EP0217892A1 - Messwertaufnehmer für magnetisch-induktive durchflussmessgeräte - Google Patents

Messwertaufnehmer für magnetisch-induktive durchflussmessgeräte

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Publication number
EP0217892A1
EP0217892A1 EP86902363A EP86902363A EP0217892A1 EP 0217892 A1 EP0217892 A1 EP 0217892A1 EP 86902363 A EP86902363 A EP 86902363A EP 86902363 A EP86902363 A EP 86902363A EP 0217892 A1 EP0217892 A1 EP 0217892A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
coil
core
steel housing
winding
flange
Prior art date
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Ceased
Application number
EP86902363A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jozef Henri Maria Neven
Boodewijn Jozef Poortman
Wouter Teunis Tromp
Udo Stevens
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Krohne AG
Original Assignee
Rheometron AG
Krohne AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Rheometron AG, Krohne AG filed Critical Rheometron AG
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Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • 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
    • G01F1/56—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects
    • G01F1/58—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects by electromagnetic flowmeters
    • G01F1/586—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects by electromagnetic flowmeters constructions of coils, magnetic circuits, accessories therefor

Definitions

  • the invention relates to a transducer for electromagnetic flowmeters, consisting of a measuring tube arranged in a steel housing and equipped with measuring electrodes. On the diametrically opposite two magnet coils are arranged, each of which is provided with a bolt-like coil core, which has a flange-like widened foot against the measuring tube rests, is attached with its head end to the steel housing and has a winding spool made of a dielectric material.
  • the winding coil previously wound with the coil wire is attached to the bolt-like coil core.
  • a cover part is placed on the head end of the coil core with the interposition of a filler disc, which is fixed by means of a snap ring engaging in an annular groove of the steel housing; this attachment with the help of several components is cumbersome, expensive and for a tape Robot assembly unsuitable.
  • the invention is based on the object of designing a sensor of the generic type in such a way that, with a simple structure, particularly simple assembly is made possible, which, if necessary, is also suitable for use with robots.
  • a flange is attached to the head end of the coil core and the winding coil consists of two half-shell-shaped coil parts lying around the coil core, on which the coil wire is wound.
  • the prefabricated magnet coils can be attached to the steel housing by welding or the like. Since the winding spool can no longer be axially plugged onto the spool core as a result of this design of the spool core, a longitudinal division of the winding spool is provided which allows the two half-shell-shaped spool parts to rest radially. The coil wire is wound on the winding coil previously placed around the coil core. The flange connection and its direct contact with the steel housing create a particularly good conclusion between the two solenoids.
  • the flange of the coil core consists of two integrally formed, diametrically opposite arms, the outer end of which is provided with a leg abutting against the steel housing.
  • the legs allow good contact with the housing and good welding.
  • Coil parts with partially overlapping end flanges be provided, or the like by snap bolts. lock.
  • a high packing density of the coils can be achieved in that the jacket of the winding coil is provided with guide grooves for the coil wire.
  • the device constant is improved by the exact guidance of the coil wire.
  • Two wire clamps for the ends of the coil wire are expediently molded onto an end flange of the winding spool, which is preferably injection-molded from plastic, so that the wire ends can be precisely fixed.
  • FIG. 4 shows the subject of FIG. 3 in a view along line II - II
  • FIG. 5 is a side view of a winding spool
  • FIG. 6 shows the subject of FIG. 5 in a cross section along line III-III
  • FIG. 7 shows the subject of FIG. 6 in a cross section along line IV-IV and
  • FIG. 8 shows the subject of FIG. 6 in a cross section along line V - V.
  • 1 and 2 consists essentially of a steel housing 1 with a bore 2 for a measuring tube 3, which is provided with two diametrically opposed measuring electrodes 5 and offset by 90 ° with two diametrically opposed magnetic coils 6 is.
  • the measuring tube 3, preferably made of densely sintered ceramic material and through which the medium flows, is fastened in the bore 2 by means of end flanges 4 by shrinking or gluing.
  • the steel housing 1 also serves for magnetic yoke, the coil cores 7 of the two magnetic coils 6 being conductively connected to the steel housing 1.
  • the steel housing 1 is provided with two cylindrical pipe connections 8, 9 lying radially to the flow axis.
  • the coil core 7 shown in FIGS. 3 and 4 on a larger scale than in FIGS. 1 and 2 is provided with a flange-like, saddle-shaped foot 10 and at its head end 11 with a flange which consists of there are two integrally formed, diametrically opposite arms 12, at the outer end of which one leg 13 abutting against the steel housing 1 is provided.
  • the coil core 7 forms a one-piece component with the foot 10, the arms 12 and the legs 13 and can, for example, consist of one casting.
  • the magnet coil 6 associated with it can be made of a dielectric material, for.
  • plastic existing winding spool 14 do not attach axially, but consists of two half Shell-shaped coil parts 15, 16, which can be placed around the coil core and onto which the coil wire 17 is wound. To fasten the two coil parts 15, 16 to the coil core 7, these are provided with partially overlapping end flanges 18, 19, as shown in FIGS. 5 to 8.
  • Shaped tongues 20, 21 are used for the overlap, which are connected by snap locks 22 or the like, which in the embodiment are formed by molded barbs 23 and molded recesses 24, which are alternately arranged on tongues 20, 21 and at Push the two coil parts 15, 16 against one another, lock them against one another by snapping them in, so that the coil parts 15, 16 are also firmly seated on the coil core 7.
  • the jacket 25 of the winding coil 14 is provided with guide grooves 26.
  • two wire clamps 27, which are provided with wedge-shaped clamping slots 28, are formed on an end flange 18 or 19 of the winding coil.
  • the prefabricated magnetic coils 6 are inserted into the pipe sockets 8 and 9.
  • a support shoulder 29 is provided in each pipe socket 8, 9, against which the arms 12 of the coil core 7 abut.
  • the magnetic coils 6 are fastened by welding the legs 13 associated with the arms 12 to the pipe socket 8, 9, which are provided with welding shoulders 30 for this purpose.

