WO2024099745A1 - Montagewerkzeug zur montage eines einsteckbaren durchflussmessgeräts und verfahren zur einrichtung eines solchen durchflussmessgerät - Google Patents

Montagewerkzeug zur montage eines einsteckbaren durchflussmessgeräts und verfahren zur einrichtung eines solchen durchflussmessgerät Download PDF

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WO2024099745A1
WO2024099745A1 PCT/EP2023/079409 EP2023079409W WO2024099745A1 WO 2024099745 A1 WO2024099745 A1 WO 2024099745A1 EP 2023079409 W EP2023079409 W EP 2023079409W WO 2024099745 A1 WO2024099745 A1 WO 2024099745A1
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assembly tool
sensor
sensor neck
designed
marking
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PCT/EP2023/079409
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Martin Barth
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Endress+Hauser Flowtec Ag
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    • G—PHYSICS
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to an assembly tool for assembling and aligning a flow meter that can be inserted into a pipeline and a method for setting up such a flow meter.
  • flow measuring tubes typically have a sensor neck with a marking by means of which an orientation of a sensor of the flow meter can be set to within a few degrees.
  • DE102017112622A1 shows such an exemplary thermal flow meter. It has been shown that this relatively rough setting accuracy is often not sufficient to achieve good measurement accuracy for a measured variable to be measured.
  • the task is therefore to propose a robust and precise alignment of a flow meter that can be inserted into a pipeline.
  • An assembly tool according to the invention designed for mounting a measuring device that can be inserted into a pipeline, such as a flow meter, in particular a thermal or magnetic-inductive flow meter, comprises:
  • a receiving device adapted to receive a sensor neck of the measuring device
  • a pointer device which is designed to indicate an orientation of the assembly tool and is attached to the receiving device
  • the receiving device has a body with two parallel, in particular identical and superimposed end faces and an edge surface connecting the end faces, wherein the body has an indentation for receiving the sensor neck, wherein the edge surface has at least two of the at least three contact areas, wherein the body has a first marking on at least one of the end faces, which is designed to be aligned with a second marking of the sensor neck, wherein the pointing device has a laser which is designed to project a light marking, in particular a point or line, by means of which an alignment of the assembly tool can be adjusted.
  • a sensor that can be inserted into a pipeline can be aligned precisely and robustly using the assembly tool.
  • the fastening device has a screw device with a screw, which screw is designed to press the sensor neck against the contact areas of the edge surface, wherein the screw forms one of the contact areas.
  • the assembly tool can be stored precisely and firmly on the sensor neck.
  • the screw has a screw axis, wherein the contact regions of the edge surface are arranged axially symmetrically with respect to the screw axis.
  • the assembly tool can be positioned even more precisely on the sensor neck.
  • the laser is designed to project a linear light marking, wherein the laser has an opening angle of at least 10 angular degrees in a first plane running through the light marking for the purpose of projecting the linear light marking, and has an opening angle of less than 1 angular degree in a second plane perpendicular to the first plane running through the laser.
  • the body has a first marking on each end face, wherein the first markings are in particular identical in a projection onto a plane passing through one of the end faces.
  • the receiving device comprises at least one of the following materials: metal such as stainless steel, plastic, wood, a composite material.
  • the receiving device has a surface coating which is in particular hydrophobic. In this way, long-term mechanical stability of the recording device is ensured.
  • a screw tip has a softer material than the sensor neck.
  • the body is designed with respect to the contact areas to encompass the sensor neck at least 200 angular degrees, and in particular at least 210 angular degrees and preferably at least 220 angular degrees and/or at most 260 angular degrees, and in particular at most 250 angular degrees and preferably at most 240 angular degrees when the assembly tool is positioned on the sensor neck.
  • the assembly tool comprises a separate aiming device which is designed to be positioned at a distance greater than 50 centimeters from the pointing device and to provide an optimal alignment of the light marking, wherein the laser is designed to be aligned in the direction of the aiming device.
  • the aiming device has a device for checking a particularly horizontal or vertical alignment.
  • the device for alignment can, for example, have a spirit level, or a shelf or holder for an electronic position measuring device such as a smartphone, or a recess adapted to the sensor neck, whereby the recess can be placed on the sensor neck and is thereby forced into a correct alignment.
  • the target alignment of the aiming device can also deviate from a horizontal or a vertical.
  • a first end of the first marking facing the sensor neck has a distance of at most 5 millimeters and in particular at most 3 millimeters from a wall of the sensor neck in the mounted state.
  • An assembly arrangement comprises: a pipeline for guiding a medium; a measuring device that can be inserted into the pipeline, such as a flow meter, in particular a thermal or magnetic-inductive flow meter; an assembly tool according to one of the preceding claims, which is arranged on a sensor neck of the measuring device for aligning the measuring device with respect to the pipeline.
  • the measuring device comprises the following:
  • a sensor for providing measurement signals of a flow measurement variable, in particular with at least two probes, wherein at least one of the probes is designed to heat a medium flowing through the pipeline, and wherein at least one of the probes is designed to detect a temperature of the medium,
  • a sensor neck which connects the sensor to the housing and guides electrical lines between the electronic measuring/operating circuit and probes, wherein the sensor neck is designed to be guided through an opening in a wall of the pipeline and to be sealed to the wall in a media-tight manner, wherein in a first method step the assembly tool is aligned and fastened to the sensor neck, wherein in a second method step the sensor is guided through the opening in the wall and the pointer device is aligned, for example, parallel to a pipeline axis, wherein in a third method step the sensor neck is sealed to the wall by means of a locking mechanism.
  • the second method step comprises positioning the target device before aligning the pointing device.
  • FIG. 1 shows an exemplary assembly tool according to the invention
  • Fig. 2 shows an enlarged detail of the assembly tool shown in Fig. 1;
  • Fig. 3 shows an enlarged detail of the assembly tool shown in Fig. 1 mounted on a sensor neck;
  • Fig. 4 outlines a mounting arrangement with a measuring device that can be inserted into a pipeline and has a sensor neck to which an exemplary mounting tool according to the invention is attached;
  • Fig. 5 outlines an embodiment of an assembly tool according to the invention.
  • Fig. 6 outlines a measuring device that can be inserted into a pipeline and has a sensor neck to which an exemplary assembly tool according to the invention is attached;
  • Fig. 7 shows an oblique view of a measuring device that can be plugged into a pipeline
  • Fig. 8 outlines the sequence of an exemplary method according to the invention for setting up a measuring device that can be inserted into a pipeline.
  • Fig. 1 shows a top view of an exemplary assembly tool 10 according to the invention, which comprises a receiving device 11 for receiving a sensor neck 2.1 (not shown here) of a measuring device that can be plugged into a pipeline, a pointer device 12 with a pointer 12.1 for aligning the assembly device and a fastening device 13 for fastening to the sensor neck.
  • the receiving device comprises a body 11.1 with two end faces 11.11 that run parallel to one another, here in particular identical and lying one above the other, and an edge surface 11.12 that connects the end faces, wherein the body has an indentation 11.13 for receiving the sensor neck.
  • a laser 12.1 of the pointing device is designed to project a light marking, in particular a point or line, by means of which an alignment of the assembly tool can be adjusted.
  • a sufficiently precise alignment of the measuring device can be achieved in a simple manner, since when rotating with an absolute tangential uncertainty of a pointer positioning becomes increasingly precise with increasing length of the pointer with regard to an angular error.
  • Fig. 2 shows an enlarged detail of the assembly tool shown in Fig. 1 in the area of the receiving device.
  • the body has on at least one of the end faces 11.11 a first marking 11.14 with a first end 11.141, which first end is designed to a second marking 2.11 of the sensor neck 2.1, see also Fig. 3, which shows an enlarged detail of the assembly tool attached to a sensor neck 2.1.
  • the fastening device 13 with a screw device 13.1 is designed to fasten the assembly tool to the sensor neck via at least three contact areas 14 (see also Fig.3) between the assembly tool 10 and the sensor neck 2.11, wherein the edge surface in the area of the indentation comprises at least two of the at least three contact areas 14, and wherein a screw tip 13.112 of the screw 13.11 forms a further contact area 14.
  • the body 11 is configured with respect to the contact areas 14 to encompass the sensor neck at least 200 angular degrees, and in particular at least 210 angular degrees and preferably at least 220 angular degrees and/or at most 260 angular degrees, and in particular at most 250 angular degrees and preferably at most 240 angular degrees with respect to a center point of the sensor neck when the assembly tool 10 is positioned on the sensor neck 2.1.
  • the screw 13.11 has a screw axis 13.111, wherein the contact regions 14 of the edge surface 11.12 are arranged axially symmetrically with respect to the screw axis.
  • the screw tip has a softer material than the sensor neck, so that damage to the sensor neck is avoided.
  • the body has a first marking on each end face, wherein the first markings are in particular identical in a projection onto a plane running through one of the end faces. In this way, handling of the assembly tool is simplified, since a user always has a first marking in front of him.
  • the receiving device comprises at least one of the following materials: metal such as stainless steel, plastic, wood, a composite material.
  • the receiving device has a surface coating which is particularly hydrophobic. In this way, long-term mechanical stability of the receiving device is ensured.
  • the first end 11.141 of the first marking 11.14 facing the sensor neck 2.1 has a distance of at most 5 millimeters and in particular at most 3 millimeters from a wall of the sensor neck in the assembled state. In this way, an alignment error of the assembly tool relative to the sensor neck can be reduced.
  • Fig. 4 shows a schematic oblique view of a mounting arrangement 40 with a measuring device 1 inserted into a pipeline, comprising a housing 3, in which housing an electronic measuring/operating circuit is arranged (see Fig. 6), a sensor for generating measuring signals for a measured variable, wherein the sensor and housing are connected via a sensor neck 2.1, to which sensor neck an exemplary assembly tool 10 according to the invention is attached.
  • the laser 12.1 is set up to generate a point-shaped light marking.
  • a target device 30 can be arranged on the pipeline 20, which indicates a desired alignment of the laser by means of a marking on a screen 34 of the target device. In this way, the measuring device 1 can be aligned in a simple manner.
  • the aiming device can have an alignment device such as a spirit level 31, or a shelf for an electronic position measuring device such as a smartphone, or a recess adapted to the sensor neck, wherein the recess can be placed on the sensor neck and the aiming device can thus be aligned relative to the sensor neck, see also Fig. 5.
  • an alignment device such as a spirit level 31, or a shelf for an electronic position measuring device such as a smartphone, or a recess adapted to the sensor neck, wherein the recess can be placed on the sensor neck and the aiming device can thus be aligned relative to the sensor neck, see also Fig. 5.
  • Fig. 5 outlines an embodiment of the aiming device 30 in which, as here, for example, a foot 32 of the aiming device has a recess 33 which can be brought into fit with a section of the sensor neck 2.1 so that an alignment relative to an axis of the sensor neck can be achieved. For example, the aiming device can then be brought to a desired or minimum distance from the pointer device with the help of markings.
  • Fig. 6 outlines an oblique view corresponding to Fig. 4, wherein an exemplary embodiment of the assembly tool according to the invention, wherein the laser 12.1 is set up to produce a linear light marking 12.11, which has an opening angle of at least 10 degrees in a first plane running through the light marking, and has an opening angle of less than 1 degree in a second plane perpendicular to the first plane running through the laser.
  • the linear light marking is only straight if it runs parallel to a measuring tube axis.
  • the plug-in measuring device 1 can be, for example, a flow meter, in particular a thermal or magnetic-inductive flow meter.
  • Fig. 7 outlines an exemplary measuring device 1 that can be inserted into a pipeline and can be aligned using an assembly tool 10 according to the invention as shown in Figs. 1 to 5.
  • a measuring device has a housing 3 for an electronic measuring/operating circuit 4 for operating the measuring device, such an electronic measuring/operating circuit 4, a sensor 2 and a sensor neck, which sensor neck 2.1 connects the sensor to the housing.
  • Fig. 8 outlines the sequence of an exemplary method according to the invention, wherein in a first method step 101 the assembly tool is aligned and fastened to the sensor neck, wherein in a second method step 102 the sensor is guided through the opening in the wall and the pointer device is aligned in the direction of a desired alignment, for example parallel to a pipeline axis, wherein in a third method step 103 the sensor neck is sealed tightly to the wall by means of a locking mechanism.
  • a locking mechanism as indicated by the nut serves to seal the sensor neck tightly to a wall of the pipeline.
  • the sensor can also be guided through the opening in the wall first and then the assembly tool can be applied.
  • the senor of a measuring device can be aligned precisely and safely in the measuring tube.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Montagewerkzeug (10) eingerichtet zur Montage eines in eine Rohrleitung (20) einsteckbaren Messgeräts (1) wie beispielsweise ein Durchflussmessgerät, insbesondere eines thermischen oder magnetisch-induktiven Durchflussmessgeräts, umfassend: - eine Aufnahmevorrichtung (11) eingerichtet zur Aufnahme eines Sensorhalses (2.1) des Messgeräts, - eine Zeigervorrichtung (12), welche zur Anzeige einer Ausrichtung des Montagewerkzeugs eingerichtet ist und an der Aufnahmevorrichtung befestigt ist, - eine Befestigungsvorrichtung (13), wobei die Aufnahmevorrichtung einen Körper (11.1) mit zwei parallel zueinander verlaufenden, insbesondere gleichen und übereinanderliegenden Stirnflächen (11.11) und eine die Stirnflächen verbindende Randfläche (11.12) aufweist, wobei der Körper auf zumindest einer der Stirnflächen jeweils eine erste Markierung (11.14) aufweist, welche dazu eingerichtet ist, mit einer zweiten Markierung (2.11) des Sensorhalses (2.1) in Übereinstimmung gebracht zu werden, wobei die Zeigervorrichtung einen Laser (12.1) aufweist, mittels welcher eine Ausrichtung des Montagewerkzeugs einstellbar ist.

Description

Montagewerkzeug zur Montage eines einsteckbaren Durchflussmessgeräts und Verfahren zur Einrichtung eines solchen Durchflussmessgerät
Die Erfindung betrifft ein Montagewerkzeug zur Montage und Ausrichtung eines in eine Rohrleitung einsteckbaren Durchflussmessgerät und ein Verfahren zur Einrichtung eines solches Durchflussmessgerät. Typischerweise weisen solche Durchflussmessrohre einen Sensorhals mit einer Markierung auf, mittels welche eine Orientierung eines Sensors des Durchflussmessgerät auf einige Winkelgrad genau eingestellt werden kann. Die DE102017112622A1 zeigt ein solches beispielhaftes thermisches Durchflussmessgerät. Es hat sich gezeigt, dass diese relativ grobe Einstellgenauigkeit häufig nicht ausreichend ist, um eine gute Messgenauigkeit für eine zu messende Messgröße zu erreichen.
Aufgabe ist es daher, eine robuste und präzise Ausrichtbarkeit eines in eine Rohrleitung einsteckbares Durchflussmessgerät vorzuschlagen.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Montagewerkzeug gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 , durch eine Montageanordnung gemäß dem unabhängigen Anspruch 13 sowie durch ein Verfahren gemäß dem unabhängigen Anspruch 14.
Ein erfindungsgemäße Montagewerkzeug eingerichtet zur Montage eines in eine Rohrleitung einsteckbaren Messgeräts wie beispielsweise ein Durchflussmessgerät, insbesondere eines thermischen oder magnetisch-induktiven Durchflussmessgeräts, umfasst:
- eine Aufnahmevorrichtung eingerichtet zur Aufnahme eines Sensorhalses des Messgeräts,
- eine Zeigervorrichtung, welche zur Anzeige einer Ausrichtung des Montagewerkzeugs eingerichtet ist und an der Aufnahmevorrichtung befestigt ist,
- eine Befestigungsvorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, das Montagewerkzeug am Sensorhals über mindestens drei Kontaktbereiche zu befestigen, wobei die Aufnahmevorrichtung einen Körper mit zwei parallel zueinander verlaufenden, insbesondere gleichen und übereinanderliegenden Stirnflächen und eine die Stirnflächen verbindende Randfläche aufweist, wobei der Körper eine Einbuchtung zur Aufnahme des Sensorhalses aufweist, wobei die Randfläche mindestens zwei der mindestens drei Kontaktbereiche aufweist, wobei der Körper auf zumindest einer der Stirnflächen jeweils eine erste Markierung aufweist, welche dazu eingerichtet ist, mit einer zweiten Markierung des Sensorhalses in Übereinstimmung gebracht zu werden, wobei die Zeigervorrichtung einen Laser aufweist, welcher dazu eingerichtet ist, eine insbesondere punkt- oder linienförmige Lichtmarkierung zu projizieren, mittels welcher eine Ausrichtung des Montagewerkzeugs einstellbar ist.
Auf diese Weise ist ein in eine Rohrleitung einsteckbarer Sensor mit Hilfe des Montagewerkzeugs präzise und robust ausrichtbar.
In einer Ausgestaltung weist die Befestigungsvorrichtung eine Schraubvorrichtung mit einer Schraube auf, welche Schraube dazu eingerichtet ist, den Sensorhals gegen die Kontaktbereiche der Randfläche zu pressen, wobei die Schraube einen der Kontaktbereiche ausbildet.
Auf diese Weise kann das Montagewerkzeug präzise und fest am Sensorhals gelagert werden.
In einer Ausgestaltung weist die Schraube eine Schraubenachse auf, wobei die Kontaktbereiche der Randfläche achsensymmetrisch bzgl. der Schraubenachse angeordnet sind.
Auf diese Weise kann das Montagewerkzeug noch präziser am Sensorhals gelagert werden.
In einer Ausgestaltung ist der Laser dazu eingerichtet, eine linienförmige Lichtmarkierung zu projizieren, wobei der Laser zwecks Projektion der linienförmigen Lichtmarkierung in einer durch die Lichtmarkierung verlaufende ersten Ebene einen Öffnungswinkel von mindestens 10 Winkelgrad aufweist, und in einer senkrecht zur ersten Ebene stehenden, durch den Laser verlaufende zweiten Ebene einen Öffnungswinkel von weniger als 1 Winkelgrad aufweist.
Auf diese Weise kann eine gut sichtbare Lichtmarkierung erzeugt werden, mittels welcher eine Ausrichtungenauigkeit weiter minimiert werden kann. Bei einer Drehung mit einer absoluten tangentialen Unsicherheit einer Markierung wird bei größer werdender Länge des Zeigers bzgl. eines Winkelfehlers immer genauer.
In einer Ausgestaltung weist der Körper auf jeder Stirnfläche jeweils eine erste Markierung auf, wobei die ersten Markierungen in einer Projektion auf eine durch eine der Stirnflächen verlaufenden Ebenen insbesondere gleich sind.
Auf diese Weise wird die Handhabung des Montagewerkzeugs vereinfacht, da ein Anwender immer eine erste Markierung vor Augen hat.
In einer Ausgestaltung weist die Aufnahmevorrichtung zumindest eines der folgenden Materialen auf: Metall wie beispielsweise ein Edelstahl, ein Kunststoff, ein Holz, ein Verbundwerkstoff.
In einer Ausgestaltung weist die Aufnahmevorrichtung eine Oberflächenbeschichtung auf, welche insbesondere hydrophob ist. Auf diese Weise ist eine mechanische Langzeitstabilität der Aufnahmevorrichtung sichergestellt.
In einer Ausgestaltung weist eine Schraubenspitze einen weicheren Werkstoff als der Sensorhals.
Auf diese Weise kann eine Beschädigung des Sensorhalses vermieden werden.
In einer Ausgestaltung ist der Körper bzgl. der Kontaktbereiche dazu eingerichtet, bei Positionierung des Montagewerkzeugs am Sensorhals den Sensorhals zumindest zu 200 Winkelgrad, und insbesondere zumindest zu 210 Winkelgrad und bevorzugt mindestens 220 Winkelgrad und/oder höchstens zu 260 Winkelgrad, und insbesondere höchstens zu 250 Winkelgrad und bevorzugt höchstens 240 Winkelgrad zu umgreifen.
Auf diese Weise kann ein sicherer und robuster Sitz des Montagewerkzeugs am Sensorhals sichergestellt werden.
In einer Ausgestaltung umfasst das Montagewerkzeug eine separate Zielvorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, in einem Abstand größer als 50 Zentimeter zur Zeigervorrichtung positioniert zu werden und der Lichtmarkierung eine Optimalausrichtung vorzugeben, wobei der Laser dazu eingerichtet ist, in Richtung der Zielvorrichtung ausgerichtet zu werden.
In einer Ausgestaltung weist die Zielvorrichtung eine Vorrichtung zur Überprüfung einer insbesondere horizontalen oder vertikalen Ausrichtung auf.
Die Vorrichtung zur Ausrichtung kann z.B. eine Wasserwaage, oder eine Ablage bzw. Halterung für ein elektronisches Lagemessgerät wie beispielsweise ein Smartphone, oder eine an den Sensorhals angepasste Aussparung aufweisen, wobei die Aussparung an den Sensorhals anlegbar ist und dabei in eine korrekte Ausrichtung gezwungen wird. Je nach Ausrichtung des Sensorhalses kann eine Sollausrichtung der Zielvorrichtung auch von einer Horizontalen oder einer Vertikalen abweichen.
In einer Ausgestaltung weist ein dem Sensorhals zuzuwendendes erstes Ende der ersten Markierung in montiertem Zustand einen Abstand von höchstens 5 Millimeter und insbesondere höchstens 3 Millimeter zu einer Wandung des Sensorhalses auf.
Dadurch kann eine Justageunsicherheit des Montagewerkzeugs am Sensorhals minimiert werden. Eine erfindungsgemäße Montageanordnung umfasst: eine Rohrleitung zum Führen eines Mediums; ein in die Rohrleitung einsteckbares Messgerät wie beispielsweise ein Durchflussmessgerät, insbesondere ein thermisches oder magnetisch-induktives Durchflussmessgerät; ein Montagewerkzeug nach einem der vorigen Ansprüche, welches an einem Sensorhals des Messgeräts zur Ausrichtung des Messgeräts bzgl. der Rohrleitung angeordnet ist.
