DE1548918A1 - Vorrichtung zur magnetischen Durchflussmessung - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur magnetischen Durchflu#messung Die Erfindung bezieht sich auf eine elektromagnetisch Vorrichtung zur Durchflu#messung mit einem Rohr, durch das das zu messende Medium i Längsrichtung hindurchflie#t, des Einrichtung zum Erzeugen eines Magnetfeldes innerhalb des Rohres und einer Elektrodenanordnung unmittelbar neben dem Rohr innerhalb des Magnetfeldes, die sich in dessen Längsrichtung erstreckt und an eine elektrische Schaltanordnung angeschlossen ist.
• Insbesondere beznaht sich die Erfindung auf einen Durchflu#messer der mit Vorteil sowohl in Verbindung mit elektrisch leitenden Me#flüssigkeiten als auch mit dielektrischen Me#flüssigkeiten verwendet werden kann.
• Bisher bekannt gewordene elektromagnetische Durchflu#messer konnten nur in Verbindung mit Flüssigkeiten verwendet werden, die eine relativ hohe elektrische Leitfähigkeit aufweisen. ai. ließen sich bisher nicht mit Erfolg zum Messen dielektrischer Flüssigkeiten oder soldher mit geringer elektrischer Leitfähigkeit einsetzen. Die Gerätekonstante D, das ist das Verhältnis zwischen der vom Durchfluß erzeugten Spannung und nur dann unabhängig von der elektrischen Leitfähigkeit der zu messenden Flüssigkeit, wenn diese gre# ist im gleich zur elektrischen Leitfähigkeit des Materials des Durchflu#rohres in der Vorrichtung.
• Deshalb mu#ten bekannte elektromagnetische Durchflu#messer mit dielektrischen Rohren ausgerüstet werden, um einen DurchflußfürdiezumessendeFlüssigkeitzubilJsnoIn allen Fällen, in denen ein Metallrohr, beispielsweise aus Stahl oder einem ähnlichen Metall, verwendet wird, ist ein dielektrisches Innenrohr notwendig, das die zu messende Flüssigkeit von dem leitende Rohr trennt. Bisher mu#ten demnach in allen Me#anordnungen die Durchflu#rohre eine uiedrigerere elektrische Leitfähigkeit als die zu messende Flüssigkeit besitzen. Aus diesem Grunde werden die Rohre mit dielektrischem Material ausgekleidet.
• Diese Ausführungen lassen sich verallgemeinern. Sie gelten sowohl für elektrischleitende und dielektrische Flussigkeiten als auch für elektrisch leitende bzwn dielektriache DurchflußrohxttinnerL. E. lb der Messanordnung. Es kann gesagt werden, daß die Gsrätekonstante D einer Vorrichtung zur magnetischen Durchflu#messung nur dann von den elektrischen Uerten (elektrische Leitfähigkeit # und relative Dielektrisitätskontanto K) der zu messenden Flüssigkeit unahhängig ist, wenn die komplexe Leitfähigkeit S1 der au messenden Flüssigkeit gro# ist im Vergleich zur komplexen Leitfähigkeit S2 des Durchflu#-rohres. Die komploxe Leitfähigkeit S ist definiert als das Verhältnis zwischen der elektrischen Feldstärke E und der Stromdichte j, das ist S = F/j = # + i # KoKo wobei # die Kreisfrequenz des elektrischen Feldes und Ko die Dielektrizitätskonstande des freien Raumes, 8,85 picofarad pro Meter ist.
• Da S1 und S2 komplexe Zahlen sind, mit denen üblicherweise in der Elektrotechnik gerechnet wird, bedeutet "Grö#e", da# der Betrag von S1 gro# ist im Vergleich zum Betrag von S2, das ist Wenn S1 nicht in ausrcichender Weise grö#er ist als S2, ist die Gerätekonstante D, der Vorrichtung zur elektromagnotischen Durchflu#messung abhängig von den elektrischen Eigenartem sowchl der zu messenden Flüssigkeit als auch des Materials, aus dem das Durchflu#rohr besteht.
• Um eine allgemeixo Verwendungsfähigkeit der Vorrichtung zu garantieren, mu# die Gerätekonstante im wesentlichen unbeeinflu#bar sein durch die elektrischen Eigenarten der zu messenden Flüssigkeit.
• Bisher konnten dielektrische Flüssigkeiten nicht erfolreich mit elektrischen Vorrichtungen gemessen werden, weil die komploxe Leitfähigkeit der Flüssigkeiten vergleichbar, in vielen Fällen sogar beträchtlich kleiner war als die komplexe Leitfähigkeit der Durchflu#kanäle.
• Daraus ergibt sich die Schwierigkeit, da# die Gerätekonstante D einer elektromagnetischen Vorrichtung zur Durchflu#messung ganz allgemein abhängig ist von den elektrischen Eigenarten der zu messenden Flüssigkeit und des Materials der Durchflu#rohre. Diese Abhängigkeit ist vernachlässigbar, wenn die komplexe Leitfähigkeit der zu messenden Flüssigkeit ausreichend gro# im Vergleich zum komplexen Leitfähigkeit des Durchflu#-materials ist. Die Abhängigkeit ist aber schädlich und] unerwünscht, wenn die komplexe Leitfähigeit der zu messenden Flüssigkeit vergleichbar oder sogar kleiner ist als die komplexe Leitfähigkeit des Materials der Durchflu#rohre.
• Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neue elektromagnetische Vorrichtung zur Durchflu#-messung zu schaffen, mit der sowohl elektrisch leitende Flüssigkeiten als auch dielektrische Flüssigkeiten gemessen werden können.
• Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur elektromagnetischen Durchflu#messung zu schaffen, deren Gerätekonstante unabhängig von den elektrischen Eingenarten der in der Messvorrichtung verwendeten Materialien ist.
• Eine weitere Aufgabe der erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur elektromagnetischen Durchflu#messung zu schaffen, die darüberhinaus umempfindlich ist gegenüber den elektischen Eingenarten der zu messenden Flüssigkeiten,und zwar, wenn sich entweder die Messfläche in direktem Kontakt mit der zu messenden Flüssigkeit befindet, oder wenn ein sehr dünnes Innenrohr, aber auch wenn ein relativ dickwandiges Rohr in der Messvorrichtung Verwendung findet.
• Weiterhin sollte eine vorrichtung zur elektromagnetischen Durchflu#messung geschaffen werden, deren Konstruktion einfack, preiswert und rolativ leicht ist, und die trotz gerimger Abmessungen zuverlässig und mit gutem Wirkungsgrad arbeitet.
• Es @urde gefunden, da# sich diese Aufgaben in einfacher Weise lösen lassen, wenn eine elektrisch leitende Schirmfläche vorgeschen wird, die sich in Längsrichtung ceakial um die Längsachse des Rohres kerum erstreckt, durch das die zu messende Flüssigkeit flie#t. Diese Schirmfläche ist entwoder innerhalb oder au#erhalb des Rohros angeordnet, wie es in der nachfolgenden Beschreibung erläutert wird. Durch die Schirmanordnung lä#t sich erreichen, da# die Gerätekonstante D der Vorrichtung zur Durchflu#messung unabhängig wird von den elektrischen Eingeonarten des Materials au#erhalb der Schirmfläche. Deshalb können Änderungen der elektrischen Eingenarten von Teilen des Durchflu#messers oder von Komponenten, die au#erhalb der Schirmfläche an diesen angeschlossen sind, die ordnungsgemä#e Arbeitsweise des Durchflu#messers nicht beeinträchtigen.
• Durch die erfindungsgemä#e Schimfläche kann die Gerätskonstante des Durchflu#messerg aber auch unabhängig gemacht werden von den elektrischen Eigenarten der zu messenden Flüssigkeit. Daher lä#t sich der neue Durchflu#@ messer wirkungswoll auch zum Messen von elektrisch leitenden Flüssigkeiten als auch zusammen mit dielektrischen Flüssigkeiten verwenden.
• Die elektrisch leitende Schirmfläche nach der vorliegenden Erfindung weist einen im wesentlichen geschlossenen Umfang auf und enthält mehrere Elektrodenanordnungen. Eine bevorzugte Ausführungsform ist so ausgebildet, da# die Schirmfläche an der inneren Wand des Durchflu#kanales angeordnet ist, so da# die Schirmfläche die zu messende Flüssigkeit von dem umgebenden Rohr trennit.
• Wenn hingengen die Notwendigkeit besteht, die Schirmfläche von der zu messenden Flässigkeit, die beispielsweise ätzend sein kann, zu schützen, kann ein Innenrohr innerhalb der Schirmfläche vorgesehen sein, welches so dünn wie möglich ausgeführt ist. Hierdurch wird die zu messende Flüssigkeit durch eine nicht störende Schicht aus Rohrleitungsmaterial von der Schirmfläche getrennt.
• Auf diese Weise lä#t sich eine Vorrichtung zur elektromagnetischen Durchflu#messung erstellen, deren Gerätekonst@nte unabhängig ist von den elektrischen Eigenschaften der zu messenden Flüssigkeit.
• Es wurde weiterhin gefunden, da# neben einer vorteilhaften Arbeitsweise mit einem sein deinen innenrour der : : " : : 3c, , % : l3e : caaf. drrm : : ^s . a. i a£r. ua y. ~, . 3t. . ls WJc : - : 'cr'c, irr : n exv cel. sa. c. e Rohr innerhalb der Schirmfläche Verwandung findet. Hierdurch kann die Gerätekenstante der Vorrichtung zur Durch-3mun-. i. . s xen'. c. . ca e$a clie e. Isr. cieai Eingenarten der zu messenden Flüssigkeit gemacht werden.
• An den Ausgang der Übertragerteile in den verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung ist ein geeigneter elektrischer Stromkreis angeschlossen. Durch entsprechende Zusatzgeräte su dieser Stromkreisanordnung läßt sich die Vorrichtung zur @r Durchflu#messung abändern, so da# sie ente-der eine eine volumetrische Durchflu#geschwindigkeit anzeigt, oder, wahlweise für pollose Flüssigkeiten, die Mengendurchsatzgeschwindigkeit angibt.
• Weitere Merkmale und Einzalheiten der Erfindung lassen sich der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen entnehmendiesichaufdieZeichnungbezieht.
• -Es zeigt : Fige 1 eine perspektivische Ansicht einer Flüssigkeitsleitung in der eise Vorrichtung sur magnetischen Durch-:rr'fiT. -'.Tt.-ngpordun'f:'.s Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II der Fi li Figo nen Längsschnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 1, Fig. 4 eine schematische abgefiachte Ansicht der äu#eren Fläche des Rohres, durch das die Flüssigkeit flie#t, mit einer Darstellung der Abfühlelektrodenanordnung, Figo 5 eine schematische abgeflachte Außenansicht eines teiles des Isolterkörpers, der das Rohr umgibt, mit einer Anordnung einer Schirmvorrichtungs Fige 6 eine schematische abgeflachta Außenansicht des Korpers aus Isoliermaterial, der das Rohr umgibt, mit einer Darstellung einer Erdnungsvorrichtung, Fig. 7 einen Querschnitt entlang der Linie VII-VII in Fig. 3, Figa 8 ein schematisches Schaltbild der elektrischen Anordnung in Verbindung mit den Übertragungsmitteln der Figo 1 bis7.
• Fig. 9 eine schmatische Darstellung einer abgewandelten Vorrichtung zur Durohflußmessung nach der vorliegender Erfindunge Fig.10 eine Abfühlelektrode zusammen mit ihrem Schutzring in einer abgewickelten oder ebenen Form für die Abwandlung nach Fige 9 ß Fig.11 einen schematischen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel de rfindungs Fig.12 einen Querschnitt im wesentlichen entlang der Linie XII-XII der Fig. 11, Fig. 13 AbfUhlelektroden9 mit einem Schutzring und die geerdete Schirmelektrode der Anordnungen nach den Figo 11 und 12, Fig. 14 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung, Fig. 15 einen ersten Uberwachungsstromkreis mit einem Ausgang, Fig. 16 einen zweiten Uberwachungsstremkreis mit einem Ausgang, Fig. 17 einen dritten Überwachungsstromkreis mit einem Auagang und Figo 18 einen weiteren Überwachungsstromkreis mit einem Ausgang.
• In der Zeichnung, in der gleiche Bezugsziffern übereinstimmende Teile in allen Ansichten darstellen, beziehen sich die Fig.