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Description

Meßwertaufnehmβr für magnetisch-induktive Durchfluß- meßgeräte
Die Erfindung betrifft einen Meßwertaufnehmer für magnetisch-induktive Durchflußmeßgeräte, bestehend aus einem in einem Stahlgehäuse angeordneten und mit Meßelektroden .ausgerüsteten Meßrohr, auf dem diametral gegenüberliegend zwei Matnetspulen angeordnet sind, die jeweils mit einem bolzenartigen Spulenkern versehen sind, der mit einem flanschartig erweiterten Fuß gegen das Meßrohr anliegt, mit seinem Kopfende am Stahlge¬ häuse befestigt ist und eine Wickelspule aus einem dielektrischen Werkstoff besitzt.
Bei einem bekannten Meßwertaufnehmer dieser Art ist die zuvor mit dem Spulendraht bewickelte Wickelspule auf den bolzenartigen Spulenkern aufgesteckt. Zur Be- festigung der Magnetspule im Stahlgehäuse und der Siche¬ rung der Wickelspule gegen axiale Verschiebung ist unter Zwischenlage einer Füllscheibe ein Deckelteil auf das Kopfende des Spulenkerns aufgesteckt, der mittels eines in eine Ringnut des Stahlgehäuses eingreifenden Spreng- rings fixiert ist; diese Befestigung mit Hilfe mehrerer Bauteile ist umständlich, teuer und für eine Band- Roboter-Montage ungeeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Me߬ wertaufnehmer der gattungsgemäßen Art derart auszu- bilden, daß bei einem einfachen Aufbau eine besonders einfache Montage ermöglicht wird, die bedarfsweise auch für den Einsatz von Robotern geeignet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am Kopfende des Spulenkerns ein Flansch ange¬ bracht ist und die Wickelspule aus zwei halbschalen- förmigen, um den Spulenkern liegenden Spulenteilen besteht, auf denen der Spulendraht aufgewickelt ist.
Mit Hilfe des Flansches, der beispielsweise beim Gießen des Spulenkerns angeformt wurde, lassen sich die vorge¬ fertigten Magnetspulen am Stahlgehäuse durch Schweißen o. dgl. befestigen. Da durch diese Ausbildung des Spu¬ lenkerns die Wickelspule nicht mehr auf den- Spulenkern axial aufsteckbar ist, ist eine Längsteilung der Wickel¬ spule vorgesehen, die eine radiale Anlage der beiden halbschalenförmigen Spulenteile erlaubt. Der Spulen¬ draht wird auf die zuvor um den Spulenkern gelegte Wic elspule gewickelt. Durch die Flanschverbindung und deren unmittelbare Anlage gegen das Stahlgehäuse entsteht ein besonders guter Rückschluß zwischen den beiden Magnetspulen.
Vorzugsweise besteht der Flansch des Spulenkerns aus zwei angeformten, diametral gegenüberliegenden Armen, deren äußeres Ende mit einem gegen das Stahlgehäuse anliegenden Schenkel versehen ist. Die Schenkel ge¬ statten eine gute Anlage am Gehäuse und eine gute Ver¬ schweißung. Um die beiden Spulenteile der Wickelspule in ihrer Anlageposition zu verbinden, können die
Spulenteile mit teilweise überlappenden Endflanschen versehen sein, die sich durch Schnappriegel o. d.gl. verriegeln. Eine hohe Packungsdichte der Spulen läßt sich dadurch erzielen, daß der Mantel der Wickelspule mit Führungsrillen für denSpulendraht versehen ist. Außerdem wird durch die exakte Führung des Spulen¬ drahtes die Gerätekonstante verbessert. Zweckmäßig sind an einen Endflansch der vorzugsweise aus Kunst¬ stoff gespritzten Wickelspule zwei Drahtklemmen für die Enden des Spulendrahtes angeformt, so daß eine genaue Fixierung der Drahtenden erzielbar ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt; es zeigt:
Fig. 1 einen Meßwertaufnehmer für magnetisch¬ induktive Durchlfußmeßgeräte in einem mittleren Querschnitt,
Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 in einem Schnitt nach Linie I - I,
