DE3915160C2 - Elektromagnetischer Durchflußmesser - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Durchflußmesser.

Ein herkömmlicher elektromagnetischer Durchflußmesser arbeitet nach den Faraday'schen Gesetzen der elektromagne­ tischen Induktion und wandelt eine Durchflußrate für ein durch ein Meßrohr fließendes leitendes Fluid in eine elek­ trisches Signal um. Unterschiedliche Durchflußmesser wurden als elektromagnetische Durchflußmesser dieser Art bekannt.

Im allgemeinen umfaßt ein Meßrohr dieses Typs ein unmagne­ tisches metallenes Meßrohr, das an seinen beiden Enden Rohrverbindungsflansche aufweist, um so in einen mittleren Wegabschnitt entlang eines Rohres, durch das ein zu messendes Fluidium fließt, eingefügt zu werden, ein iso­ lierendes Leinen (Beschichtung), welches aus isolierendem Material, wie beispielsweise Teflon oder Gummi hergestellt und so ausge­ bildet ist, daß es die Innenfläche des Meßrohres überdeckt, ein Paar Erregerspulen, die im wesentlichen in Form eines Sattels gewunden sind, und so angeordnet werden, daß sie senkrecht die äußere Oberfläche des Meßrohres einschließen, um dabei ein magnetisches Feld in einer Richtung zu erzeu­ gen, die senkrecht zu der Richtung des Fluids, das durch das Meßrohr fließt, steht, ein Paar Elektroden, die in Elektrodenmontageabschnitten eingeführt und fixiert werden, welche Elektrodeneinführungslöcher aufweisen, die jeweils in Abschnitten der Wandung des Meßrohres sich gegenüber­ liegend ausgebildet sind, und die sich in einer Richtung gegenüberliegende Flüssigkeitskontaktenden aufweisen, welche senkrecht zu den Richtungen des Fluids und des durch die Erregerspulen erzeugten Feldes liegen, und ein zylin­ drisches Gebäude, das um das Meßrohr herum angeordnet ist, um die Erregerspulen zu überdecken.

Wie bekannt ist, wird ein derartiges Meßrohr in einem mitt­ leren Wegabschnitt eines Rohres, durch das ein zu messendes Fluid fließt, eingefügt, indem die zuvor beschriebenen Flansche jeweils an Seitenflanschen des Rohres über Bolzen und Muttern und ähnlichem befestigt und fixiert werden. Wenn eine leitendes, zu messendes Fluid durch ein durch die Erregerspulen erzeugtes magnetisches Feld fließt, so wird eine elektromotorische Kraft in dem Fluid erzeugt. Die elektromotorische Kraft wird dann durch die Elektroden extrahiert, um die Durchflußrate des durch das Meßrohr fließenden Fluids zu messen.

Insbesondere bei dem zuvor beschriebenen elektromagneti­ schen Durchflußmesser wird vorgeschlagen, eine vollständige geschweißte Struktur zu erhalten, indem eine Vereinfachung einer Anordnung vorgeschlagen wird. Gemäß dieser Struktur wird ein Gehäuse, das so ausgestaltet ist, daß es ein Meßrohr umgibt, an ringförmigen Randabschnitten oder ähnlichem, die sich von den Innenflächen der Rohrver­ bindungsflansche aus erstrecken, angeschweißt und fixiert. Mit dieser Struktur kann das Gehäuse aus einer Metallplatte gefertigt werden, so daß die Kosten reduziert werden können, und die Steifigkeit vergrößert werden kann. Werden Rohrverbindungsflansche in Abhängigkeit von einem Rohr ausgewählt, so ist diese Struktur für die Massenproduktion insofern vorteilhaft, da andere Bauteile oder ähnliches standardisiert werden können. Zusätzlich wird diese Struktur nicht leicht durch Bolzen, Muttern oder ähnliches zur Verbindung von Flanschen an einem Rohr beeinflußt, und ein Freiraum zur Unterbringung von Erregerspulen, deren Monta­ gebändern und ähnlichem, die an der äußeren Fläche eines Meßrohres befestigt werden, kann bis zu einem gewissen Grad sichergestellt werden.

Bei einem elektromagnetischen Durchflußmesser der oben beschriebenen vollständig geschweißten Struktur wird eine übermäßige Konzentration der Belastung lokal in dem Gehäuse und den ringförmigen Randabschnitten oder ähnlichem zur Montage des Gehäuses während eines Rohrverbindungszeitraumes zur Verbindung der Flansche an beiden Enden des Meßrohres mit den Fluidrohrflanschen aufgrund einer äußeren Kraft bewirkt, wobei dadurch ein Problem mit der Festigkeit ent­ steht. Selbst Beschädigungen und ähnliches dieser Bestand­ teile können auftreten. Eine Konzentration der Belastung während dieses Rohrverbindungszeitraumes ist deutlich bei Abschnitten der ringförmigen Randabschnitte sichtbar, die sich von den Flanschen aus erstrecken und als Gehäusever­ bindungsabschnitte dienen, und dann treten starke Krümmun­ gen an den Verbindungsabschnitten zwischen den Randab­ schnitten und dem Gehäuse auf.

Aus diesem Grunde entsteht das Bedürfnis nach Gegenmaßnahmen zur Reduzierung der Konzentration der Belastung.

Um die Festigkeit an den Verbindungsabschnitten zwischen den Randabschnitten und dem Gehäuse sicherzustellen, sind der Flansch, die ringförmigen Randabschnitte, das Gehäuse und ähnliche Teile des Meßrohres in herkömmlicher Weise ausgebildet, um eine Dicke mit ausreichendem Spielraum zur Verfügung zu stellen. Bei einer derartigen herkömmlichen Struktur jedoch kann eine Konzentration der Belastung an den Verbindungsabschnitten zwischen den Randabschnitten und dem Gehäuse nicht vermieden werden. Um dies zu vermeiden, muß jede Komponente dicker und größer gestaltet werden. Eine derartige Zunahme der Dicke liefert Probleme; bei­ spielsweise wird der gesamte elektromagnetische Durchfluß­ messer schwerer und teurer.

Um des weiteren zu vermeiden, daß Wärmeeinflüsse während des Schweiß-/Fixiervorganges des ringförmigen Randabschnittes an dem Gehäuse nicht auf einen isolierenden Leinen übertragen werden, ist es gewünscht, die Randabschnitte so auszubilden, daß deren Dicke so gering wie möglich wird. Unter Berücksichtigung der Festigkeit wird die Dicke des Gehäuses herkömmlicherweise vergrößert, um die Struktur zu verstärken, und dann werden die zuvor beschriebenen Proble­ me offensichtlich. Unter Berücksichtigung dieser Verhält­ nisse hat sich ein Bedürfnis entwickelt, Gegenmaßnahmen zu finden, mit deren Hilfe obige Konzentration der Belastung reduziert wird.

Aus der US-PS 4,722,231 ist ein elektromagnetischer Durch­ flußmesser mit einem keramischen Meßrohr bekannt. Dabei werden gemäß einem Ausführungsbeispiel L-förmige Klammern mittels Bolzen an den Innenflächen von Flanschen des Meß­ rohres angeschraubt. Zwischen einem Paar von Klammern, die an gegenüberliegenden Flanschen des Meßrohres befestigt sind, werden rechteckige Trageplatten fest gehalten. Diese Trageplatten wiederum weisen daran angeordnete Erregerspulen auf, welche im montiertem Zustand das Meßrohr umgeben. Ein Gehäuse wird schließlich auf diese Konstruktion aufge­ setzt. Dabei ist in einem Ausführungsbeispiel vorgesehen, das Gehäuse mittels eines Bolzens an die Trageplatte zu befestigen.

Die JP 61-283 824 offenbart die Verbindung zwischen einem Flansch und einem Leiter. Durch die spezielle Ausgestaltung der Oberfläche des Leiters soll die von außen einwirkende Kraft besser verteilt und die Beanspruchung gemindert werden.

Schließlich ist noch aus der EP 0 120 145 B1 ein Meßwert­ aufnehmer für magnetisch-induktive Durchflußmeßgeräte be­ kannt. Dabei ist ein keramisches Meßrohr in einem Gehäuse befestigt. Das Gehäuse besteht aus zwei ringförmigen Gehäuseteilen, die an einem Ende jeweils einen Rohrverbindungsflansch bilden und an ihrem anderen Ende jeweils einen Rand aufweisen und durch ein an diesen Rändern anlie­ gendes Rohrstück miteinander verbunden sind. Die Gehäuse­ teile weisen im Querschnitt U-Form auf, wobei jeweils auf einem Schenkelende dieses U's das Rohrstück aufliegt.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen elek­ tromagnetischen Durchflußmesser bereitzustellen, bei dem eine Konzentration der Belastung vermieden wird, wobei dessen Gewicht und Kosten gering sind.

