DK159335B - Elektromagnetisk gennemstroemningsmaaler - Google Patents

Description

DK 159335 B

Opfindelsen angår en elektromagnetisk gennemstrømningsmåler med et målerør af elektrisk isolerende materiale, med et magnetsystem, som har en magnetspoleanordning, et åg for den magnetiske tilbageløbsvej og på hver af de to over for hin-5 anden liggende sider af målerøret radialt inden for magnet-spoleanordningen en polsko, og med to måleelektroder, som er anbragt mellem polskoene.

Ved en kendt gennemstrømningsmåler af denne art (EU-OS 0 080 535) er et af keramisk materiale bestående målerør ved 10 begge ender forsynet med en flange. Hver polsko ligger op til en magnetspole, hvis akse står radialt og vinkelret på måleelektrodernes akse. Et stålhus, som optager målerøret i en boring under radial forspænding, tjener magnetsystemet som magnetisk tilbageløbsvej.

15 Ved en sådan konstruktion rager magnetsystemet radialt betydeligt ud over målerørets flange. Dette giver forholdsvis store ydre dimensioner. Desuden hindrer magnetspolerne i mange tilfælde gennemførelsen af spændbolte, som tjener til at fastspænde gennemstrømningsmåleren mellem flangerne af to 20 tilslutningsrør. Beliggenheden og antallet af sådanne spændbolte er foreskrevet af den til enhver tid anvendte norm.

Endvidere kendes en elektromagnetisk gennemstrømningsmåler (DE-OS 14 98 482), ved hvilken fire spoler er anbragt i et plan vinkelret på elektroderne på indbyrdes over for hinan-25 den liggende sider af målerøret og aksialt på begge sider af elektroderne. Disse spoler gennemtrænges af kerner, som ved enderne er forbundet med hinanden ved hjælp af åg. På denne måde fås i kernernes frie område mellem spolerne en øvre og nedre magnetpol. I krav 4 er der nævnt, at en spole lagt om-30 kring røret ved siden af elektroderne. Hvordan magnetsystemet da skal se ud, er ikke belyst.

Ved andre elektromagnetiske gennemstrømningsmålere (DE-OS

2

DK 159335 B

14 73 073, DE-OS 23 37 189) opnås en radial magnetfeltkomponent ved hjælp af skævvikling af en i øvrigt koaksial spole. Dette fører til aksialt betydeligt forlængede apparater.

Desuden opstår der større spredningsfelter. Der kræves meget 5 plads for magnetisk uvirksomme amperevindinger.

Formålet med opfindelsen er at angive en elektromagnetisk gennemstrømningsmåler af den i indledningen beskrevne art, som under i øvrigt ens forhold har mindre dimensioner, og som hindrer anbringelsen af spændbolte i betydelig mindre 10 grad.

Denne opgave løses ifølge opfindelsen ved, at magnetspolean-ordningen er dannet af en med målerøret koaksial, polskoene omgivende magnetspole, og at polskoene på den ene side på over for hinanden liggende endesider af magnetspolen over 15 radialafsnit står i forbindelse med åget.

Ved denne konstruktion forløber en eneste magnetspole koak-sialt med målerøret. Der kan derfor anbringes et tilstrækkeligt antal vindinger ved forholdsvis lille radial udstrækning. Den specielle forbindelse af polskoene med åget sik-20 rer, at trods den tangentielt viklede magnetspole forløber det virksomme magnetiske felt radialt gennem målerøret. Den ringere radiale udstrækning giver også kortere veje i den magnetiske vej. Dette fører til lavere magnetiske spændingsfald og til en mindre temperaturafhængighed af jernets per-25 meabilitet. Da gennemstrømningsmåleren alt i alt har ringe radiale dimensioner - i de fleste tilfælde behøver diameteren af en ved målerør sædvanlig flange ikke eller kun uvæsentligt at blive overskredet - kan spændbolte anbringes i vilkårlig stilling rundt om gennemstrømningsmåleren. Især 30 kan magnetsystemet og den samlede gennemstrømningsmåler anbringes fuldstændig radialt inden for spændboltene.