Fig. 3 einen Spulenkern in einer Seitenansicht,
Fig. 4 den Gegenstand der Fig. 3 in einer Ansicht nach Linie II - II,
Fig. 5 eine Wickelspule in einer Seitenansicht,
Fig. 6 den Gegenstand der Fig. 5 in einem Quer¬ schnitt nach Linie III - III,
Fig. 7 den Gegenstand der Fig. 6 in einem Quer¬ schnitt nach Linie IV - IV und
Fig. 8 den Gegenstand der Fig. 6 in einem Quer¬ schnitt nach Linie V - V. Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Meßwertaufnehmer besteht im wesentlichen aus einem Stahlgehäuse 1 mit einer Bohrung 2 für ein Meßrohr 3, das mit zwei dia¬ metral einander gegenüberliegenden Meßelektroden 5 und dazu um 90° versetzt mit zwei einander diametral gegenüberliegenden Magnetspulen 6 versehen ist. Das vorzugsweise aus dichtgesintertem keramischen Werk¬ stoff bestehende, vom Medium durchströmte Meßrohr 3 ist mit Endflanschen 4 durch SchrumpfSpannung oderVer- kleben in der Bohrung 2 befestigt. In üblicher Weise dient das Stahlgehäuse 1 auch dem magnetischen Rück¬ schluß, wobei die Spulenkerne 7 der beiden Magnet¬ spulen 6 leitend mit dem Stahlgehäuse 1 verbunden sind. Zur Aufnahme und Halterung der Magnetspulen 6 ist das Stahlgehäuse 1 mit zwei radial zur Strömungs¬ achse liegenden, zylinderfδrmigen Rohrstutzen 8,9 versehen.
Der in den Fig. 3 und 4 in einem im Vergleich zu den Fig. 1 und 2 in einem größeren Maßstab dargestellte Spulenkern 7 ist mit einem flanschartig erweiterten, sattelförmig ausgebildeten Fuß 10 und an seinem Kopf¬ ende 11 mit einem Flansch versehen, der aus zwei an¬ geformten, diametral gegenüberliegenden Armen 12 be- steht, an deren äußerem Ende jeweils ein gegen das Stahlgehäuse 1 anliegender Schenkel 13 vorgesehen ist. Der Spulenkern 7 bildet mit dem Fuß 10, den Armen 12 und den Schenkeln 13 ein einteiliges Bau¬ teil und kann biespielsweise aus einem Gußstück be- stehen.
Da der Spulenkern 7 sowohl am Fuß 10 als auch am Kopf¬ ende 11 flanschartig erweitert ist, läßt sich die der Magnetspule 6 zugehörige, aus einem dielektrischen Material, z. B. Kunststoff bestehende Wickelspule 14 nicht axial aufstecken, sondern besteht aus zwei halb- schalenförmig ausgebildeten, um den Spulenkern herum- legbaren Spulenteilen 15,16, auf welche der Spulen¬ draht 17 aufgewickelt wird. Zur Befestigung der bei¬ den Spulenteile 15,16 auf dem Spulenkern 7 sind diese mit teilweise überlappenden Endflanschen 18,19 verse¬ hen, wie die Fig. 5 bis 8 zeigen. Der Überlappung dienen angeformte Zungen 20,21, die durch Schnapprie¬ gel 22 o. dgl. verbunden sind, welche beim Ausführungs¬ beispiel durch angeformte Widerhaken 23 und angeformte Ausnehmungen 24 gebildet sind, die wechselweise an den Zungen 20,21 angeordnet sind und beim Gegeneinander- drücken der beiden Spulenteile 15,16 diese durch Ein¬ schnappen gegeneinander verriegeln, so daß die Spulen¬ teile 15,16 auch fest auf dem Spulenkern 7 sitzen. Damit der anschließend aufzuwickelnde Spulendraht 17 eine möglichst dichte Packung erhält, ist der Mantel 25 der Wickelspule 14 mit Führungsrillen 26 versehen. Zur genaueren Halterung der Enden des aufgewickelten Spulendrahtes 17 sind an ein.em Endflansch 18 oder 19 der Wickelspule zwei Drahtklemmen 27 angeformt, welche mit keilförmigen Klemmschlitzen 28 versehen sind.
Die vorgefertigten Magnetspulen 6 werden in die Rohr¬ stutzen 8 und 9 eingesteckt. Zur genauen Fixierung ist in jedem Rohrstutzen 8,9 eine Auflageschulter 29 vor¬ gesehen, gegen welche die Arme 12 des Spulenkerns 7 anliegen. Die Magnetspulen 6 sind durch Anschweißen der den Armen 12 zugehörigen Schenkel 13 an den Rohr¬ stutzen 8,9 befestigt, welche hierfür mit Schweiß- schultern 30 versehen sind.