Um obige Aufgaben bzw. Ziele zu erreichen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein elektromagnetischer Durchfluß­ messer vorgeschlagen, mit: einem Meßrohr, das erste und zweite Enden sowie Innen- und Außenflächen aufweist, einem Paar Erregerspulen zur Erzeugung eines magnetischen Feldes, das senkrecht zur Flußrichtung eines durch das Meßrohr fließenden Fluids ausgerichtet ist, einem ersten Rohrver­ bindungsflansch mit Innen- und Außenflächen, der mit dem ersten Ende des Meßrohres an dessen Außenflächen verbunden ist, einem zweiten Rohrverbindungsflansch mit Innen- und Außenflächen, der mit dem zweiten Ende des Meßrohres an dessen Außenfläche verbunden ist, einem Paar ringförmiger Randabschnitte, die sich jeweils in einer bestimmten Höhe von den Innenflächen des ersten und zweiten Flansches erstreckend, als von den Flanschen getrennte Bauteile ausgebildet und in ringförmigen Nuten der Flansche 3 befestigt sind, und einem Gehäuse, das die Außenfläche des Meßrohres umgibt und derart an den ringförmigen Randab­ schnitten befestigt ist, daß es nicht in direktem Kontakt mit den Flanschen ist, wobei das Gehäuse eine Dicke aufweist, die geringer ist als die Dicke der ringförmigen Randab­ schnitte, an denen das Gehäuse befestigt ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden das Meßrohr, die Flansche, das Gehäuse und die Randabschnitte des elektro­ magnetischen Durchflußmessers, die mechanisch beansprucht werden, als Modell gebildet, und eine Analyse einer doppel­ zylindrischen Struktur, bestehend aus dem Meßrohr und dem Gehäuse wird mittels Belastungsberechnungen, basierend auf einer endlichen Elementenmethode, d. h. finiten Elementme­ thode (FEM), durchgeführt. Als Resultat dessen erstrecken sich die ringförmigen Randabschnitte jeweils von den Flan­ schen aus, um dabei eine größere Dicke als die des Gehäuses aufzuweisen. Die Gestalt der Randabschnitte und die Dicke des Gehäuses werden so gewählt, daß die Konzentration der Belastung, die auf den Verbindungsabschnitten zwischen den Randabschnitten und dem Gehäuse fokussiert wurde, verteilt wird, um dabei die notwendige und zufriedenstellende Fe­ stigkeit der Verbindungsabschnitte zu sichern. Da zusätz­ lich das Gehäuse aus einer dünnen Platte hoher Elastizität gebildet wird, und die Dicke der Platte minimiert wird, können das Gewicht des gesamten elektromagnetischen Durch­ flußmessers, wie auch die Kosten dafür, reduziert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 eine vergrößerte Ansicht eines Randabschnittes und einen vergrößerten Schnitt eines Hauptteiles gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 einen Graphen, der eine Belastungsverteilung in axialer Richtung eines Rohres zeigt;

Fig. 3 und 4 einen Querschnitt eines Hauptteiles bzw. eine schematische Seitenansicht des elektromagnetischen Durchflußmessers;

Fig. 5 einen Graphen, der eine Beziehung zwischen einem maximalen Belastungswert und einem Verhältnis der Randdicke zur Gehäusedicke zeigt, und

Fig. 6 und 7 einen vergrößerten Querschnitt eines Hauptteiles sowie eine Belastungsver­ teilung eines herkömmlichen elektromagnetischen Durchflußmessers.

Die Fig. 1 bis 4 zeigen einen elektromagnetischen Durch­ flußmesser gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Eine schematische Anordnung des elektromagneti­ schen Durchflußmessers wird im weiteren genauer unter Be­ zugnahme auf die Fig. 3 und 4 beschrieben.

Das Bezugszeichen 1 bezeichnet ein Meßrohr, das aus einem unmagnetischen metallischen Material, wie beispielsweise nicht-rostendem Stahl, gefertigt ist. Ein Paar rechtwinklig zylindrischer Elektrodenmontageabschnitte 2 (von denen nur einer gezeigt ist) sind an zentralen Abschnitten der äuße­ ren Oberfläche des Meßrohres 1, und zwar in dessen Längs­ richtung ausgebildet, um sich von gegenüberliegenden Posi­ tionen nach außen zu erstrecken. Ein Paar Rohrverbindungs­ flansche 3 sind an den äußeren Oberflächenabschnitten der beiden Enden des Meßrohres 1 ausgebildet, um das Meßrohr 1 in einem Rohr (nicht gezeigt) einfügen zu können, durch das ein zu messendes Fluidum fließt. Eine isolierende Beschich­ tung 4 aus Teflon, Gummi oder ähnlichem, ist über die ge­ samte innere Oberfläche des Meßrohres 1 sowie die äußeren Oberflächen der Flansche 3, aufgebracht. Die Beschichtung 4 erstreckt sich zu den Innenwandflächen von Elektroden­ einführungslöchern (nicht gezeigt), durch die ein Paar Elektroden 5 (von denen nur eine gezeigt ist), eingeführt wird. Die Elektroden 5 erstrecken sich bei den Elektroden­ montageabschnitten 2 in das Meßrohr, um sich dabei gegen­ überzuliegen und weisen Flüssigkeitskontaktenden auf, die sich in senkrechter Richtung zur Flußrichtung des Fluids gegenüberliegen.

Bezugszeichen 6 bezeichnet ein Paar Erregerspulen (von denen nur eine gezeigt ist), die im wesentlichen in der Form eines Sattels gewunden, und so angeordnet sind, daß sie senkrecht die äußere Oberfläche des Meßrohres 1 umgeben, um dabei ein Magnetfeld in senkrechter Richtung zur Flußrichtung des Fluids zu erzeugen. Das Elektrodenpaar 5 ist so gestaltet, daß es jeweils den Erregerspulen 5 in der Richtung des durch diese erzeugten magnetischen Feldes und der Flußrichtung des Fluids gegenüberliegt, so daß eine elektromotorische Kraft, die in dem leitenden Fluid erzeugt wird, extrahiert wird, um die Durchflußrate des Fluids, das durch das Meßrohr 1 fließt, zu messen.

Bezugszeichen 10 bezeichnet ein zylindrisches Gehäuse, das die äußere Oberfläche des Meßrohres 1 umgibt, und eine Spulenkammer bildet, indem es die Erregerspulen 6 (dies beinhaltet auch interne Bauteile, wie beispielsweise Montage­ bänder) überdeckt. Das zylindrische Gehäuse 10 dient zusätzlich als Gehäuseteil des elektromagnetischen Durch­ flußmessers. In dieser Ausführungsform ist das zylindrische Gehäuse 10 so ausgebildet, daß Schweißkantenabschnitte von im wesentlichen halbzylindrischen Gehäuseteilen 10a und 10b überlappen und durch Verschweißen aneinander befestigt werden (siehe Fig. 4). Es ist zu bemerken, daß das Bezugs­ zeichen 7 in Fig. 4 einen Anschlußkasten (oder Konverter) bezeichnet, der an einem oberen zentralen Abschnitt des Gehäuses 10 angeordnet ist, und mit dem sich zu den Erreger­ spulen 6 erstreckende Drähte oder ähnliches, verbunden werden. Der Boden des Anschlußkastens 7 ist ebenfalls mittels Schweißen an dem Gehäuse 10 befestigt. Ringförmige Randabschnitte 11 erstrecken sich jeweils in vorbestimmter Höhe von den Oberflächen der Flansche 3. Zusätzlich sind rechtwinklige Flanschteile 2a (von denen nur eines gezeigt ist) auf den äußeren Oberflächen der Elektrodenmontageab­ schnitte 2 ausgebildet, so daß das Gehäuse 10 an den Rand­ abschnitten 11 und den Flanschteilen 2a angeschweißt und befestigt ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt der zuvor beschrie­ bene elektromagnetische Durchflußmesser das Meßrohr 1, welches das Paar Rohrverbindungsflansche 3 an beiden Enden aufweist, und das zylindrische Gehäuse 10, das so angeordnet ist, daß es die äußere Oberfläche des Meßrohres 1 derart umgibt, daß es das Paar Erregerspulen 6 bedeckt, die an der äußeren Oberfläche des Meßrohres 1 gegenüberliegend ange­ ordnet sind, und daß das Gehäuse 10 an den ringförmigen Randabschnitten 11, die sich von der Innenfläche der Flan­ sche 3 erstrecken, angeschweißt und befestigt ist. Die vorliegende Erfindung ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke jedes ringförmigen Randabschnittes 11 zur Befestigung des Gehäuses 10 größer ausgewählt wird als die des Gehäuses 10, und zwar basierend auf einer Festigkeits­ analyse gemäß der endlichen Elementenmethode "FEM" (Finite Element Method), der unlängst große Beachtung gewidmet wurde, und die in den Fig. 1 und 2 gezeigt wird.

