DE9408085U1 - Meßfühler - Google Patents
MeßfühlerInfo
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
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- G01F1/684—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow
-
- G—PHYSICS
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- G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
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Description
♦ 4
Meßfühler
Die Neuerung betrifft einen Meßfühler zur Durchflußüberwachung
eines strömenden Mediums nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Meßfühler zur Durchflußüberwachung sind aus den Schriften
DE 3213902 Al oder DE 3713981 Al bekannt. Diese Schriften
befassen sich insbesondere mit der Konstruktion des Meßsystems. Über besondere Konstruktionsmerkmale, wie sie
z. B. für überlange Meßsysteme oder für den Einsatz in explosionsgefahrdeten Bereichen erforderlich sind, geben
diese Schriften keine Hinweise.
Die Durchflußuberwachung strömender, insbesondere explosiver
Medien, macht Meßfühler erforderlich, deren konstruktive
Längen 100 mm überschreiten und die aus einer metallisch geschlossenen Membran gegenüber dem Medium
bestehen müssen.
Meßfühler der in Frage stehenden Art sind in der Regel
einteilig aus einem homogenen Werkstoff hergestellt, sie bilden gegenüber dem Medium eine homogene, metallische
Membran. Für eine zuverlässige Funktion solcher Systeme ist es erforderlich, daß der zylindrisch ausgebildete
Meßstift des Meßfühlers mit hoher Genauigkeit gefertigt ist. Diese Genauigkeit bezieht sich insbesondere auf die
Wandungsstärke der Meßspitze, die mit hoher Toleranz von mindestens 0,005 mm konstant gehalten werden muß. Bei dieser
hohen Genauigkeit führen Bohrungen, die bei einer Meßgehäuselänge von über 100 mm als Tiefenbohrung ausgeführt
sein müssen, zu erheblichen Kosten.
Aufgabe der Neuerung ist es, einen überlangen Meßfühler
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu realisieren, der kostengünstig gefertigt werden kann, und eine sichere
und homogene, vorzugsweise metallische Membran gegenüber dem Medium aufweist.
Diese Aufgabe wird durch die in dem "Palbnrliiispruch I
genannten Merkmale gelöst.
Die Verwendung neuerer Technologien zum Zusammenfügen
von metallischen Teilen, wie dies z. B. durch Laserschweißen möglich ist, führt zu hochqualitativen
metallischen Verbindungen, die im Gegensatz zu konventionellen Methoden eine hohe Korrosionsbeständigkeit aufweisen,
insbesondere auch deshalb weil aufgrund der hohen Genauigkeit dieses Verfahrens keine Zusatzmittel für die
Herstellung der Schweißverbindung erforderlich sind. Die miteinander zu verbindenden Teile werden hochgenau und
spaltfrei ineinander gefügt. Der Laserstrahl wird auf diese Stoßverbindung einjüstiert und verschmilzt beide
Teile miteinander. Vorteil dieses Verfahrens ist, daß auf kleinstem Raum sehr hohe Energie zum Verschmelzen
der metallischen Teile zur Verfügung steht, so daß die Gesamterwärmung des Teils auf ein Minimum reduziert
ist. Dies ist in dem gegebenen Fall von besonderer Bedeutung, weil in dem an den Schaft anzuschweißenden Meßteil
die Meßspitze mit dem bereits eingebauten Meßsystem integriert ist. Aufgrund der Eigenschaften des Meßsystems
ist eine Temperaturbelastung, die 100° C wesentlich überschreitet,
nicht zulässig. Um diese Temperaturbegrenzung einzuhalten, ist das Meßsystem innerhalb des Meßstiftes
mit einem gut wärmeleitenden Füllstoff aufgefüllt. Als
zusätzliche Schutzmaßnahme ist in Richtung des Kabelausgangs oberhalb des Meßsystems eine Keramikmasse in das Meßteil
eingefüllt, die hochtemperaturbeständig ist, und gleichzeitig das in den Meßstift eingebaute Meßsystem vor zu
hoher Wärmebeanspruchung schützt. Das unter Schutzgas ausgeführte Schweißverfahren hat insbesondere den großen
Vorteil, daß die Verschmelzung der beiden Metallgrenzen in sehr kurzer Zeit erfolgt, so daß, wie z. B. bei Edelstahlen
bekannt, die oberflächliche Karbidbildung, die einen Angriff für die Korrosion darstellt, unterbunden
ist. Gleichzeitig ist die Oberfläche dieser Schweißverbindung auf ein Minimum reduziert, so daß bei gleichzeitig
hoher Festigkeit eine minimale Korrosionsanfälligkeit dieser Verbindung gewährleistet ist. Von besonderer
Bedeutung ist bei dieser Konstruktion, daß Meßteil Und Schaftteil vermittels einer Passung ineinander gefügt
sind. Dadurch ist sichergestellt, daß mechanische Kräfte, die durch die Strömung auf das Meßteil ausgeübt werden,
nicht auf die Schweißverbindung einwirken, sondern großflächig über die Passung abgefangen sind, und dadurch eine
durch mechanische Beanspruchung induzierte Korrosion nicht stattfinden kann. Diese mechanische Stabilität kann auch
dadurch erreicht werden, daß Meßteil und Schaftteil vor dem Verschweißen miteinander verschraubt sind. Diese Verschraubung
ist insbesondere bei Kunststoffen vorteilhaft. Bei Metallen hat hingegen eine genaue Passung größere
Vorteile, weil sie beide Teile miteinander spannungsfrei
verbindet, während ein Gewinde immer eine Mindestvorspannung haben muß und somit an der Stoßstelle beider
Teile zu erhöhter Oberflächenspannuhg führt.
Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Neuerung näher erläutert.
Der Meßfühler besteht nach Figur 1 aus einem Befestigungsteil
2 mit Einschraubgewinde 3, einem Schaftteil 1, und
einem Meßteil 4. Befestigungsteil 2 und Schaftteil 1 bestehen
aus einem einteilig aus Metall gefertigten Teil, das Meßteil 4 weist an seinem dem Medium zugewandten Teil
eine Meßspitze 5 auf, in die ein Meßsystem 6 eingebaut ist. Diese beiden Teile sind über eine Passung 9 ineinandergefügt
und auf ihrem Zylinderumfang an der Stoßstelle 10 mit einer Schweißnaht metallisch miteinander
verbunden. Die elektrischen Anschlüsse 7 des Meßsystems sind zum Kabelausgang 11 des Meßfühlers herausgeführt.
Zur Wärmedämmung ist ein Keramikblock 8 aus Gießkeramik vorgesehen. Der freie Inne'nraum des Schaftes wird nach
Ausführung des Schweißvorganges mit einem Kunstharz aufgefüllt. Figur 2 zeigt eine graphische Darstellung des
Meßfühlers.
Claims (4)
1. Meßfühler zur Durchflußüberwachung eines strömenden
Mediums, der ein Befestigungsteil, ein Schaftteil und ein Meßteil aufweist, der gefertigt ist aus einem
in eine Wandung einschraubbaren oder aufflanschbaren Meßgehäuse, das an seinem Meßteil einen in die Strömung
hineinragenden, zylindrisch ausgebildeten Meßstift aufweist, der nur zum Innenraum des Meßgehäuses
weisend geöffnet ist, und der mit der Innenwandung des Meßstiftes in wärmeleitenden Kontakt gebrachte
elektrische Funktionselemente enthält, wobei die elektrischen Funktionselemente aus mindestens zwei
Temperaturmeßelementen und mindestens einem Heizelement oder einem ersten TemperatUrmeßelement und
einem zweiten TemperatUrmeßelement, welches durch einen erhöhten Eigenstrom direkt geheizt ist, bestehen,
mit Funktionselementen, die auf einen Träger aufgebracht sind, der in den zylindrischen Teil des
in die Strömung hineinragenden Meßstiftes von innen eingeschoben ist, gekennzeichnet durch die Kombination
der Merkmale:
a) Der Meßteil,bestehend aus einem Teilschaft und dem
Meßstift sind passend in den Schaftteil eingeschoben .
b) Meßteil und Schaftteil sind an ihrer Stoßfuge auf dem äußeren Zylinderumfang durch Metallverschmelzung
ohne Zusatzmittel zusammengeschweißt.
c) Das Meßsystem ist vor Ausführung des Schweißvorganges
in den Meßstift eingebracht.
2. Meßfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler aus Metall gefertigt ist.
3. Meßfühler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor Ausführung des Schwexßvorganges
eine wärmebeständige Keramikmasse in den Meßteil eingebracht ist.
4. Meßfühler nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßteil und der Schaft über ein
Gewinde zusätzlich miteinander verbunden sind.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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DE9408085U1 true DE9408085U1 (de) | 1994-07-28 |
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DE19949408085 Expired - Lifetime DE9408085U1 (de) | 1994-05-17 | 1994-05-17 | Meßfühler |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE9408085U1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19610885A1 (de) * | 1996-03-20 | 1997-09-25 | Ferdinand Dipl Ing Wind | Wärmeübergangsmeßgerät |
WO2012004117A1 (de) * | 2010-07-08 | 2012-01-12 | Endress+Hauser Flowtec Ag | Messaufnehmer eines thermischen durchflussmessgeräts zur ermittlung des durchflusses eines mediums durch ein messrohr und verfahren zu dessen herstellung |
DE102013204470A1 (de) | 2013-03-14 | 2014-09-18 | Ferdinand Wind | Wärmeübergangsmessgerät |
-
1994
- 1994-05-17 DE DE19949408085 patent/DE9408085U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19610885A1 (de) * | 1996-03-20 | 1997-09-25 | Ferdinand Dipl Ing Wind | Wärmeübergangsmeßgerät |
DE19610885B4 (de) * | 1996-03-20 | 2005-07-07 | Wind, Ferdinand, Dipl.-Ing. | Wärmeübergangsmeßgerät |
WO2012004117A1 (de) * | 2010-07-08 | 2012-01-12 | Endress+Hauser Flowtec Ag | Messaufnehmer eines thermischen durchflussmessgeräts zur ermittlung des durchflusses eines mediums durch ein messrohr und verfahren zu dessen herstellung |
DE102013204470A1 (de) | 2013-03-14 | 2014-09-18 | Ferdinand Wind | Wärmeübergangsmessgerät |
DE102013204470B4 (de) * | 2013-03-14 | 2017-02-09 | Ferdinand Wind | Wärmeübergangsmessgerät |
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