WO2008092535A1 - Messrohr für ein durchflussmessgerät - Google Patents

Messrohr für ein durchflussmessgerät Download PDF

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WO2008092535A1
WO2008092535A1 PCT/EP2007/064410 EP2007064410W WO2008092535A1 WO 2008092535 A1 WO2008092535 A1 WO 2008092535A1 EP 2007064410 W EP2007064410 W EP 2007064410W WO 2008092535 A1 WO2008092535 A1 WO 2008092535A1
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WO
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measuring
measuring tube
electrode
medium
layer
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Application number
PCT/EP2007/064410
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English (en)
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Inventor
Thomas Sulzer
Original Assignee
Endress+Hauser Flowtec Ag
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Publication date
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/006—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus characterised by the use of a particular material, e.g. anti-corrosive material
    • G—PHYSICS
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    • 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
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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
    • 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
    • G01F1/584—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 electrodes, accessories therefor

Definitions

  • the invention relates to a measuring tube for a flow meter, which determines the volumetric flow or the mass flow of a flowing medium in a pipeline medium, wherein the measuring tube on the inner surface has a lining, which consists of at least two layers, wherein a layer of an elastomeric plastic.
  • Flow meters work on the basis of different physical laws.
  • the measuring tube is mounted in the medium through which the medium flows via two end fastening devices. Examples include magnetic inductive flowmeters, ultrasonic flowmeters, vortex flowmeters, Coriolis flowmeters or differential pressure gauges, which i.a. offered and distributed by the applicant.
  • Magnetic-inductive flowmeters make use of the principle of electrodynamic induction for volumetric flow measurement: charge carriers of the medium moving perpendicular to a magnetic field induce a measuring voltage in measuring electrodes arranged essentially perpendicularly to the flow direction of the medium.
  • the measuring voltage induced in the measuring electrodes is proportional to the average flow velocity of the medium over the cross section of the measuring tube; it is therefore proportional to the volume flow. If the density of the medium is known, the mass flow in the pipeline or in the measuring tube can be determined.
  • the measuring voltage is usually tapped via a measuring electrode pair, which is arranged in the region of maximum magnetic field strength and where consequently the maximum measuring voltage is to be expected.
  • the measuring electrodes themselves are coupled to the medium either galvanically or capacitively.
  • the inner surface of the measuring tube is usually lined with an electrically insulating liner.
  • the liner exists eg from a thermoplastic, a thermosetting or an elastomeric plastic.
  • PUR has the advantage over fluorine-containing plastics that it can be processed at relatively low temperatures.
  • a so-called ribbon flow method is used for the manufacture of measuring tubes, which are lined with polyurethane liner.
  • a PUR formed from a plurality of components is uniformly applied to the inner surface of the measuring tube by means of an applicator head.
  • DE 10 2004 062 680 A1 introduces a process for the production of a PUR liner which is best suited for the drinking water sector. This known PUR is therefore especially useful for applications that have to meet high hygienic requirements.
  • the PUR liner adheres to the inner surface of the measuring tube, it is usually necessary to apply a primer or a primer in advance on the inner surface of the measuring tube.
  • the inner surface of the measuring tube must be cleaned in advance. The cleaning of the inner surface as well as the application and curing of the primer mean that the manufacturing process for producing the measuring tubes with a polyurethane liner is relatively time-consuming and thus cost-intensive.
  • polyurethane liner for Bubble tends, for example, when the measuring tubes are subjected to hardness tests in which they are exposed to a variety of extreme temperature fluctuations.
  • the explanation for this partial detachment of the liner from the inner surface of the measuring tube may be seen in the fact that in the event of heating water vapor diffuses through the liner material; during a subsequent cooling, the water vapor then condenses as condensate in the area between the measuring tube and the liner. In extreme cases, this can lead to a short circuit in the region of the measuring electrodes and thus to a malfunction or even failure of the flowmeter.
  • the invention has for its object to provide a cost-effective measuring tube for flow meters, the liner is characterized by a high water vapor impermeability.
