DE202005020808U1 - Inductive mass flow meter for process control and pipeline systems has a measurement pipe with a central section that is coated with an insulating layer and end sections that are uncoated to enable its flangeless connection - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen magnetisch-induktiven Durchflussmesser mit einem Messrohr, das in ein Rohrleitungssystem einsetzbar ist, mit mindestens zwei einander gegenüberliegend in die Wandung des Messrohres elektrisch isoliert eingesetzten Messelektroden zur Erfassung einer Messspannung, wobei eine ebenfalls außen am Messrohr angeordnete Magneteinheit ein im wesentlichen senkrecht zur Fließrichtung des zu messenden leitfähigen Strömungsmediums ausgerichtetes Magnetfeld erzeugt, und wobei die Innenoberfläche des Messrohres mit einer elektrischen Isolationsbeschichtung oder -auskleidung zur Isolation der Messelektroden gegenüber dem Messrohr versehen ist.The The present invention relates to a magnetic-inductive flowmeter with a measuring tube, which can be used in a pipeline system, with at least two opposite each other in the wall of the Measuring tube electrically inserted measuring electrodes used for detection a measuring voltage, wherein a likewise arranged outside the measuring tube Magnet unit a substantially perpendicular to the flow direction of the conductive to be measured flow medium generated magnetic field, and wherein the inner surface of the measuring tube with an electrical insulation coating or lining is provided for isolation of the measuring electrodes relative to the measuring tube.
Ein magnetisch-induktiver Durchflussmesser wird vorzugsweise als Durchflussmessgerät für Flüssigkeiten, Breie und Pasten eingesetzt, die eine bestimmte elektrische Mindestleitfähigkeit aufweisen. Diese Art von Durchflussmessgerät zeichnet sich durch recht genaue Messergebnisse aus, wobei im Rohrleitungssystem durch die Messung kein Druckverlust verursacht wird. Außerdem haben magnetisch-induktive Durchflussmesser keine beweglichen oder in das Messrohr hineinragenden Bauteile, welche besonders verschleißbehaftet sind. Das Einsatzgebiet der hier interessierenden Durchflussmesser erstreckt sich vornehmlich auf Anwendungen in der chemischen Industrie, der Pharmazie sowie der Kosmetikindustrie, und auch der kommunalen Wasser- und Abwasserwirtschaft sowie der Nahrungsmittelindustrie.One electromagnetic flowmeter is preferably used as a flowmeter for liquids, Slurries and pastes are used which have a certain minimum electrical conductivity exhibit. This type of flowmeter is characterized by right accurate measurement results, where in the piping system by the Measurement no pressure loss is caused. In addition, magnetic-inductive Flowmeters no moving or protruding into the measuring tube Components that are particularly prone to wear. The application area The flow meter of interest here extends primarily on applications in the chemical industry, pharmacy as well the cosmetics industry, and also the municipal water and wastewater industry as well as the food industry.
Das Faraday'sche Induktionsgesetz bildet die physikalische Grundlage des Messverfahrens eines magnetisch-induktiven Durchflussmessers (IDM). Dieses Naturgesetz besagt, dass in einem sich in einem Magnetfeld bewegenden Leiter eine Spannung induziert wird. Bei der messtechnischen Ausnutzung dieses Naturgesetzes durchfließt das elektrisch leitfähige Medium ein Messrohr, in dem senkrecht zur Fließrichtung ein Magnetfeld erzeugt wird. Die im Medium induzierte Spannung wird von einer Elektrodenanordnung abgegriffen. Da die so gewonnene Messspannung proportional zur mittleren Fließgeschwindigkeit des strömenden Mediums ist, kann hieraus der Volumenstrom des Mediums bestimmt werden. Unter Beachtung der Dichte des strömenden Mediums lässt sich dessen Massestrom ermitteln.The Faraday's law of induction forms the physical basis of the measuring process of a magnetic-inductive Flow meter (IDM). This natural law states that in a In a magnetic field moving conductor, a voltage is induced. In the metrological exploitation of this law of nature flows through the electric conductive Medium a measuring tube in which a magnetic field is generated perpendicular to the flow direction. The voltage induced in the medium is from an electrode arrangement tapped. Since the measurement voltage obtained in this way is proportional to the mean flow rate of the streaming Medium, the volume flow of the medium can be determined from this become. Considering the density of the flowing medium can be determine its mass flow.
