• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1984003764A1
    申请号:PCT/EP1984/000079
    申请日:1984-03-17
    公开日:1984-09-27
    发明作者:Kristian Rademacher-Dubbick
    申请人:Rheometron Ag；
    IPC主号:G01F1-00
    专利说明:
    [0001] Meßwertaufnehmer für magnetisch-induktive Durchfluß- meßgeräte
    [0002] Die Erfindung betrifft einen Meßwertaufnehmer für magnetisch-induktive Durchflußmeßgeräfce mit einem keramischen Meßrohr, das in Bohrungen eines Stahl¬ gehäuses befestigt, mit Meßelektroden, deren Schaft radial durch den Mantel des Meßrohres führt und in der Keramikmasse dicht eingesintert ist, sowie mit auf dem Mantel angeordneten Magnetspulen versehen ist.
    [0003] Bestandteil magnetisch-induktiver Durchflußmeßgeräte ist ein rohrförmiger Meßwertaufnehmer, der zwischen den Anschlußflanschen einer Rohrleitung befestigt wird und durch den eine leitfähige Flüssigkeit quer zur Richtung eines Magnetfeldes strömt. Die der Strömungsgeschwindigkeit proportionale Spannung wird an zwei Meßelektroden abgegriffen und über Stromlei¬ ter einem Meßwertumformer zugeführt. Aus der älteren europäischen Patentanmeldung 81201316.7 ist ein Me߬ wertaufnehmer bekannt, bei dem die Enden eines kera- mischen Meßrohres durch SchrumpfSpannung in Bohrungen eines einteiligen Stahlgehäuses befestigt werden. Die Schrumpfbefestigung sichert das Meßrohr gegen ein Ver¬ drehen und gegen axiale Verschiebung, so daß ein spä¬ teres Nachjustieren entfällt. Auch liegt das keramische Meßrohr geschützt innerhalb des Stahlgehäuses und die feste Schrumpfverbindung verhindert sogar einen Rruch des keramischen Werkstoffes, wenn der Meßwertaufnehmer herunterfällt oder auf ihn eine starke Stoß- oder Schlageinwirkung stattfindet. Schließlich dichtet die Schrumpfverbindung das Innere des Stahlgehäuses flüs¬ sigkeitsdicht gegen die peripheren Mantelflächen des Meßwertaufnehmers ab. Für einfachere Ausführungen ist es bekannt, den Außendurchmesser der Lagerflächen des keramischen Meßrohres so auszubilden, daß die Enden bei Normaltemperatur in die Bohrungen einsteckbar sind und die Befestigung durch Verkleben bzw. Ver¬ kitten der Lagerflächen erfolgt.
    [0004] Eine solche Schrumpfbefestigung hat sich bei Meßwert¬ aufnehmern mit kleinen Nennweiten bewährt. Bei größe¬ ren Nennweiten bereitet jedoch die Anpassung der Paß- flachen für den Schrumpfsitz Schwierigkeiten, ünge- nauigkeit in den Bohrungen des Stahlgehäuses, vor allem aber an den Paßenden des keramischen Meßrohres können leicht zu Zerstörungen des keramischen Werkstoffes führen. Auch ist der Zusammenbau der schweren Bauteile schwierig.
    [0005] Zur Beseitigung dieser Schwierigkeiten und für eine geeignete Anwendung der Schrumpfverbindung auch bei Meßwertaufnehmern mit größeren Nennweiten sieht die Erfindung vor, daß das Stahlgehäuse aus zwei ringför- migen Gehäuseteilen besteht, die an ihrem nach innen weisenden Ende einen radial nach außen weisenden Rand haben und durch ein gegen die Ränder anliegendes Rohr¬ stück fest miteinander verbunden sind.
    [0006] Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß in Längs¬ richtung des keramischen Meßrohres keine Biegespan¬ nungen auftreten und daher bei der Montage keine Werk¬ sto fZerstörung stattfindet. Außerdem ist der Zusam¬ menbau sehr einfach und kostensparend.-
    [0007] Die Befestigung des Rohrstückes an den Rändern der beiden ringförmigen Gehäuseteile kann verschieden sein. Eine besonders einfache und zweckmäßige Be-
    [0008] OMH festigung erfolgt durch Verschweißen des Rohrstücks an diesen Rändern. Für einen genauen Sitz der ringför¬ migen Gehäuseteile auf den Enden des keramischen Me߬ rohres können die ringförmigen Gehäuseteile mit einer gegen die Stirnenden des keramischen Meßrohres anlie¬ genden Anschlagschulter.versehen sein.