  • the plastic which forms the actual liner is a cast elastomer, in particular a polyurethane.
  • an elastomeric plastic e.g. the previously described drinking water suitable polyurethane for use, since the flowmeter according to the invention is thus universally suitable for almost all common applications.
  • the protective layer forming hydrophobic material is sprayed onto the cast elastomer in the heated state or applied very thin.
  • the two materials form a very good, intimate connection with each other.
  • the material of the sprayable protective layer is a highly hydrophobic polyurethane. This has an increased water vapor diffusion resistance compared to the polyurethanes commonly used for liners.
  • a typical method can Here are used for coating the liner a spray coating process.
  • Polyurethanes are - as mentioned earlier - used because of their high abrasion resistance and good mechanical properties.
  • the protective layer can be applied to the heated and thus still reactive liner surface immediately after the application of the liner via a spray head.
  • a primer layer is provided, which is arranged between the inner surface of the measuring tube and the layer of elastomeric plastic.
  • the materials of the individual layers are characterized by the fact that they are approved for drinking water applications.
  • the measuring tube can be used in all known flow meters. However, it is preferably used in a magneto-inductive flowmeter.
  • the flowmeter has a magnetic system which generates a magnetic field passing through the measuring tube, extending substantially transversely to the measuring tube axis.
  • at least two measuring electrodes coupling with the medium are present, which are mounted in bores in the measuring tube and which are arranged in a region of the measuring tube which is substantially perpendicular to the magnetic field.
  • a control / evaluation unit supplies information about the volume or mass flow of the medium in the measuring tube on the basis of the measuring voltage induced in the measuring electrodes.
  • a measuring electrode is an electrode with an electrode shaft which is widened in a first end region coming into contact with the medium.
  • An example is a Measuring electrode with a mushroom-shaped end region called.
  • a seal is provided, wherein the seal is preferably made of PTFE. In particular, it is a PTFE sealing washer.
  • a circumferential locking edge is provided on the bearing surface of the widened end region, which presses in the mounted state in the seal.
  • the measuring electrodes on the measuring tube according to the invention can also be configured as pin electrodes, which are fastened to the measuring tube from the outside.
  • a fastening device in the second end of the measuring electrode, is provided which is configured and arranged with respect to the electrode shaft such that the measuring electrode at any time with a predeterminedenvironmentyakskraft in the Bore of the measuring tube is fixed - regardless of the temperature conditions prevailing in the measuring tube.
  • the fasteners are fixed flanges to loose flanges or the measuring tube is formed as a wafer. All variants of fasteners are offered by the applicant in connection with the flowmeters manufactured by her.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a first embodiment of the magnetic inductive flowmeter according to the invention
  • Fig. 2 an enlarged view of the marked A in Fig. 1 Cutout in section and
  • FIG 3 shows a longitudinal section through a second embodiment of the inventive measuring tube in partial view.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of an embodiment of the device according to the invention 1.
  • the measuring tube 2 is flowed through by the medium 11 in the direction of the measuring tube axis 3.
  • the medium 11 is at least to a small extent electrically conductive.
  • the measuring tube 2 is lined on its inner surface with a liner 18; the liner 18 is made of a non-conductive material that is highly chemically and / or mechanically resistant.
  • the liner 18 preferably consists of a drinking water suitable polyurethane, which is impregnated with a protective layer 18.
  • the flowmeter 1 according to the invention can be used universally for a wide variety of applications.
  • the magnetic field B aligned perpendicular to the direction of flow of the medium 11 is transmitted via a magnet system, e.g. generated via two diametrically arranged coil assemblies 6, 7 or via two electromagnets. Under the influence of the magnetic field B, charge carriers located in the medium 11 migrate, depending on the polarity, to the two oppositely poled measuring electrodes 4, 5.
  • the measuring voltage which builds up on the measuring electrodes 4, 5 is proportional to the flow velocity of the medium 11, averaged over the cross section of the measuring tube 2. H. it is a measure of the volume flow of the medium 11 in the measuring tube 2.
  • the measuring tube 2 is incidentally via connecting elements, for. As flanges - as shown in Fig. 3 -, connected to a pipe system through which the medium 11 flows.
  • the two measuring electrodes 4, 5 are mushroom-shaped measuring electrodes which are in direct contact with the medium 11.
  • pin electrodes can also be used in conjunction with the solution according to the invention.
  • the coupling to the medium 11 may of course also be capacitive in nature.
  • the evaluation / control unit 8 is associated with the memory unit 10.
  • Fig. 2 shows an enlarged view of the marked A in Fig. 1 section in a sectional view.
  • the measuring tube 2 is made of metal, preferably of a stainless steel.
  • a highly hydrophobic and thus water vapor impermeable protective layer 28 is sprayed onto the liner 18, which preferably comprises a polyurethane suitable for drinking water.
  • the liner 18 is fixed at points in the region of the measuring electrodes 4; 5.
  • the measuring electrodes 4; 5 are as mushroom-shaped measuring electrodes 4; 5 configured with an electrode shaft 26 and a mushroom-shaped hat 25.
  • About the inner surface of the hat 25, the snap sleeve 23, the screw thread 21 and the nut 24 is the measuring electrode 4; 5 fixed in the bore 20 of the measuring tube 2.
  • this embodiment of the liner 18 is punctiform in the region of the measuring electrode 4; 5 fixed.
  • a sealing ring 19 is provided.
  • the sealing ring 19 is preferably made of PTFE.
  • Fig. 3 shows a longitudinal section through a second embodiment of the measuring tube 2 according to the invention in partial view.
  • the measuring tube 2 is lined with the liner 8 with sprayed protective layer 28. Between the liner 18 and the inner surface 30 of the measuring tube 2, a layer 17, consisting of a primer or adhesion promoter is applied.
  • the liner 18 with sprayed-on protective layer 28 is additionally fixed in the region of the measuring electrodes 4; 5th LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Messrohr (2) für ein Durchflussmessgerät (1), das den Volumendurchfluss oder den Massedurchfluss eines in einer Rohrleitung (29) strömenden Mediums (11) bestimmt oder überwacht, wobei das Messrohr (2) auf der Innenfläche (30) eine Auskleidung aufweist, die sich aus zumindest zwei Schichten (17; 18, 28) zusammensetzt, wobei eine Schicht (18) aus einem elastomeren Kunststoff besteht und wobei auf die Schicht (18) aus elastomerem Kunststoff eine Schutzschicht (28) aus einem sprühbaren hydrophoben Material aufgebracht ist.

Description

Beschreibung
Messrohr für ein Durchflussmessgerät
[0001] Die Erfindung betrifft ein Messrohr für ein Durchflussmessgerät, das den Volumendurchfluss oder den Massedurchfluss eines in einer Rohrleitung strömenden Mediums bestimmt oder überwacht, wobei das Messrohr auf der Innenfläche eine Auskleidung aufweist, die sich aus zumindest zwei Schichten zusammensetzt, wobei eine Schicht aus einem elastomeren Kunststoff besteht.
[0002] Durchflussmessgeräte arbeiten auf der Grundlage von unterschiedlichen physikalischen Gesetzmäßigkeiten. Bei den bekannten Inline-Durchflussmess-geräten wird das Messrohr über zwei endseitige Befestigungsvorrichtungen in der vom Medium durchströmten Rohrleitung montiert. Beispielhaft seien magnetisch induktive Durchflussmessgeräte, Ultraschall-Durchfluss-messgeräte, Vortex-Durchflussmessgeräte, Coriolis-Durchflussmessgeräte oder Differenzdruckmessgeräte genannt, die u.a. von der Anmelderin angeboten und vertrieben werden.