Die
Gewöhnlich ist das Messrohr eines solchen magnetisch-induktiven Durchflussmessgeräts, soweit dieses aus einem leitfähigen Material besteht, mit einem aus einem nicht-leitfähigen Material bestehenden hohlzylinderartigen Körper ausgekleidet. Die Auskleidung dient vornehmlich zur elektrischen Isolierung der sich durch die Wandung des Messrohres hindurch erstreckenden Messelektroden gegenüber dem leitfähigen Messrohr.Usually is the measuring tube of such a magnetic-inductive flowmeter, as far as this one of a conductive Material consists of one of a non-conductive material existing hollow cylinder-like body lined. The lining mainly used for electrical insulation of the through Wall of the measuring tube through extending measuring electrodes relative to the conductive Measuring tube.
Als Auskleidung werden in der Praxis meist sogenannte Liner verwendet, also dünnwandige Kunststoffrohre, die in das meist metallische Messrohr eingezogen werden.When Lining is usually used in practice so-called liners, so thin-walled plastic pipes, which are drawn into the mostly metallic measuring tube.
Daneben ist es aus dem allgemeinen Stand der Technik auch bekannt, die Innenoberfläche des Messrohres mit einer elektrischen Isolationsbeschichtung zur Isolation der Messelektroden gegenüber dem Messrohr zu versehen.Besides It is also known from the general state of the art, the inner surface of the measuring tube with an electrical insulation coating for insulation of the Opposite measuring electrodes to provide the measuring tube.
Die elektrische Isolationsbeschichtung oder Auskleidung erstreckt sich gewöhnlich über die gesamte axiale Länge des Messrohres, und zwar von dem einen Anschlussflansch zum anderen Anschlussflansch. Der Anwender muss an die einstückig mit dem Messrohr ausgebildeten Prozessanschlüsse zurückgreifen, um das magnetisch-induktive Durchflussmessgerät im Rohrleitungssystem zu montieren. Oftmals sind jedoch die füreinander vorgesehenen Anschlüsse nicht kompatibel.The electrical insulation coating or lining extends usually over the total axial length of the measuring tube, from one connecting flange to the other Connection flange. The user must fit the one piece with the measuring tube process connections To fall back on, to mount the electromagnetic flowmeter in the piping system. Often, however, they are for each other provided connections not compatible.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen magnetisch-induktiven Durchflussmesser der vorstehend beschriebenen Art dahingehend weiter zu verbessern, dass sich dessen Messrohr flexibel in verschiedene Rohrleitungssysteme integrieren lässt.It is therefore the object of the present invention, a magnetic-inductive Flow meter of the type described above to that effect to improve that its measuring tube flexible in different Integrate piping systems.
Die Aufgabe wird ausgehend von einem magnetisch-induktiven Durchflussmesser gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die rückbezogenen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.The object is achieved on the basis of a magnetic-inductive flow meter according to the preamble of claim 1 in conjunction with its characterizing features. The backward genen claims give advantageous developments of the invention again.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass zum flanschlosen Einsetzen des Messrohres in das Rohrleitungssystem die im Inneren des Messrohres angeordnete elektrische Isolationsbeschichtung oder -auskleidung lediglich den axialen Mittelbereich der Messelektroden und der Magneteinheit des Messrohres einnimmt, wogegen axiale Randbereiche zu beiden Enden des Messrohres zu Befestigungszwecken hiervon frei bleiben.The Invention includes the technical teaching that for flangeless insertion of the measuring tube in the piping system which is arranged in the interior of the measuring tube electrical insulation coating or lining only the axial center region of the measuring electrodes and the magnet unit of the Measuring tube occupies, whereas axial edge regions to both ends of the measuring tube remain free for fastening purposes thereof.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt insbesondere darin, dass es durch die örtliche Begrenzung der Isolationsbeschichtung oder -auskleidung möglich wird, die Messrohrenden beispielsweise direkt und flanschlos in ein Rohrleitungssystem einzuschweißen. Eine solche zusätzliche flanschlose Gerätevariante ist durch die erfindungsgemäße Lösung darstellbar, ohne dass die Einbaulänge des magnetischinduktiven Durchflussmessers hierdurch vergrößert wird. Damit eröffnet sich die Möglichkeit, Durchflussmesser ohne die sonst notwendigen Prozessanschlüsse zu fertigen und auf kundenindividuelle Anschlusskonfigurationen in einfacher Weise anzupassen. Hierfür kann ein übliches Fügeverfahren, wie beispielsweise Schweißen oder eine Muffenverbindung oder dergleichen, genutzt werden.Of the Advantage of the invention is solution in particular, that it is due to the local limitation of the insulation coating or lining possible is, for example, the measuring tube ends directly and without flanges in welding a pipeline system. Such an extra Flange-less device variant can be represented by the solution according to the invention, without the installation length of the magnetically inductive flow meter is thereby increased. With it opened the opportunity Flow meter without the otherwise necessary process connections to manufacture and on customized connection configurations in a simple manner adapt. Therefor can be a common one Joining process, such as welding or a socket connection or the like.
