DE3011464A1

DE3011464A1 - Messwertaufnehmer fuer eine induktive durchflussmesseinrichtung

Info

Publication number: DE3011464A1
Application number: DE19803011464
Authority: DE
Inventors: Shigetada Dipl Ing Matsushita
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1979-03-27
Filing date: 1980-03-25
Publication date: 1980-10-16
Also published as: JPS55128156A

Description

Meßwertaufnehmer für eine induktive Durchflußmeßeinrich-
tung Die Erfindung bezieht sich auf einen Meßwertaufnehmer für eine induktive Durchflußmeßeinrichtung, bestehend aus einer zylindrischen Eintauchsonde, welche die ein magnetisches Streufeld erzeugende Erregerwicklung und die Meßelektroden zum Abgriff einer Potentialdifferenz im Fließstoff als Funktion von dessen Fließgeschwindigeit enthält.
Derartige Eintauchsonden werden hauptsächlich zur Messung der Fließgeschwindigkeit und zur Errechnung des Durchflusses eines Fließstoffs in Rohrleitungen größeren Durchmessers eingesetzt. Sie werden so eingebaut, daß die Mittelachse des Sondenkörpers quer zur Strömungsrichtung verläuft. Bei bekannten Meßwertaufnehmern dieser Bauart ist die Erregerwicklung mit ihrer Achse parallel oder koaxial zur Mittelachse der Eintauchsonde in dieser angeordnet. Die Meßelektroden sind als metallische Flächenelemente auf gegenüberliegenden Seiten der Mantelfläche des Sondenkörpers auf gleicher Höhe angebracht und durch im Innern des Sondenkörpers verlaufende Leitungen anschließbar.
Der Sondenkörpertbesteht bei bekannten Ausführungen im wesentlichen aus einem gegen chemische und/oder mechanische Angriffe des Fließstoffs resistenten Kunststoff, beispielsweise Gießharz. Die Nachteile dieser Bauform bestehen darin, daß insbesondere in der Umgebung der Meßelektroden Undichtigkeiten auftreten können, so daß eindringender Fließstoff die Anschlußleitungen und die Erregerwicklung angreifen kann. Die Gefährdung durch Rißbildung wird auch dadurch erhöht, daß im Bereich der in dem Sondenkörper eingebetteten Erregerwicklung dieser eine geringere mechanische Festigkeit aufweist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Meßwertaufnehmer in Form einer zylindrischen Eintauchsonde so zu verbessern, daß bei möglichst einfachem und fertigungstechnisch günstigem Aufbau Undichtigkeits- und mechanische Festigkeitsprobleme weitgehend vermindert werden.
Eine Lösung der Aufgabe wird darin gesehen, daß die Erregerwicklung mit ihrer Achse senkrecht zur Längsachse der Eintauchsonde in deren Sondenkörper angeordnet ist und daß die Meßelektroden mit Abstand in axialer Richtung angeordnete, als Ringelektroden ausgebildete Teile des Sondenkörpers sind.
Es besteht somit die Möglichkeit, die Elektroden als Ringelektroden auszubilden, die sich einfacher herstellen und mit dem Sondenkörper verbinden lassen und zur Erhöhung von dessen mechanischer Festigkeit beitragen.
Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß der Sondenkörper aus drei koaxial Ubereinandergeschobenen Rohren besteht, von denen das innere Rohr aus nichtmagnetischem Metall an seinem unteren Ende geschlossen ist und die mit ihrer Achse senkrecht zur Rohrachse angeordnete und festgelegte Erregerwicklung umschließt, das mittlere Rohr aus elektrisch isolierendem Werkstoff mit seinem unteren Rand in einem vorgegebenen Abstand vom unteren Rohrende des inneren Rohrs endet und das äußere Rohr aus nichtmagnetischem Metall mit seinem unteren Rand in einem vorgegebenen Abstand vom unteren Rohrende des mittleren Rohrs endet und daß die in den Fließstoff eintauchenden Teile des inneren und des äußcren Rohrs die Meßelektroden bilden.
Eine derartige Eintauchsonde läßt sich sehr einfach herstellen, ihre mechanische Festigkeit ist sehr groß, Undichtigkeiten können nicht auftreten.
Die räumliche Zuordnung von Erregerwicklung und Meßelektroden ist so zu treffen, daß der Abgriff der Potentiale an Stellen unterschiedlicher magnetischer Flußdichte erfolgt. Dies läßt sich durch entsprechende Formgebung leicht erreichen.
Zur Erläuterung der Erfindung ist in den Figuren 1 und 2 ein Ausführungsbeispiel der Eintauchsonde eines erfindungsgemäßen Meßwertaufnehmers in zwei Schnitten dargestellt und im folgenden beschrieben.
Figur 1 zeigt im Schnitt den unteren Teil einer Eintauchsonde, deren Sondenkörper 1 aus drei übereinandergeschobenen Rohren 2, 3 und 4 besteht.
Das innere Rohr 2 ist an seinem unteren Ende geschlossen und besteht aus nichtmagnetischem Stahl. In seinem Innern ist der das elektromagnetische Streufeld erzeugende Elektromagnet in Form einer auf einen Eisenkern 5 aufgebrachten Erregerwicklung 6 angeordnet, die über die Zuleitungen 7 an eine Wechselstromquelle anzuschließen ist.
Die Erregerwicklung 6 ist so ausgerichtet, daß ihre Achse a-a' senkrecht zu der Längsmittelachse b-b' des Sondenkörpers 1 verläuft; sie ist in dieser Lage durch ein Vergußmaterial 8 fixiert.
über das innere Rohr 2 ist ein mittleres Rohr 3 aus elektrisch isolierendem Werkstoff geschoben, derart, daß sein unterer Rand 9 in einem vorgegebenen Abstand h1 vom unteren geschlossenen Rohrende des inneren Rohrs 2 endet.
über das mittlere Rohr 3 ist ein äußeres Rohr 4, ebenfalls aus nichtmagnetischem Stahl, geschoben, welches mit seinem unteren Rand 10 in einem vorgegebenen Abstand h2 vom unteren Rand 9 des mittleren Rohrs 3 endet.
Die Meßelektroden 11 und 12 werden hier durch Abschnitte des inneren Rohrs 2 und des äußeren Rohrs 4 gebildet, die durch das mittlere Rohr 3 elektrisch voneinander isoliert sind. Die mit dem Fließstoff in Berührung stehende Außenfläche des inneren Rohrs 2 in dem das geschlossene Rohrende umfassenden Abschnitt h1 ist die eine Elektrode 11, die Außenfläche des äußeren Rohrs 4 die andere Elektrode 12.
Die Meßelektroden 11 und 12 sind somit im axialen Abstand h2 senkrecht zur Strömungsrichtung S des Flienstoffs angeordnet, die zwischen ihnen auftretende Potentialdifferenz der in dem Fließstoff durch das elektromagnetische Streufeld induzierten Spannung ist der Fließgeschwindigkeit proportional.
Figur 2 zeigt einen um 90 ° versetzten Längsschnitt durch dieselbe Eintauchsonde. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
2 Patentansprüche 2 Figuren

Claims

Patentansprüche 1. Meßwertaufnehmer für eine induktive Durch:ilu2meßeinrichtung, bestehend aus einer zy'indrischon Eintauchsonde, welche die oin elektromagnetisches Stroufelci orzeugende Erregerwicklung und die Meßelektroden zum lbgriff einer Potentialdifferenz im Fließstoff als Funktion von dessen Fließgeschwindigkeit enthält, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Erregerwicklung (6) mit ihrer Achse (a-a') senkrecht zur Längsachse (b-b') des Sondenkörpers (1) der Eintauchsonde angeordnet ist und daß die Meßelektroden (11, 12) mit einem Abstand (h2) in axialer Richtung angeordnete, als Kingelektroden ausgebildete Teile des Sondenkörpers sind.
2. Neßwertaufnehmer nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Sondenkörper (1) der Eintauchsonde aus drei koaxial übereinandergeschobenen Rohren (2, 3, 4) besteht, von denen das innere Rohr (2) aus nichtmagnetischem Metall an 3Cinem unteren Ende geschlossen ist und die mit ihrer Achse (a-a') senkrecht zur Rohrachse (b-b') angeordnete und festgelegte Erregerwicklung (6) umschließt; das mittlere Rohr (3) aus elektrisch isolierendem Werkstoff mit seinem unteren Rand (9) in einem vorgegebenen Abstand (h1) vom unteren Rohrende des inneren Rohrs (2) endet; das äußere Rohr «4) aus nichtmagnetischem Werkstoff mit seinem unteren Rand (10) in einem vorgegebenen Abstand (h2) vom unteren Rohrende (9) des mittleren Rohrs (3) endet und daß die in den Fließstoff eintauchenden Teile des inneren und des äußeren Rohrs (2, 4) die Meßelektroden (11, 12) bilden.