    [0009] In der Regel werden beide ringförmigen Gehäuseteile durch SchrumpfSpannung auf dem betreffenden Ende des keramischen Meßrohres befestigt. Sind jedoch größere
    [0010] Wärmeausdehnungen zu erwarten, beispielsweise wenn der Meßwertaufnehmer von einem heißen Medium durchströmt wird, so kann eines der beiden ringförmigen Gehäuse¬ teile durch SchrumpfSpannung auf einem Ende des kera- mischen Meßrohres befestigt sein, während das andere ringförmige Gehäuseteil unter Zwischenlage eines oder mehrerer, in je einer Ringnut einliegender Dichtungs¬ ringe auf dem anderen Ende des keramischen Meßrohres befestigt ist. Hierdurch ist ein Spannungsausgleich erreicht. Für einfachere Ausführungen können die ring¬ förmigen Gehäuseteile auch auf den Enden des keramischen Meßrohres mittels einer Klebe- oder Kittmasse befestigt sein.
    [0011] Zur Erleichterung der Montage des Meßwertaufnehmers in einer Rohrleitung können die ringförmigen Gehäuseteile mit einem um die Rohrachse verdrehbaren Befestigungs¬ flansch versehen sein; durch einfaches Verdrehen las¬ sen sich die Befestigungsflansche in eine solche Lage bringen, daß ihre Bohrungen für die Befestigungsbolzen fluchtend zu denen der Anschlußflansche der Leitungs-' röhre liegen.
    [0012] In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele darge- stellt; es zeigt:
    [0013] Fig. 1 die obere Hälfte eines Meßwertaufnehmers in einem Längsschnitt und Fig. 2 eine weitere Ausführungsform in einer der Fig. 1 entsprechenden Darstellung.
    [0014] Der in Fig. 1 dargestellte Meßwertaufnehmer besteht im wesentlichen aus einem keramischen Meßrohr 1, welches mit Meßelektroden 2 versehen ist. Es kann aus verschie¬ denen keramischen Werkstoffen hergestellt sein, zu denen beispielsweise Aluminiumoxid, Oxide des Berylliums, Magnesiums, Zirkons, Thoriums, Oxidverbindungen wie Magnesium-Aluminiumoxid gehören. Geeignet sind aber auch alle anderen keramischen Werkstoffe, die sich durch Sintern zu einem dichten Werkstoff verarbeiten lassen (z. B. Nitrite, Carbide), wobei die radial durch den Mantel des Meßrohres 1 geführten Schäfte der Meß- elektroden 2 dicht in der Keramikmasse eingesintert sind.
    [0015] Das keramische Meßrohr 1 ist in einem Stahlgehäuse 3 angeordnet, welches aus zwei ringförmigen, jeweils mit einem Befestigungsflansch 6 versehenen Gehäuse- teilen 4 besteht. Beide ringförmigen Gehäuseteile 4 sind an ihrem nach innen weisenden Ende mit einem radial nach außen weisenden Rand 7 ausgestattet. Be¬ standteil des Stahlgehäuses 3 ist weiterhin ein Rohr- stück 5, das gegen die ringförmigen Gehäuseteile 4 an- liegt. Jedes ringförmige Gehäuseteil 4 ist außerdem mit einer gegen die Stirnfläche des keramischen Me߬ rohres 1 anliegenden Anschlagschulter 10 versehen.
    [0016] Die Befestigung der ringförmigen Gehäuseteile kann wahlweise durch SchrumpfSpannung, mit Hilfe von Dich¬ tungselementen oder durch Verkleben bzw. Verkitten er¬ folgen. Hierfür werden die Enden des keramischen Me߬ rohres 1 zuvor auf einen für die Befestigungsart ge¬ eigneten Außendurchmesser geschliffen. Auf einen ent- sprechenden Durchmesser werden die Bohrungen 8 der bei¬ spielsweise aus Stahlguß bestehenden ringförmigen Gehäuse¬ teile 4 gedreht. Für eine SchrumpfSpannung sind die geschliffenen Lager¬ flächen 9 und Bohrungen 8 so aufeinander abgestimmt, daß das erwärmte ringförmige Gehäuseteil *4 auf ein Ende des keramischen Meßrohres 1 aufsteckbar ist und nach dem Aufstecken und Abkühlen mit einer entsprechenden Schrumpfspannung fest und dicht an der Lagerfläche 9 anliegt. Beim Zusammenbau wird zunächst auf ein Ende des keramischen Meßrohres 1 ein ringförmiges Gehäuse¬ teil 4 durch SchrumpfSpannung befestigt. Nachdem die Magnetspulen 11 fixiert sind, wird das Rohrstück 5 über den Rand 7 geschoben. An dem noch freien Ende wird nunmehr ein weiteres ringförmiges Gehäuse'teil 4 aufgesteckt. Dies kann wahlweise durch Aufschrumpfen geschehen (in der Zeichnung nicht dargestellt), oder es besteht die Möglichkeit, das ringförmige Gehäuse¬ teil 4 unter Zwischenlage eines oder mehrerer in je einer Ringnut 13 einliegender Dichtungsringe 14 auf dem betreffenden Ende des keramischen Meßrohres 1 zu befestigen (vgl. rechtes Ende in Fig. 1). Anschlie- ßend wird in beiden Fällen das Rohrstück 5 so ver¬ schoben, daß es mit seinem Ende auf dem zugehörigen Rand 7 der ringförmigen Gehäuseteile 4 aufliegt und dort verschweißt werden kann. Die beiden Schweißnähte sind mit 12 bezeichnet. Ist eine einfache Befestigung durch Verkleben oder Verkitten vorgesehen, geschieht die Montage in ähnlicher Weise.