[0003] Magnetisch induktive Durchflussmessgeräte nutzen für die volumetrische Strömungsmessung das Prinzip der elektrodynamischen Induktion aus: Senk-recht zu einem Magnetfeld bewegte Ladungsträger des Mediums induzieren in gleichfalls im wesentlichen senkrecht zur Durchflussrichtung des Mediums angeordnete Messelektroden eine Messspannung. Die in die Messelektroden induzierte Messspannung ist proportional zu der über den Querschnitt des Messrohres gemittelten Strömungsgeschwindigkeit des Mediums; sie ist also proportional zum Volumenstrom. Ist die Dichte des Mediums bekannt, lässt sich der Massestrom in der Rohrleitung bzw. in dem Messrohr bestimmen. Die Messspannung wird üblicherweise über ein Messelektrodenpaar abgegriffen, das in dem Bereich maximaler Magnetfeldstärke angeordnet ist und wo folglich die maximale Messspannung zu erwarten ist. Die Messelektroden selbst sind mit dem Medium entweder galvanisch oder kapazitiv gekoppelt.
[0004] Um das Messrohr, das z.B. aus Edelstahl gefertigt ist, chemisch und elektrisch zu isolieren, ist die Innenfläche des Messrohrs üblicherweise mit einem elektrisch isolierenden Liner ausgekleidet. Der Liner besteht z.B. aus einem thermoplastischen, einem duroplastischen oder einem elastomeren Kunststoff.
[0005] Wegen ihrer guten Verarbeitbarkeit und ihrer ausgezeichneten chemischen und mechanischen Beständigkeit haben sich neben Hartgummi oder fluorhaltigen Kunststoffen, wie z.B. PTFE, PFA, in besonderem Maße auch Polyurethane als Linermaterial für magnetisch induktive Messgeräte bewährt. PUR hat gegenüber den fluorhaltigen Kunststoffen den Vorteil, dass es bei relativ niedrigen Temperaturen verarbeitet werden kann.
[0006] Zur Fertigung von Messrohren, die mit Polyurethan-Liner ausgekleidet sind, wird bevorzugt ein sogenanntes Ribbon-Flow-Verfahren angewendet. Hierbei wird ein aus mehreren Komponenten gebildetes PUR mittels eines Applikatorkopfes auf die Innenfläche des Messrohrs gleichmäßig aufgetragen. Von der Anmelderin wird in der DE 10 2004 062 680 A1 ein Verfahren zur Herstellung eines für den Trinkwasserbereich bestens geeigneten PUR-Liners vorgestellt. Dieses bekannte PUR ist somit speziell für Anwendungen, die hohen hygienischen Anforderungen zu genügen haben, nutzbar.
[0007] Damit der PUR-Liner an der Innenfläche des Messrohres haftet, ist es üblicherweise notwendig, einen Haftvermittler bzw. einen Primer vorab auf die Innenfläche des Messrohrs zu applizieren. Hierzu muss die Innenfläche des Messrohres vorab gereinigt werden. Die Reinigung der Innenfläche sowie das Aufbringen und Aushärten des Primers führen dazu, dass der Fertigungs-prozess zur Herstellung der Messrohre mit einem Polyurethan-Liner relativ zeit- und somit kostenintensiv ist.
[0008] Alternativ ist eine Lösung bekannt geworden, bei der ein Stützgitter in den Liner eingearbeitet wird, wobei das Stützgitter punktuell mit dem Messrohr verschweißt ist. Auch dieses Fertigungsverfahren ist relativ zeit- und kostenintensiv. Mit dieser Alternative beseitigt man das nachfolgend beschriebene Problem, das bei der Primer-/Liner Variante unter Extrembedingungen hin und wieder auftritt.
[0009] In Ausnahmefällen kann es vorkommen, dass der über eine Primerschicht an der Innenfläche der Messrohre befestigte Polyurethan-Liner zur Blasenbildung neigt, beispielsweise wenn die Messrohre Härtetests unterzogen werden, bei denen sie einer Vielzahl von extremen Temperaturschwankungen ausgesetzt sind. Die Erklärung für dieses partielle Ablösen des Liners von der Innenfläche des Messrohres dürfte darin zu sehen sein, dass im Falle einer Erwärmung Wasserdampf durch das Linermaterial hindurch diffundiert; bei einer anschließenden Abkühlung schlägt sich dann der Wasserdampf als Kondensat im Bereich zwischen dem Messrohr und dem Liner nieder. Im Extremfall kann dies im Bereich der Messelektroden zu einem Kurzschluss und somit zu einer Fehlfunktion oder sogar zu einem Ausfall des Durchflussmessgeräts führen.
[0010] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstiges Messrohr für Durchflussmessgeräte bereitzustellen, dessen Liner sich durch eine hohe Wasserdampfundurchlässigkeit auszeichnet.
[001 1]
[0012] Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass auf den Kunststoff eine
Schutzschicht aus einem sprühbaren hydrophoben Material aufgebracht ist. Erfindungsgemäß handelt es sich bei dem Kunststoff, der den eigentlichen Liner bildet, um ein Gießelastomer, insbesondere um ein Polyurethan. Bevorzugt kommt ein elastomerer Kunststoff, z.B. das bereits zuvor beschriebene trinkwassertaugliche Polyurethan zum Einsatz, da das erfindungsgemäße Durchflussmessgerät hierdurch universell für nahezu alle üblichen Anwendungsbereiche geeignet ist.
[0013]
[0014] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Messrohres ist vorgesehen, dass das die Schutzschicht bildende hydrophobe Material auf das Gießelastomer im erhitzten Zustand aufgesprüht bzw. sehr dünn appliziert ist. Somit bilden die beiden Materialien eine sehr gute, innige Verbindung miteinander. Bevorzugt handelt es sich bei dem Material der sprühbaren Schutzschicht um ein in hohem Maße hydrophobes Polyurethan. Dieses weist gegenüber den üblicherweise für Liner verwendeten Polyurethanen eine erhöhte Wasserdampfdiffusionsbeständigkeit auf. Als typisches Verfahren kann hier zur Beschichtung des Liners ein Spraycoating-Verfahren verwendet werden. Polyurethane werden - wie bereits zuvor erwähnt - wegen ihrer hohen Abriebfestigkeit und ihrer guten mechanischen Eigenschaften verwendet. Die Schutzschicht kann unmittelbar nach dem Aufbringen des Liners über einen Sprühkopf auf die erwärmte und somit noch reaktionsfähige Lineroberfläche aufgetragen werden. Durch die hohe Exothermie des Linermaterials, insbesondere handelt es sich hierbei wie gesagt um Polyurethan, wird eine gute Verbindung der Schutzschicht mit dem Linermaterial erreicht. Die in gewissem Maße poröse Matrix des wasserdurchlässigen Liners wird durch die in hohem Maße wasserundurchlässige und über das Spraycoating-Verfahren aufgetragene Schutzschicht versiegelt bzw. imprägniert.
[0015] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Messrohres ist eine Primerschicht vorgesehen, die zwischen der Innenfläche des Messrohres und der Schicht aus elastomerem Kunststoff angeordnet ist. Bevorzugt zeichnen sich die Materialien der einzelnen Schichten dadurch aus, dass sie für Trinkwasseranwendungen zugelassen sind.
[0016] Wie bereits an vorhergehender Stelle erwähnt, ist das Messrohr bei allen bekannten Durchflussmessgeräten einsetzbar. Bevorzugt wird es jedoch bei einem magnetisch induktiven Durchflussmessgerät eingesetzt. Das Durchflussmessgerät hat ein Magnetsystem, welches ein das Messrohr durchsetzendes, im wesentlichen quer zur Messrohrachse verlaufendes Magnetfeld erzeugt. Weiterhin sind zumindest zwei mit dem Medium koppelnde Messelektroden vorhanden, die in Bohrungen im Messrohr montiert sind und die in einem im wesentlichen senkrecht zum Magnetfeld liegenden Bereich des Messrohres angeordnet sind. Eine Regel-/Auswerteeinheit liefert anhand der in die Messelektroden induzierten Messspannung Information über den Volumen- oder Massestrom des Mediums in dem Messrohr.
[0017] Bevorzugt handelt es sich bei einer Messelektrode um eine Elektrode mit einem Elektrodenschaft, der in einem ersten mit dem Medium in Kontakt kommenden Endbereich aufgeweitet ist. Beispielhaft sei eine Messelektrode mit einem pilzkopfförmigen Endbereich genannt. Zwischen einer der Innenfläche des Messrohres zugewandten Auflagefläche des aufgeweiteten Endbereichs der Messelektrode und der angrenzenden Innenfläche des Messrohres ist eine Dichtung vorgesehen, wobei die Dichtung bevorzugt aus PTFE gefertigt ist. Insbesondere handelt es sich um eine PTFE-Dichtscheibe.
[0018] Um die Gefahr der Undichtigkeit des Messrohrs im kritischen Bereich einer Messelektrode weiterhin zu verringern, ist an der Auflagefläche des aufgeweiteten Endbereichs eine umlaufende Rastkante vorgesehen, die sich im montierten Zustand in die Dichtung eindrückt. Es versteht sich von selbst, dass die Messelektroden an dem erfindungsgemäßen Messrohr auch als Stiftelektroden ausgestaltet sein können, die von außen an dem Messrohr befestigt werden.
[0019] Darüber hinaus schlägt eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungs-gemäßen magnetisch induktiven Durchflussmessgeräts vor, dass im zweiten Endbereich der Messelektrode eine Befestigungsvorrichtung vorgesehen ist, die so ausgestaltet und bezüglich des Elektrodenschafts derart angeordnet ist, dass die Messelektrode jederzeit mit einer vorgegebenen Mindestanzugskraft in der Bohrung des Messrohres befestigt ist - und zwar unabhängig von den im Messrohr herrschenden Temperaturbedingungen.
[0020] Weiterhin sind in den beiden Endbereichen des Messrohres
Befestigungs-elemente zur Befestigung des Durchflussmessgeräts in der Rohrleitung vorgesehen. Bei den Befestigungselementen handelt es sich um feste Flansche, um lose Flansche oder das Messrohr ist als Wafer ausgebildet. Alle Varianten von Befestigungselementen werden von der Anmelderin in Verbindung mit den von ihr gefertigten Durchflussmessgeräten angeboten.
[0021] Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigt:
[0022] Fig. 1 : eine schematische Darstellung einer ersten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen magnetisch-induktiven Durchflussmessgeräts,
[0023] Fig. 2: eine vergrößerte Ansicht des mit A in Fig. 1 gekennzeichneten Ausschnitts in Schnittdarstellung und
[0024] Fig. 3: einen Längsschnitt durch eine zweite Ausgestaltung des erfindungs-gemäßen Messrohres in Teilansicht.
[0025] Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Das Messrohr 2 wird von dem Medium 11 in Richtung der Messrohrachse 3 durchflössen. Das Medium 11 ist zumindest in geringem Umfang elektrisch leitfähig.
[0026] Das Messrohr 2 ist an seiner Innenfläche mit einem Liner 18 ausgekleidet; der Liner 18 besteht aus einem nicht-leitfähigen Material, das in hohem Maße chemisch und/oder mechanisch beständig ist. Der Liner 18 besteht bevorzugt aus einem trinkwassertauglichen Polyurethan, das mit einer Schutzschicht 18 imprägniert ist. Das erfindungsgemäße Durchflussmessgerät 1 ist universell für die unterschiedlichsten Anwendungen einsetzbar.
[0027] Das senkrecht zur Strömungsrichtung des Mediums 11 ausgerichtete Magnet-feld B wird über ein Magnetsystem, so z.B. über zwei diametral angeordnete Spulenanordnungen 6, 7 bzw. über zwei Elektromagnete erzeugt. Unter dem Einfluss der Magnetfeldes B wandern in dem Medium 11 befindliche Ladungs-träger je nach Polarität zu den beiden entgegengesetzt gepolten Mess-elektroden 4, 5 ab. Die sich an den Messelektroden 4, 5 aufbauende Messspannung ist proportional zu der über den Querschnitt des Messrohres 2 gemittelten Strömungsgeschwindigkeit des Mediums 11 , d. h. sie ist ein Maß für den Volumenstrom des Mediums 11 in dem Messrohr 2. Das Messrohr 2 ist übrigens über Verbindungselemente, z. B. Flansche - wie in Fig. 3 zu sehen -, mit einem Rohrsystem verbunden, durch das das Medium 11 hindurchströmt.
[0028] Bei den beiden Messelektroden 4, 5 handelt es sich um pilzförmige Mess-elektroden, die in direktem Kontakt mit dem Medium 11 stehen. Selbstverständlich sind in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Lösung auch Stiftelektroden einsetzbar. Die Ankopplung an das Medium 11 kann darüber hinaus natürlich auch kapazitiver Natur sein.
[0029] Über Verbindungsleitungen 12, 13 sind die Messelektroden 4, 5 mit der Regel-Auswerteeinheit 8 verbunden. Die Verbindung zwischen den Spulenan-ordnungen 6, 7 und der Regel-/Auswerteeinheit 8 erfolgt über die Verbindungsleitungen 14, 15. Die Regel-/Auswerteeinheit 8 ist über die Verbindungsleitung 16 mit einer Eingabe-/Ausgabeeinheit 9 verbunden. Der Auswerte-/Regeleinheit 8 ist die Speichereinheit 10 zugeordnet.
[0030] Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Ansicht des mit A in Fig. 1 gekennzeichneten Ausschnitts in Schnittdarstellung. Das Messrohr 2 besteht aus Metall, bevorzugt aus einem Edelstahl. Auf den bevorzugt aus einem trinkwasser-tauglichen Polyurethan bestehenden Liner 18 ist eine in hohem Maße hydrophobe und damit Wasserdampf undurchlässige Schutzschicht 28 aufgesprüht. Fixiert ist der Liner 18 punktuell im Bereich der Messelektroden 4; 5. Die Messelektroden 4; 5 sind als pilzkopfförmige Messelektroden 4; 5 mit einem Elektrodenschaft 26 und einem pilzförmigen Hut 25 ausgestaltet. Über die Innenfläche des Hutes 25, die Schnapphülse 23, das Schraubgewinde 21 und die Mutter 24 ist die Messelektrode 4; 5 in der Bohrung 20 des Messrohres 2 befestigt. Gleichzeitig ist durch diese Ausgestaltung der Liner 18 punktuell im Bereich der Messelektrode 4; 5 fixiert. Um eine Abdichtung der Messelektrode 4; 5 gegen den Prozess hin zu erreichen, ist ein Dichtring 19 vorgesehen. Der Dichtring 19 besteht bevorzugt aus PTFE.