So kann dass Messgerät bzgl. der Rohrleitung ausgerichtet werden.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Einrichtung eines in eine Rohrleitung einsteckbaren Messgeräts, insbesondere Durchflussmessgeräts, bevorzugt thermischen Durchflussmessgeräts umfasst das Messgerät Folgendes:
- einen Sensor zum Bereitstellen von Messsignalen einer Durchflussmessgröße, insbesondere mit zumindest zwei Sonden, wobei zumindest eine der Sonden zum Heizen eines durch die Rohrleitung strömenden Mediums eingerichtet ist, und wobei zumindest eine der Sonden zum Erfassen einer Temperatur des Mediums eingerichtet ist,
- ein Gehäuse mit einer im Gehäuse angeordneten elektronischen Mess-/Betriebsschaltung zum Betreiben der Sonden, zum Auswerten von Messsignalen der Sonden und zum Bereitstellen von Messwerten einer Messgröße,
- einen Sensorhals, welcher den Sensor mit dem Gehäuse verbindet und elektrische Leitungen zwischen elektronischer Mess-/Betriebsschaltung und Sonden führt, wobei der Sensorhals dazu eingerichtet ist, durch eine Öffnung einer Wandung der Rohrleitung geführt und mediendicht mit der Wandung abgeschlossen zu werden, wobei in einem ersten Verfahrensschritt das Montagewerkzeug am Sensorhals ausgerichtet und befestigt wird, wobei in einem zweiten Verfahrensschritt der Sensor durch die Öffnung der Wandung geführt wird sowie die Zeigervorrichtung beispielsweise parallel zu einer Rohrleitungsachse ausgerichtet wird, wobei in einem dritten Verfahrensschritt, der Sensorhals mittels eines Verschlussmechanismus dicht mit der Wandung abgeschlossen wird.
In einer Ausgestaltung umfasst der zweite Verfahrensschritt vor Ausrichtung der Zeigervorrichtung eine Positionierung der Zielvorrichtung.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Fig. 1 zeigt ein beispielhaftes erfindungsgemäßes Montagewerkzeug;
Fig. 2 zeigt eine Ausschnittsvergrößerung des in Fig. 1 gezeigten Montagewerkzeugs;
Fig. 3 zeigt eine Ausschnittsvergrößerung des in Fig. 1 gezeigten, an einem Sensorhals montierten Montagewerkzeugs;
Fig. 4 skizziert eine Montageanordnung mit einem in eine Rohrleitung einsteckbaren Messgerät mit einem Sensorhals, an welchem ein beispielhaftes erfindungsgemäßes Montagewerkzeug befestigt ist;
Fig. 5 skizziert eine Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Montagewerkzeugs;
Fig. 6 skizziert ein in eine Rohrleitung einsteckbares Messgerät mit einem Sensorhals, an welchem ein beispielhaftes erfindungsgemäßes Montagewerkzeug befestigt ist;
Fig. 7 zeigt eine Schrägansicht eines in eine Rohrleitung steckbaren Messgeräts;
Fig. 8 skizziert den Ablauf eines beispielhaften erfindungsgemäßen Verfahrens zur Einrichtung eines in eine Rohrleitung einsteckbaren Messgeräts.
Fig. 1 zeigt eine Aufsicht auf ein beispielhaftes erfindungsgemäßes Montagewerkzeug 10, welches eine Aufnahmevorrichtung 11 zur Aufnahme eines Sensorhalses 2.1 (hier nicht gezeigt) eines in eine Rohrleitung steckbaren Messgeräts, eine Zeigervorrichtung 12 mit einem Zeiger 12.1 zur Ausrichtung der Montagevorrichtung und eine Befestigungsvorrichtung 13 zur Befestigung am Sensorhals umfasst. Die Aufnahmevorrichtung umfasst einen Körper 11.1 mit zwei parallel zueinander verlaufenden, hier insbesondere gleichen und übereinanderliegenden Stirnflächen 11.11 und eine die Stirnflächen verbindende Randfläche 11.12 aufweist, wobei der Körper eine Einbuchtung 11 .13 zur Aufnahme des Sensorhalses aufweist.
Ein Laser 12.1 der Zeigevorrichtung ist dazu eingerichtet, eine insbesondere punkt- oder linienförmige Lichtmarkierung zu projizieren, mittels welcher eine Ausrichtung des Montagewerkzeugs einstellbar ist. So kann auf einfache Art und Weise eine ausreichend genaue Ausrichtung des Messgeräts erreicht werden, da bei einer Drehung mit einer absoluten tangentialen Unsicherheit einer Zeigerpositionierung bei größer werdender Länge des Zeigers bzgl. eines Winkelfehlers immer genauer wird.
Fig. 2 zeigt eine Ausschnittvergrößerung des in Fig. 1 gezeigten Montagewerkzeugs im Bereich der Aufnahmevorrichtung.
Erfindungsgemäß weist der Körper auf zumindest einer der Stirnflächen 11.11 jeweils eine erste Markierung 11.14 mit einem ersten Ende 11.141 auf, welches erste Ende dazu eingerichtet ist, mit einer zweiten Markierung 2.11 des Sensorhalses 2.1 in Übereinstimmung gebracht zu werden, siehe dazu auch Fig. 3, welche eine Ausschnittvergrößerung des an einem Sensorhals 2.1 befestigten Montagewerkzeugs zeigt. Die Befestigungsvorrichtung 13 mit einer Schraubvorrichtung 13.1 ist dazu eingerichtet, das Montagewerkzeug am Sensorhals über mindestens drei Kontaktbereiche 14 (siehe auch Fig.3) zwischen Montagewerkzeug 10 und Sensorhals 2.11 zu befestigen, wobei die Randfläche im Bereich der Einbuchtung zumindest zwei der mindestens drei Kontaktbereiche 14 umfasst, und wobei eine Schraubenspitze 13.112 der Schraube 13.11 einen weiteren Kontaktbereich 14 ausbildet.