• 1 bis 8 einschließlich auf einen Übertragerteil einer ersten Ausbildungsform der Erfindung. Gemäß Fig, 1 wird eine Durchflußleitung allgemein mit 20 bezeichnet. Durch sie fließt eine Flüssigkeit hindurch. Der Übertragerteil der Vorrichtung sur magnetischen Durchflußmessung ist allgemein mit 21 be- -zeichnete Dieser Teil der Erfindung ist so mit der Durchflußleitung verbunden, daß die gesamte Flüssigkeit durch diesen hindurch fließt.
• Eine Paar Leitungen 22 sind aus dem Übertragerteil herausgefdhrt und mit einem geeigneten Generator, beispielsweise einem Schwingungserzuger, verbunden, der die Magnetspulen- Windungen, wie nachfolgend beschrieben wird, mit einer geeigneten Frequenz erregt Einige der elektrischen Schaltmittel des elektrischen Stromkreises der Anordnung sind innerhalb eines geeigneten Gehauses 25 angeordnet, welches vom Übertragerteil durch mehrere Tragstäbe 26 gehalten wird. Einige Leitungen 27 sind aus dem Gehäuse 25 herausgeführt und mit einem geeigneten Netzanschlußteil und den verbleibenden Teilen des zugehörigen elektrischen Stromkreises verbundene Gemaß Fig. 2 und 3 sit ein äu#eres Gehäuse 30 im wesentlichen zylindrisch und durchgehend hohl ausgebildete Ein Paar ring@ förmige Flansche 31 und 32 befinden sich an gegenüberliegenden Enden des Gehäuses, um die : Verbindung mit der flüssigkeitsleitung zu erleichtern. Um eine derartige Verbindung herzustollen sind ein Paar Paßstücke 33 und 34 jeweils innerhalb der Flansche 31 und 32 angeordnet. Diese Paßstücke weisen ein erstes Paar Gewindegänge 33' und 34' auf um jewails einen mit geeignetem Gevinde versehenen Teil der Durchflußleitung aufzunehmen. Zweite Gewindeteile 33'' und 34'' sind vorgesehen,um eine Zwischenanordnung aufzunehmen wie es nachfolgend beschrieben wirdo Das Gehause 30 besteht aus geeignetem leitenden und/oder magnotischem Material wie beispielsweise Aluminiumo Unmittelbar innerhalb des AluminiumgehKuses ist ein zylindrischer Körper 37 aus magnetischem Material vorgeschen. In einem typischen Ausfuhrungsbeispiel kann der zylindrische Kbrper 37 aus Eisenpulver bestehen, das bekannter ma#en eine hohe Permeabilität aufweist.
• Innerhalb des zylindrischen Korpers 37 ist eine Magnetspulwicklung 40 vorgesehen, die am besten in der Fige 2 su sehen ist Sie besteht aus einer Vielzahl individueller Drähte, die sich parallel zum Rohr erstrecken. Die Drahte sind umgelenkt und erstrecken sich quer zur Langsachse der Vorrichtung an gegenüberliegenden Enden der Spulenwicklung, wie es sich einfacher der Fig. 3 entnehmen last.
• Bine Betrachtung des Querschnitts der wicklung nach Fig. 2 zeigt, da# diese in Bezug auf ihre Dicke variiert. Die Spule hat ihre maximale DickeentlangeinerhorizontalenLinierdie sich gemä# Fig. 2 durch die Mitte der Vorrichtung erstre@kt.
• Die Wicklung hat ihre minimale Dicke entlang einer vertikalen Linie, die sich ebenfalls durch die Vorrichtung erstreckt, wie dieses die Fig. 2 erkennen lä#t. Tatsächlich nimmt die Magnotwicklung von einer maximalen Dicke zu einem Punkt ab, an welchem die Magnetwicklung eine Dicke von Null aufweist und zwar entlang der vertikalen Linie, die zuvor in Verbindung mit Fig. 2 erläutert wurde.
• Diese spezielle Ausbildung der Magnetspulwicklung ist von herkömmlicher Art und wird gemeinhin sinusförmige Magnetfeldausbildung genannte Diese Art der Ausbildung verursacht ein im wesentlichen gleichförmiges Magnetfeld innerhalb des zentralen Rohres der Vorrichtung und ermöglicht eine wirtschaftliche und kompakte Konstruktion. Die magnetischen Kraftlinien verlaufen senkrecht in Fig. 2.
• Ein n Innenrohr 44, durch welches die zu messende Flüssigkeit nach der vorliegenden Erfindung flie#t, ist aus geeignetem dielektrischen Materials wie beispielsweise Teflon oder dergl.) hergestellt. Das Innenrohr sollte so dünnwandig wie möglich seine Als praktische Wanddicke kommt etwa 0,025 bis 0,075 cm in Frageo In Fige 2 fließt die FlUssigkeit senkrecht zur Bildebene.
• Außerhalb des Innenrohres 44 ist eine Vielzahl Abfühlelektroden vorgesehen, di die vorzugsweisevonderSüßeren Flache des Innenrohres 44 getragen werden. Zwei Abfühlelektroden 46 und 47 sind dargestellto Diese Abfühlelektroden sind natürlich aus elektrisch leitendem Material hergestellt und vorzugsweise im wesentlichen einander diametral gegenüberliegend angeordnet. Allgemein schlie#en die Abfühlelektroden gemß der vorliegenden Erfindung mindestens zwei voneinander getrennte Elektroden ein, die voneinander elektrisch isoliert sind und die im wesentlichen symmetrisch an gegenüberliegenden Seiten einer Ebene angeordnet sindg welche im wesentlichen parallel mit den magnetischen Kraftlinien verläuft und die sich durch die Mittellinie des Rohres erstreckt) durch welches di. e Flüssigkeit flie#t.
• Gemäß der vorstehenden Beschreibung und der besproch*nen Darstellung werden die Elektroden 46 und 4 ? von der äußeren F des Rohres 44 getragen.. Es soll jedoch erwähnt werden, daß in gewissen Fällen, in denen das Material der Elektroden physikalisch und chemisch verträglich ist mit der Flüssigkeit, die durch die Vorrichtung flie#t, die Abfühlelektroden auch von der inneren Fläche des Rohres getragen werden könnent welches den Durchflu# bildet. Die Elektroden stehen dann in direktem Kontakt mit der Flüssigkeito Jede der Aufühlelektroden erstreckt sich über einen Winkel von etwa 100°. Es soll erwähnt werden, da# die Winkelausdehnung der Abfühlelektroden in Übereinstimmung mit unterschiedlichen Arbeitsweisen der Vorrichtung verändert werden kanno In jedem Fall jedoch sollten sich die Abfühlelektroden über einen beträchtlichen Winkel erstrecken, so daß eine gewunschte relativ weite Fläche zur Verfügung steht. Wie die Fig. 2 erkennen lä#t, weisen die Abfühlelektroden eine gebogene Querschnittaausbildung aufo Obzwar das Rohr in den verschiedensten Ausbildungsformen nach der Erfindung mit xingförmigen Querschnitt abgebildet ist, können sie jedoch auch anders als mit kreisringsförmigem Querschnitt ausgebildet seine e sind die Abfühlelektroden von aufsprechendem Querschnitt, so da# eine kompakte Konstruktion entsteht.
• Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Innenrohres 44 in abgewickelter und flacher Darstellun. go Wie sich dieser Figur entnehmen läßt, besteht die Abfühlelektrode 46 aus einer Vielzahl elektrisch leitender Teile 46' von länglicher Gestalt, die im Abstand zueinander angeordnet sind, sp da# sie gegeneinander elektrisch isoliert sind. Diese elektrisch voneinander isolierten Teile sind ihrerseits nur an ihren oberen Enden durch ein gemeinsames Leitungsmittel 50 miteinander verbundenp Diese gemeinsame Verbindung oder der Sammelleiter 50 ist ebenfalls in Fig. 2 dargestellt.
• In ähnlicher Weise besteht auch, wie dieses die Figo 4 erkennen laits die Abfühlelektrode 47 aus einer Vielaahl länglicher, elektrisch leitender Teile 47' , die 4m Abstand zueinander angeordnet sind und ihrerseits nur an ihren unteren Enden durch einen gemeinsamen Leiter 51 miteinander in Verbindung stehen. Der gemeinsame Leiter oder die Sammelleitung 51 ist ebenfalls in Fig. 2 dargestellt.
• Wiee zu erkennen ist, bederken die Abfählelektroden in diesem Ausfuhrungsbeispiel eine relativ weite Fläche der torrichtung und es läßt sich bereits jetzt erkennen da# die Konstruktion so ausgebildet ist, daß ein Wechsel-Magnetfeld keine merkbaren Wirbelstrome erzeugen wird, die eine schädliche Abwandlung sowohl des Betrages als auch der Richtung der gewünschten gleichförmigen magnetischen Induktion zur Folge hätten.
• Gemaß Figé 4 ist eine ersto Leitung 52 an die Sammelleitung 50 angeschlosseno Diese Leitung 52 erstreckt sich, wie dieses die Figo 8 erkennen läßt, um den äußeren Umfang des Rohres 44 herum und stellt eine Verbindung mit einer Leitung 53 her,die, wie nachfolgend im einzelnen erläutert wird, aus dem Gehäuse herausgeführt ist.
• Gemäß Figo 4 ist an die Sammelleitung 51 eine Leitung 54 angeschlosseng die gemä# # Fig. 8 um den äu#eren Umfang des Rohres 44 herumgeführt ist und mit einer Leitung 55 in Verbindung steht, die, wie weiter unten beschrieben wird, aus dem Gehäuse herausgeführt ist.
• Die Konstruktion nach Figo 4 kann auf unterschiedliche Weise hergestellt werden. Beispielsweise klann das zylindrische Rohr 44 auf einen Dorn aufgesteckt und anschlie#end mit einer Vielzahl sich um den Umfang herum erstreckender Rillen versehen. werden, in n die leitende Drähte eingelegt werden können.
• Diese leitenden Drähte können dann in Längsrichtung aufgefräst werden, um die gewünschte Abmessung in Richtung des Umfanges herzustelleno Diese Drähte stellen dann die leitenden Teile 46' und 47' nach Fig. 4 dar. Die Sammelleitungen 50 und 51 können ein Paar Drähte enthalten9 die in geeigneter Weise mit den leitenden Teilen verbunden sind und die innerhalb von in Längsrichtung sich erstreckenden Nuten liegen.
• Die Leitungen 52 und 54'können natürlich konventionelle Drahte enthalten, die jeweils mit den Sammelleitungen 50 und 51 verbunden sind.
• Alternativ kann die Anordnung nach Figo 4 auch so hergestellt werden, daß zunächst eine relativ dünne Schicht aus elektrisch leitendem Material beispielsweiseals Folie, auf das Rohr aufgebracht oder aufgedampft wird. Die elektrisch leitenden Teile und die Sammelleitungen können dann durch Verwendung bekannter Techniken zur Herstellung gedruckter Schaltungen, durch Atzung oder durch Eingravierung hergestellt werdeno Die Abstande zwischen den leitenden Teilen hängen ab von den gewünschten Arbeitsbedingungen. Der Abstand ist in jedem Falle so, daß keine Zerstörungoder Abschwächung des magetischen Feldes hervorgerufen wird W@m sich der Fig. 2 weiterhin entnehmen lä#t, ist ein rohrförmiger Körper aus geeignetem Isolationsmaterial 57 vorgesehen.
• Dieser Xörper kann aus Fiberglas oder dergl. bestehen, welches die notwendigen dielektrischen und magnetischen Eigenschaften selbst bei Schmelztemperatur aufweist. Das Material sollte einen gro#en Elastizitätsmodul aufweisen uad der thermische Ausdehnungskoeffizient in der Nähe der Arbeitstemperaturen sollte gering sein.
• Ein Paar Schirmelektrodenanordnnungen oder Schirmanordnungen 60 und 61 sind vorgesehen, die jeweills aus elektrisch leitendem Material geformt sind. und die im wesentlichen eine bogenförmige Gestalt gemä# Fig. 2 aufweisen. Die Schirmanordnungen 60 und 61 sind außerhalb von und neben den Abfühlelektroden 46 und 47 angeordnet und erstrecken sich liber einen grö#eren Winkel als die benachbarten Abfuhlelektroden. Die Schirmanordnungon 60 und 61 umfassen zusammen im wesentlichen einen vollen Winkel von 360 mit Ausnahme von zwei schmalen Spalten an diametral gegenüberliegenden Punkten. Diese Spalte erstrecken sich in Längsrichtung liber die ganze Linge der Schirmanordnung, um einen Kurzschlu# zwischen den beiden Schirmanordnungen au verhindern. Die Teile 60 und 61 stellen dadurch eine Schirmflache dar, die imabstand um die Längsachse herum angeordnet ist, die sich durch die Flu#me#vorrichtung erstreckt.
