DE1623951B1 - Elektromagnetischer durchflussmengenmesser - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen notwendige Remäüenzflüß muß bei der Montage des Durchflußmengenmesser mit einem Mittehrohr für den Dürchflußmengenmesserö geschaffen werden.
Durchlauf einer zu messenden, elektrisch leitenden Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand eines

Flüssigkeitsmenge, einem das Rohr umgebenden und Ausführungsbeispiels erläutert,
dazu koaxialen Ringmagneten mit zwei Polschuhen, 5 Es zeigt

die einander auf einer Senkrechten zur Rohrachse F i g. 1 eine Vorderansicht eines Axialschnittes

diametral gegenüber liegen und je eine Erreger- durch einen erfindungsgemäßen Durchflußmengenwicklung tragen, zwei an dem Rohr angebrachten messer, der in einer Leitung für flüssiges Natrium und mit der Flüssigkeit an zwei einander auf einer installiert ist,

Senkrechten zu der Verbindungslinie der Polschuhe io F i g. 2 eine Ansicht von oben auf einen Schnitt in deren Ebene diametral gegenüberliegenden entsprechend der Schnittlinie II-II in F i g. 1,
Punkten in leitender Verbindung stehender! Elefc- Fig. 3 die elektrische Schaltung für einen Durch-

troden und Mitteln zum Messen der an den Enden fiußmengenmesser nach F i g. 1 und 2.
der Elektroden induzierten Spannung. Der Durchflußmengenmesser 2 ist im Innern einer

In durch den Umlauf von flüssigem Natrium ge- 15 Leitung 1 untergebracht. Er ist mit der Leitung 2 kühlten Kernreaktoren, und zwar insbesondere in über drei Zwischenstege 3 verbunden, die jeweils um denen mit integriertem Primärkreislauf, d. h. denen, einen Winkel von 120° gegeneinander versetzt sind, bei denen der Reaktorkern und der Primärkreislauf Der Durchflußmengenmesser 2 besteht im wesentin einem für das Bedienungspersonal wenigstens wäh- liehen aus einer Ringkammer 4, die durch ein Mittelrend des Reaktorbetriebes unzugänglichen Behälter 20 rohr 5 und ein äußeres Rohr 16 begrenzt wird. Das enthalten sind, liegt der kälteste Punkt des Kreislaufs obere und das untere Ende der Ringkammer 4 sind auf einer Temperatur in der Größenordnung von abgerundet, um die durch die Anwesenheit des 300 bis 400° C und wird oftmals bei einer Reihe von Durchflußmengenmessers 2 in der Strömung des Betriebszuständen des Reaktors auf noch höheren flüssigen Natriums in der Leitung 1 entstehenden Werten gehalten, z. B. auf einer Temperatur der 25 Störungen zu verringern.

Größenordnung von 500 bis 600° C während der Die Abmessungen der Ringkammer 4 sind im VerPhase der isothermen Reinigung. hältnis zu denen der Leitung i so gewählt, daß der

Derartige Temperaturen stellen die Funktion der dem flüssigen Natrium zwischen dem äußeren Umbekannten elektromagnetischen Durchflußmengen- fang der Ringkammer 4 (äußeres Rohr 16) und der messer in Frage, da die Permanentmagneten, mit 30 Wand der Leitung 1 offenstehende Durchtrittsquerdenen diese Durchflußmengenmesser ausgestattet schnitt größer ist als der von dem MittehOhr 5 der sind, bei diesen Temperaturen ihre Magnetisierung Ringkämmer 4 begrenzte Querschnitt,
verlieren. Auf einem Teil seiner Länge ist das Mittelrohr 5

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, der Ringkammer 4 mit einem ringförmigen Schlitz 6 die Permanentmagneten bei dem eingangs genannten 35 versehen, dessen Kanten durch einen Faltenbalg 7 Durchflußmengenmesser durch Erregerwicklungen miteinander verbunden sind.

auf Polschuhen zu ersetzen, ohne daß dazu die Ver- Im Innern der Ringkammer 4 ist konzentrisch zu

wendung einer zusätzlichen Spannungsquelle er- den Wänden der Kammer 4 ein Ringmagnet 8 unterforderlich wäre. gebracht, der längs eines Durchmessers der Ring-Dies wird dadurch erreicht, daß die Erreger- 4° kammer 4 zwei fest mit dem Ringmagneten 8 Verwicklungen in Serie zueinander in einem die Elek- bundene Polschuhe 9 trägt, die sich zu beiden Seiten troden miteinander verbindenden Stromkreis liegen des Mittelrohres 5 der Ringkämmer 4 bis in die un- und der Ringmagnet aus einem Stahl gefertigt ist, mittelbare Nähe des Mittelrohres 5 aufeinander zu dessen remanente Magnetisierung groß genug ist, um erstrecken. Jeden Polschuh 9 umschließt eine Erbei jedem Stillstand des Durchflusses einen zum An- 45 regerwicklung 10 bzw. 11, die jeweils aus einem laufen des Durchflußmengenmessers hinreichenden mehrfach spiralig gewundenen Kupferstab beFluß zu bewahren. steht.

