DE2000762B2 - Induktiver Durchflussmesser mit definiertem Feldverlauf - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft induktive Durchflußmesser, also Geräte, in denen der zu messende Flüssigkeitsdurchgang ein magnetisches Feld durchströmt und dabei an gegenüberliegenden Elektroden Spannungen bzw. Signale induziert, die zur Durchflußmessung dienen.

Das Feld wird mit Hilfe von Spulen mit Eisenkern oder von kernlosen Magnetspulen erzeugt, deren Mittelachse quer zur Strömungsrichtung und zur Verbindungslinie der Elektroden liegt. Zur Erhöhung der Genauigkeit der Geräte werden bestimmte Verlaufsformen des Magnetfeldes gefordert, welchen nach Möglichkeit durch entsprechende Ausbildung der Spulen Rechnung zu tragen ist.

Jede Spule muß nach Fertigstellung einer genauen Prüfung unterzogen werden, andernfalls selbst bei festgelegtem Spulenaufbau infolge der unvermeidlichen Unterschiede, z. B. in der Stärke der Isolation und der Lage der Drähte innerhalb der Spule — Ungenauigkeiten, die sich addieren können — das Magnetfeld nicht den geforderten Verlauf hat und damit die Meßgenauigkeit der Geräte herabgesetzt wird.

Erwünscht, aber bisher nicht befriedigend zu erreichen, wäre eine stets gleichbleibende Genauigkeit der Spulen bei vorgegebenem Verlauf des Magnetfeldes.

Durch die Erfindung ist dies weitgehend zu erreichen, und zwar dadurch, daß in die Geräte Magnetspulen aus anodisch oxydierten Aluminiumfolien zur Erzeugung des gewünschten Feldes eingebaut werden.

Die als Isolation dienende Oxydschicht ist wesentlich dünner als die bei Kupferdrähten benutzten Isolier-Stoffschichten, z. B. Polymerisate, Umspinnungen mit Textilien und dergleichen. Im Gegensatz dazu liegen die einzelnen Windungen der flachen Aluminiumfolie satt aufeinander, und es ergibt sich nicht nur ein höherer Füllfaktor (85—99% bei Aluminiumfolie gegenüber 25—65% bei Kupferdrähten) sondern vor allem auch ein gleichbleibender Füllfaktor bei allen Spulen der Serie. Darüber hinaus erhält man auch noch eine dringend erwünschte Begrenzung der Streuung des Magnetfeldes.

Die Erfindung betrifft also Geräte, deren magnetischer Feldverlauf weitgehend den Erfordernissen der Flüssigkeitsmengenmessung entspricht und darüber hinaus auch über die ganze Serie von Spulen bzw. Geräten reproduzierbar ist. Es muß also nicht jede Spule einzeln geprüft und jedes Gerät einzeln geeicht werden, man kann sich auf Stichproben beschränken. Es werden somit den Fachleuten Geräte stets gleicher Meßgenauigkeit zur Verfügung gestellt.

In manchen Fällen wird eine Anpassung der Spulenform an das Meßrohr gewünscht. Die Spule ist dann nicht eben, sondern verläuft bogenförmig. Das ist durch nachträgliche Verformung einer zunächst eben gewickelten Aluminiumfolien-Spule zu erreichen.

Überhaupt bietet die Aluminium-Spule, sofern die Flachseite der Folien parallel zur Spulenachse verläuft, die Möglichkeit einfacher Verformung, so daß die Spule auf einen zylindrischen Kern gewickelt und nach dem Wickeln ohne großen Kraftaufwand durch einfache Maßnahmen mit hoher Genauigkeit in die gewünschte Form gebracht und fixiert werden kann.

Das Fixieren der endgültigen Form wird am besten durch Umgießen mit einer Vergußmasse vorgenommen.

Die Neuerung erleichtert die Fertigstellung der Geräte, verkürzt die Lieferzeit und senkt die Herstellungskosten, und dies alles bei gleichbleibender Genauigkeit.

Für die Durchflußmesser, die in aller Regel in verschiedenen Ausführungen geliefert werden müssen, ist die hohe Temperaturbeständigkeit von Vorteil, weil für alle Ausführungen der Geräte gleiches Wickelmaterial benutzt werden kann. Dadurch vereinfacht sich auch die Lagerhaltung.

Im übrigen weisen die mit Hilfe der Aluminiumfolien aufgebauten Magnetspulen weitere Vorzüge auf, z. B. bessere Wärmeabfuhr durch guten Kontakt der einzelnen Lagen untereinander und durch die Tatsache, daß jede Wicklung mit ihren Kanten in Luftberührung steht. Im Vergleich zu Kupferspulen ergeben sich beträchtliche Gewichtsersparnisse bei leitwertgleichem Querschnitt.

Die Erfindung wird mit einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert.

F i g. 1 zeigt das Gerät in Seitenansicht mit teilweisem Schnitt,

F i g. 2 gibt den Querschnitt wieder.

In dem Meßrohr 1 mit der Isolations-Auskleidung 2 muß im Querschnitt A-A ein magnetisches Feld von einem ganz bestimmten Verlauf, z. B. ein korrigiertes homogenes Feld oder ein inhomogenes Feld bestimmter magnetischer Definition aufgebaut werden. Die in diesem Feld von der Meßflüssigkeit erzeugten Signale werden von den Elektroden 3 abgenommen und in der üblichen Weise einem Verstärkersatz zugeführt. Oberhalb und unterhalb des Meßrohres 1 sind die kernlosen in der Draufsicht etwa rechteckigen Spulen 4 und 5 zur Erzeugung des Magnetfeldes angeordnet. Die Spulen sind zusammen mit den Rückschlußblechen in eine Vergußmasse 6 im Mantel 8 eingebettet, der die Spulen gegenüber dem Meßquerschnitt fixiert.

Der Mantel ist zweiteilig ausgebildet ebenso wie die Rückschlußbleche. Spulen, Vergußmasse, Rückschlußblech und Mantelhälfte bilden je eine Halbschale, die durch Schrauben oder ähnliche Befestigungen um das Meßrohr herum zusammengehalten werden.

Ilier/u I liliill Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Induktiver Durchflußmesser mit Magnetspulen zur Erzeugung des von der zu messenden Flüssigkeit zu durchströmenden Magnetfeldes mit bestimmtem Verlauf über dem durchströmten Querschnitt, g e kennzeichnet durch Spulen aus anodisch oxydierter Aluminiumfolie.

2. Induktiver Durchflußmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien mit ihrer Flachseite parallel zur Spulenachse liegen.

3. Induktiver Durchflußmesser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen im Gehäuse durch Einbetten in eine Vergußmasse be- ι j festigt sind.

4. Induktiver Durchflußmesser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminium-Spulen (4), die Rückschlußbleche (7), die Vergußmasse (6) mit dem Mantel (8) je zu einer Halbschale zusam- jo mengebaut sind.