• Die Schirmflache ist im wesentlichen am Umfang geschlossen und schlie#t die beiden elektrisch nicht l-tendon Spalte von nur geringer umfänglicher Ausdehnung ein, die ausreichen die beiden Teile der Schirmflache voneinander zu isolieren.
• Die Schirmanordnung ist radial direkt außerhalb der zugeordneten Abfuhlelektroden angeordnet und ist außerhalb der Elektroden in Bezug auf die zuvor erwähnte Ebene angeordnet, die e im wesentlichen parallel zum Magnetfeld verläuft und sich durch die Mittellinie des Rohres erstreckt. Die Schirmanordnung ist außerhal der Abfuhlelektroden in Bezug auf diese Ebene und entlang von Linien angeordnet, die sich senkrecht zu dieser Ebene erstrecken und durch die Abfühlektroden hindurch gel-nô Nach der vorliegenden Erfindung stellt die Schirmfläche in jedem Ausführungsbeispiel der Erfindung eine im wesentlichen am Umfang geschleszene Flache dars deren jeder Punkt ein Potential aufweist, welches durch ein zugeordnetes elektrisches Ne, das la tolgenden beschrieben wird, hervorgerufen wird, und das eine liniare Funktion der Potentiale auf den beiden Abfühlelektroden ist.
• Wenn e1 und e2 die Potentiale auf den Abfühlelektroden sind, so ist das Potential e an jedem Punkt der Schirmfläche eine lineare Funktion von e1 und e2, wenn e = ae1 + be 2 + c, , wobei a,b und c Konstanten sind. Diese Konstanten werden praktisch durch die Einstaellung der zugeordneten elektrischen Schaltanordnung vorgegeben. Es soll jedoch allgemein bemerkt werden, daß diese lineare Funktion voraussetzt, daß die konstanten komplexe Zahlen sind (wie dieses im allgemeinen in der Elektrotechnik Ublich ist) ie#lich Nullo Wenn die Welligkeit in einer Vorrichtung zur Durchflußmessung kein Problem wäre, könnte die Konstante c Null sein.
• Die Schirmfläche stellt sicher, da# Potentiale, die sich innerhalb der SchirmflAche entwickeln, unempfindlich 'sind gegenüber dem elektrischen Eingeschaften der Materialien au#erhalb der Schirmfläche . Das Material der schirmfläche sollte darart seins do0 ihr Potential überall bestimmt werden kann und wub gleichwohl so beschaffen sein, daß die wechselnde magnetische Induktion keine besonderen Wirbelströme erzeugt. Demgemä# ist die Konstruktion der Schirmflaehen ahnlich wie diejenige der AbfOhlelektroden. la Figo 5 ist ein Körper 57 schematisch und abgeflacht dargestellto Die Schirmanordnung 60 schließt eine Vielzahl elektrisch leitender Teile 60' ein, die vonsinander getrennt und elektrisch voneinander isoliert sind und diemitihren oberen Teilen durch einen gemeinsamen Leiter oder durch eine Sammelleitung 62 verbunden sind.
• Mit der Sammelleitung 62 ist , wie schematisch dargestellt ist, eine Leitung 63 verbunden, die sich gemä# Fig. 8 um das Rohr herum zu einem Punkt erstreckt, wo sie mit einem rohrformigen Leiter 65 verbunden ist'wie es im einzelaen weiter unten beschrieben wird.
• Die Schirmflache 61 enthält eine Vielzahl elektrisch leitender Teile 61' die voneinander gestrennt und elektrisch voneinander isoliert sind und deren jeweils untere Enden gemä# Fig. 5 durch eine gemeinsame Leitung oder durch einen Sammelleiter 67 verbunden sind. An die Sammalleitung 67 ist eine Leitung 68 angeschlossen, die sich gemä# Fig. 8 um den Körper 57 herum erstrackt und mit einem rohrformigen Leiter 69 verbunden ist , wie es weiter unten im einzelnen erläutert wird.
• Wie ein Vergleich zwischen den Fig. 4 und 5 erkennen lä#t, erstre@ken sich die Schirmflächen nicht nur über sinon grö#eren Winkl um den Umfan, alsdie Abfühlelektroden, sondern die Schirmflächen erstrecken sich zusätzlich in Längsrichtung über die einander gegenüberliegenden Enden der Abfühlelektroden hinaus und zwar sowohl zur Zuflußseite als auch zur Abflußseite hin, so daß die Abfühlelektroden tatsachlich von den Schirmflachenumfaßtundgeschütztwerden wodurch die Abfühlelektrodon effektiv von äußeren elektrischen Einwirkungen isoliert sind.
• Eln weiterer Block auf die Figo 2 zeigt einen Korper 72 aus Isoliermaterial wie beispielsweise Fiberglas, der um die Schirmanordnung herum angeordnet ist und eina Erdungsvorrichtung 73, die auf der äu#eren Fläche des Körpers 72 liegt. Fig. 6 l erkennen, da# die Erdnungsvorrichtung 73 eine Vielzahl elektrisch leitender Teile73'einschließt,dieiMAbstand zueinander liegen und voneinander isoliert sind. Die oberen Enden dieser leidenden Teile sind durch einen gemeinsamen Leiter oder durch eine Sammelleitung 75 verbunden.
• An die Sammelleitung 75 ist ein Leiter 76 angeschlossen, der, wie es später im einzelnen beschrieben wird, mit rohrförmigen Leitern 77 und 78 verbunden ist. Es ist einleuchtend, da# die Erdungsenordnung 73 in ähnlicher Weise hergestellt werden kann, wie die zuvor beschriebenen Abfühlelektroden.
• ., Erfindungsgemä# k4ioma die Körper aus Isoliermaterial 57 und 72 entwender voneinander getrennt oder aber Teil einer homogenen Anordnung sein. Auf jeden Fall dienen die Isolierkörper dazu, die sorgfaltige Trennung und die elektrische Isolierung zwischen den Abfühlelektrodens denSchirmnordnungenundder Erdungsanordnung sicherzustellen.
• Gemaß Fig. 2 erstreckt sich die ErdungsvcrrAchtung73 iiber einen Winkel von nahezu 360°. Gegenüberliegend@ Enden der Erdnungsvorrichtung sind voneinander durch einen schmalen Spalt getrennt so da# keine komplette Schleife entsteht, die einen Wirbelstromverlust hervorrufen wurdeo Obaswar die Abfühlelektroden die e Schirmflächen und die Erdungsvorriehtung jeweils gitterformig dargestellt worden sind, ist es verständlich, da# zahlreiche andere Konstruktionen, beispielsweise eine lamellierte Anordnung, angewendet werden könsn @. Gleichfalls kann eine Anordnung vorgesehen werden, die olierto Teile miteinander verbindets, deren Hauptteile voneinander isoliert sind und deren Teile miteinander an bestimmten Punkten in Verbindung stehen. Weiterhin sei bemerkt, da# die Abfühlelektroden, die Schirmflächen und die Erdungsvorrichtung ebensogut aus hinreinchend dünnem leitenden Blattoterial geformt sein können, wie beispielsweise aus einer Folie oder der , wodurch sich das gleiche gewünschte Endresultat erzielen lä#t.
• Fig. 8 lä#t erkennen, da# Leitungen 53 und 55 aus dem Gef häuse herausgeführt sind und von rohrförmigen Isoliermuffen 80 und 81 umgeben sind. Diese Isoliermuffen sind ihrerseits durch rohrförmige Leiter 65 und 69 eingeschlossen. Diese rohrförmigen Leiter sind ihrerseits wiederum umgeben von Isoliermuffen 82 und 83, die ihrerseits weiterhin von rohrförmigen Leitern 77 und 78 umschlossen werden.
• Diese Anordnung kann als eine dreifach-axiale Leiteranordnung angesehen werden, in welcher die Leiter 53 und 55 von don Abfühlelektroden durch rohrformige Abschirmglieder 65 und 69 vorzugsweise bis zu einem Punkt abgeschirmt sind) < der so nahe wie möglich am elektrischen Stromkreis liegt.
• Die rohrformigen Teile 77 und 78 dienen als geerdete Abschirmung fUr die Anordnung bis mu einem Punkt, der so nahe wie möglich am elektrischen Stromkreis liegt, um die Einwirkungen irgendwelcher äu#eren elektrischen Störungen auf ein Minimum herabzusetzen. Es lZßt sich'erkennen,daßdasrohrförmigeTeil78 durch eine rohrformige Isolierung 85 vom Gehäuse 30 isoliert ist, wohingegen das rohrförmige Teil 77 mit dem Gehäuse 30 verbunden ist, welches weinerseits an Messe angeschlossen ist.
• Die Pig. 7 laßt erkennen, da# der rohrförmige Teil 69 vorzugsweisewiteineminLängsrichtungverlaufendenSchlitz 69' versehen ist, wodurch verhindert wird, da# dieser rohrförmige Teil als geschlossene Windung wirkt, wodurch sich eine Herabsetzung der Wirbelstromverluste erreichen lä#t.
• Der rohrformige Teil 78 ist mit einem in Längsrichtung verlau£endon Schlitz 78' versehen, um eben@ um ebenfalls die Wirbelstromverluste zu verringern. Die Schlitze 69' dund 78' liegen um i80° auseinander, so daß ein Optimum der Abschirmung erreicht wird. Die rohrförmigen Teile 65 und 77 sind in derselben Weise mit in Längsrichtung verlaufenden Schlitzen versehen, wie jeweils die rohrformigen Teile 69 und 78a Fig. 3 lä#t erkennen, daß eine magnetische Abfühlvorrichtung in der Form einer Schleife 90 aus elektrisch leitendem Matzars wie wie Kupfer, vorgesehen ist, welche au#erhalb des Körpers 72 und unmittelbar neben dem inneren Teil der Magnetwindung angeordnet ist, um Veränderungen im Magnetfeld abfühlen zu können. Die Schleife 90 ist aus dom Gehäuse herausgeführt und von einem rohrförmigen Isolator 91 umgeben.
• Fig. 3 lä#t erkennen, da# der äu#ere Körper aus Isolationsmaterial mit Schraubewinden an gegenüberliegenden Enden versehen ist, die von den Gewindeteilen 33'',34'' der Pa#-stücke 33 und 34 aufgenommen werden, wodurch sich die Vorrichtung leicht zusammensetzen und auseinandernehmen lä#t.
• Gemäß Fig. 8 ist 4n Verstärker 100 vorgesehen. Die Leitungen 53 und 559 die an die Abfühlelektroden angeschlossen sind, sind mit dem Eingang des Verstärkers verbunden. Der Verstärker kann ein vielstufiger negative Rückkopplungsverstärker jenes Type sein, welcher einen Differentialeingang in der ersten Stuto aufweist. Der Verstarker formt das Eingangssignal in ein einseitiges signal um und weist entsprechend einen einseitigen Ausgang auf.
• Die erste Stufe des Veratärkers ist vorzugsweise so nahe wie möglich an den Übertragungsteil der Vorrichtung angeschlossen und kann innerhalb des Gehäuse es 25, wie zuvor erläutert, < untergebracht sein um die Leitungen so kurz wie möglich zu machen. Die zusatzlichen drei Verstärkerstufen können, ebenso wie die Auswert-bzw. Anzeigevorrichtung, die Bedienungsvorrichtung sowie der Steuerteil, in einer üblichen Entfernung vom Übertragerteil angeordnet seino Alle Leitungsverbindungen zwischen den einzelnen Teilen müssen natürlich gut abgeschirmt werden.
• Selbstverständlich ktinnen vile Verstärker zusammen mit der vorliegenden Erfindung Verwendung finden. Der oben beschriebene Verstärker ist lediglich ein typisches Ausführungsbeimpiel. Dits magnetischen Toile le können mit einer üblichen Frequenz, beispielsweise 50 bis 60 Hz arbeiten, die leicht zur Verfügung steht und allgemein üblich ist. Eine hohe Frequenz in@ der Grö#enordnung von etwa 10 kHz ist verwendbar für eine au#erordamtlich #hall Durchflu#messvorrichtung.
• Der Au-go des Verstärkers ist mit der Primärwicklung eines Umformers 101 verbunden, der in einem Rückkopplungsstromkreis liegt, welcher durch eine gestrichelte Linie eingeschlossen ist. Die Sekundärwicklung des Umformers ist in Reihe geschaltet mit einem Potentiometer 102, einem Widerstand 103, einem Reihenregelwiderstand 104, einem Widerstand 105 und einem Potentiometer 106e Der Umformer 101 ist erforderlich, da der Ausgang des Verstärkers einseitig ist, wohingen der Eingang im Gwgentakt oder wechselseitig beaufschlagt wird, und der Umformer IGI dient dazu, das einseitige Ausgangssignal in ein Gegentektctgnal zut Gebrauch im Rückkopplungastromkreis umzuformen.
• Ein Velligkeitskompensator, der in Fig. 8 durch eine gestrichelte Linie eingeschlossen ist, enthalt die suvor beschriebene Magnetabfühlschleife 90. Der Welligkeitskompensator ist notwendig um eine Spannung zu erzeugen, die von gleichvr Starie jedoch in Gegenphase ist zur sogenannten "Umformereffektä Welligkeit, die in dem Abfühlstromkreis entsteht. Diese Welligkeit ist proportional zum Wert und zur Frequenz des Magnetfeldes und ist unabhängig von der Durchflu#geschwindigkeit.
• Die Spannung,die v Welligkeits@ompensator erzeugt wird, wird auf den Eingang des Verstärkers gegeben, um so die unerwünschte Welligkeit zu kompensieren.
• Die Spannung, die in der Magnetabfühlwicklung 90 induziert wird,ist direkt proportional zur Stärke und Frequenz des Magnetfeldes. Die Abfühlschleife 90 ist mit der Primarspule eines Umformers 109 verbunden, der dazu dient, die magnetische Abfühlscheife von dem verbleibenden Stromkreis zu trennen,.
• Die von der Magnetabfühlschleife 90 erzeugte Spannung mu# auf die genaue amplitude und Phase eingestellt werden, bevor sie in den Eingang des Verstärkers gegeben wird. Die Phasen- Verschiebung wird aufkonventionelle Art durch einen Stromkreis zur Phasenverschiebung bewirkt, der mit den beiden oberen Windungen der SekundSrspule des Umformers 109 verbunden ist, wie dieses die Fige 8 erkennen IHßt, und der aus einer festen Kapazität 112 besteht. Der Betrag des Signals, das in den Eingang des Verstärkers eingegeben wird, wird durch ein Potentiometer 115 gesteuert.
• Um eine Amplitudenstabilität des Verstärkers zu erhalten, ist ein gewisses Ma# an Rückkopplung erforderlich. Die Widerstände 103 und 105 bestimmen den Wert der Rückkopplung in den Verstärker, wodurch sie den Dampfungszuwachs des Verstärkers bestimmen, Die Reihenregelwiderstände 104 stellen die elektrische Abgleichung des Differential-Verstarters in Bezug auf die e Erdung her. Die Widerstände 117 sind Gitterableitwiderstände der ersten Stufe des Differen-< tialverstarkers, die auf einen großen Wert eingerichtet sein müssen,um einen hohen Eingangswiderstand des VerstArker~ sicherzustelleno Die Spannung, die an die Abschirmung angelegt wird, kann vermittels der Potentiometer 102 undd 106 einjustiert werdeno Diese Potentiometer sind vermittels Leitungen 102'und 106' mit rohrfSrmigon Verbindungsleitungen 65 und 69 verbunden, die ihrerseits an die Abschirmung angeschlossen sind. Diese Anordnung stellt sichere daß die Abschirmung mit einer Spannung betrieben werden kann, die im wasentlichen gleich ist zur Signalspannung der Abfühlelektroden. Vorzugsweise wird die Abschirmung mit genau derselben Spannung betrieben wie die zugehörigen Abfühlelektcoden.
• Wie bereits zuvor ausgeführt worden ist, ist die Abschirmfloche der vorliegenden Erfindung im wesentlichen um den ganzen Umfang herumtmit Ausnahme von schmalen Spalten. angeordnet die erforderlich sind, um einen gegenseitigen Kurzschluß zwischen unmittelbar nebenehanderliegen Teilen der Abschirmflache, die auf unterschiedlichen Potentialen gehalten werden, zu verhindern. Die Abschirmungen 60 und 61 bilden die Schirmfläche in diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
• In der Elektrotechnik ist es bekannt, da# man die Klemmenspannung eines Generators, beispielsweise einer Vorrichtung zur magnetischen Durchflu#messung, messen kann, wenn man die äu#ere Belastung, das ist der angeschlossene Stromkreis, mit einem hohen Widerstand versieht. In Wirklichkeit muS der Belastungswiderstand sehr viol hdher sein, lals der Innenwiderstand des Generators, um genaue Messungen zu erzie-Ions Daher uß ndestens eine der beiden Klemmen des angeschlossenen Stromkreises, der mit den Abfühlelektroden verbunden ist, einen hohen Eingangswiderstand aufweiseno Nach der Sprachregelung der vorliegenden Erfindung wird die Abfühlelektrode, die an die Eingangsklemme mit dem hohen Eingangswiderstand angeschlossen ist, als Abfiihlm elektrode mit hohem Widerstand bezeichnete Wie sich der Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels entnehmen läßt s ist jede der Abfühlelektroden 46 und 47 eine Elektrode mit hohem Widerstand, und der elektrische Stromkreis, der mit diesen Elektroden verbunden den ist, stellt sicher, daß der Teil der Schirmfläche, der unmittelbar neben der Elektroden mit dem hohen Widerstand liegt im wesentlichen das gleiche flußerzeugende Potential aufweist, wie die Elektroden mit dem hohen Widerstand. Das bedeutet mit anderen Worten, daß die Elektroden 46 und 60 im wesentlichen auf gleichem Potential liegen und daß auch die Elektroden 47 und 61 im wesentlichen während des Betriebes der Vorrichtung das gleiche elektrische Potential haben.
• Der phasenempfindliche Auswert-bzw. Anzeigestromkreis, der in Fig. 8 durch eine gestrichelte Linie eingeschlossen ist, ist mit der Sekundarspule eines Umformers 120 verbunden, dessein Primärspule mit dem Ausgang des Verstärkers 100 in Verbindung steht. Der phasenempfindliche Auswert-bzw.
• Anzeigestromkreis schließt ein Paar Widerstande 121 ein, die über mehrere Dioden 123 miteinander verbunden sindo Die Verbindung ist konvontlonellor Art, so daß sie nur ampfindlich ist für die vom Durchflu# induzierte Spannung. Da die unerwünschte "Umformereffekt"- Wellig-< keit elektrisch um 90° gegenüber der vom Durchflu# erzeugten Spannung verschoben ist, kann die Welligkeit nicht vox phasenempfindlichen Auswert- bzw. Anzeigestromkreis is abgefühlt werden.
• Widerstände 125 legen die Bezugsphasenspannung in ähnlicher Weise amm die Dioden 125 über die Kopplungskondensatoren 126 an. Der Widerstand 128 und ein Kondensator 129 bestimmen die Zeitkonstante des phasenempfindlichen auswert-und Anzeigestromkreiaes und stellen eine Ausgangaspannung zur Vert um einige Anzeigemittel in Ta t su setzen, wie beispielsweise einen Spannungsgemesser 130.
• Die unterste Windung der Sekundärspule des Umformers 109 gibt eine Spannung ab, die un 90° gegenüber dem Magnetfeld verschoben ist. Um eine genaue Arbeit des phasenempfindlichen Auswert- bzw. Anzeigestromkreises sicherzustellen, ist es notwendig, eine Spannung zu haben, die in Phase mit dem Vechsal-Magnetfeld ist. Daher ist die untere Wicklung der Sekundärspule des Umformers 109 mit einem Phasenverschiebe-Stromkreis verbunden der konstante Widerstände 131, einen veränderlichen Widerstand 134 und einen Kondensator 135 einschlie#t. Der Ausgang dieses Phasenverschiebe-Stromkreises ist an ein Potentiometer 137 angeschlossen 9 welches mit der Primärwicklung des Umformers 139 verbunden ist, dessen Sekundärspule an don zuvor erwähnten phasenempfindlichen Auswert- bzw. Anzeigestromkreis angeschlossen isto Es soll nicht unerwähnt bleiben, dß die magnetischen Abfühlmittel auch dazu dienen, die Rückkopplung der Abschirmung zu steuerno Sie dienen auch dazu die Arbeitsweise des phasenempfindlichen Auswert- bzw. Anzeigestromkreises in Übereinstimmung mit den Veränderungen des Wechsel-Magnetfeldes zu steuerno Die Figo 9 und 10 zeigen ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Erfindung,in welchem ein äußeres Gehäuse oder eine Hülle210einenKörperausmagnetischem Material 212 umgibt, der seinerseits um die Magnetwicklung 214 herum angeordnet ist. Die Teile 210, 212 und 214 sind ahnlich ausgebildet wie die entsprechenden Teile,die in Verbindung mit dem vorangehenden Ausführungsbeispiel beschrieben worden sind. Der Körper aus magnetischem Material 212 kann so geformt sein,, daß die innere Fläche dieses Körpers jeweils dicht an der äu#eren Fläche der magnetischen Wicklung liegt.
• Ein Rohr 216 aus geeignetem dielektrischem Material, so Fiberglas Kunststoff oder ähnlichem, tragt an seiner äußeren Flache eine Erdungsvorrichtung 218. Diese Erdungsvorrichtung bildet im wesentlichen einen Zylinder, der vorzugsweise entweder als Netzwerk oder aus dünner Folie hergestellt ist, wie dieses bereits zuvor erwähnt wurde.
• Pie Erdungsvorrichtung 218 ist mit einem zylindrischen Leiterteil 220 verbunden, der den äußeren Teil einer dreifach konzentrischen Übertragungsleitung bildete Teil 220 ist über die Leitung 222 an Masse angeschlosseno Die betriebene Abschirmung 225 ist zwischen der inneren Fläche des Taila 216 und der äußeren Fläche des Teils 230 angeordnete Die betriebene Abschirmung ist vorzugsweise als dünnes Blatt aus Matallfolie ausgebildet. Die betriebene Abschirmung 225 ist mit einem Zwischenzylinderteil 227 der koaxialen Dreifachübertragungsleitung verbunden. Der zylindrische Teil 227 ist über die Leitung 252 mit einer Klemme z verbundene Ein Rohr 230 aus geeignetem dielektrischen Material wie Fiberglas oder ähnlichemjliegt innerlialb des Rohres 2169 wobei die betriebene Abschirmung 225 zwischen den beiden Rohren 230 und 216 liegt. Die Abfühlelektrodenanordnung schließt eine Abfühlelektrode 286 mit relativ niedrigem WiderstandundeinegegenüberliegendeAbfühlelektrode233 mit relativ hohem Widerstand ein, die belde an der inneren Fläche des Rohres 230 angeordnet sind und zwischen diesel Rohr und einem Innenrohr 233 liegen, welches aus geeignetem dielektrischem Material besteht. Das Innenrohr kann wahl weise verwendet werden und ist erforderlich, wenn do Material der Elektroden chemisch nicht verträglich mit der zu messenden Flüssigkeit ist.
• Mit anderen Worton kann das Innenrohr entfernt werden sobald dieses gewünscht ist,und die Elektroden und die zu messende Flüssigkeit dieses gestatten.
• Die Abtlihlulcktrode 232 Lot an ainen Leiter 234 angeschlossen der den inneren Teil der dreifach keaxialen Verbindungsleitung bildet. Der Leiter 234 seinerseits steht mit einer r Klemme y in Verbindung.
• Die Schirmelektrode oder die Sicherungsring-anordnung 240 liegt zwischen den Rohren 230 und 233. Die Sicherheitzring-Anordnung ist mit der betrieben Abschirmung 225 durch eine Zwischenlaitung 242 verbunden. Figo 10 zeigt die abgewickelte oder ebene Darstellung der Abfühlelektrode 232 mit dem Sichsrungsring 240. Wie sich dieser Fig. 10 entnehmen saut, ist die Abfühlelektrode 232 im wesentlichen von rechteckiger Gestalt. Der Sicherheitsring 240 ist ebenfalls rechteckig g ausgebildet und schlie#t einen zentralen rechteckigen Teil ein, der gerlngfügig grdßer ist als die AbfUhlelektrode 232, so daß ein geringer Luttspalt 245 um die ganze Kante der Abfühlelektrode herum verbleibto Es ist daher verständlich, daß demgemäß, wenn die beiden Elektroden nach Fig 10 in ihrer Arbeitsstellung liegen, die Sicherungsring-Anordnung im Abstand un die Abfühlelektrode herum angeordnet ist und einen la, wesentlichen gleichmä#igen Abstand um die Umfangskante der Abfühlelektrode herum sicherztellt.
