenn andererseits stiftförmige oder zylindrische Elektroden in Kunststoffrohre oder keramische Rohre eingesetzt z. B. eingekittet oder eingeschmolzen werden, ergeben sich bei Temperaturänderungen Schwierigkeiten, da die AusXdehllullgskoeffizienten zwischen dem Elektrodenmetall und dem Kunststoff bzw. dem keramischen Material sehr unterschiedlich sind. Die bei Temperaturänderungen auftretenden Spannungen können das Meßrohr an den Einsetzstellen der Elektrode sprengen, insbesondere dann, wenn Meßflüssigkeiten hoher Temperatur durch das Rohr fließen.
Alle diese Schwierigkeiten werden vermieden und eine gegen hohe Temperatur der Meßflüssigkeit und gegen chemisch aggressive Medien beständige Elektrodendurchfiihrung erhalten, wenn gemäß der Erfindung die Elektrode als Hohlzylinder, vorzugsweise mit verstärktem Boden ausgebildet und derart, z. B. mit einem schmelzbaren Stoff, in die Wand des Meßrohres eingesetzt ist, daß der Stoff den Innenraum des Hohlzylinders und eine konzentrische Ausnehmung im Außenteil der Rohrwand ausfüllt. Da die .Wandstãrke der hohlzylinderförmigen Elektrode nur sehr gering ist, stört der unterschiedliche Ansdehnungskoeffizient zwischen dem Material der Rohrwand und dem Elektrodenmaterial nicht. Außerdem ergibt sich der Vorteil, daß ein hochwertiges, chemisch beständiges Elektrodenmaterial verwendet werden kann, da infolge der Ausbildung als Hohlkörper nur geringe Materialmengen benötigt werden. Zweckmäßig wird als schmelzbarer Stoff zum Einsetzen der Elektroden ein Material gewählt, dessen Ausdehnungskoeffizient zwischen dem des Elektrodenmetalls und dem des Materials der Rohrwand liegt. Wenn beispielsweise das Meßrohr aus Fiberglas besteht (Polyesterharz mit eingebettetem Glasgewebe), werden die Elektroden mit Kunstharz eingesetzt. Bei einem keramischen Meßrohr hat sich Glas als Einschmelzmaterial besonders bewährt.
Die Zeichnung zeigt ein Beispiel für eine gemäß der Erfindung aufgebaute Elektrodendurchführung in einem keramischen Meßrohr. Eine als Hohlzylinder ausgebildete Elel<trodel aus Platin-Iridium mit verstärktem Boden ist in eine Öffnung 4 nahe der Innen- wand des keramischen Meßrohres 2 eingesetzt. Die Öffnung 4, die dem Außendurchmesser der Elektrode angepaßt ist, erstreckt sich nur über einen Teil der Wandstärke des Rohres 2. Die Elektrode 1 ist beim Einsetzen in die Wand vor dem Einschmelzen, abweichend von der Darstellung der Zeichnung, oben offen. Sie wird erst nach beendigtem Einschmelzvorgang mit einem Werkzeug, beispielsweise einer Spezialzange, im oberen Teil zusammengedrückt und gegebenenfalls dort verlötet, um eine geeignete Anschlußstelle für die elektrische Verbindung mit der Meßschaltung zu schaffen. Die Elektrode wird so in die Wand eingesetzt, daß der Boden 5 mit der Innenwand des keramischen Rohres 2 abschneidet. Die Bohrung 4 ist nach oben hin mit einer konzentrischen Erweiterung 6 versehen. Während des Einschmelzvorganges wird die Glassehmelze sowohl in den Innenraum 3 des Hohlzylinders als auch in die konzentrische Ausnehmung 6 im oberen Teil der Außenwand des keramischen Rohres eingebracht. Die konzentrische Ausnehmung 6 ist noch mit einer keilförmigen Erweiterung 7 versehen, damit die Glasschmelze hier einen besseren Halt findet.
Wegen der geringeren Wandstärke der Elektrode 1 stört der unterschiedliche Ausdehnungskoeffizient zwischen dem Metall, der Glasschmelze und der keramischen Wand nicht. Zum Einschmelzen wird eine Glassorte gewählt, deren Ausdehnungskoeffizient zwischen dem des Metalls und dem des keramischen Materials des Rohres 2 liegt.
Wenn das Meßrohr aus Kunststoff besteht, werden Kunstharze zum Einsetzen der Elektrode verwendet.
Auch diese Harze füllen den Innenraum der hohlen Elektrode aus und halten diese in der konzentrischen Ausnehmung der Rohrwand fest. Auch entsprechende Kitte mit geeigneten Ausdehnungskoeffizienten können zum Einsetzen der Elektroden benutzt werden.
Die beschriebene Durchführung ist praktisch ebenso druckfest wie ein ununterbrochener Rohrteil, außer,dem, wie bereits erwähnt, in höchstem Maße temperaturbeständig und gegen chemisch aggressive Stoffe widerstandsfähig. Die Durchführung kann in gleicher Weise für Meß- und Erdungselekffoden des induktiven Durchflußmessers ausgeführt werden.
PATENTANSPROCHE: 1. Elektrodendurchführung für die induktive Durchflußmessung, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode als Hohlzylinder, vorzugsweise mit verstärktem Boden ausgebildet und derart, z. B. mit einem schmelzbaren Stoff, in die Wand des Meßrohres, eingesetzt ist, daß der Stoff den Innenraum des Hohlzylinders und eine konzentrische Ausnehmung im Außenteil der Rohrwand ausfüllt.

Claims

2. Elektrodendurchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einsetzen bzw. Einschmelzen ein Material gewählt ist, dessen Ausdehnungskoeffizient zwischen dem des Elektrodenmetalls und dem des Materials der Rohrwand liegt.

3. Elektrodendurchführung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden bei Rohren aus Fiberglas mit Kunstharz und bei Keramikrohren mit Glas eingeschmolzen sind.

4. Elektrodendurchführung nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung zur Außenwand des Meßrohres hin konzentrisch erweitert und die Erweiterung mit keilförmigen Ausnehmungen versehen ist.

5. Elektrodendurchführung nach Anspruch 1 und folgenden, gekennzeichnet durch eine an der Innenwand des Meßrohres beginnende, dem Außendurchmesser der Elektrode angepaßte Bohrung von der Länge eines Bruchteiles der Wanddicke zum Führen und Halten der Elektrode beim Einsetzen.