Im speziellen werden bei dem zuvor beschriebenen elektromagnetischen Durchflußmesser Komponenten, auf die eine mechanische Kraft einwirkt, wie beispielsweise das Meßrohr 1, die Flansche 3, das Gehäuse 10 und die ringförmigen Randabschnitte 11, als Modelle ausgebildet, und die auf der Kräfteberechnung basierende Analyse wird durch eine endliche Elementenmethode durch­ geführt, unter Verwendung einer Doppelstruktur des Meßrohres und des Gehäuses. Basierend auf dem Ergebnis der Be­ rechnung werden die Form der Randabschnitte 11 und die Dicke des Gehäuses 10 genau ausgewählt, um Belastungen, die auf Verbindungsabschnitte zwischen den Randabschnitten 11 und dem Gehäuse 10 konzentriert waren, zu verteilen, d. h. die Dicke jedes Randabschnittes 11, der sich von der jeweiligen Flanschseite 3 erstreckt, wird so vorbestimmt, daß sie größer ist, als die des Gehäuses 10, das an dem Rand­ abschnitt 11 angeschweißt ist, um dabei eine notwendige und zufriedenstellende Festigkeit zu erzielen. Da das Gehäuse 10 aus einer dünnen Platte hoher Elastizität hergestellt ist, um die Dicke des Gehäuses basierend auf der zuvor beschriebenen Anordnung zu minimieren, können zusätzlich durch die vorliegende Erfindung Gewicht und Kosten des gesamten elektromagnetischen Durchflußmessers reduziert werden.

Der elektromagnetische Durchflußmesser gemäß der vorlie­ genden Erfindung wird mit einem in den Fig. 5 und 6 gezeigten herkömmlichen elektromagnetischen Durchflußmesser verglichen. Gemäß der herkömmlichen Struktur wird ein dickes Gehäuse 10 an jedem Randabschnitt 11 angeschweißt und befestigt, dessen Dicke wiederum minimiert ist, um Wärme­ leitungseinflüsse beim Schweißen des Gehäuses 10 zu ver­ meiden. Wenn die Festigkeitsanalyse dieser Struktur mit Hilfe der zuvor beschriebenen endlichen Elementenmethode wie in Fig. 6 ersichtlich, durchgeführt wurde, war bestä­ tigt, daß eine einen Wert von 12,9 kp/mm² (ein maximaler Belastungswert σz max) erreichende Belastung lokal und übermäßig auf den Randabschnitt 11 auf der Flanschseite 3 konzentriert war, und demzufolge konnte eine Beschädigung erfolgen. Da in diesem Fall die Berechnungsmodelle für die Belastungsanalyse auf der endlichen Elementenmethode ba­ sierten, wurden ein Flansch 3, die ringförmigen Randab­ schnitte 11 und das Gehäuse 10 aus einem SS41, Walzstahl für allgemeine Strukturen (JIS G 3101) gefertigt, und ein Meßrohr 1 wurde aus SUS304, leichtkalibrierten rostfreien Stahlrohren für herkömmliche Rohre (JIS G 3448), hergestellt. In diesem Fall wurden die Durchmesser eines Meßrohres 1 mit einer Nominalgröße von 300 mm vorbestimmt, sowie mit einer Verbindungsstruktur und einem Konzessionsdruck, der einer Druckeinteilung JIS20K entspricht. Die Belastungs­ analyse wurde durchgeführt, indem äußere Kräfte, die auf das Meßrohr 1 und die Flansche 3 wirkten, eine Kraft Fp, die radial im Inneren des Meßrohres 1 aufgrund dessen inneren Druckes wirkte, und einer Klemmkraft Fg einer Rohrdichtung, berechnet wurden.