• Die Elektrode 286 mit dem relativ niedrigen Widerstand den Übertragers kann entweder als Netzwerk oder hinreichenddünneMetallfolie,wiedieseswovorerläutert worden ist, ausgebildet sein. Eine rohrförmige Abschirmung 290 umgibt gemä# Fig. 9 den Leiter 284, der von der Elektrotte 286 nach au#en geführt ist. Die rohrförmige Abschiroaung ist ihrerseits durch eine Leitung 292 geerdet.
• Die Leitung 264 verbindet die Elektrode 286 mit einer Kleame x.
• Wie die Fig. 9 erkennen lä#t, ist eine einseitige Gestaltung vorgesehen und os wird vorgezogen,da# die Gesamt-Winkal- und Längsdimensionen der Elektrode 286 im wesent-'lichen die gleichen sind wie diejenigen der Elektroden 232 und 240 in Kombination, so da# die Elektroden 286, 232 und 240 eine Abachirmfläche bilden, die sich um den Umfung herum im@ Abstand zueinander entlang der Längsachse der Vorrichtung zur Durchflußmessung erstreck..
• Sie ist im wesentlichen am Umfang geschlossen und schließt mehrere elektrisch nicht leitende Spalte von nur geringer Ausdehnung entlang des Umfangs ein, die ausreichen, um die Teile der Schirmfläche gegeneinander zu isolieren.
• Es soll erneut zum Ausdruck gebracht werden, daß die Potentiale, die sich an allen Punkten der Schirmflache bilden,eine lineare Funktion der Potentiale der beiden Abfuhlelektroden sind. Der zugehörige elektrische Stromreis, der der Übertragerstation zugeordnet ist, wird nun nachfolgend beschrieben.
• Wie die Fig. 9 erkennen laßt, weist die Abfühlelektrode 232 mit dem relativ hohem Widerstand zusätzlich eine Abschirmung 225 auf, die auswärts von der Abfühlelektrode angeordnet ist und sich im wesentlichen Uber einen vollen Winkel von 360 erstreckt. Diese Abschirmung ist daher eine im wesentlichen geschlossene Fläche, deren jeder Punkt ein Potential aufweise wolches eine lineare Funktion der Potentille auf den Abfühlelektroden ist. In der Tat ist die Abschirmung 225 eine im wesentlichen geschlosseno Äqui- Potentialfläche.
• In Fig. 9 ist aine einseitige Übertragergestaltung dargestalle Wenn es gewunscht ist, eine Gegentakt-oder symmetrische Gestaltung Verbindung mit dem Differenz tialverstärker zu haben, mü#te die linke Elektrodengestaltung in Figo 9 symmetrisch zur rechts dargestellten Elektrodengestaltung sein. Ein zweiter Sicherungsring und eine zweite Abschirmung konnten dann mit der linken Abfühlelektrode kombiniert werden. Eine solche symmetrische Übertragerg kurde auch eine zweite zugehörige abgeschirmte Ubertragungsleitung erforderlich macheno Wie die e Fig. 9 erkennen lä#t, enthalten die zwei Abfühlelektroden 286 und 232 sowie der zugeordnete Sicherungsring 340 eine Dreielement-Abschirmfläche. Wenn es gewünscht ist, kann eine, größere Anzahl von Elementen oder Elektroden in der Abschirmfläche vorgesehen werden, mit einer derartigen Anordnung daß jades zusätzliche Element an ein Potential gelegt wird, welches eine lineare Funktion des Potentials der beiden Abfühlelektroden ist. Das zugehörige elektrische Netzwerk muß dann so ausgebildet sein, daß es ein Potential auf dem Teil der Abschirmung hervorruft, das unmittelbar neben der Elektrode mit dem relativ hohen Widerstand liegt, nämlich dem Sicherungsring 240 und welches im wesentlichen das gleicheist wie dasjenige, welches vom Durchflu# auf der Elektrode mit dem relatif hohen Widerstand arzeugt wirdo Es mu# beachtet werden, daß in dieser Abwandlung Teile der Abschirmfläche, die durch die Teile 232, 240 und 286 und insbesondere durch die Teile 240 und 286 gebildet werden,sowohl auf der Zustromseite als auch auf der Abstromseite der Elektrode 232 mit relativ hohem Widerstand angeordnet sinde In dieser Abwandlung wird ein Teil der Abschirmfläche durch die Elektrode mit dem relativ hohen Widerstand gebildeto Es soll auch bemerkt werden, daß kein Teil der Flüssigkeit, welche durch die Durchflußmessvorrichtung fließt infolge des Innenrohres 233 mit dem Teile der Abschirmfläche in Berührung kommt, der im wesentlichen in Längsrichtung eine gleiche Ausdehnung hat wie die Elektrode mit relativ hohem Widerstand* In den Fig. 11 bis 13 einschließlich ist eine weitere ebgewandelte Form der Erfindung dargestellt. Wie sich insbesondere der Figo 11 entnehmen laßt, weist die Übertragungsvorrichtung dieses Ausfiihrungsbeispiels ein Paar gegenüberliegender Metallflansche 300 und 302 auf, die mit geeigneten Mitteln zuu Anschlu# an die zugeordneten Leiterteilen ausgerüstet sind. Diese Endflansche besitzen zentrale Öffnungen 300'und 302'die jeweils im Mittelteil der Flanche vorgesehen sind und nd stellen einen Teil des Durchflußpfades durch die Durchflußmessvorrichtung dara Ein eratei Rohr 303 aus geeignetem dielektrischen Material, wie beispielsweise Fiberglas oder ähnlichem,ist mit Gewinde an den äu#eren Flächen in unmittelbarer Nahe der Flanche versehen, um mit diesen. verbunden au werden. Sine geerdete Abschiroung 304 ist um den ganzen Umfang des Rohres 303 herumgelegt in einer Art, wie sie in Verbindung mit einer geerdeten Abschirmung suvor beschrieben worden ist. Die geerdete Abschirmung besitzt vorzugsweise die Form einer dünnen Schicht aus leitendem Material. Wie Fig. 11 erkennen lä#t, ist die geerdete Abschirmung auf der oberen Seite mit einem Rohr 305 verbunden, welches seinerseits über eine Leitung 306 geerdet ist. Die untere Seite der Fig. zeigt, daß die e geerdete Abschirmung 304 mit einem Rohr 307 in Verbindung steht, welches eine Leitung umgibt, die weiter unten beschrieben wird. Die geerdete Abschirmung 304 ist auf der Au#enseite des Rohres 303 montiert. Auf der Innenflache des Rohres 303 ist demgegenüber eine Abschirmelektrode310vorgesehen.DieAbschirmelektrode310ist mitt einem Rohr 312 verbunden,welches konzentrisch in dem Rohr 305 verläuft. Das Rohr 312 ist seinerseits über eine Leitung 314 an eine Klemme z angeschlossen.
• Ein Rohr 320 aus Fiberglas oder ähnlichem liegt konzentrisch innerhalb des Rohres 303, wobei die Abschirmung 310 als Schicht zwischen den Rohren 303 und 320 liegt.
• Eine Elektrode 322 mit relativ hohem Widerstand ist an der inneren Fläche des Teiles 320 angeordnet und wit einer Leitung 324 verbunden, die sich koaxial innerhalb des Rohres 312 erstreckt, wie dieses zuvor beschriben worden ist. Die Leitung 324 verbindet die Elektrode 322 mitrelativ hohem Widerstand mit einer Klemme Y, w die Fig. 13 erkennen lä#t, ist ein Schutzring 326 vorgesehen. Die Abfühlelektrode 322 mit relativ hohem ......,--.
• Widerstand weist eine im wesentlichen rechteckige Gestalt auf, und der Schutzring 326 ist im Abstand um die SiektredMitrelativhoheoWiderstandherumangeordnet, wobei ein schmaler Spalt 328 den äu3eren Umfang der Abfuhlelektrode 322 vom zugeordneten Sicherungsring trennt. Wie die Fig. 1 1erkennen lä#t, ist der Schutzring , 326 fixer eine Leitung330miteinerAbschirmung310 verbunden, die zuvor beschrieben worden ist.
• Bina Abfuhlelektrode 334 mit relativ geringem Widerstand Let gegenüber der AbfUhlelektrode 322 angeordnet. Die Abfiihlelektrode mit relativ geringem Widerstand ist an eine Leitung 336 angeschlossen, die sich , wie zuvor beschrieben, koaxial innerhalb des Rohrea 307 befindet. Die Leitung 336 verbindet die Abfühlelektrode mit dem geringen Widerstand mit einer Klemme x. Die Leitung 336 ist ebenfalls an eine Abschirmelektrode 3i0'angeschlossen,diesymmetrischderzuvorerwähnten Elektrode 310 gegenüberliegt und von dieser durch schmale Isolationsspalte getrennt ist.
• , r Eine Schirmelektrode 344 ist vorgesehen.und. Wie dieses die Fig. 13 erkennen lä#t, liegt diese Schirmelektrode um den Scutzring 326 herumt Zwischen dbm Schutzring und der SchirmelektrodeisteinschmalerIsolierspalt346 vorgesehen, der sich vollkommen um den äu#eren Umfang des Sicherheitsringes herum erstreckt. In einer ähnlichen Art ist die Abschirmelektrode 344 von der Abfühlelektrode 334 mit dam relativ geringen Widerstand getrennt. Ein schmaler Isolierspalt 348 ist zwischen dem äu#eren Umfang der Aufühlelektrode mit dem geringen Widerstand und der Schirmelektrode 344 vorgesehen.
• Wie sich dieses der Fig. 11 entnehmen lä#t, sind Teile des Schutzringes 326 sowohl auf der Zustromseite als auch auf der Abstromseite der Elektrode 322 mit de relatif hohen Widerstand vorgesehen. Die Teile der Schirmelektrode 344 ihreraeita eratroe sich nach weiter auf der Zuatromsainte Abatromaeite über die Abfühlelektrode mit dem hohen Widerstand und ihren sie umgebenden Schutzring hinaua. Die Potentiale auf dem Schutzring und der Abschirmelektrode werden durch einen zugeordneten elektrischen Stromkreia geliefert. Die Potentiale atelleneineliareFunktionderPotentialeder beiden Abfühlelektroden dar.
• WieMg.11erkennenlaßtaind !gegenüberliegendeEnden der Abschirmelektrode 344 elektrisch mit den Endflanschoa 30 verbunden, die geerdet sind. In diesem Fall ist das Potential der Abschirmelektrode eine liniare Funktion der beiden Abfühlelektroden. Die Proportionalitätskonstanten sind Null. Falls gewünscht, kann die Schirmelektrode 344 wegfallen, und der Schutzring dehnt sich chnn weiter in Richtung der Zuflu#seite und der Abflu#seite der Elektrode mit dem hohen Widerstand aus und eratreckt sich liber die s Strecke bia zu den bondflanachen hin. Er iat jedoch von den Endflanachen durch aehtaale Spalte getrennt, um einen Kurzschlu#stromkreis su vermeiden, d da disse Endflansche geerdet sind.
• Wis sich den w entnehmen lä#t, verlauft die magnetische Induktion senkrecht zur Ebene der Fig. li. Die Vorrichtung ist ohae Innenrehr dargetellt,so da# die Elektroden aelbst einen Teil des kchflXweges bilden tn' und direktem Rontakt mit den su messenden Flüssigkeiten n sind. Vie die Darstellung zeigt, ist die Anordnung einseitig mit einer Abfühlelektrode von hohem Widerstand inVerbindung mit einem Schutzring und einer Abschirmung und einer Abfühlelektrode mit geringerem Widerstand. gebaut.
• Weu eine Vorrichtung mit Symmetrie verlangt wird, müßte die ElektrodenamordnungdieamteninderFig.11ge" zeigt ist, symmetrisch zur Elektrodenanordnung sein, die im oberen Teil der Fig. 11 dargestellt ist. Die untere Abfühlelektrode würde dann einen zugeordneten Schutzring und Abschirmmittel haben. Die beiden symmetrischen Elektrodenanordnungen würden mit einem symmatrischen Differentlalveratirker verbunden sein,derseinerseitsdenEingang en zugeordneten elektrischen Stromkreis bilden würde.
• Es soll nicht unerwähnt bleiben, daß in dieser Anordnung ein Teil der Abschirmfläche durch die Elektrode mit dem relativ höhen Widerstand gebildet wird. Ein Teil der Schirmfläche ist sowohl auf der Zustromseite,als auch auf der Abstromseite der Elektrode mit dem relativ hohen Widerstand angeordnet. Die Abschirmfläche erstreckt sich von einem Punkt in unmittelbarer Nähe des Endteiles des Robres der UbwtragervorrichtungzueinemPunktinun-. mittelbarer Nähe des gegenüberl@@genden teiles. Teile der Schirmfläche, die sich im wesentlichen in Längsrichtung gleichlaufend mit der Abfühlelektrode mit relativ hohem Widerstand ausdehnen, bilden einen Teil des Durchflu#-weges durch die Messvorrichtung und befinden sich in direktem Kontakt mit der Flüssigkeit, die durch die Messvorrichtung hindurch. strömt.
• In den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 2 und 9 ist die Messvorrichtung mit einem nnenrohr ausgerüstet, welches die Elektroden von der zu mesenden Flüssigkeit trennt In diesen Fällen ist das Innenrohr so d wie mbgllch ausgebildet. Es wird nicht verwendet wenn dieses möglich ist,um die Gerätekonstante der Vorrichtung zur Durchflußmessung unabhängig zu machen von den elektrischen Eigenarten der zu messenden Flüssigkeit. Wo ein Innenrohr Verwendung finden mu#, ist nach der vorliegenden Erfindung die Abschirmfläche nicht in direktem Kontakt mit der zu messenden Flüssigkeit.
• Wenn ein Innenrohr Verwandung finden mu# kann gezeigt werden, daß ganz allgemein die Goratekonstante der Messvorrichtung abhängig ist vom Durchmesser des Durchflußfades der Wanddicke des dielektrischen Innenrohres, don elektrischen Eigenarten der zu messendon Flüssigkeit, den ekktrischen Eigenarten des Innenrohres und den@ Wert des wirklichen und/oder Scheinwiderstandes, der direkt an die Ausgangsleitungen der beiden Abffihlelektroden angelot wird wie es nachfolgend erläutert wird. Die relative Dicke des Innenrohres ist definiert als das Verhältnis von Rohrdicke zu Innendurchmesser des Innenrohres. Es wde gefanden, daß dann, wenn die relative Dicke dea Innenrohres einen gewissen kritischen Wert überschreitet , wie dieses beispielsweise bei dhemsogenannten dickwandigen Innenrohr, wie es weiter unten definiert wird, der Fall ist,der elektrische Stromkreis des Durchflu#-messers einjustiert werden kann, so da# die Gerätekonstante D erneut unempfindlich wird in Bezug auf die elektrischen Eigenarten der zu messenden Flüssigkeit.
• In Übereinstimmung damit kann bei einer abgeschirmten Verriehtung nur elektremagnetischen Durchflu#messung nach der vorliegenden Erfindung der zugeordnete elektrische Stromkreis einjustriert werden, so da# die Messvorrichtung wirksam arbeiten kann, wobei die Gerätekonstante D unempfindlich gegenüber den elektrischen Eigenartn der an meszenden Flüssigkeit ist, wenn das Innenrohr entweder so dünn wi@ e möglich ist, oder vollständig fehlt, oder wenn euin sogenanntes dickwandiges Innenrohr Verwendung findeto Dte Gerätekonstante D der Vorrichtung zur Durchflu#-messung und die quantitativen Werte der Einstellwiderstände im zugehörigen elektrischen Stromkreis werden ausgedrückt in Warten der relativen Dicke des Innenrohrs, der elektrischen Eigenarten des Innenrohrs und der elektrischen Eigenarten der zu messenden Flüssigkeit « Es wurde gefunden daß die Abhängigkeit vom dritten oben erwähnten Faktor, nämlich von den elektrischen Eigenarten der zu messenden Flüssigkeit, unbedeutend wird bei der Bedingung 1 # 1 5 (1+T)8 wobei T die relative Dicke des Innenrohres ist,wie bereits erläutert wurde. Diese Abhängigkeit von der 8.
• Potenz im Nenner ist sehr genauo Ein praktisch brauchbares Kriterium ist, da# die Gerätekonstante D der Durchflußmessvorrichtung unabhängig von den elektrischen Eigenarten der zu messenden Flüssigkeit wird, wenn eine Toleranz von etwa 5 % nicht überschritten wird. Um dieses zu erreichen, sollte die relative Dicke T einen kritischen Wert Tc erreichen, der definiert wird durch c-5 (1+Tc)8 # 0,05, mit anderen Worten bedeutet dieses Tc # 0,20.
• Bin dickwandiges Innenrohr ist deshalb definiert als Innenrohr im Innneren der Durchflu#messvorrichtung mit einer relattven Dicke von etwa oder großer. Es S empfiehlt sich Mit einer relativen Innenrohrdicke außerhalb b dieses kritischen Wertes zu arbeiten, wenn eine größere Genauigkeit gewünscht ist, selbst wenn die größtn Variationen der elektrischen Eigenarten der zu messenden Flüssigkeit zu berücksichtigen sind.
• Mit Rücksicht auf das elektronische Rauschen ist es wünschenswert,die komplexe Leitfähigkeit des Innenrohres innerhalb einer abgeschirmten Vorrichtung zur elektromagnetischen Durchflu#messung nicht grö#er als beispielsweise das tünf- oder zehnfache der komplexen Leitfähigkeit der zu messenden Flüssigkeit zu machen.
• Ein dielektrisches Innenrohr,vorzugsweise mit einer niedrigen relativen Dielektrizitätskonstante,kann daher immer wadet werden unabhängigdavon,obdiezu messende Flüssigkeit leitend oder dielektrisch isto Derartige dielektrische Innenrohr (beispielsweise aus Teflon oder Glas oder Tonerde) weison eine große chemische Widerstandfähigkeit auf und lassen sich daher mit Vorteil zum Messen von ätzenden Flüssigkeiten verwenden. Mann ein solches dielektrisches Innenrohr verwendet wird, ist es von Vorteil,wenn eine wechselnde Magnetische Induktion angelegt wirde Wem die zu messende Flüssigkeit eine gute elektrische Leitfähigkeit hat (beispielsweise,wenn die zu Messende Flüssigkeit ein flüssiges Metall ist), kann das Innenrohr innerhalb der abgeschirmten Vorrichtus zur zmktromagnetischen Durchflußm entweder dielektrisch oder auch aus leitendem Metall seine Wird ein leitendes Innenrohr verwendet, kann die magnetische Induktion B entwender stetig oder wechselnd seine Bei der Verwendung eines leitenden Innenrohrs sollte sorgfältig darauf geachtet werden, da# der zugehörige elektrische Stromkreis eine ausreichende elektri Energie zur Verfügung stellt, so da# die Elemente in der Abschirmfläche auf Potentialen gehalten werden können, die lineare Funktion der Potentiale der belon Abfühlelektroden sind. i Dit VerwendungeinesdickwandigenInnenrchreshat Vorteile, da eine sehr sichere mechanische Konstruktion Verwanduag finden kann, in welcher die verschiedenen Elektroden auf der äu#eren Fläche des Innenrohres aufgebracht werden können, so da# es als rohrförmiges Trägermittel dient. Die Elektroden können entweder gegen oder zumindest sehr nahe an die Au#anfläche des Innenrohres gepre#t werden und dan Material, wolches die Abfühlelektrode mit dem hohen Widerstand von der zugehörigen auswärts gelegenen Abschirmflache isoliert. kann lediglich ausgewählt werden aufgrund der elektrischen Eigenarten und braucht nicht unbedingt eine hohe mechanische Festigkeit mu besitzen. In einigen Ausführungsbeispielen braucht es nicht wünschenswert zu sein, daß die Elektroden in dlr*ktem Kontakt mit der äu#eren Fläche eines solchen dickwandigen Innenrohres stehen. Es kann von Vorteil sein,das Innenrohr von den Elektroden durch eine andere Fläche aus Isolationsmaterial zu trennen. Im einzelnen kann diese zusätzliche dünne Fläche aus Isolationsmaterial aus einem Luftspalt oder einen Vakuum bestehen, welches das Innenrohr umgibt und innerhalb der Abschirmflache angeordnet ist. Diese Anordnung eignet sich besonders für die Anwendung der Vorrichtung zur Durchflußmessung bei kalten Flüssigkeiten* Sie gestattet, daß sämtliche Elektroden und die zugehörigen Verbindungen in einem wärmeisolierenden Vakuummantel liegen, der als mechanischen Träger die Abschirmflächen dienen kann.
• Die Fig. 14 lä#t einan Querschnitt durch eine Übertragungsvorrichtung mit einem dickwandigen Innenrohr erkennen. zur Vereinfachung ist eine einseitige Gestaltung dargestellt, welche eine Abfühlelektrode mit relativ geringem Widerstand verwendet und eim Abfühlelektrode mit relativ hohem Widerstand, die einen zugehörigen Schutzring und eine Abschirmung aufweist.
• Der Übartraungx 1 des Gerätes ist in Fig. 14 allgemein mit 360 bezeichnet. Der Übertragungsteil schlie#t eine allgemein zylindrische rohrförmige Anordnung 362 ein, die aus dielektrischem Material besteht und welche die notwendigen dielektrischen und magnetischen Eiganschaften aufweist.
• Ein Paar Abfühlelektroden 364 und 366 sind vorgesehen, welche voneinander isoliert und getrennt sind und die vorzugsweise diametral an der Innenseite des Teiles 362 einander gegenüber liegen.
• Ein Schutzring 370 ist ebenfalls an der inneren Fläche des Teiles 362 angeordnet. Dieser Schutzring ist im Hinblick auf die Abfühlelektrode mit dem hohen Widerstand genauso angeordnet wie der zuvor beschriebene Schutzringe Eine Abschirmung 372 ist direkt außerhalb der Abfühlelektrode 364 mit dem hohen Widerstand angeordnet und vermittels einer Leitung 374 mit dem Schutzring 370 verbunden. Eine zweite Abschirmung 376 ist in@ Abstand von der Abschirmung 372 und elektrisch isoliert davon vorgesehen. Die Abschirmungen sind aus geeignetem elektrisch leitendem Metalle beispielsweise Kupfer oder ähnlichen/hergestellt und sind hinreichend dünn,um die Wirbelstromverluste herabzusetzena Die Abfühlelektroden können natürlich von der gleichen Konstruktion sein.
• Die Abschirmungen 372 und 376 sind auf der Süßeren Fläche des Teiles 362 angeordnet und sind ihrerseits von einem zylindrischen Teil 380 umgeben, der, wie Teil 362, aus goeignem dielektrischem Material bestehen kann.
• Die Teile 364, 366 und 370 dieses Ausführungsbeispiels bilden eine Abschirmfläche wie sie zuvor erläutert worden ist.
• Es ist verständlich, da# die nachfolgend in Verbindung mit Fig. 14 beschriebenen Komponenten an geeignete Stromkreiselemente angeschlossen sind, die ein welchselndes Magnetfeld erzeugen können, ähnlich wie dieses in einer Anordnung nach whig. 2 der Fall lot* Das Magnetfeld ist schematische durch B in Fig. 14 angedeutet.
• Teil 360 ist durch eine Erdungsvorrichtung 382 in Form eines elektrisch leitenden dünnen Metalls umgeben,welches mit de Ruberen Rohr 384 einer Dreifach-koaxial-Übertragungsleitung verbunden ist. Das Rohr 384 Lot seinerseits geerdet.
• Eine elektrische Leitung 386 verbindet die Abfühlelektrode 364 mit t dem relativ hohen Widerstand mit einer Anschlu#-klemme y. Diese Leitung 386 ist koaxial innerhalb des Rohres 390 angeordnet, welches seinerseits mit der Abschirmung 37s in Verbindung steht. Das Rohr 390 ist über ein Leitung 392 mit einer Anschlu#klemme z verbunden. Eine Leitung 396 verbindet die Abfühlelektrode 366 mit dem geringen Widerstand mit einer Anschlußklemme x.
• Der figa 14 läßt sich entnehmen, da# in der dort dargestellten Übertragungsvorrichtung der Flüssigkeitsstrom senkrecht zur Bildebone verlauft, und daß die wochrelnde magnetische Induktion B quer zur Achse der Rohranordnung verlauft, durch welche die Flüssigkeit fließt. Es soll nicht unerwähnt bleiben, daß die Anordnung auch so Ieonstruiert sein kann, da# die Elektrodenform symmetrischist,wenndieAnordnungmiteinem Gegentaktsystem zusammenarbeitet.