In einer Ausgestaltung ist der Körper 11 bzgl. der Kontaktbereiche 14 dazu eingerichtet, bei Positionierung des Montagewerkzeugs 10 am Sensorhals 2.1 den Sensorhals zumindest zu 200 Winkelgrad, und insbesondere zumindest zu 210 Winkelgrad und bevorzugt mindestens 220 Winkelgrad und/oder höchstens zu 260 Winkelgrad, und insbesondere höchstens zu 250 Winkelgrad und bevorzugt höchstens 240 Winkelgrad bezüglich eines Mittelpunkts des Sensorhalses zu umgreifen.
Auf diese Weise kann bei einer Befestigung beispielsweise über drei Kontaktbereiche ein sicherer Sitz des Montagewerkzeugs am Sensorhals sichergestellt werden.
In einer Ausgestaltung weist die Schraube 13.11 eine Schraubenachse 13.111 auf, wobei die Kontaktbereiche 14 der Randfläche 11.12 achsensymmetrisch bzgl. der Schraubenachse angeordnet sind.
In einer Ausgestaltung weist die Schraubenspitze ein weicheres Material als der Sensorhals auf, so dass Beschädigungen des Sensorhalses vermieden werden.
In einer Ausgestaltung weist der Körper auf jeder Stirnfläche jeweils eine erste Markierung auf, wobei die ersten Markierungen in einer Projektion auf eine durch eine der Stirnflächen verlaufenden Ebenen insbesondere gleich sind. Auf diese Weise wird die Handhabung des Montagewerkzeugs vereinfacht, da ein Anwender immer eine erste Markierung vor Augen hat.
In einer Ausgestaltung weist die Aufnahmevorrichtung zumindest eines der folgenden Materialen auf: Metall wie beispielsweise ein Edelstahl, ein Kunststoff, ein Holz, ein Verbundwerkstoff. In einer Ausgestaltung weist die Aufnahmevorrichtung eine Oberflächenbeschichtung auf, welche insbesondere hydrophob ist. Auf diese Weise ist eine mechanische Langzeitstabilität der Aufnahmevorrichtung sichergestellt.
In einer Ausgestaltung des Montagewerkzeugs wie in Fig. 3 gezeigt, weist das dem Sensorhals 2.1 zuzuwendende erste Ende 11.141 der ersten Markierung 11 .14 in montiertem Zustand einen Abstand von höchstens 5 Millimeter und insbesondere höchstens 3 Millimeter zu einer Wandung des Sensorhalses auf. Auf diese Weise kann ein Ausrichtfehler des Montagewerkzeugs relativ zum Sensorhals verringert werden.
Fig. 4 zeigt eine schematische Schrägansicht auf eine Montageanordnung 40 mit einem in eine Rohrleitung eingesteckten Messgeräts 1 umfassend ein Gehäuse 3, in welchem Gehäuse eine elektronische Mess-/Betriebsschaltung angeordnet ist (siehe Fig. 6), einen Sensor zum Erzeugen von Messsignalen zu einer Messgröße, wobei Sensor und Gehäuse über einen Sensorhals 2.1 verbunden sind, an welchem Sensorhals ein beispielhaftes erfindungsgemäßes Montagewerkzeug 10 befestigt ist. In diesem Beispiel ist der Laser 12.1 dazu eingerichtet, eine punktförmige Lichtmarkierung zu erzeugen. Wie gezeigt, kann beispielsweise auf der Rohrleitung 20 eine Zielvorrichtung 30 angeordnet sein, welche eine Sollausrichtung des Lasers anzeigt mittels einer Markierung auf einem Schirm 34 der Zielvorrichtung anzeigt. Auf diese Weise kann das Messgerät 1 auf einfache Art und Weise ausgerichtet werden. Die Zielvorrichtung kann zwecks einer korrekten, z.B. horizontalen Ausrichtung eine Vorrichtung zur Ausrichtung wie beispielsweise eine Wasserwaage 31 , oder eine Ablage für ein elektronisches Lagemessgerät wie beispielsweise ein Smartphone, oder eine an den Sensorhals angepasste Aussparung aufweisen, wobei die Aussparung an den Sensorhals anlegbar ist und die Zielvorrichtung somit relativ zum Sensorhals ausrichtbar ist, siehe dazu auch Fig. 5.
Fig. 5 skizziert eine Ausgestaltung der Zielvorrichtung 30, bei welcher wie hier beispielsweise ein Fuß 32 der Zielvorrichtung eine Aussparung 33 aufweist, welche in Passung mit einem Abschnitt des Sensorhalses 2.1 gebracht werden kann, so dass eine Ausrichtung relativ zu einer Achse des Sensorhalses bewerkstelligt werden kann. Beispielsweise kann im Anschluss mit Hilfe von Markierungen die Zielvorrichtung in einen Soll- bzw. Mindestabstand zur Zeigervorrichtung gebracht werden.
Fig. 6 skizziert eine Fig. 4 entsprechende Schrägansicht, wobei eine beispielhafte erfindungsgemäße Ausgestaltung des Montagewerkzeugs, wobei der Laser 12.1 dazu eingerichtet ist, eine linienförmige Lichtmarkierung 12.11 zu erzeugen, welche in einer durch die Lichtmarkierung verlaufende ersten Ebene einen Öffnungswinkel von mindestens 10 Winkelgrad aufweist, und in einer senkrecht zur ersten Ebene stehenden, durch den Laser verlaufende zweiten Ebene einen Öffnungswinkel von weniger als 1 Winkelgrad aufweist. Auf diese Weise kann auch ohne Zielvorrichtung ziemlich genau eine korrekte Ausrichtung der Montagewerkzeug 10 erkannt werden, insbesondere wenn die Rohrleitung eine gekrümmte Oberfläche wie beispielsweise bei einem runden Messrohr aufweist. In diesem Fall ist die linienförmige Lichtmarkierung nur dann gerade, wenn die parallel zu einer Messrohrachse verläuft.