Vorzugsweise ist die elektrische Isolationsbeschichtung oder -auskleidung stoffschlüssig durch Sputtern oder Bedampfen mit einem elektrisch-isolierenden Werkstoff auf die begrenzte Innenoberfläche des Messrohrs aufgebracht. Hiermit sind besonders dünne Beschichtungen realisierbar, welche den Durchfluss des Messmediums durch das Messrohr nicht weiter stören. Daneben ist es jedoch auch denkbar die Isolationsbeschichtung durch Spritzen von elektrisch-isolierenden Keramik- und/oder Lackwerkstoffen oder mit dem elektrisch-isolierenden Kunststoff PTFE, PEEK oder dergleichen auf die begrenzte Innenoberfläche des Messrohres aufzubringen. Schließlich ist es auch denkbar, eine Isolationsauskleidung nach Art eines Liners zu realisieren, welcher beispielsweise aus einem passenden Kunststoffrohrabschnitt besteht. Ein solcher Kunststoffrohrabschnitt muss jedoch in geeigneter Weise – beispielsweise durch Kleben – an der Innenoberfläche des vorzugsweise aus einem Metall bestehenden Messrohres fixiert werden.Preferably the electrical insulation coating or lining is materially bonded by sputtering or steaming with an electrically insulating material on the limited interior surface of the Applied measuring tube. This makes particularly thin coatings feasible, which does not continue the flow of the measuring medium through the measuring tube to disturb. In addition, however, it is also conceivable the insulation coating by Spraying of electrically insulating ceramic and / or coating materials or with the electrically insulating plastic PTFE, PEEK or Apply the same to the limited inner surface of the measuring tube. Finally is it is also conceivable, an insulation lining in the manner of a liner to realize which, for example, from a matching plastic pipe section consists. However, such a plastic pipe section must be suitable Way - for example by gluing - on the inner surface the preferably made of a metal measuring tube fixed become.
Ein metallisches Messrohr kann aus Stahl, Titan, Tantal, Platin-Eridium oder Legierungen hiervon oder aus einem Leichtmetall bestehen, sofern letzteres die gewünschte Druckfestigkeit gewährleistet.One Metallic measuring tube can be made of steel, titanium, tantalum, platinum-eridium or alloys thereof or of a light metal, if the latter the desired Pressure resistance ensured.
Das erfindungsgemäß ausgebildete Messrohr des magnetisch-induktiven Durchflussmessers bildet die Voraussetzung dafür, an zumindest einem der Enden des Messrohres einen Prozessanschluss durch Fügen anzubringen.The formed according to the invention Measuring tube of the electromagnetic flowmeter forms the Prerequisite for at least one of the ends of the measuring tube through a process connection Joining to install.
Ein solcher Prozessanschluss kann beispielsweise ein Anschlussflansch sein, mit welchem das magnetisch-induktive Durchflussmessgerät an einem korrespondierenden Anschlussflansch seitens des Rohrleitungssystems durch Schrauben befestigbar ist. Art und Größe des Anschlussflansches können dabei vorteilhafterweise an den Anschlussflansch seitens des Rohrleitungssystems flexibel angepasst werden.One such process connection, for example, a connection flange be, with which the magnetic-inductive flowmeter on a corresponding connection flange on the part of the piping system can be fastened by screws. Type and size of the connection flange can be advantageously to the connection flange on the part of the piping system be flexibly adapted.