Med særlig fordel har åget en cylindrisk indvendig omkreds, DK 159335 8 3 og radialafsnittene er hver dannet af en delt, af mindst to omkredsafsnit bestående ring. Disse radialafsnit-ringe kan som følge af delingen let anbringes på målerøret og derefter ved hjælp af ågets cylindriske indvendige omkreds fastholdes 5 på en måde, så at også den magnetiske kreds er lukket. Ved hjælp af ringformen fås en stor omkredsflade, som holder den magnetiske modstand lille i tilbageløbsvejen.

I det mindste et af radialafsnit-ringene bør være udformet i ét stykke med en polsko. Dette fører til en tilsvarende for-10 mindskelse af komponenterne og til en forenkling af montagen.

Det er særlig gunstigt, når radialafsnit-ringene er delt i omtrent det radialplan, der halverer polskoene. I dette plan optræder der ingen eller meget få magnetiske feltlinier, som 15 skal ledes bort over skillefugen.

Med fordel er åget dannet af et cylinderhylster. Dette hylster har på sin side en ringe radial udstrækning, hvad der bidrager til at holde de ydre dimensioner små.

Ved anvendelse af et målerør med endeflanger anbefales det, 20 at radialafsnit-ringene har en udvendig diameter, der er lig med flange-diameteren eller større. Begrænsningen opad er fastsat ud fra den kendsgerning, at åget ikke hindrer anbringelsen af spændboltene. På denne måde kan åget med den cylindriske indvendige omkreds uden vanskelighed skubbes ak-25 sialt over målerøret og det øvrige magnetsystem. Når begge diametre er ens, kan henholdsvis åget og cylinderhylsteret samtidig tjene til at udøve en radial forspænding på målerørets flange.

Med særlig fordel har radialafsnittene et radialt udad øgen-30 de tværsnit. Dette giver en stor omkredsflade og tilsvarende små tab ved overgangen af de magnetiske feltlinier fra radialafsnittet til åget.

4

DK 159335 B

Et alternativ består i, at radialafsnittene på den udvendige omkreds har en aksialt forløbende forlængelse. Hermed kan man spare magnetisk materiale. Desuden fås der mellem radialafsnit og flange et hulrum, som kan benyttes til lednings-5 føringen.

Ved en foretrukken udførelsesform er måleelektrode-tilledningerne ført i det mellem polskoene uden for målerøret forblivende rum til det ene radialafsnit og derfra ud. Man behøver da i området af radialafsnittene kun en udgangsåbning, 10 som ikke påvirker magnetsysternet. Især når der langs radialaf snittene alligevel er et frit ringrum til stede, fås en meget enkel ledningsføring.

Endvidere kan i det mindste en polsko have en i omkredsretning forløbende not for indsætningen af en måleelektrode-15 tilledning. Denne tilledning kan så føres til den over for liggende elektrode; derefter kan begge tilledninger udlægges sammen.

Det er særlig gunstigt, når magnetspolen på den indvendige omkreds er forsynet med en cylindrisk afskærmning af elek-20 trisk ledende materiale. Denne afskærmning forhindrer en kapacitiv kobling mellem elektroderne og magnetspolen, således at det udtagne signal ikke påvirkes af kapacitiv indflydelse. Desuden kan afskærmningen tjene til at holde polskoene på plads i det mindste ved montagen.

25 Opfindelsen forklares nærmere nedenstående ved hjælp af på tegningen viste, foretrukne udførelseseksempler, der viser i fig. 1 et længdeafsnit gennem en gennemstrømningsmåler ifølge et udførelseseksempel i opfindelsen, 1 2 et snit langs linien A-A i fig. 1, 5

DK 159335B

fig. 3 et perspektivisk billede af målerør, polsko og ra-dialafsnit-ringe, delvis i snit, af en anden udførelsesform, fig. 4 udførelsesformen i fig. 3 i perspektivisk frem-5 stilling, delvis i snit, efter sammenbygningen af alle dele og fig. 5 en yderligere variation i fremstillingen i fig. 3.