Das einsteckbare Messgerät 1 kann beispielsweise ein Durchflussmessgerät, insbesondere ein thermisches oder magnetisch-induktives Durchflussmessgerät sein.
Fig. 7 skizziert ein beispielhaftes, in eine Rohrleitung einsteckbares Messgerät 1 , welches mittels eines erfindungsgemäßen Montagewerkzeugs 10 wie in Figs. 1 bis 5 gezeigt ausrichtbar ist. Ein solches Messgerät weist ein Gehäuse 3 für eine elektronische Mess-/Betriebsschaltung 4 zum Betreiben des Messgeräts, eine solche elektronische Mess-/Betriebsschaltung 4, einen Sensor 2 und einen Sensorhals auf, welcher Sensorhals 2.1 den Sensor mit dem Gehäuse verbindet.
Fig. 8 skizziert den Ablauf eines beispielhaften erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei in einem ersten Verfahrensschritt 101 das Montagewerkzeug am Sensorhals ausgerichtet und befestigt wird, wobei in einem zweiten Verfahrensschritt 102 der Sensor durch die Öffnung der Wandung geführt wird sowie die Zeigervorrichtung in Richtung einer Sollausrichtung, beispielsweise parallel zu einer Rohrleitungsachse ausgerichtet wird, wobei in einem dritten Verfahrensschritt 103, der Sensorhals mittels eines Verschlussmechanismus dicht mit der Wandung abgeschlossen wird. Ein Verschlussmechanismus wie durch die Mutter angedeutet, dient dazu, den Sensorhals mit einer Wandung der Rohrleitung dicht abzuschließen. Beispielsweise kann aber auch zunächst der Sensor durch die Öffnung der Wandung geführt und dann das Montagewerkzeug angelegt werden.
Auf diese Weise kann der Sensor eines Messgeräts präzise und sicher im Messrohr ausgerichtet werden.
Bezugszeichenliste
1 Messgerät
2 Sensor
2.1 Sensorhals
2.11 zweite Markierung
2.12 Mittelpunkt
3 Gehäuse
4 elektronische Mess-/Betriebsschaltung
10 Montagewerkzeug
11 Aufnahmevorrichtung
11.1 Körper
11.11 Stirnfläche
11.12 Randfläche
11.13 Einbuchtung
11.14 erste Markierung
11.141 erstes Ende der ersten Markierung
12 Zeigervorrichtung
12.1 Laser
12.11 Lichtmarkierung
13 Befestigungsvorrichtung
13.1 Schraubvorrichtung
13.11 Schraube
13.111 Schraubenachse
13.112 Schraubenspitze 14 Kontaktbereich
20 Rohrleitung
21 Wandung
21.1 Öffnung 30 Zielvorrichtung
31 Wasserwaage
32 Fuß
33 Aussparung
34 Schirm 40 Montageanordnung
100 Verfahren
101 erster Verfahrensschritt
102 zweiter Verfahrensschritt
103 dritter Verfahrensschritt

Claims

Patentansprüche
1. Montagewerkzeug (10) eingerichtet zur Montage eines in eine Rohrleitung (20) einsteckbaren Messgeräts (1) wie beispielsweise ein Durchflussmessgerät, insbesondere eines thermischen oder magnetisch-induktiven Durchflussmessgeräts, umfassend:
- eine Aufnahmevorrichtung (11) eingerichtet zur Aufnahme eines Sensorhalses (2.1) des Messgeräts,
- eine Zeigervorrichtung (12), welche zur Anzeige einer Ausrichtung des Montagewerkzeugs eingerichtet ist und an der Aufnahmevorrichtung befestigt ist,
- eine Befestigungsvorrichtung (13), welche dazu eingerichtet ist, das Montagewerkzeug am Sensorhals über mindestens drei Kontaktbereiche (14) zu befestigen, wobei die Aufnahmevorrichtung einen Körper (11.1) mit zwei parallel zueinander verlaufenden, insbesondere gleichen und übereinanderliegenden Stirnflächen (11.11) und eine die Stirnflächen verbindende Randfläche (11.12) aufweist, wobei der Körper eine Einbuchtung (11.13) zur Aufnahme des Sensorhalses aufweist, wobei die Randfläche mindestens zwei der mindestens drei Kontaktbereiche aufweist, wobei der Körper auf zumindest einer der Stirnflächen jeweils eine erste Markierung (11.14) aufweist, welche dazu eingerichtet ist, mit einer zweiten Markierung (2.11) des Sensorhalses (2.1) in Übereinstimmung gebracht zu werden, wobei die Zeigervorrichtung einen Laser (12.1) aufweist, welcher dazu eingerichtet ist, eine insbesondere punkt- oder linienförmige Lichtmarkierung (12.11) zu projizieren, mittels welcher Markierung eine Ausrichtung des Montagewerkzeugs einstellbar ist.
2. Montagewerkzeug nach Anspruch 1 , wobei die Befestigungsvorrichtung (13) eine Schraubvorrichtung (13.1) mit einer Schraube (13.11) aufweist, welche Schraube dazu eingerichtet ist, den Sensorhals gegen die Kontaktbereiche (14) der Randfläche (11.12) zu pressen, wobei die Schraube einen der Kontaktbereiche (14) ausbildet.
3. Montagewerkzeug nach Anspruch 2, wobei die Schraube (13.11) eine Schraubenachse (13.111) aufweist, wobei die Kontaktbereiche (14) der Randfläche (11.12) achsensymmetrisch bzgl. der Schraubenachse angeordnet sind.