Die Funktionsweise dieses Durchflußmengen- Längs eines zu dem Durchmesser der Ringmessers ist der eines Nebenschlußgenerators analog. kammer 4, auf dem die Polschuhe 9 sitzen, senk-Tatsächlich läßt sich ein klassischer elektromagnet!- 50 rechten Durchmessers der Ringkammer 4 sind zwei scher Durchflußmengenmesser mit einem Gleich- Elektroden 12 und 13 angeordnet, von denen jeweils stromgenerator vergleichen, der im Leerlauf arbeitet. eine auf einer der beiden Seiten des Mittelrohres 5 Ein solches Gerät kann einen sehr hohen Strom bei angesehweißt ist und die über das Mittelrohr 5 in sehr niedriger Spannung abgeben, hat also die um- elektrischer Verbindung mit dem flüssigen Natrium gekehrte Funktion einer, stromführenden eiektrö- 55 stehen.

magnetischen Pumpe. Bei dem oben beschriebenen Die Erregerwicklungen 10 und 11 sind, wie dies

Durchflußmengenmesser wird dieser Strom zur Er- insbesondere in dem Schaltschema der F i g. 3 zu erzeugung des Magnetfeldes benutzt, indem man ihn kennen ist, mit einem ihrer Enden jeweils an eine die Erregerwicklungen speisen läßt. Die Spannung an der Elektroden 12 oder 13 und mit ihren anderen den Enden der Erregerwicklungen ist eine Funktion 60 Enden miteinander bei 14 elektrisch verbunden, des Durchflusses, der das Mittelrohr passiert. Leitende Drähte 15 gestatten den elektrischen An-

Auf diese Weise bedarf der erfindungsgemäße schluß der Elektroden 12 und 13 an außerhalb der Durchflußmengenmesser keiner Starkstromzuleitung Leitung 1 liegende Mittel zur Spannungsmessung,
von außen her, sondern lediglich zweier ferner Drähte Um eine Oxydation des heißen Kupfers zu ver-

zur Übertragung des elektrischen Signals zu außer- 65 hindern, wird die Ringkämmer 4 vorzugsweise mit halb der abgeschlossenen Anordnung liegenden einem nicht oxydierenden Gas, insbesondere mit üblichen Spannungsmeßgeräten. einem aus der Gruppe der Edelgase, wie beispiels-

Der zum Anlaufen des Durchflußmengenmessers weise mit Argon, gefüllt. Die zur Herstellung der

Erregerwicklungen 10 und 11 verwendeten, spiralförmig gekrümmten Kupferstäbe bieten den Vorteil eines guten mechanischen Zusammenhalts und lassen sich daher leicht isolieren.

Bei dem besonders beschriebenen Ausführungsbeispiel legt das die Außenwand der Ringkammer 4 bildende Rohr 16 zusammen mit der Wandung der von dem flüssigen Natrium durchströmten Leitung 1 einen Durchtrittsquerschnitt fest, der größer ist als der des Mittelrohres 5 der Ringkammer 4. Eine solche Anordnung vermindert den durch die Anwesenheit des Durchflußmengenmessers in der Leitung 1 hervorgerufenen Druckverlust auf einen sehr kleinen Wert, da nur ein Teil des Hauptdurchflusses den Durchflußmengenmesser 2 durchqueren muß.

Da das Anlaufen des Nebenschlußgenerators an eine bestimmte Richtung des Strömungsflusses des Natriums in der Leitung 1 gebunden ist und ein Durchfluß in umgekehrtem Sinne das Risiko einer Zerstörung des Remanenzflusses mit sich bringt, ist der Durchflußmengenmesser 2 mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Rückschlagventil ausgestattet, das den Fluß des Natriums in der Nachbarschaft des Durchflußmengenmessers 2 und zumindest in dem Mittelrohr 5 der Ringkammer 4 in einer Richtung verhindert.

In gleicher Weise kann man durch Verwendung von Leitungsstücken mit passendem Querschnitt ein für die beiden Strömungsrichtungen unterschiedliches Verhältnis zwischen dem Durchfluß in der Achse und dem Durchfluß am äußeren Ring erhalten, wobei man das größere Verhältnis für die normale Flußrichtung wählen wird.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektromagnetischer Durchflußmengenmesser mit einem Mittelrohr für den Durchlauf einer zu messenden, elektrisch leitenden Flüssigkeitsmenge, einem das Rohr umgebenden und dazu koaxialen Ringmagneten mit zwei Polschuhen, die einander auf einer Senkrechten zur Rohrachse diametral gegenüber liegen und je eine Erregerwicklung tragen, zwei an dem Rohr angebrachten und mit der Flüssigkeit an zwei einander auf einer Senkrechten zu der Verbindungslinie der Polschuhe in deren Ebene diametral gegenüberliegenden Punkten in leitender Verbindung stehenden Elektroden und Mitteln zum Messen der an den Enden der Elektroden induzierten Spannung, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklungen in Serie zueinander in einem die Elektroden miteinander verbindenden Stromkreis liegen und der Ringmagnet aus einem Stahl gefertigt ist, dessen remanente Magnetisierung groß genug ist, um bei jedem Stillstand des Durchflusses einen zum Anlaufen des Durchflußmengenmessers hinreichenden Fluß zu bewahren.

2. Durchflußmengenmesser nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Rückschlagventil, das eine Flüsigkeitsströmung in dem Mittelrohr nur in einer Richtung zuläßt.

3. Durchflußmengenmesser nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein äußeres Rohr, das zusammen mit dem Mittelrohr eine mindestens den Ringmagneten, seine Polschuhe und deren Erregerwicklungen enthaltende Ringkammer begrenzt, die in die Flüssigkeit eintauchbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen