DE4013634C2 - Magnetisch induktiver Durchflußaufnehmer - Google Patents
Magnetisch induktiver DurchflußaufnehmerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen magnetisch-induktiven Durchflußaufnehmer
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei konventionellen Durchflußaufnehmern sind die Elektroden normaler
weise aus einem Metall gefertigt, das gegenüber dem das Meßrohr
durchströmenden Medium chemisch beständig sein muß. Es ist schwie
rig, solche Metallelektroden abgedichtet und isoliert durch die Wand des
Meßrohrs zu führen. Ihre Kosten sind in Anbetracht der vorzusehenden
unterschiedlichen Ausführungsvarianten und der zu verwendenden teuren
Metalle, meist Edelmetalle, hoch. Sie unterliegen oft einem raschen me
chanischen Verschleiß und bilden, wenn Spalte zwischen ihnen und ihrer
Halterung entstehen, Schmutzecken.
Aus der DE 29 50 039 C2 ist bereits ein magnetisch-induktiver Durch
flußaufnehmer bekannt, welcher Meßelektroden aus einem Isolierstoff mit
darin verteilten, pulver- oder faserförmigen Zusätzen aus leitfähigem
Material, insbesondere Graphit, aufweist, wobei die Elektroden so in die
isolierende Auskleidung des Meßrohrs eingebettet sind, daß sie mit der
Auskleidung eine Einheit darstellen. Auf diese Weise wird erreicht, daß
die pulver- oder faserförmigen, elektrisch leitenden Teilchen in der Masse
der isolierenden Auskleidung einen elektrischen Leiter bilden, von dem die
Meßspannung des magnetisch-induktiven Durchflußaufnehmers abgegrif
fen werden kann. Die Elektroden können auf diese Weise chemisch be
ständig ausgestaltet und dauerhaft dicht in das Auskleidungsmaterial
integriert werden. Für die Ausführungsform eines magnetisch-induktiven
Durchflußaufnehmers mit galvanischem Abgriff der Meßspannung ist es
gemäß der DE 29 50 039 C2 vorgesehen, ein Metallnetz mit einem daran
angeschlossenen und nach außen geführten Stromleiterdraht in das Elek
trodenmaterial einzubetten, um die Elektrodenkontaktierung sicherzustel
len. Zur Vermeidung von Kurzschlußbildung zwischen der Elektrode und
dem metallischen Mantel des Meßrohrs ist zwischen Meßrohr und Elek
trode eine Isolierschicht aus einem dielektrischen Kleber und ein an der
Kleberschicht fixiertes, den Meßrohrmantel durchsetzendes, isolierendes
Schutzrohr vorgesehen, welches den nach außen geführten Stromleiter
draht umgibt.
Der magnetisch-induktive Durchflußaufnehmer nach der DE 29 50 039 C2
weist aus den vorstehend genannten Gründen eine aufwendige An
schlußkonfiguration der Elektroden auf, wobei die Kontaktierungsmittel,
nämlich das Metallnetz und der daran angeschlossene Leitungsdraht,
bereits bei der Elektrodenherstellung in die Elektrode integriert werden
müssen. Ein Bruch der nach außen geführten Leitung in der Nähe des in
die Elektrode eingebetteten Metallnetzes macht die Elektrode unbrauch
bar. Eine Reparatur ist bei dem hier betrachteten Elektrodentyp mit homo
gen in das Material der Auskleidung eingebettetem Elektrodenmaterial nur
mit großem Aufwand möglich.
In der US 4 388 834 sind magnetisch-induktive Durchflußmesser offen
bart, bei denen die Kontaktierung der betreffenden Elektroden mit Kon
taktierungsschrauben erfolgen kann. Hierzu ist es jedoch vorgesehen,
daß die Elektroden selbst das Gewinde für die Kontaktierungsschrauben
vorgefertigt enthalten. Hierdurch wird die ohnehin schon aufwendige
Geometrie der Elektroden nach der US 4 388 834 und somit deren Her
stellung noch weiter verkompliziert.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen magne
tisch-induktiven Durchflußaufnehmer der in der DE 29 50 039 C2 erläu
terten Art dahingehend zu verbessern, daß es mit sehr einfachen Mitteln
sichergestellt ist, daß die in den Isolierstoff der Auskleidung eingebettete
Elektrode auf einfache Weise ohne Gefahr der Kurzschlußbildung zwi
schen Elektrode und Meßrohr von außen kontaktierbar ist, wobei im Falle
eines schadhaften Kontaktes Reparatur ohne Zerstörung der Elektrode
möglich ist.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Durchflußaufnehmer ist es nicht erforderlich,
daß die Elektroden bereits mit leitenden Kontaktierungselementen für den
Anschluß externer Leitungen hergestellt werden (vgl. im Gegensatz hier
zu das Drahtnetz mit daran angeschlossenem Leitungsdraht nach dem
Stand der Technik gemäß DE 29 50 039 C2). Das in dem Isolierstoff der
Meßrohrauskleidung ausgebildete Gewinde ist derart positioniert und
gestaltet, daß der Kontaktstift automatisch in das Sackloch unter Her
stellung des elektrischen Kontaktes zur Elektrode eindringt, wenn die
Kontaktierungsschraube mit dem Innengewinde verschraubt wird. Die
Kontaktierungsschraube wird dabei so positioniert, daß sie keinen Kurz
schluß zwischen der Elektrode und metallischen Teilen des Rohrkörpers
bilden kann. Die Kontaktierung der Elektrode mit der Kontaktierungs
schraube kann auf sehr einfache Weise erfolgen. Ein Wechsel der Kon
taktierungsmittel, nämlich der Kontaktierungsschraube mit Kontaktstift,
ist auf ebenso einfache Weise ohne Zerstörung der Elektrode möglich.
Der magnetisch-induktive Durchflußaufnehmer nach der Erfindung kommt
mit einer einfachen Elektrodengeometrie aus, und die Präparation für die
Kontaktierung, nämlich das Vorsehen des Sacklochs und des Gewindes,
können an dem im übrigen fertiggestellten Meßrohr durchgeführt werden,
ggf. am Einbauort des Meßrohrs, und zwar unter Berücksichtigung der
Dimensionen der jeweils zu verwendenden Kontaktierungsschrauben.
Als Material für den Isolierstoff kann ein Kunststoff oder Naturstoff mit
Hartgummicharakteristik gewählt werden, die leicht zu verarbeiten und zu
montieren sind. Als elektrisch leitende Zusätze sind die Zusätze nach Anspruch
3 bevorzugt, weil sie zu einem geringen elektrischen Rauschen
führen. Vorzugsweise besteht das Meßrohr aus Metall, wobei es von
Metallbuchsen durchsetzt ist, welche die Elektroden umschließen.
Die Erfindung wird im Folgenden an einem Ausführungsbeispiel unter
Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt einen Teilquerschnitt durch ein Meßrohr mit einer Meß
elektrode.
Fig. 2 zeigt einen Teilquerschnitt durch ein Meßrohr mit einer Er
dungselektrode.
Das jeweils vorgesehene Meßrohr 2 besteht aus Metall, bevorzugt aus
Chrom-Nickel-Stahl, und ist mit einer inneren Auskleidung 4 aus einem
hartgummiähnlichen Isolierstoff versehen.
In dem Meßrohr 2 nach Fig. 1 befindet sich ein Loch 6, das von einer
Elektrodenbuchse 8 aus Metall durchsetzt ist. Mit einem Umfangsflansch
10 ist die Elektrodenbuchse 8 an dem Meßrohr 2 angeschweißt
(Schweißnaht 12). Ein zylindrischer Bereich 14 der Auskleidung 4 ragt in
die Elektrodenbuchse 8 hinein und umschließt eine Meßelektrode 16 aus
einem Isolierstoff mit elektrisch leitenden Zusätzen, der dem Isolierstoff
der Auskleidung 4 entspricht und mit ihm homogen verbunden ist, bei
spielsweise durch Heißvulkanisation oder Kaltvulkanisation. Der zylin
drische Bereich 14 weist in seinem radial äußeren Ende ein Innengewinde
18 auf, in das eine Kontaktierungsschraube 20 für die Elektrode 16 ein
zuschrauben ist. An der Stirnfläche 22 der Kontaktierungsschraube 20
befindet sich ein Stift 24, der beim Einschrauben der Kontaktierungs
schraube 20 in einem Sackloch 26 der Elektrode 16 geführt ist.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist eine Elektrode 28, deren Material
dem Material der Elektrode 16 entspricht, in die Auskleidung 4 und in ein
Sackloch 30 des Meßrohrs 2 eingelassen.
Claims (4)
1. Magnetisch-induktiver Durchflußaufnehmer mit wenigstens zwei in
einem mit einer Auskleidung (4) aus Isolierstoff versehenen Meßrohr
(2) elektrisch voneinander isoliert angeordneten Elektroden (16), die
aus einem durch elektrisch leitende Zusätze leitend gemachten
Isolierstoff bestehen, wobei die Elektroden (16) über ihre Länge von
dem Isolierstoff der Auskleidung (4) umschlossen, insbesondere
homogen damit verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierstoff der Auskleidung (4) die
jeweilige Elektrode (16) radial nach außen überragt und ein Innenge
winde (18) zur Aufnahme einer mit einem vorderen Kontaktstift (24)
versehenen Kontaktierungsschraube (20) für die Elektrode (16)
aufweist, wobei die jeweilige Elektrode (16) ein radial nach außen
offenes Sackloch (26) zur Aufnahme des Kontaktstiftes (24) der
Kontaktierungsschraube (20) aufweist.
2. Magnetisch-induktiver Durchflußaufnehmer nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß der Isolierstoff ein Kunststoff oder Natur
stoff mit Hartgummicharakteristik ist.
3. Magnetisch-induktiver Durchflußaufnehmer nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Zusätze aus
Graphit bestehen.
4. Magnetisch-induktiver Durchflußaufnehmer nach einem der vorherge
henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßrohr (2)
aus Metall besteht und von die Elektroden (16) umschließenden
Metallbuchsen (8) durchsetzt ist.
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1990
- 1990-04-27 DE DE19904013634 patent/DE4013634C2/de not_active Expired - Fee Related
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Owner name: ABB AG, 68309 MANNHEIM, DE |
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