Der Prozessanschluss wird vorzugsweise durch Schweißen an das Ende des Messrohres angebracht. Hierbei greift der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung, dass im hierfür genutzten Randbereich des Messrohres eine Isolationsbeschichtung oder -auskleidung nicht vorhanden ist, so dass hierdurch die Schweißbarkeit nicht beeinträchtigt ist und die während des Schweißens auftretende Wärme nicht die Innenbeschichtung oder -auskleidung zerstören kann.Of the Process connection is preferably by welding to the end of the measuring tube appropriate. Hereby, the advantage of the solution according to the invention is that in this used edge region of the measuring tube an insulation coating or -Lining is not present, so that thereby the weldability not impaired is and the while of welding heat does not occur can destroy the inner coating or lining.
Natürlich können auch beide Enden des Messrohres je mit einem zum benachbarten Rohrleitungssystem passenden Prozessanschluss in vorstehend beschriebener Weise ausgestattet werden. Hierfür bildet der beidseitig von der Isolationsbeschichtung oder -auskleidung freibleibende axiale Randbereich des Messrohres die Voraussetzung für eine einfache Verbindungsmöglichkeit.Of course you can too both ends of the measuring tube each with one to the adjacent piping system appropriate process connection equipped in the manner described above become. Therefor Forms on both sides of the insulation coating or lining remaining axial edge area of the measuring tube is the prerequisite for one easy connection.
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der einzigen Figur näher dargestellt.Further the invention improving measures will be described below together with the description of an embodiment of the invention with reference to the single figure shown in more detail.
Die Figur zeigt eine schematische Darstellung eines magnetisch-induktiven Durchflussmessers.The Figure shows a schematic representation of a magnetic-inductive Flowmeter.
Der
magnetisch-induktive Durchflussmesser gemäß Figur besitzt ein Messrohr
Außen am Messrohr
Die
Innenoberfläche
des Messrohres
Hierüber ist
es möglich,
das Messrohr
Am
Messrohr
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Es sind vielmehr auch Abwandlungen hiervon denkbar, welche dem Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche unterfallen.The Restricted invention not to the preferred embodiment described above. On the contrary, modifications of this are conceivable which correspond to the scope of protection the following claims fall under.
So ist es beispielsweise auch denkbar, das erfindungsgemäß ausgebildete Messrohr beidseitig mit je einem an den Anschluss des benachbarten Rohrleitungssystems angepassten Prozessanschluss zu versehen. Darüber hinaus ist es auch möglich, das erfindungsgemäß ausgebildete Messrohr derart in ein bestehendes Rohrleitungssystem zu integrieren, indem der hierfür benötigte axiale Bauraum aus einem durchgehenden Rohrleitungssystem herausgetrennt wird und stattdessen das Messrohr durch Schweißen oder über eine lösbare Muffenverbindung hierin eingesetzt wird.So For example, it is also conceivable that inventively embodied Measuring tube on both sides with one each to the connection of the adjacent piping system adapted process connection to provide. In addition, it is also possible that formed according to the invention To integrate measuring tube into an existing pipeline system by doing this needed axial space separated from a continuous piping system and instead the meter tube is made by welding or via a detachable sleeve joint herein is used.
- 11
- Messrohrmeasuring tube
- 22
- Fließrichtungflow direction
- 33
- Strömungsmediumflow medium
- 44
- Magneteinheitmagnet unit
- 55
- Messelektrodenmeasuring electrodes
- 66
- RohrleitungssystemPiping
- 77
- Isolationsbeschichtung oder -Auskleidunginsulation coating or lining
- 88th
- axialer Mittelbereichaxial the central region
- 99
- axialer Randbereichaxial border area
- 1010
- Prozessanschlussprocess connection
Claims (7)
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE202005020808U DE202005020808U1 (en) | 2005-03-23 | 2005-03-23 | Inductive mass flow meter for process control and pipeline systems has a measurement pipe with a central section that is coated with an insulating layer and end sections that are uncoated to enable its flangeless connection |
Applications Claiming Priority (2)
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DE202005020808U DE202005020808U1 (en) | 2005-03-23 | 2005-03-23 | Inductive mass flow meter for process control and pipeline systems has a measurement pipe with a central section that is coated with an insulating layer and end sections that are uncoated to enable its flangeless connection |
DE102005013469 | 2005-03-23 |
Publications (1)
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