DE2104394A1

DE2104394A1 - Induktive Durchflußmeßvorrichtung für strömende Medien

Info

Publication number: DE2104394A1
Application number: DE19712104394
Authority: DE
Inventors: Broder 3401 Settmarshausen; Kiene Wilfried 3514 Hedemünden; Grosch Hermann 3400 Göttingen Ketelsen
Original assignee: Fischer and Porter GmbH
Current assignee: Fischer and Porter GmbH
Priority date: 1971-01-30
Filing date: 1971-01-30
Publication date: 1972-08-17
Also published as: DE2104394C3; DE2104394B2

Description

Induktive Durchflußmeßvorrichtung für strömende Medien Die Erfindung bezieht sich auf eine induktive Durchflußmeßvorrichtung für strömende Medien mit einem magnetischen Rückschluß für die Feldspulen, die ein ein Meßrohr mit Elektroden durchsetzendes Magnetfeld erzeugen.
Bei induktiven Durchflußmeßvorrichtungen hängt bekanntlich die Große der Signalspannung U im wesentlichen von der magnetischen Feldstärke B und der Strömungsgeschwindigkeit v des elektrisch leitfähigen Mediums ab. Um eine ausreichend hohe, gegenüber Störsignalen verhältnismäßig große Signalspannung U zu erhalten, ist es erforderlich, dem hier anwendbaren Faraday'schen Induktionsgesetz entsprechend hohe magnetische Feldstärken aufzubringen. Zur Vergrößerung der magnetischen Feldstärke B in Bezug zur elektrischen Durchflutung der Feldspulen sind vielfach eisenhaltige Rückschlüsse für die Magnetfeldlinien außerhalb eines durchströmten Meßrohres aus uniagnetischem Werkstoff um dieses angeordnet. Auf diese Weise kann bei ausreichend hoher Induktion eine Begrenzung der Erregerßtröme für die Feldspulen zwecks Begrenzung der Verlustwärine auf vertretbare Weise erreicht werden. Außerdem ist durch den eisenhaltigen Rückschluß eine definierte, von außen nicht ungewollt beeinflußbare elektrische Flußverteilung erreicht.
Es sind induktive Durchflußmeßvorrichtungen mit zwei symmetrisch zur Elektrodenachse um das innen isolierte Meßrohr angeordnete sattelförmige Feldspulen bekannt, bei denen innerhalb der Spulenöffnung ein das unmagnetische Meßrohr umgebender geblechter Rückschluß angeordnet ist, der entweder aus einem um die Feldspulen und das Meßrohr gewickelten Bandkern oder aus einem in gleicher Weise geschichteten, aus stumpf aneinanderstoßenden geraden Kernteilen besteht.
Wegen der Abmessungen der sattelförmigen Feldspulen kann der geblechte Rückschluß nicht überall dem Meßrohr möglichst gleich nahe angeordnet werden, so daß durch unvermeidliche große Luftabstände eine unerwünschte Schwächung des magnetischen Rückflusses erfolgt. Da ferner der Magnetfluß in den großen Querschnitt des Bandkernes oder der geschichteten Kernteile aus-und eintritt, aind Wirbelströme und eine Zonensättigung in den inneren Lagen des Bandkernes bzw. der Kernteile unvermeidlich, was bei üblicher Wechselstromerregung zu verfälschenden Oberwellen im Magnetfluß und daiit im Meßsignal führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei induktiven Durchflußießvorrichtungen der eingangs genannten Art einen ungeschwächten Magnetischen Rückfluß mit einfachen Mitteln zu erreichen sowie Wirbelstrombildung und Zonensättigung zu verringern oder 11 nagnetischen Rückschluß zu unterbinden.
Die Lösung der Aufgabe gelingt nach der Erfindung dadurch, daß die Feldspulen innerhalb des Meßrohres gehalten in einen hErtbaren Isolierkdrper iit darin fein verteilten nagnetischen Leitmitteln hohlraumfrei eingebettet sind, so daß die ringförmige Innenwand des Isolierkörpers mit den dem Rohrinnern zugewandten Innenflächen der Feldspulen bündig abschließt und die Elektroden den Isolierkörper durchdringen.
Es sind somit weder Elechzuschnitte noch Werkzeuge zu ihrer Herstellung erforderlich und es ist eine einfachere Festigung möglich, wobei die Feldspulen im wesentlichen von den sie einbettendem Isolierkörper gehalten werden können. Ein weiterer Vorteil besteht darin, für das Meßrohr normalen ferromagnetischen Werkstoff verwenden zu können.
Eine besonders einfache und sichere Fertigung läßt sich mit einem bekannten Isolierkörper aus härtbarem Gießharz mit Eisenpulver durch bekanntes Einschleudern der ungehärteten Mischung in das Meßrohr vornehmen, wosu vorteilhafterweise sattelförmige Feldspulen innerhalb des Meßrohres in einem gewissen radialen Abstand von der Meßrohrinnenfläche gehalten sind. Die ringförmig eingeschleuderte Mischung bettet die Feldspulen von drei Seiten ein und hält sie nach dem üblichen Aushärten unverrückbar fest.
Ein besonders einfach aus handelsüblichen ferromagnetischen Rohren, Flanschringen leicht durch Verschweißen herstellbares Meßrohr mit sattelförmigen Feldspulen und Isolierkörper ist in der Zeichnung scheiatisch gezeigt und nachfolgend erläutert.
Ein Mittelrohrstück 3 mit angeschweißten, nach innen vorragenden Ringflanschen 2 an beiden Stirnseiten nimmt die in radialen Abstand von der zylindrischen Innenwand gehaltenen beiden sattelförmigen Feldspulen 4 auf. In dem Zwischenraum zwischen Feldspulen und Innenwand sowie Ringflanschinnenseite wird vorzugsweise im bekannten Einschleuderverfahren eine flüssige oder breiige bekannte Mischung aus härtbarem Kunstharz und feinverteilt Eisenpulver lückenlos so eingebracht, daß die sylindrische Innenfläche des so gebildeten ferromagnetischen hoherkörpers 5 bündig mit den Innenflächen der Feldspulen abschließt.
Nach dem Aushärten der Mischung hält der Isolierkörper 5 die Feldspulen 4 unverrückbar fest. Vorteilhafterweise werden danach die nedseitigen Flanschrohre 1, deren Innendurchmesser höchstens so groß wie der Innendurchmesser des Isolierkörpere ist, fluchtend mit den Flanschringen 2 verschweißt.
Im Mittelrohrstück 3 in bekannter Weise angeordnete Elektroden 6 durchdringen das Mittelrohrstück 3 isoliert, den Ferromagnetischen Isolierkörper 5 sowie eine Isolierauskleidung 7 und sind damit in kontakt mit dem das Meßrohr durchströmenden Medium.
Die Isolierungskleidung 7 bezweckt, daß das entstehende Signal durch die Flanschrohre 1 nicht kurzgeschlossen wird und daß diese gegen chemische Einflüsse des Mediums geschützt sind. Die Isolierauskleidung 7 kann aus Gießharz im Schleuderverfahren aufgebracht werden.
5 Patentansprüche 1 Figur

