DE10156031A1 - Elektrode für eine Messeinrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Elektrode für eine ein Messmedium berührende Messeinrichtung, gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1. Um hierbei die Abdichtung einer Elektrode in einer solchen Messeinrichtung zu vereinfachen, ist erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Elektrode (10) aus elektrisch leitfähigem Kunststoff besteht.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Elektrode für eine ein Messmedium berührende Messeinrichtung, gemäss Oberbegriff des Patentanspruches 1.
• Elektroden für Messeinrichtungen stehen mit einem Messtoff einerseits in Berührung, und mit einer elektronischen Messeinrichtung andererseits. Über die Elektroden werden Leitfähigkeiten, kapazitive oder induktive Ankopplungen oder auch photonische Effekte in Zusammenhang mit einem Messmedium vermittelt, die in der Messeinrichtung zu Messtoffbezogene proportionale Grössen umgerechnet werden.
• Ein Beispiel hierfür sind bspw Durchflussmesseinrichtungen kapazitiver und oder induktiver Art. Die Elektroden sind durch die Wandung eines Rohrabschnittes geführt, der das Messrohr darstellt und von Magneten umgeben ist. Dabei haben die Elektroden Messtoffberührung.
• Es sind induktive Durchflussmesseinrichtungen bekannt, bei denen Metallelektroden gegenüber dem Messrohr elektrisch isoliert durch dasselbe geführt sind. Ferner sind Kunststoffmessrohre bekannt, oder Metallmessrohre die kunststoffummantelt sind.
• Die Abdichtung im Elektrodenbereich stellt hierbei oftmals ein Problem dar, insbesondere wenn die Anordnung Temperaturwechseln unterliegt.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Abdichtung der Elektrode in einer Messeinrichtung zu vereinfachen.
• