• 专利附录
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  • 法律状态
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    • 专利摘要:

    公开号:WO1987001197A1
    申请号:PCT/EP1986/000487
    申请日:1986-08-19
    公开日:1987-02-26
    发明作者:Helmut Engelhardt；Franz Bittner
    申请人:Rheometron Ag；
    IPC主号:G01F1-00
    专利说明:
    Messwertaufnehmer für magnetisch-induktive DurchflussmessgeräteDie Erfindung betrifft einen Messwertaufnehmer für magnetisch-induktive Durchflussmessgeräte,der aus einem elektrisch isolierenden keramischen Messrohr mit eingesinterten metallischen Messelektroden besteht. Magnetisch-induktiven Durchflussmessgeräten ist ein rohrförmiger Messwertaufnehmer zugeordnet, 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 Stromleiter einem Messwertumformer zugeführt. Das Messrohr des Messwertaufnehmers besteht entweder aus einem am Innenmantel mit einer Isolierschicht versehenen Metallrohr oder aus einem Kunststoffrohr oder aus einem keramischen Rohr, welches wegen seiner Eignung für hohe Temperaturen und seiner Widerstandsfähigkeit gegen aggressive Flüssigkeiten Verwendung findet. In den Anwendungsfällen, wo die Messelektroden mit dem durchströmenden Medium in unmittelbare Berührung kommen (Kontaktelektroden), ist die Elektrode radial in den Mantel des Messrohres eingesetzt, wobei besondere Abdichtungsvorkehrungen zu treffen sind. Zur Abdichtung solcher Kontaktelektroden in einem keramischen Messrohr ist es aus der EP-Veröffentlichung 0080535 bekannt, die Elektrodenschäfte in den dichtgebrannten keramischen Werkstoff dicht einzusintern. Anderseits sind für verschiedene Anwendungsbereiche kapazitive Messelektroden bekannt, die mit dem durchströmenden Medium nicht in Berührung kommen und welche in der Regel als Flächenelektroden ausgebildet sind. Diese Verwendung solcher kapazitiver Flächenelektroden ist beispielsweise aus der DE-AS 15 48 918 für ein Messrohr aus Kunststoff bekannt, wobei die als Netzwerk oder Metallfolie ausgebildeten Flächenelektroden zwischen zwei ineinandergeschobenen Kunststoffrohren angeordnet sind. Bei einem keramischen Messrohr ist eine solche Messelektrodenanordnung nicht möglich. Anderseits ist auf dem Markt ein keramisches Messrohr mit kapazitiven Flächenelektroden in Form von Metallfolien bekannt geworden, die in Ausnehmungen am Aussenmantel des Keramikrohres eingelegt sind. Diese Ausführung hat jedoch den Nachteil, dass die keramische Rohrschale zwischen den Elektrodenflächen und dem durchströmenden Medium aus Festigkeitsgründen relativ dick sein muss und daher die Messsignale sehr schwach sind. Auch bereitet die genaue Fixierung der Flächenelektroden in den Ausnehmungen erhebliche Schwierigkeiten. Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Messwertaufnehmer der gattungsgemässen Art mit kapazitiven Flächenelektroden auszurüsten, die integrierter Bestandteil des Messrohres sind und wobei die keramische Masse zwischen den Elektrodenflächen und dem durchströmenden Medium möglichst dünn ist. Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass jede Messelektrode aus einem Metallnetz besteht, welches koaxial verlaufend in der Keramikmasse des Messrohrmantels eingebettet und dicht eingesintert ist. Durch die Verwendung eines Metallnetzes wird ein dichtes Einsintern in die Keramikmasse ermöglicht, wie es mit einer Metallfolie nicht möglich wäre. Die Metallnetze mit den zugehörigen Anschlussdrähten werden vorzugsweise beim Formen der keramischen Rohstoffmasse, z. B. Pressen, isostatisches Pressen o. dgl. in diese Rohstoffmasse eingebettet und beim keramischen Brennen dicht eingesintert. Es ist aber auch möglich, in den aus der Rohstoffmasse gepressten Formling radiale Ausnehmungen einzuarbeiten, in diese die mit dem zugehörigen Anschlussdraht versehenen Metallnetze einzulegen, die Ausnehmung mit Rohstoffmasse zu füllen und den Formling anschliessend keramisch zu brennen. Die eingesinterten Metallnetze schliessen die Entstehung von Rissen oder das Abplatzen von Keramikmasse im keramischen Messrohr infolge unterschiedlicher Wärmeausdehnung zwischen dem metallischen Elektrodenwerkstoff und dem keramischen Werkstoff aus. Die die Innenfläche der Metallnetze bedeckende Keramikmasse kann daher zur Erzielung einer hohen Messgenauigkeit sehr dünn, beispielsweise 1 bis 5 mm dick sein. Weiterhin sind die eingesinterten Metallnetze fester Bestandteil des Messrohres, so dass die Montage des Messwertaufnehmers wesentlich vereinfacht ist. Die Anschlüsse der Metallnetze können verschieden ausgebildet sein. Vorzugsweise ist das Metallnetz mit einem radial aus dem Messrohrmantel herausragenden Anschlussdraht versehen, der ebenfalls in die Keramikmasse dicht eingesintert ist. Das Metallnetz besteht in der Regel aus Platindraht, der sich bei einer entsprechend hohen Brenntemperatur mit der Keramikmasse verbindet.Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt; es zeigt: Fig. 1 ein mit zwei metallischen Flächenelektroden ausgerüstetes keramisches Messrohr und Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 in einer Seiten ansicht und zur Darstellung einer Flächen elektrode teilweise aufgeschnitten. Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte keramische Messrohr 1 ist ein Teil eines Messwertaufnehmers für ein magnetischinduktives Durchflussmessgerät. Die dem Messwertaufnehmer zugehörigen sonstigen Teile, wie Magnetspulen, Gehäuse u. dgl. sind nicht dargestellt. Das keramische Messrohr 1 besteht aus einem keramischen Werkstoff mit im wesentlichen elektrisch isolierenden Eigenschaften. Ausserdem ist der keramische Werkstoff so ausgewählt, dass das Messrohr 1 eine hohe Temperaturwechsel beständigkeit, Festigkeit, Abriebsfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit aufweist. Zu diesen, auch als Hartkeramik bezeichneten Werkstoffen, gehört beispielsweise die als Oxidkeramik bezeichnete Werkstoffgruppe, aber auch Siliciumnitrid o. dgl. Als Messelektroden sind zwei aus Drähten 3 und 4 aufgebaute Metallnetze 2 vorgesehen; vorzugsweise bestehen die Drähte 3 und 4 aus Platin oder Platinlegierungen. In Betracht kommen aber auch andere Metalle, die sich in die Keramikmasse einsintern lassen, ohne ihre metallische, stromleitende Eigenschaft zu verlieren. Das Netzwerk kann beliebig ausgebildet sein, doch soll der Abstand zwischen den Drähten so gross sein, dass dazwischen ausreichend Keramikmasse verbleibt. Für den An-schluss der Signalleitungen sind die Metallnetze 2 mit je einem Anschlussdraht 5, vorzugsweise ebenfalls aus Platin, versehen. Die Drähte 3 und 4 können durch Punktschweissung aneinander befestigt sein, und der Anschlussdraht 5 an das Metallnetz 2 angeschweisst sein. Zur Herstellung des keramischen Messrohres 1 wird der pulverförmige keramische Rohstoff in eine Pressform eingefüllt, wobei die beiden Metallnetze 2 in der vorgegebenen Lage eingelegt werden. Anschliessend wird der Grünling mit Hilfe von Stempelpressen oder durch isostatisches Pressen verdichtet und in Abhängigkeit von der Rohstoffart keramisch dicht gebrannt bzw. gesintert. Alternativ ist es aber auch möglich, in den aus der Rohstoffmasse gepressten Formling radiale Ausnehmungen einzuarbeiten, in diese die mit dem zugehörigen Anschlussdraht versehenen Metallnetze einzulegen, die Ausnehmung mit Rohstoffmasse zu füllen und den Formling anschliessend keramisch zu brennen.
    权利要求:
    ClaimsPatentansprüche
    1. Meßwertaufnehmer für magnetisch-induktive Durchflu߬ meßgeräte, bestehend aus einem elektrisch isolieren¬ den keramischen Meßrohr mit eingesinterten metalli¬ schen Meßelektroden, dadurch gekennzeichnet, daß jede Meßelektrode aus einem Metallnetz (2) besteht, welches koaxial verlaufend in der Keramikmasse des Meßrohrmantels eingebettet und dicht eingesintert ist.
    2. Meßwertaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Metallnetz (2) mit einem radial aus dem Meßrohrmantel herausragenden und in der Keramikmasse dicht eingesinterten Anschlußdraht (5) versehen ist.
    3. Meßwertaufnehmer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Keramikmasse auf der Innen¬ fläche des Metallnetzes (2) etwa 1 bis 5 mm dick ist,
    4. Meßwertaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallnetz (2) aus Platin oder Platinlegierungen besteht.
    类似技术:
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JPS63501033A|1988-04-14|
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    EP0235222A1|1987-09-09|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1987-02-26| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AU JP US |
    1987-02-26| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE3530133||1985-08-23||
    DEP3530133.3||1985-08-23||JP50483186A| JPH0648207B2|1985-08-23|1986-08-19|磁気−誘導形流量計用測定値検出器|
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