Claims

Patentansprüche 1Induktive Durchflußmeßvorrichtung für strömende Redien mit einem magnetischen Rückschluß für die Feldapulen, die ein ein Mehrohr mit Elektroden durchsetzendes Magnetfeld erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldspulen (+) innerhalb des Meßrohres (1 bis 3) gehalten in einen härtbaren Isolierkörper (5) mit darin fein verteilten magnetischen Leitmitteln hohlraumfrei eingebettet sind, so daß die ringförmige Innenwand des Isolierkörpers (5) mit den dem Rohrinnern zugewandten Innenflächen der Feldspulen (4) bündig abschließt und die Elektroden (6) den Isolierkörper (5) durchdringen.
2. Durchflußmeßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sattelförmige Feldspulen (4) in eine Mischung (5) aus härtbarem Gießharz mit Eisenpulver eingebettet sind.
3. Durchflußmeßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Neßrohr aus einem den Isolierkörper (5) samt Feldspulen (4) aufnehmenden Mittelrohrstück (3) besteht, das an beiden Stirnseiten mit nach innen ragenden Rigflanschen (2) verbunden ist, mit denen innen isolierte Flanschrohre (1) fluchtend verbunden sind, deren Innendurch-Messer höchstens so groß wie der Innendurchmesser des Isolierkörpers (5) ist.
4. Durchflußmeßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in das Mittelrohrstück (3) mit den in radialem Abstand gehaltenen Feldspulen (4) der Isolierkörper (5) in flüssigem oder pastenförmigen Zustand eingeschleudert und darin formfest gemacht ist.
5. Durchflußmeßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßrohr aus ferromagnetischem Werkstoff besteht.

L e e r s e i t e