DE2040682A1 - Tubular inductive flow meter - Google Patents

Tubular inductive flow meter

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Description

Rohrförmiger induktiver Durchflußmesser Die Erfindung bezieht sich auf einen rohrförmigen induktiven Durchflußmesser mit magnetfelderzeugenden Erregerspulen und zwei senkrecht zur Magnetfeldrichtung diametral zueinander angeordneten Elektroden, die mit dem durchströmenden elektrisch leitenden Medium in Berührung kommen, wobei der Durchflußmesser in eine Rohrleitung lösbar eingefügt ist.Tubular Inductive Flowmeter The invention relates to on a tubular inductive flow meter with magnetic field generating excitation coils and two electrodes arranged diametrically to each other perpendicular to the direction of the magnetic field, which come into contact with the electrically conductive medium flowing through, wherein the flow meter is releasably inserted into a pipeline.

Bei den bekannten Durchflußmessern dieser Art wird ein unmagnetisches, innen elektrisch isoliertes und mit zwei diametral gegenüberliegenden Elektroden bestücktes Trägerrohrstück mit den magnetfelderzeugenden Erregerspulen belegt. Das unmagnetische Trägerrohrstück hat stirnseitig Flansche, die mit Gegenflanschen der Rohrleitung verschraubt sind.In the known flow meters of this type, a non-magnetic, electrically isolated inside and with two diametrically opposed electrodes equipped support pipe section with the magnetic field generating excitation coils. That The non-magnetic support pipe section has flanges on the face side, which are connected to the counter flanges of the Pipe are screwed.

Durch die Notwendigkeit, solche unmagnetische Trägerrohrstücke aus teuerem Chrom-Nickel-Stahl vorsehen zu müssen und diese an die nach den jeweiligen Drücken und Normvorschriften erforderlichen Rohrleitungen mit ihren Gegenflanschen anpassen zu müssen, verteuern sich die Geräte beträchtlich, was auch eine ausreichende Lagerhaltung erschwert.Due to the need to make such non-magnetic support pipe pieces having to provide expensive chrome-nickel steel and these to the according to the respective Pressures and standard regulations required pipelines with their counter flanges Having to adapt, the devices become considerably more expensive, which is also sufficient Storage made difficult.

Insbesondere bei Durchflußmessern für große Nennweiten sind die Spulenköpfe der Erregerspulen so angeordnet, daß in Rohrlängsachse gesehen der magnetische Rückfluß über einen Luftspalt und die magnetisch leitfähigen angrenzenden Gegenflansche der Rohrleitung und die Zuganker erfolgt, was zu einer Magnetisierung dieser Teile und damit zur Wirbelstrombildung mit entsprechenden Wirbelstromverlusten führt. Außerdem beeinträchtigen diese Teile auch das Magnetfeld der Erregerspule der für sich auf dem Prüfstand geeichten Meßgeräte in unkontrollierbarer Weise.Particularly in the case of flow meters for large nominal widths, the coil heads the excitation coils are arranged so that the magnetic return flux is seen in the longitudinal axis of the pipe Via an air gap and the magnetically conductive adjacent counter flanges of the Pipeline and the tie rod takes place, resulting in magnetization this Parts and thus leads to the formation of eddy currents with corresponding eddy current losses. In addition, these parts also affect the magnetic field of the excitation coil for measuring instruments calibrated on the test bench in an uncontrollable manner.

Bei zwar nur relativ geringer Beeinträchtigung der Magnetfeldstärke können nur relativ geringe Form- und Lageänderung der Magnetfeldlinien durch diese Teile, die insbesondere durch Streulinien hervorgerufenen und auf dem Prüfstand abgeglichenen transformatorischen Störspannungen so stark verändert werden, daß Fehlmessungen auftreten, bzw. ein Abgleich eines angeschlossenen Kompensationsverstärkers nicht mehr möglich ist.With only a relatively small impairment of the magnetic field strength can only cause relatively small changes in shape and position of the magnetic field lines Parts, in particular caused by scatter lines and put to the test balanced transformer interference voltages are changed so much that Incorrect measurements occur or an adjustment of a connected compensation amplifier is no longer possible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, induktive Durchflußmesser ohne solche Trägerrohrstücke mit Flanschen zu ermöglichen, bei denen eine Beeinträchtigung des Magnetfeldes der Erregerspule und das Auftreten von Wirbelströmen verhindert wird.The invention is based on the object of inductive flow meters without allowing such support pipe pieces with flanges, in which an impairment of the magnetic field of the excitation coil and the occurrence of eddy currents will.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt nach der Erfindung dadurch, daß ein rohrförmiges, aus ringförmigen Magnetblechen geschichtetes, von den Elektroden durchdrungenes Blechpaket in am Innenumfang angeordneten Längsnuten die achsparallelen Teile der Erregerspulen aufnimmt, daß die Spulenköpfe radial außerhalb der Innenbohrung des Blechpaketes liegen und mit einer Abschirmanordnung versehen sind und daß das Blechpaket mitsamt den Spulenköpfen sowie deren Abschirmanordnungen und den Elektrodenschäften in einem rohrförmig gestalteten Kunstharzteil angeordnet ist. Das rohrförmig gestaltete Kunstharzteil mit dem Blechpaket, den Erregerspulen mit den Abschirmanordnungen und den Elektroden ist als Baueinheit zwischen die sie radial überragenden Gegenflansche der Rohrleitung eingebracht und durch die Gegenflansche anpressende durchgehende Zuganker an die Gegenflansche dicht angedrückt gehalten.This object is achieved according to the invention in that a tubular, layered from ring-shaped magnetic sheets, from the electrodes penetrated laminated core in longitudinal grooves arranged on the inner circumference, the axially parallel Parts of the excitation coils accommodates that the coil heads radially outside the inner bore of the laminated core and are provided with a shielding arrangement and that the Laminated core including the coil heads as well as their shielding arrangements and the electrode shafts is arranged in a tubular synthetic resin part. The tubular shaped Synthetic resin part with the laminated core, the excitation coils with the shielding arrangements and the electrodes are as a structural unit between the opposing flanges protruding radially from them of the pipeline and through the counter flanges pressing through Tie rods are held tightly pressed against the mating flanges.