Claims

Patentansprüche
1. Meßwertaufnehmer für magnetisch-induktive Durch¬ flußmeßgeräte, bestehend aus einem in einem Stahl¬ gehäuse angeordneten und mit Meßelektroden ausge¬ rüsteten Meßrohr, auf dem diametral gegenüberliegend zwei Magnetspulen angeordnet sind, die jeweils mit einem bolzenartigen Spulenkern versehen sind, der mit einem flanschartig erweiterten Fuß gegen das Meßrohr anliegt, mit seinem Kopfende am Stahlge¬ häuse befestigt ist und eine Wickelspule aus einem dielektrischen Werkstoff besitzt, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß am Kopfende (11) des Spulenkerns (7) ein Flansch angebracht ist und die Wickelspule (14) aus zwei halbschalenför igen, um den Spulenkern (7) liegenden Spulenteilen (15,16) besteht, auf denen der Spulendraht (17) aufgewickelt ist.
2. Meßwertaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Flansch des Spulenkerns (7) aus zwei angeformten, diametral gegenüberliegenden Armen (12) besteht, deren äußeres Ende mit einem gegen des Stahlgehäuse (1) anliegenden Schenkel (13) versehen ist.
3. Meßwertaufnehmer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Spulenteile (15,16) der Wickelspule (14) mit teilweise überlappenden Endflanschen (18,19) versehen sind, die durch Schnappriegel (22) o. dgl. verbunden sind.
4. Meßwertaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (25) der Wickelspule (14) mit Führungsrillen (26) für den Spulendraht (17) versehen ist.
5. Meßwertaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an einen Endflansch (19) der Wickelspule (14) zwei Drahtklemmen (27) für die Enden des Spulendrahtes (17) angeformt sind.
EP86902363A 1985-03-27 1986-03-10 Messwertaufnehmer für magnetisch-induktive durchflussmessgeräte Ceased EP0217892A1 (de)

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Inventor name: TROMP, WOUTER, TEUNIS

Inventor name: STEVENS, UDO

Inventor name: NEVEN, JOZEF, HENRI, MARIA