Ifølge fig. 1 og 2 er der anbragt et målerør 1, som har en aksial gennemstrømningskanal 2 og ved hver ende en flange 3 10 og 4. Dette målerør består af et elektrisk isolerende kunststof eller fortrinsvis keramik. Mellem flangerne forbliver derfor en ringnot 5.

På over for hinanden liggende sider er der i ringnoten 5 anbragt to polsko 6 og 7, som ligger an mod målerøret 1. Pol-15 skoen 6 fortsætter i en radialafsnit-ring 8, polskoen 7 i en radialafsnit-ring 9. De to ringe 8 og 9 består af magnetisk ledende materiale og er delt i et radialplan, som vinkelret på tegneplanet går gennem målerørsaksen. Om begge polsko 6 og 7 er der viklet en magnetspole 10, hvis akse stemmer 20 overens med målerørsaksen. Mellem magnetspole 10 og målerør 1 befinder der sig en afskærmning 11 af elektrisk ledende materale, såsom aluminium. Som åg 12 for den magnetiske tilbageløbsvej tjener et cylindrisk hylster, hvis cylindriske indvendige omkreds er lig med flangens 3 og 4 udvendige om-25 kreds samt radialafsnit-ringenes 8 og 9 udvendige omkreds.

To måleelektroder 13 og 14 befinder sig ved målerørets 1 indvendige væg 1 på over for hinanden liggende sider. Deres akse står vinkelret på polskoenes 6, 7 symmetriplan.

Ved montagen af denne gennemstrømningsmåler bringes polsko-30 ene 6 og 7 med de tilhørende radialafsnit-ringe 8 og 9 på 6

DK 159335 B

plads og fastholdes provisorisk af afskærmningen 11. Derefter vikles magnetspolen 10, og til sidst skubbes det hylsterformede åg 12 aksialt derover.

I drift frembringes af den med målerøret 1 koncentriske mag-5 netspole 10 et radialt gennem kanalen 2 forløbende magnetisk felt, fordi polskoene 6 og 7 på over for hinanden liggende endesider af magnetspolen 10 er forbundet med det hylsterformede tilbageføringsåg over radialafsnit-ringene 8 og 9.

Gennemstrømningsmåleren spændes under mellemlæg af tætninger 10 15 og 16 ind mellem to tilslutningsledninger 17 og 18.

Spændbolte 19, som er anbragt på en cirkel omkring målerørsaksen, forløber gennem flanger af tilslutningsledningerne.

Det hylsterformede åg 12 har en udvendig diameter, som ligger fuldstændig radialt inden for spændboltene.

15 Ved udførelsesformen i fig. 3 og 4 benyttes for tilsvarende dele med 20 forhøjede henvisningsbetegnelser. Her ser man, hvordan hver radialafsnit-ring 28 og 29 langs skillefugen F er delt i to dele 28a, 28b og 29a, 29b, hvorved delen 28a er udformet i ét stykke med polskoen 26, og delen 29a er udfor-20 met i ét stykke med polskoen 27. Hver radialafsnit-ring har ved en radialflange en aksial forlængelse 35, således at der fås en stor anlægsflade ved det som åg 32 tjenende cylindriske hylster. I dette tilfælde er radialafsnit-ringenes 28 og 29 udvendige diameter større end flangernes 23, 24. Hver 25 flange er omgivet af en spændering 36, som udøver en radial forspænding og fx er anbragt ved påskubning. De to spænde-ringe 36 er ved hjælp af et beskyttelseshylster 37 forbundet med hinanden.

De to måleelektroder 33 og 34 er hver forsynet med en til-30 ledning 38 og 39. Tilledningen 38 fører gennem en i omkredsretning forløbende not 40 på polskoens 27 indvendige side. Derefter går begge tilledninger gennem et rum 41, som mellem

DK 159335B

7 de to polsko er holdt frit uden for målerøret 21. Endvidere forløber de gennem et frit rum 42, som findes mellem radial-afsnit-ringen 28 og flangen 24, samt gennem udgangsåbninger 43 i ringen 28, i det hylsterformede åg 32 og i beskyttel-5 seshylsteret 37. Over de samme udgangsåbninger fører også tilledningerne 44 til magnetspolen 30.

Montage og sammenbygning ved denne udførelsesform ligner den i fig. 1 og 2.