    [0017] Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform sind die beiden ringförmigen Gehäuseteile 4 mit einem um die Rohrachse verdrehbaren Befestigungsflansch 18 ver¬ sehen. Hierfür sind die Gehäuseteile 4 in einen Außen¬ ring 15 und einen Innenring 16 unterteilt. Der vorge¬ fertigte Befestigungsflansch 18 wird auf den mit einem Kragen 19 versehenen Außenring 15 aufgesteckt, ehe beide Ringteile miteinander verschweißt werden (vgl. Schwei߬ naht 17). Die Bohrungen des Außenrings 15 und Innenrings 16 können einen gleichen oder einen unterschiedlichen Durchmesser erhalten, wobei entweder beide oder einer durch SchrumpfSpannung befestigt sein kann. Ähnlich ist eine Befestigung mittels Dichtungsringen oder durch Verkleben möglich.
    [0018] Beim Einbau des Meßwertaufnehmers in eine Rohrleitung wird an den Stirnenden des keramischen Meßrohres 1 je ein Dichtungsring (nicht dargestellt) angeordnet.
    [0019] Die neuartige Ausbildung des Gehäuses kann auch bei Ausführungen gleichermaßen Verwendung finden, wo an¬ stelle von Stahl ein anderer Werkstoff, beispielsweise ein Leichtmetall, Kunststoff o. dgl. verwendet wird. Der Ausdruck "Stahlgehäuse" schließt solche anderen Werkstoffe ein.
    [0020] _ OMPϊ
    权利要求:
    Claims Patentansprüche
    1. Meßwertaufnehmer für magnetisch-induktive Durch¬ flußmeßgeräte, bestehend aus einem keramischen Meßrohr (1), welches in Bohrungen (8) eines Stahl¬ gehäuses (3) befestigt, mit Meßelektroden (2), deren Schaft radial durch den Mantel des Meßroh¬ res führt und in der Keramikmasse dicht eingesin¬ tert ist, sowie mit auf dem Mantel angeordneten Mag-netspulen (11) versehen ist, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Stahlgehäuse (3) aus zwei ring- förmigen Gehäuseteilen (4) besteht, die an ihrem nach innen weisenden Ende einen radial nach außen weisenden Rand (7) haben und durch ein gegen die Ränder (7) anliegendes Rohrstück (5) fest mitein¬ ander verbunden sind.
    2. Meßwertaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Rohrstück (5) an den Rändern (7) verschweißt ist.
    3. Meßwertaufnehmer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmigen Gehäuseteile (4) mit einer gegen die Stirnfläche des keramischen Meßrohres (1) anliegenden Anschlagschulter (10) ver¬ sehen sind. •
    4. Meßwertaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide ringförmigen Ge¬ häuseteile (4) durch SchrumpfSpannung auf dem be¬ treffenden Ende des keramischen Meßrohres (1) be- festigt sind.
    WIPO
    5. Meßwertaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eines der beiden ring¬ förmigen Gehäuseteile (4) durch SchrumpfSpannung auf einem Ende des keramischen Meßrohres (1) be¬ festigt und das andere ringförmige Gehäuseteil (4) unter Zwischenlage eines oder mehrerer in je einer Ringnut (13) einliegender Dichtungsringe (14) auf dem anderen Ende des keramischen Meßrohres (1) be¬ festigt ist.
    6. Meßwertaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmigen Ge¬ häuseteile (4) auf den Enden des keramischen Me߬ rohres (1) mittels einer Klebe- oder Kittmasse befestigt sind.
    7. Meßwertaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmigen Ge¬ häuseteile (4) mit je einem um die Rohrachse ver- drehbaren Befestigungsflansch (18) versehen sind.
    类似技术:
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    EP0120145B1|1986-07-30|
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    EP0120145A1|1984-10-03|
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1984-09-27| AK| Designated states|Designated state(s): JP US |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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