• @ Das dickwandige Innenrohr 398 ist innerhalb der Elektroden@ 364, 366 und 370 angeordnet. Dieses Innenrohr hat eine relative Dicker die außerhalb des kritischen Wertes liegt, der zuvor beschrieben wordenist.
• Fig. 2 zeigt eine symmetrische Übertrageranordnung die dazu bestimmt ist,mit einem symmetrischen zugeordneten elektrischen Stromkreis verbunden zu werden, der einen symmetrischen DifferenialverstarkeralsEingangaufweist.DieFig.9< li und 14 stellen einseitige Übertrageranordnungen dar, die danu bestimmt sind, mit einem einseitigen elektrischen Stromkreis verbunden au werden. In den Fig. 9, 11 und 14 ist die Abfühlelektrode mit dem geringen Widerstand jeweils an eine Anschlu#klemme x angeschlossen. Die Abfühlelektrode mit do hohen Widerstand hat In n allen Fig. 9, 11 und 14 eine Verbindung zur Anschlu#klemme y. Die Abschirmelektroden einschließlich des Schutzringes und der zugeordneten Abschirmvorrichtungsinddargestellt mit einer Verbindung zur Anschlu#klemme@s. Einige der Abschirmelektroden können mit Potentialen arbeitendii anders sind als jene,die an der Anschlu#klmmee@z z existieren. Dazu ist es einfach erforder@ lich daß die Schirmelektrode in unmittelbarer Nahe der Abfuhlelektrode mit dem hohen Widerstand mit der Klemme z verbunden wird. zum Zwecke der Illustration kann angenommen werden, da# alle Abschirmelektroden mit der Anschlu#klemme z verbunden aind.
• Die Fig. 15, 16, 17 und 18 neigez typische zugeordnete elektrische Stromkreise,die mit jeder der einseitigen Übertragungsvorrichtungen der Fig. 9, 11 und 14 zusammenarbeiten können.Der elektrische Stromkreis nach der Fig. 15 und 16 kann abgewandelt werden in eine ausbalansierte Anordnung die geeignet ist, um mit einer Übertragungsvorrichtung nach Fig. 2 zusammen zu arbeiten. In allen Fällen sind die VerbindangsMemmenx,yundz der Übertragungsvorrichtung jeweils verbunden mit den Klemmen y', x' und z' der zugeordneten elektrischen Stromkreise, welche sowohl aktive al auch passive Elemente enthalten.
• In Fig. 15 ist die Klemme y'durch eine Leitung 410 mit dem Eingang der ersten Stufe 412 eines Verstärkers verbunden. Der Ausgang dieser ersten Stufe ist über eine Leitung 414 mit einer zweiten Stufe 416 des Verstärkers verbundeno Der Ausgang der ersten Stufe des Verstärkers liegt über eine Leitung 418 an einer Leitung 420 an , die ihrerseits an die Anschlu#klemme z' angeschlossen ist. Die Leitung 420 ist an einen geeigneten Ausgang angeschlossen.
• Die Verstärkung der ersten Stufe 412 des Verstärkers beträgt eine Einheit und dementsprechend werden die Elektrodens die mit der Klemme z' verbunden sind, einschlie#lich der Schutzringe und der zugeordneten Abschirmvorrichtungen, mit einer Einheitsverstärkung vom Verstarker betrieben, so daß in Wirklichkeit kein Potential-Unterschied infolge der vom Durchfluß erzeugten Spannung zwischen der Abfühlelektrode mit dem hohen Widerstand und dem zugeordneten benachbarten der Schutzring und Abschirmvorrichtungen bestehte Die Klemme x' ist vermittels einer Leitung 424 mit den Bezugspunkt-Verbindungen der Verstarkerstufen 412 und 4l6 verbundeno Der Ausgang der zweiten Stufe 416 des Verstärkers ist durch eine Leitung 426 und eine Widerstandsschaltung 428 an den Eingang der ersten Stufe 412 des Verstärkers angeschlossen.
• Diese Anordnung bildet eine Rückkopplung vom Ausgang des Verstärkers zu dessen Eingang durch einen Rückkopplungswiderstando Wenn der Wert des Widerstandes und die Verstär kung in geeigneter Weise abgestimmt sind, ist die abgefiihlte Spannung gleich der vom Durchfluß erzeugten Spannung und unabhängig von den elektrischen Eigenschaften der Flüssigkeit.
• Figo 16 zeigt eine Abwandlung des Stromkreises nach Figo 15e Sie ist einfacher in Verbindung Mit einer speziellen Anwendung, wie es nachfolgend beschrieben wird. Im Stromkreis nach Fige 16 ist die Verbindungsklemme y' über eine Leitung 430 mit einem Verstärker 432 verbunden, der der ersten Stufe 412 des Verstärkers im Stromkreis nach Fig. 15 entspricht. Die Verstärkung des Verstärkers 432 ist gleich oder nahezu eine Einheit. Der Ausgang des Verstärkers 432 ist vermittels einer Leitung 434 an eine Leitung 436 angeschlossen, die ihrerseits mit der Klemme z'in Verbindung steht. Leitung 436 ist zugleich mit dem Ausgang verbunden. Die Klemme x' liegt über eine Leitung 438 am BezugspotentialeigangdesVerstärkers432an.
• Zwikchen den Leitungen 430 und 438 liegt eine Widerstandsanordnung 440.
• Fig. 17 lä#t eine weitere Abwandlung eines Ausgangsstromkreises erkennen, in der die Klemme y'über eine Leitung 450 mit dem Eingang eines ersten Verstärkers 452 verbundin ist.
• Der Ausgang de3 Verstärkers 452 ist iiber eine Leitung 454 an einen geeignten Ausgang angeschlossen. Die Leitung 454 ist ebenfalls mit einer Leitung 456 verbunden, die ihrerseits eine Verbindung @ mit der Klemme x' herstellt.
• Mit dieser Zwischenverbindung lä#t sich eine relativ große negative Rückkopplung zur Abfiihlelektrode mit dem relativ geringen Widerstand erreichen, die an die Klemme x'aangeschlossen isto Hierdurch wird die Elektrode mit dem relativ hohen Widerstand nahezu auf Nullpotential gesetzt oder nahe auf dem gleichen Potential gehalten, wie der zugehörige Schutzringes und die Abschirmanordnung.
• Die Leitung 456 ist Zugleich über eine Leitung 458 an dem Eingang eines Verstärkers 460 mit Phasenumkehr angeschlossen. Der Ausgang dieses Verstärkers liegt liber eine Leitung 462 an einem Rückkopplungswiderstand 464 an, der seinerseits mit der Leitung 450 in Verbindung steht. Diese Anordnung stellt einen Nutz-Rückkopplungsweg vom Ausgang des Verstärkers 460 zum Eingang des Verstärkers 452 daro Der Rückkopplungswiderstand 464 kann die Form eines hoch qualifizierten temperaturstabilisierten Kondensators aufweisen.
• Die Einstellung der Verstärkung des Verstärkers 460 und des Wertes des Widerstandes 464 kann in Desug auf Stromkreisparameter der Durchflußmessvorrichtung und des Verstärkers erfolgen, die sämtlich unabhängig von den elektrischen Eigenarten der zu messenden Flüssigkeit sind, so da# die abgefühlte Spannung proportional zu der vom Durchf erzeugten Spannung und ebenfalls ? unabhängig von den elektrischen Eigenarten der Flüssigkeit. ist.
• Die Klemme z' wird durch eine Leitung 468 mit Leitungen 470 und 472 verbunden, die an die Bezugsklemnen der Verstärker 452 und 460 angeschlossen sind. t 8 schlie#lich zeigt eine einfachere Form eines Stromkreises nach Fig. 17, in der die Klemme y' über eine Leitung 480 mit dem Eingaag aines VeretRrkera 48a verbunden ist doomen Auagang liber eine Leitung 484 mit einem ge@@gneten Ausgang in Verbindungg steht. Leitung 484 ihrerseits ist aneine Leitung 486 angeschlossen, die mit der K x' in Verbindung steht. Eine Leitung 488 verbinât die Eingangsklemme z' mit der Bezugsklemme des Verstärkers 482. Zwischen den Leitungen 480 und 486 liegt eine Widerstandsanordnung 490.
• In jedem der unterschiedlichen Ausgangsstromkreise ist es eine Aufgabe des stromkreisez und seiner Verbindung mit don zugehörigen Elektroden, einen Potentialunterschied von praktisch Null zwischen der Abfühlelektrode mit dem hohen Widerstand und ihren zugehörigen Teilen der benachbarten Abschirmflache sicherzustellen. Der zugehörige Teil der Schirmfläche kann die Form eines Schutzringes, einer Abschirmvorrichtung oder einer Kombination aus einem Schutzring undeinerAbschirmvorrichtungnachdenversehiednenAasführungsbeispielelen der Erfindung annehemen. Im Übertragerteil einer Durchflu#messvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, die eine Abschirmfläche enthält und entweder kein Innenrohr oder ein solches von nur sehr dünner Wandstärke aufweist,wurde gefunden, da# ein gewisser Betrag einer Einstellkapazität zwischen den Klemmen x' und y' vorgesehen sein mu#, damit die Gerätekonstante D der Durchflußmessvorrichtung unempfindlich gegenüber dem elektrischen Eigenarten der zu messenden Flüssigkeit wird.
• Wenn die Vorrichtung zur Durchflußmessung in Großen der Mengendurchflußgeschwindigkeit für pollose Flüssigkeiten abgelesen werden soll, ist die e erforderliche Grume der Einstellkapazitanz eine positive reale Zahl. Daher kann ein natürlicher üblicher Kondensator zwischen die Klemmen x' und y' geschaltet werden. Wenn jedoch eine derartige Vorrichtung zur r Durchflu#messung in Großen der volumetrischen Durchflußgeschwindigkeit abgelesen werden soll, ist die Größe der erforderlichen Einstellkapazitanz eine negative Zahl. Mit anderen Worten, eine Kapazitanz dieser Art ist physikalisch nicht durch einen normalen Kondensator realisierbar, sondern sie muß durch Kunstgriffe in der elektronischen Schaltung bereit gestellt werden. Wenn beispielsweise in einem elektrischen Stromkreis mach Fig. 15 die Rückkopplungsimpendanz 428 ein einfacher Kondensator cf ist, ist die rechenerische Kapazität zwischen den Klemmen x' und y*(i-A<A)C<Esisterkennbar,daßdiese Kapazitanz negativ wird, wenn das produkt der Verstärkungen A1 S2 des Verstärkers, da# die einzelnen Verstärkungen der Verstärker 412 und 416 darstellt, positive ist und eine ausreichende Grö#e besitzt.
• Zwischen der Abfühlelektrode mit der hohen Impendanz und ihrwr zugeerdneten Schutzring- und Abschirmvorrichtung ist eine merkbare Kapazitanz oder,allgemeiner gesagt, ein markbarer Blindleitwert vorhanden. Wenn diese Kapazitanz mit cs bezeichnet wird, ergibt sich, wie oben beschrieben wird, eine künstliche Kapazitanz im Wert von etwa ((1-A1) Cs.
• Gelegentlich ist die Beschaffenheit der Kapazitanz o derart,da# man sich darauf verlassen kann, da# sie stabil ist. Und deswegen kann die Verst1 rkung A1 des VersttiMMMMgemanFig.i5abweichemvonderEinheitfestgelegt sein, so da# die erforderliche Einstellkapazität erreicht wird ohne Verwendung der Elemente 416 und 428, vie sie in der Fig. gezeigt sind.
• Gazes allgemein ist es unklug, Gebrauch von dieser rechnerischen Kapazitanz zu machen, weil ein Kondensator Cs selbst nicht immer so aufgebaut werden kann, daß or tanperaturstabil ist, oder daß er einen annehmbaren niedrigen Streufaktor hat. Demgemäß ist es allgemein wünschenswert die Verstarkung A des Verstärkers etwa in der Grö#enordnung einer Einheit zu machen, so daß die rechnerische Kapazitanz Null bleibt und dementsprechend ohna Bedeutung, selbst wenn durch Cs selbst eine Abwandlung oder ein Wechsel erforderlich werden sollte.