4. Montagewerkzeug nach einem der vorigen Ansprüche, wobei der Laser (12.1) dazu eingerichtet ist, eine linienförmige Lichtmarkierung (12.11) zu projizieren, wobei der Laser zwecks Projektion der linienförmigen Lichtmarkierung in einer durch die Lichtmarkierung verlaufende ersten Ebene einen Öffnungswinkel von mindestens 10 Winkelgrad aufweist, und in einer senkrecht zur ersten Ebene stehenden, durch den Laser verlaufenden zweiten Ebene einen Öffnungswinkel von weniger als 1 Winkelgrad aufweist.
5. Montagewerkzeug nach einem der vorigen Ansprüche, wobei der Körper (11.1) auf jeder Stirnfläche (11.11) jeweils eine erste Markierung (11.14) aufweist, wobei die ersten Markierungen in einer Projektion auf eine durch eine der Stirnflächen verlaufenden Ebenen insbesondere gleich sind.
6. Montagewerkzeug nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Aufnahmevorrichtung (11) zumindest eines der folgenden Materialen aufweist: Metall wie beispielsweise ein Edelstahl, ein Kunststoff, ein Holz, ein Verbundwerkstoff.
7. Montagewerkzeug nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Aufnahmevorrichtung (11) eine Oberflächenbeschichtung aufweist, welche insbesondere hydrophob ist.
8. Montagewerkzeug nach einem der vorigen Ansprüche, wobei eine Schraubenspitze (13.112) einen weicheren Werkstoff aufweist als der Sensorhals.
9. Montagewerkzeug nach einem der vorigen Ansprüche, wobei der Körper (11) bzgl. der Kontaktbereiche (14) dazu eingerichtet ist, bei Positionierung des Montagewerkzeugs (10) am Sensorhals (2.1) den Sensorhals zumindest zu 200 Winkelgrad, und insbesondere zumindest zu 210 Winkelgrad und bevorzugt mindestens 220 Winkelgrad und/oder höchstens zu 260 Winkelgrad, und insbesondere höchstens zu 250 Winkelgrad und bevorzugt höchstens 240 Winkelgrad zu umgreifen.
10. Montagewerkzeug nach einem der vorigen Ansprüche, weiterhin umfassend eine Zielvorrichtung (30), welche dazu eingerichtet ist, in einem Abstand größer als 20 Zentimeter, und insbesondere größer als 50 Zentimeter zur Zeigervorrichtung (12) positioniert zu werden und der Lichtmarkierung eine Optimalausrichtung vorzugeben, wobei der Laser (12.1) dazu eingerichtet ist, in Richtung der Zielvorrichtung ausgerichtet zu werden.
11. Montagewerkzeug nach Anspruch 10, wobei die Zielvorrichtung eine Vorrichtung zur Ausrichtung, insbesondere bzgl. einer Horizontalen, oder Vertikalen oder am Sensorhals, aufweist.
12. Montagewerkzeug nach einem der vorigen Ansprüche, wobei ein dem Sensorhals (2.1) zuzuwendendes erstes Ende (11 .141) der ersten Markierung
(11.14) in montiertem Zustand einen Abstand von höchstens 5 Millimeter und insbesondere höchstens 3 Millimeter aufweist.
13. Montageanordnung (40) umfassend: eine Rohrleitung (20) zum Führen eines Mediums; ein in die Rohrleitung einsteckbares Messgerät (1) wie beispielsweise ein Durchflussmessgerät, insbesondere ein thermisches oder magnetisch-induktives Durchflussmessgerät; ein Montagewerkzeug (10) nach einem der vorigen Ansprüche, welches an einem Sensorhals des Messgeräts zur Ausrichtung des Messgeräts bzgl. der Rohrleitung angeordnet ist.
14. Verfahren (100) zur Einrichtung eines in eine Rohrleitung einsteckbaren Messgeräts (1) wie beispielsweise ein Durchflussmessgerät, insbesondere eines thermischen oder magnetischinduktiven Durchflussmessgeräts, wobei das Messgerät folgendes umfasst:
- einen Sensor (2) zum Bereitstellen von Messsignalen einer Durchflussmessgröße, insbesondere mit zumindest zwei Sonden, wobei zumindest eine der Sonden zum Heizen eines durch die Rohrleitung strömenden Mediums eingerichtet ist, und wobei zumindest eine der Sonden zum Erfassen einer Temperatur des Mediums eingerichtet ist,
- ein Gehäuse (3) mit einer im Gehäuse angeordneten elektronischen Mess-/Betriebsschaltung (4) zum Betreiben des Sensors und insbesondere der Sonden, zum Auswerten von Messsignalen des Sensors und zum Bereitstellen von Messwerten einer Messgröße,
- einen Sensorhals (2.11), welcher den Sensor mit dem Gehäuse verbindet und elektrische Leitungen zwischen elektronischer Mess-/Betriebsschaltung und Sonden führt, wobei der Sensorhals dazu eingerichtet ist, durch eine Öffnung (21.1) einer Wandung (21) der Rohrleitung geführt und mediendicht mit der Wandung abgeschlossen zu werden, wobei in einem ersten Verfahrensschritt (101) das Montagewerkzeug am Sensorhals ausgerichtet und befestigt wird, wobei in einem zweiten Verfahrensschritt (102) der Sensor durch die Öffnung der Wandung geführt wird sowie die Zeigervorrichtung in Richtung einer Sollausrichtung, beispielsweise parallel zu einer Rohrleitungsachse ausgerichtet wird, wobei in einem dritten Verfahrensschritt (103), der Sensorhals mittels eines Verschlussmechanismus dicht mit der Wandung abgeschlossen wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei der zweite Verfahrensschritt (102) vor Ausrichtung der Zeigervorrichtung (12) eine Positionierung der Zielvorrichtung (30) umfasst.
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