Die Erfinder führten unterschiedliche Untersuchungen aus, die auf den Resultaten der Belastungsberechnungen gemäß der zuvor beschriebenen endlichen Elementenmethode basierten. Als Resultat dessen wurde bestätigt, daß, wenn die Dicke und Gestalt des Randabschnittes 11 in Vergleich mit dem Gehäuse 10 eingestellt wurde, und das Gehäuse 10 aus einer Stahlplatte einer Dicke t von 2,3 mm gefertigt wurde, um eine bestimmte Elastizität aufzuweisen, so nahm der maximale Belastungswert σz max auf 8,5 kp pro mm² zu, das heißt, um etwa 2/3 des Wertes der herkömmlichen Struktur, und die Belastung wurde über das Gehäuse 10 und den Randabschnitt 11 verteilt. Mit anderen Worten wurde bestätigt, daß, wenn

"Gehäusedicke < Randabschnittdicke",
so war die maximale Belastung groß, wohingegen bei
"Gehäusedicke < Randabschnittdicke",

so war die maximale Belastung klein. Diese Tendenz kann beispielsweise einfach durch den Graph der Fig. 5 verstan­ den werden, der eine Beziehung zwischen dem Belastungswert (σ_z) und einem Verhältnis der Randabschnittdicke (T) zur Gehäusedicke (t) zeigt. Die in Fig. 7 gezeigten Werte werden als Berechnungsresultat erhalten, wenn lediglich der Rohrdurchmesser nach Art der in Fig. 5 gezeigten herkömm­ lichen Strukture oder ähnlichem auf eine nominale Größe von 250 mm abgeändert wird. Aus diesen Daten ist ebenfalls erkennbar, daß, wenn die Randabschnittdicke größer als die Gehäusedicke wird, die zuvor beschriebene außerordentliche Belastungskonzentration wesentlich effektiver vermieden werden kann.

Bei dieser Ausführungsform wird die Dicke des Randab­ schnitts 11 auf 4,5 mm festgelegt; dessen sich vom Flansch 3 erstreckende Länge auf 13 mm; und die Dicke t des Gehäuses auf 2,3 mm. Die Struktur eines Verbindungsabschnittes, der bei dieser Ausführungsform verschweißt wird, ist ein wenig unterschiedlich von der beim in Fig. 5 gezeigten herkömmlichen Gehäuse, wo der am Gehäuse 10 mit 4 mm anzu­ schweißende Randabschnitt 11 eine Dicke von 2 mm aufweist, und am Flansch 3 eine Erstreckungslänge von 6 mm hat. Der Grund liegt darin, daß der verschweißte Verbindungsab­ schnitt des Gehäuses 10 vom Flansch 3 separiert ist, um eine Wärmeleitung durch den Randabschnitt 11 zu minimieren. Zusätzlich ist das Gehäuse 10 geformt, um einfach an dem Randabschnitt 11 angeschweißt werden zu können.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die zuvor beschriebene Ausführungsform beschränkt. Formen und Strukturen der jeweiligen Komponenten des elektromagneti­ schen Durchflußmessers können modifi­ ziert werden. Beispielsweise können bei der zuvor beschrie­ benen Ausführungsform die ringförmigen Randabschnitte 11 so beschaffen sein, daß sie sich jeweils von der inneren Ober­ fläche der Flansche 3 derart erstrecken, daß ringförmige Teile aus Metallrohren, oder jene, die durch Biegen gurt­ ähnlicher Platten mittels Rollens gebildet werden, in ring­ förmigen Nuten der Flansche 3 angeschweißt bzw. befestigt werden. Insbesondere wenn die gurtähnlichen Platten ver­ wendet werden, können die jweiligen Komponenten mit hoher Präzision in bezug auf die Dicke, die Länge und ähnliches des Randabschnittes 11 gebildet und die Kosten reduziert werden. Zusätzlich eignet sich diese Struktur hervorragend für Verarbeitung und Zusammenbau. Auf dies ist die vorlie­ gende Erfindung jedoch nicht beschränkt.

Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform werden die ringförmigen Teile bei Ausbildung der ringförmigen Rand­ abschnitte 11 in die ringförmigen Nuten der Flansche 3 eingepaßt und damit verschweißt, und deren Verbindungsflächen mit dem Gehäuse 10 werden dann zu einer vorbestimmten Gestalt geformt. Gestalt und ähnliches der zuvor beschriebenen ringförmigen Randabschnitte werden in Übereinstimmung mit dem Wert für die Belastung auf die Randabschnitte 11 genau festgelegt. Es ist zusätz­ lich einfach zu verstehen, daß die Dicke des Gehäuses 10 geeignet entsprechend der Festigkeit der Randabschnitte 11 gewählt wird.

Wie zuvor beschrieben, umfaßt gemäß der vorliegenden Erfindung der elektromagnetische Durchflußmesser ein Meßrohr mit einem Paar Rohrverbindungsflanschen an seinen beiden Enden und ein zylindrisches Gehäuse, das um die äußere Oberfläche des Meßrohres herum gegenüberliegend angeordnet ist, um ein Paar Erregerspulen an der äußeren Oberfläche des Meßrohres zu überdecken und das an ringförmigen Randabschnitten, die sich von den Innenflächen der Flansche hervor erstrecken, angeschweißt und befestigt ist. Die Dicke jedes ringförmi­ gen Randabschnittes wird, basierend auf einer Belastungs­ analyse gemäß einer endlichen Elementenmethode, größer gewählt als die des Gehäuses. Anstelle einer einfachen Anordnung kann eine geeignete Kräfteverteilung erreicht werden, indem eine flanschseitige Randabschnittsform und eine Gehäusedicke gewählt wird, die einen notwendigen und ausreichenden Widerstand gegen eine Belastung während eines Rohrverbindungszeitraumes liefert, wobei dadurch die her­ kömmlichen Probleme, wie beispielsweise eine Beschädigung aufgrund exzessiver, konzentrierter Belastung eliminiert werden. Zusätzlich hat die vorliegende Erfindung den Vor­ teil, daß ein leichtgewichtiger, billiger elektromagnetischer Durchflußmesser realisiert werden kann, indem die Dicke des Gehäuses reduziert wird.

Claims (3)

1. Elektromagnetischer Durchflußmesser mit:

• - einem Meßrohr (1), das erste und zweite Enden sowie Innen- und Außenflächen aufweist,
• - einem Paar Erregerspulen (6) zur Erzeugung eines magnetischen Feldes, das senkrecht zur Flußrich­ tung eines durch das Meßrohr (1) fließenden Fluids ausgerichtet ist,
• - einem ersten Rohrverbindungsflansch (3) mit Innen- und Außenflächen, der mit dem ersten Ende des Meßrohres (1) an dessen Außenflächen verbunden ist,
• - einem zweiten Rohrverbindungsflansch (3) mit Innen- und Außenflächen, der mit dem zweiten Ende des Meßrohres (1) an dessen Außenfläche verbunden ist,
• - einem Paar ringförmiger Randabschnitte (11), die sich jeweils in einer bestimmten Höhe von den Innenflächen des ersten und zweiten Flansches (3) er­ streckend, als von den Flanschen (3) getrennte Bauteile ausgebildet und in ringförmigen Nuten der Flansche (3) befestigt sind, und
• - einem Gehäuse (10), das die Außenfläche des Meß­ rohres (1) umgibt und derart an den ringförmigen Randabschnitten (11) befestigt ist, daß es nicht in di­ rektem Kontakt mit den Flanschen (3) ist, wobei das Gehäuse (10) eine Dicke aufweist, die geringer ist als die Dicke der ringförmigen Rand­ abschnitte (11), an denen das Gehäuse (10) befestigt ist.

2. Elektromagnetischer Durchflußmesser nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine isolierende Beschichtung (4), die an der Innenfläche des Meßrohres (1) angeord­ net ist.

3. Elektromagnetischer Durchflußmesser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierende Beschich­ tung (4) des weiteren an der Außenfläche der Rohrver­ bindungsflansche (3) angeordnet ist.