• In einem typischen Ausgangsstromkreis, der in Fig. 17 17 gezeigt wird, ist die rechnerische Kapazitanz zwischen den Klemmen x*undy*gegebendurch (l-aA)C/(i-A), und da praktisch die Verstärkung A1 gro# und negativ ist, ergibt sich in Wirklichkeit A2 Cf. D@her wird eine negative Kapazitanz immer dann entstehen, wenn der Verstärker 460 eine negative Verstärkung hat.
• Wenn die erforderliche Eisntellkapazitanz negativ ist, wird sie durch den elektrischen Stromkreis, wie beispielsveine in den Fig. 15 und 17, bereit gestellt. Wenn die erforderliche Einstellkapazitanz positiv ist, das heißte wenn die Durchflu#messvorrichtung nach der Erfindung ein Imenrohr aufweist und eingestellt ist zum MJessen des Massendurchsatzes vonpollosenFlüssigkeiten,könnendieStromkreise nach den Fig. i6 und 18 Verwendung finden, in d-non die Impedanzen 440 und 490 jeweils wirkliche Kondensatoren sind mit oiner Grot,e Wie sie zwischen den Klemmen x'tund y'erforderlich ist.
• In einer Durchflußmessvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung, die kein Innenrohr oder ein Innenrohr von relattvdünnerWandstarkeaufweist,istdieerforderliche Zinstellimpedanz rein kapazitiv und kann eine positive, realisierbare Kapazitanz sein, wenn die Vorrichtung den Massendurchsatz messen soll oder sie ist eine negative Kapazitanz, wenn die Vorrichtung dazu bestimmt ist, in Grö#en der volumetrischen Durchflu#geschwindigkeit abgelesen au werden.
• Wenn ein rein dielektrisches Innerohr einen vernachlässigbaron Verlustwinkel der Straufaktor hat und Verwendung findet mi. t einer rein dielektrischen Flüssigkeit, ist die erforderliche Einstellimpedanz rein Kapazitiv.
• Der quantitative Wert dieser physikalisch realen und/oder scheinbaren Kapazitanz wird dargestellt durch Graben der relativen Dicke des Innenrohres, der relativen Dielektrizitätskonstante des Innenrohrs und der relativen Dielektrizitätskonstante der zu messenden Flüssigkeit.
• Wenn der geeignete Wert der physikalisch realen und/oder scheinbaron Abstiamkapazitanz erreicht wird, ist die Gerätekonstante des Durchflußmessers unempfindlich gegeniiber geringen Veränderungen in den elektrischen Eigenarten der zu messenden Flüssigkeit* Ein gewisser vorher bestimmter Wert einer Einstellkapazitanz wird eine Anzeige einer volumetrischen Durchflußgeschwindigkeit hervorbringen und eine zweite verher bestimmte Einstellkapazitanz wird eine Anzeige des Mengendurchsatzes hervorbringen, jeweils geeignet für pollose Flüssigkeiten.
• Wenn dam Innenrohr und/oder die zu messende Flüssigkeit innerhalb des abgeschirmten elektromagnetischen Durchflußmessers keine reinen Dielektrika sind,das hei#t,wenn die komplexe Leitfähigkeit s einen merkbaren Teil einer realen Leitfähigkeit Ir einschlie#t kann die erforderliche physikalische reale und/oder scheinbare Einstellimpedanz, die zwischen den Klemmen x' und y' vorzusehen ist,im allgmeinen nichtreinkapazitivsein,damitdasDurchflußmessgerat so arbeitet, als wenn es unempfindlich gegenüber geringfügigen Veränderungen der elektrischen Eigenarten der zu messenden Flüssigkeit ist.
• Wenn es erforderlich ist, da# die Eisntellimpendanz physikalisch realisierbar ist, wird diese Impedanz einfach direkt eingesetzt, wie dieses die Fig. 16 und 18 zeigen.
• Wenn hingegen die erforderliche Impedanz ch nicht realisierbar ist, dann wird die erforderliche Impendanz künstlich durch Stromkreise bereitgestellte wie diese in don Fig. 15 und 17 dargestellt sind, wo die bereitgestellte Impedanz gegehen ist durch (1-A1 A2)/Zf für der elektrischen Stromkreis nach Fig. 15 und durch (1-A2 A2)/Zf@(1-A1) odervereinfacht durck A2/Zf für den Stromkreis s nach Fig. 17, wobei angenommen wird, da# die Verstärkung A1 sehr gro# und negativ ist.
• Die erforderliche Einstellimpendanz kann daher dadurch erzeugt werden, da# die Verstärker der Stromkreise entsprechend ausgelegt werden oder da# physikalisch realisierbar Impendanzen mit den erforderlich Werten Verwendung finden.
• Wenn ein relativ dickwandiges Innenrohr, wie oben erläutert,Verwendungfindet,wirddieerforderlicheBinstell isxpedanm effektivunabhängigvondenelektrischenEigenartenderzumessendenFlüssigkeit.Einvorherbestiwwter t einer Einstellimpendanz, entwender physikalische realisiert und/oder durch den Stromkreis gegeben, läßt eine Messung des volumetrischen Durchflusses zu. Ein zweiter vorher bestimmter Wert der Einstellimpedanz läßt eine Messung des Mangendurchsatzes sus vorzungsweise geeignet für p Flüssigkeiten. Wenn ein derartiges dickwandiges DurcMlußmessgerat nach der vorliegenden Erfindung entweder auf die Mengendurchaatzmessung oder die Volumenossu4 eingestellt ist, ist die Gerätekonstante D effektiv unabhingig von don ekiktrischen Eigenarten der zu messenden Flüssigkeit und, in Übereinstimmung damit, ist das Zàertit unempfindlich gegenüber Veränderungen in den elektrischen Eigenarten der zu messenden Flüssigkeit.
• Aux don vorher Qeeegten Lot erkennbar, a durch die vorliesende Erfindung ein neues Gerät zur elektromagnetischen Durchflu#messung geschaffen wurde, welchem mit Vorteil gloloh gut in Verbindung mit elektrisch Mitenden Xd dielektrischen Flüssigkeiten verwendet werden kann.
• Die Gerätekonstante der Durchflu#messvorrichtung ist im wesentlichen unabhängig von den elektrischen Eigenarten des Materials rhalb der Abschirmfläche, welche in jedem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen ist.
• Die Durchflu#messvorrichtung ist ebenfalls im wesentlichen unempflindlich gegenüber elektrischen eigenarten der t messenden Flüssigkeit wenn entweder kein Innenrchr verwendet wird (oder nur ein solches mit extrem dünner Wandstärke) oder wenn weiterhin ein sogenanntes dickwandiges Innenrohr vorgesehen ist. Die Durchflu#messvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist auBerordnatlich einfach und raumsparend in der Kosntruktien, weist ein gringes Volumen auf und hat nur ein gringes Gewichete Gleichwohl arbeitet sie sehr wirkungsvoll und mit eines guten Wirkungsgrad.

Claims (1)

1. Patentansprüche 1. Vorrichtung zur magnetischen Durchflu#messung mit einem Rohr, durch das das zu messende Medium in Längsrichtung hindurchfließt, einer Einrichtung zum Erzeugen fines Magnetfeldes innerhalb des Rohres, und einer Elektrodenanordnung unmittelbar neben dem Rohr innerhalb des Magnetfeldes, die sich in dessen Längsrichtung erstreckt und an eine elektrische Schaltanordnung angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenanordnung mindestens zwei getrennte elektrisch voneinander isolierte AbfUhlelektroden einschließt, die elektrische Signale in dem Medium abfühlen, das durch das Rohr fließt, daß mindestens eine der Elektroden eine relativ hohe Impodanz aufwei daß die Elektrodenanordnung ebenfalls Schirmelektroden einschlie#t, die eine elektrisch leitende Schirmfläche bilden, die sich im Abstand um die Längsachse herum erstreckt, und die am Umfang im wesentlichen geschloissen ist, jedoch mehrere elektrisch nicht leitende Spalte geringer Ausdehnung einschließt um beatimmte Teile der Schirmfläche voneinander zu isolieren, und daß die elektrische Schaltanordnung Elemente enthält, vermittels der sich an 3eder Stelle der Schirmflache ein elektrisches Potential erzeugen lä#t, welches eine lineare Funktion des elektrischen Potentials auf den Abfiihleleltroden ist und daß der Teil der Schirmfläche, der neben der Elektrode mit der relativ hohen Impedanz liegt, im wesentlichen auf demselben, vom Flu# erzeugten elektrischen Potential liegt, wie die Elektrode mit der relatif hohen Impendanz.

   2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß au#erhalb der Elektrode mit der relativ hohen Impedanz eine Abschirmanordnung, und innerhalb des elektrischen Schaltkreises Elemente vorgesehen sind, die des gleiche, vom Fluß erzeugte elektrische Potential auf der Abschirmanordnung und der Abfühlelektrode mit der relativ hohen Impedanz erzeugen.

   3. Vorrichtung nach Anspruch t dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Schirmfläche auf der Zuflu#seite und eln anderer Teil auf der Abflu#seite der Elektrode mit der relativ hohen Impendanz angeordnet ist.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr einander gegenüberliegende Endteile aufweist, und daß die Schirmfläche auch von einem Endteil zum anderen Endteil erstreckt.

   5,. Vorrichtung nach Anspruchi, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Schirmflache durch die Elektrode mit der relatif hohen Impodanz geblldet wird.

   6. Vorrichtung nach Anspruch t , dadurch gekennzeichnet, daß ein Tell der Schirmfläche auf der Zuflußseite und ein Teil auf der Abflu#seite der Elektrode mit der relativ hohen Impedanz angeordnet ist, und daß ein Tell der Schirmfläche von der Elektrode mit der relativ hohen Impendanz gebildet drd. ~ 7oVorrichtungnachAnspruchi, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Schirmflache durch die Elektrode mit der relativ hohen Ipedans gebildet wird, und daß ein Teil der Schirmfläche, der sich zusammen mit dieser Elektrode in Längsrichtung erstreckt, einen Teil des Durchflu#pfades der Vorrichtung bildet und sich in direktem Kontakt mit dem Durchflu#medium befindet.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Schirmflache auf der Zuflußseite und ein anderer Teil auf der Abflußseite der Elektrode mit der relativ hohen Impedanz liegt, da# ein Teil des Schirmes, durch die Elektrode selbst gebildet wird, und daß der Teil der Schirmflache, der sich zusammen mit einem Teil der Elektrode in Längsrichtung erstreckt, einen Teil des Durchflußpfades bildet und in direktem Kontakt mit dem durchflioßendem Medium liegt.

   9o Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Schirmfläche von der Elektrode mit der relativ hohen Impedanz gebildet wird und daß ein Rohr innerhalb der Schirmflache liegt, so daß kein Teil des fließenden, Mediums mit dem Teil der Schirmflache An Kontakt kommt, der sich gleichlaufend mit der Elektrode in Langsrichtung erstreckto 10. Vorrichtung nach Anspruch9< dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Schirmfliche auf der Zut eut und ein anderer Teil auf der Abflußseite der Elektrode mit der relativ hohen Imper angeordnet iat. ilo Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr aus dielektrischem Material besteht.

   12o Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Schirmflache auf der Zuflu#seite und ein Teil auf der Abflu#seite der Elektrode mit der relativ hohen Impendanz angeordnet ist.

   13e Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Rohres grö#er als 20 % des inneren Durchmessers ist e 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Schirmfläche auf der Zuflußseite und ein Teil auf der Abflußseite der Elektrode mit der relativ hohen Impedanz angeordnet ist.

   15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr aus dielektrischem Material bestehto 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, da# ein Teil der Schirmfläche auf der Zuflu#seite und ein Teil auf der AbfluBseite der Elektrode mit der relativ hohen Impedanz angeordnet isto 17 o Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnets daß ein Teil der Schirmfläche von der Elektrode mit relativ hoher Impedanz gebildet wird, daß innerhalb dieserSchirmfläche ein Innenrohr liegt, so da# das durchfließende Medium nicht in Kontakt mit dem Teil 1 der Schirmflache kommt, der sich, gleichlaufend mit der Elektrode in Längsrichtung erstreckt, wobei das Rohr au#erhalb der Schirmfläche liegt.

   180 Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Schirmfläche auf der Zuflußseite, ein anderer Teil auf der Abflußseite der Elektrode mit relativ hoher Impendanz angeordnet ist.

   19. Vorrichtung nach Anspruch 17t dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr aus dielektrischem Material bestehto 20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Schirmfläche auf der Zuflußseite und ein Teil auf der Abflu#seite der Elektrode mit relativ hoher Impedanz angeordnet iato