Zum leichteren Einpassen und Ausrichten kann das rohrförmig gestaltete tunstharzteil mit durchbrochenen Flanschen versehen sein, die von den durchgehenden Zugankern beanspruchungslos durchdrungen sind.For easier fitting and alignment, the tubular shaped Synthetic resin part provided with openwork flanges be that of the continuous tie rods are penetrated without stress.

Unter einem rohrförmig gestalteten Kunstharzteil ist dabei zu verstehen, daß innen ein zylinderförmiger Durchlaß mit dem Rohrleitungsinnendurchmesser entsprechendem Durchmesser vorgesehen ist, wogegen die äußere Kontur des Kunstharzteils kreisförmig oder eckig ausgeführt sein kann entsprechend der Form des Blechpaketes, der Spulenköpfe der Erregerspulen und deren Abschirmanordnungen. Die Form des Kunstharzteiles ist mit einfachen Mitteln und schnell den Erfordernissen entsprechend im Gießverfahren an die jeweiligen Rohrleitungen angepaßt herstellbar.A tubular synthetic resin part is to be understood here as that inside a cylindrical passage with the pipe inner diameter corresponding Diameter is provided, whereas the outer contour of the synthetic resin part is circular or can be made angular according to the shape of the laminated core, the coil heads the excitation coils and their shielding arrangements. The shape of the resin part is with simple means and quickly according to the requirements in the casting process can be produced adapted to the respective pipelines.

Eine besonders günstige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die beiden Spulenköpfe am Umfang von je einem an das Blechtpaket grenzenden gewickelten Rohrkern und stirnseitig von je einem an diesen grenzenden geschichteten Ringkern eingefaßt sind. Da somit die Erregerspulen auch an den Spulenköpfen nach außen gegen magnetisierbare benachbarte Konstruktionsteile (Rohrleitung, Zuganker u.a.) abgeschirmt sind, bleibt das Magnetfeld formstabil.A particularly favorable embodiment of the invention consists in that the two coil heads on the circumference of each adjoin the sheet metal package wound tubular core and on the front side of each one layered adjacent to these Toroidal core are bordered. Since the excitation coils are also attached to the coil heads externally against magnetizable neighboring construction parts (pipeline, tie rods etc.) are shielded, the magnetic field remains dimensionally stable.

Das Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung im Längsschnitt schematisch dargestellt und nachfolgend erläutert.The embodiment of the invention is shown in the drawing in longitudinal section shown schematically and explained below.

Zwischen die Gegenflansche la und 2a zweier Rohrleitungsteile 1 und 2 aus ferromagnetischem Material ist ein rohrförmig gestaltetes Kunstharzteil 4 eingefügt, gegen das stirnsei-tig durch Zuganker 3 aus Stahl, die die Gegenflansche durchdringen, die Gegenflansche 1a, 2a angepreßt sind.Between the counter flanges la and 2a of two pipeline parts 1 and 2 made of ferromagnetic material is a tubular synthetic resin part 4 inserted against the front side by means of tie rods 3 made of steel, which form the counter flanges penetrate, the counter flanges 1a, 2a are pressed.

In das Kunstharzteil 4 mit zylinderförmigem Innendurchlaß, aus dem die Elektroden 10 ragen, und beliebiger äußerer Kontur ist ein geschichtetes rohrförmiges Blechpaket 5 eingebettet. Die Elektrodenschäfte durchdringen die Wand des Blechpaketes und des Kunstharzteiles nach außen. In Längsnuten des Blechpaketes 5 sind Erregerspulen mit ihren rohrachsparallelen Teilen eingebettes. Ihre Spulenköpfe 6, 7, 8, 9 sind in radialer Richtung aus dem Bereich der Innenbohrung gebracht und im rohrförmig gestalteten Kunstharzteil eingebettet.In the synthetic resin part 4 with a cylindrical inner passage from which the electrodes 10 protrude, and any outer contour is a layered tubular Laminated core 5 embedded. The electrode shafts penetrate the wall of the laminated core and the resin part to the outside. In the longitudinal grooves of the laminated core 5 are Excitation coils with their parts parallel to the tube axis. Your coil ends 6, 7, 8, 9 are brought out of the area of the inner bore in the radial direction and embedded in the tubular synthetic resin part.