[0031] Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch eine zweite Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Messrohres 2 in Teilansicht. Das Messrohr 2 ist mit dem Liner 8 mit aufgesprühter Schutzschicht 28 ausgekleidet. Zwischen dem Liner 18 und der Innenfläche 30 des Messrohres 2 ist eine Schicht 17, bestehend aus einem Primer bzw. Haftvermittler aufgetragen. Fixiert wird der Liner 18 mit aufgesprühter Schutzschicht 28 zusätzlich im Bereich der Messelektroden 4; 5. Bezugszeichenliste
1. Magnetisch-induktives Durchflussmessgerät
2. Messrohr
3. Messrohrachse
4. Messelektrode
5. Messelektrode
6. Spulenanordnung / Elektromagnet
7. Spulenanordnung / Elektromagnet
8. Regel-/Auswerteeinheit
9. Eingabe-/Ausgabeeinheit
10. Speichereinheit
11. Medium
12. Verbindungsleitung
13. Verbindungsleitung
14. Verbindungsleitung
15. Verbindungsleitung
16. Verbindungsleitung
17. Schicht mit Primer bzw. Haftvermittler
18. Trinkwassertauglicher Liner
19. Dichtring
20. Bohrungw
21. Schaubgewinde
22. Mutter
23. Schnapphülse
24. Rastelement
25. pilzkopfförmiger Endbereich
26. Elektrodenschaft
27. Flansch
28. Schutzschicht
29. Rohrleitung
30. Innenfläche
31. Auflagefläche

Claims

Ansprüche
1. 1. Messrohr (2) für ein Durchflussmessgerät (1), das den Volumendurchfluss oder den Massedurchfluss eines in einer Rohrleitung (29) strömenden Mediums (11) bestimmt oder überwacht, wobei das Messrohr (2) auf der Innenfläche (30) eine Auskleidung aufweist, die sich aus zumindest zwei Schichten (17; 18, 28) zusammensetzt, wobei eine Schicht (18) aus einem Kunststoff besteht, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Schicht (18) aus Kunststoff eine Schutzschicht (28) aus einem sprühbaren hydrophoben Material aufgebracht ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Kunststoff um einen elastomeren Kunststoff, insbesondere um ein Gießelastomer handelt.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das die Schutzschicht (28) bildende hydrophobe Material auf das Gießelastomer im erhitzten Zustand aufgesprüht ist und dass beide Schichten (18, 28) im erkalteten Zustand eine innige Verbindung miteinander bilden.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Material der sprühbaren Schutzschicht (28) um ein in hohem Maße hydrophobes Polyurethan handelt.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Primerschicht (17) vorgesehen ist, die zwischen der Innenfläche (30) des Messrohres (2) und der Schicht (18) aus elastomerem Kunststoff angeordnet ist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Durchflussmessgerät um ein magnetisch induktives Durchflussmessgerät (1) mit einem Magnetsystem (6, 7), das ein das Messrohr (2) durchsetzendes, im wesentlichen quer zur Messrohrachse (3) verlaufendes Magnetfeld (B) erzeugt, mit zumindest zwei mit dem Medium (11) koppelnden Messelektroden (4, 5), die in Bohrungen (20) im Messrohr (2) angebracht sind und die in einem im wesentlichen senkrecht zum Magnetfeld (B) liegenden Bereich des Messrohres (2) angeordnet sind, und mit einer Regel-/Auswerteeinheit (8), die anhand der in die Messelektroden (4, 5) induzierten Messspannung Information über den Volumen- oder Massestrom des Mediums (11) in dem Messrohr (2) liefert.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei einer Messelektrode (4, 5) um eine Elektrode mit einem
Elektrodenschaft (26) handelt, der in einem ersten mit dem Medium (11) in
Kontakt kommenden Endbereich (25) aufgeweitet ist, und dass jeweils zwischen einer der Innenfläche (30) des Messrohres (2) zugewandten Auflagefläche (31) des aufgeweiteten Endbereichs (25) der
Messelektrode (4, 5) und der angrenzenden Innenfläche (30) des Messrohres
(2) eine Dichtung (19) vorgesehen ist. dass es sich bei der Dichtung (19) um eine PTFE-Dichtung, insbesondere um eine PTFE-Dichtscheibe handelt.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der Auflagefläche (31) des aufgeweiteten Endbereichs (25) der Messelektrode (4, 5) eine umlaufende Rastkante (24) vorgesehen ist.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Endbereich der Messelektrode (4, 5) eine Befestigungs-vorrichtung (21 , 22, 23) vorgesehen ist, die so ausgestaltet und bezüglich des derart Elektrodenschafts (26) angeordnet ist, dass die Messelektrode (4, 5) unabhängig von den im Messrohr (2) herrschenden Temperaturbedingungen klemmend in der Bohrung (20) mit einer vorgegebenen Mindestanzugskraft befestigt ist.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in den beiden Endbereichen (31 , 32) des Messrohres (2) Befestigungs-elemente (27) zur Befestigung des Durchflussmessgeräts (1) in der Rohrleitung (29) vorgesehen sind.
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