Ved variationen i fig. 5 anvendes for tilsvarende dele med 10 50 i forhold til fig. 1 og 2 og med 30 i forhold til fig. 3 og 4 forhøjede henvisningsbetegnelser. Den væsentlige forskel består i, at radialafsnit-ringen 58 er inddelt i to dele 58a og 58b, hvis skillefuger F forløber gennem polskoens 56 midterplan, således at også denne består af to dele 56a 15 og 56b, som hver er forbundet med en halvdel af ringen 58.

Tilsvarende gælder for radialafsnit-ringen 59, som har de to halvdele 59a og 59b med en i det samme plan liggende skillefuge F.

Claims (11)

1. Elektromagnetisk gennemstrømningsmåler med et målerør (1; 21; 51) af elektrisk isolerende materiale, med et magnetsystem, som har en magnetspoleanordning (10; 30), et åg (12; 32) for den magnetiske tilbageløbsvej og på 5 hver af de to over for hinanden liggende sider af måle røret (1; 21; 51) radialt inden for magnetspoleanord-ningen (10; 30) en polsko (6, 7; 26, 27; 56, 57), og med to måleelektroder (13, 14; 33, 34), som er anbragt mellem polskoene (6, 7; 26, 27; 56, 57), k e n d e - 10 tegnet ved, at magnetspoleanordningen er dannet af en med målerøret (1; 21; 51) koaksial, polskoene (6, 7; 26, 27; 56, 57) omgivende magnetspole (10; 30), og at polskoene på den ene side på over for hinanden liggende endesider af magnetspolen over radialafsnit (8, 15 9; 28, 29; 58, 59) står i forbindelse med åget (12; 32).

2. Gennemstrømningsmåler ifølge krav 1,kendetegne t ved, at åget (12; 32) har en cylindrisk indvendig omkreds, og radialafsnittene hver er dannet af 20 en delt, af mindst to omkredsafsnit bestående ring (8, 9; 28, 29; 58, 59).

3. Gennemstrømningsmåler ifølge krav 2, kendetegnet ved, at i det mindste et af radialafsnit-rin-gene (28a, 29a; 58a, 58b, 59a, 59b) er udformet i ét 25 stykke med en polsko (26, 27; 56, 57).

4. Gennemstrømningsmåler ifølge krav 2 eller 3, kendetegnet ved, at radialafsnit-ringene (58, 59. er delt i omtrent det radialplan, der halverer polskoene (56, 57). DK 159335 B

5. Gennemstrømningsmåler ifølge et af kravene 2-4, kendetegnet ved, at åget (12? 32) er dannet af et cylinderhylster.

6. Gennemstrømningsmåler ifølge et af kravene 2-5, k e n - 5 detegnet ved, at ved anvendelse af et målerør (1; 21) med endeflange (3, 4; 23, 24) har radialafsnit-ringene (8, 9? 28, 29) en udvendig diameter, der er lig med flange-diameteren eller større.

7. Gennemstrømningsmåler ifølge et af kravene 1-6, k e n - 10 detegnet ved, at radialafsnittene (8, 9) har et radialt udad øgende tværsnit.

8. Gennemstrømningsmåler ifølge et af kravene 1-6, k e n -detegnet ved, at radialafsnittene (28, 29) på den udvendige omkreds har en aksialt forløbende forlæn- 15 gelse (35).

9. Gennemstrømningsmåler ifølge et af kravene 1-8, k e n -detegnet ved, at måleelektrode-tilledninger (38, 39) er ført i det mellem polskoene (26, 27) uden for målerøret (21) forblivende rum (41) til det ene ra- 20 dialafsnit (28) og derfra ud.

10. Gennemstrømningsmåler ifølge krav 9, kendetegnet ved, at i det mindste en polsko (27) har en i omkredsretning forløbende not (40) for indsætningen af en måleelektrode-tilledning (38).

11. Gennemstrømningsmåler ifølge et af kravene 1-10, kendetegnet ved, at magnetspolen (10; 30) på den indvendige omkreds er forsynet med en cylindrisk afskærmning (11; 31) af elektrisk ledende materiale.