Um eine Formbeeinflussung des Magnetfeldes durch die Gegenflansche la, 2a und die Zuganker 7 auszuschließen, werden die Spulenköpfe 6, 7, 8, 9 nach außen magnetisch abgeschirmt. Die Spulenköpfe 6 und 7 sind hierzu am Umfang von einem an das Blechpaket 5 angrenzenden gewickelten Rohrkern 11 und stirnseitig von einem an diesen angrenzenden geschichteten Ringkern 12 aus magnetisierbarem Material eingefaßt und die gesamte Anordnung in das Kunstharzteil eingegossen.To influence the shape of the magnetic field through the counter flanges la, 2a and the tie rods 7 exclude, the coil heads 6, 7, 8, 9 after magnetically shielded outside. The coil heads 6 and 7 are for this purpose on the circumference of a wound tube core 11 adjoining the laminated core 5 and on the end face of an adjoining layered toroidal core 12 made of magnetizable material edged and cast the entire arrangement in the synthetic resin part.

Dabei ist es aus räumlichen und Abschirmungsgründen besonders vorteilhaft, den Rohrkern 11 und den nutenlosen, gleiche radiale Abmessungen wie das genutete Blechpaket 5 aufweisenden Ringkern 12 am äußeren Umfang bündig aneinandergrenzen zu lassen. Somit ist auch der magnetische Rückfluß an den Spulenköpfen weitgehend räumlich festgelegt und gegen äußere Einflüsse unempfindlich.For spatial and shielding reasons, it is particularly advantageous the tubular core 11 and the grooved, same radial dimensions as the grooved Laminated core 5 having toroidal core 12 are flush with one another on the outer circumference allow. Thus, the magnetic return flow at the coil heads is also largely spatially defined and insensitive to external influences.

Claims (2)

Patentansprüche Claims X Rohrförmiger induktiver Durchflußmesser mit magnetfelderzeugenden Erregerspulen und zwei senkrecht zur Magnetfeldrichtung diametral zueinander angeordneten Elektroden, die mit dem durchströmenden elektrisch leitenden Medium in Berührung kommen, wobei der Durchflußmesser in eine Rohrleitung lösbar eingefügt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein -rohrförmiges, aus ringförmigen Magnetblechen geschichtetes, von den Elektroden (10) durchdrungenes Blechpaket (5) in am Innenumfang angeordneten lJängsnuten die achsparallelen Teile der Erregerspulen aufnimmt, daß die Spulenköpfe (6, 7, 8, 9) radial außerhalb der Innenbohrung des Blechpaketes liegen und mit einer Abschirmanordnung (11, 12) versehen sind und daß das Blechpaket mitsamt den Spulenköpfen sowie deren Abschirmanordnungen und den Elektrodenschäften in einem rohrförmig gestalteten Kunstharzteil (4) angeordnet ist.X Tubular inductive flow meter with magnetic field generating Excitation coils and two diametrically opposed to each other perpendicular to the direction of the magnetic field Electrodes that are in contact with the electrically conductive medium flowing through come, wherein the flow meter is releasably inserted into a pipeline, thereby characterized that a tubular, layered from ring-shaped magnetic sheets, The laminated core (5) penetrated by the electrodes (10) is arranged on the inner circumference lJängsnuten accommodates the axially parallel parts of the excitation coils that the coil heads (6, 7, 8, 9) lie radially outside the inner bore of the laminated core and with a Shielding arrangement (11, 12) are provided and that the laminated core together with the coil heads as well as their shielding arrangements and the electrode shafts in a tubular shape Resin part (4) is arranged. 2. Durchflußmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Spulenköpfe (6, 7 bzw. 8, 9) am Umfang von je einem an das Blechpaket (5) grenzenden gewickelten Rohrkern (11) und stirnseitig von je einem an diesen grenzenden geschichteten Ringkern (12) eingefaßt sind und die gesamte Anordnung in den rohrförmig gestalteten Kunstharzteil (4) eingebettet ist. 2. Flow meter according to claim 1, characterized in that the two coil heads (6, 7 or 8, 9) on the circumference of one each on the laminated core (5) bordering wound tubular core (11) and at the end of each one bordering on these layered toroidal core (12) are enclosed and the entire arrangement in the tubular designed synthetic resin part (4) is embedded. 3, Durchflußmesser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrkern (11) und der nutenlose, gleiche radiale Abmessungen wie das Blechtpaket (5) aufweisende Ringkern (12) am äußeren Umfang bündig aneinandergrenzen. 3, flow meter according to claim 2, characterized in that the Tube core (11) and the slotless, same radial dimensions as the sheet metal package (5) having toroidal core (12) are flush with one another on the outer circumference. L e e r s e i t eL e r s e i t e
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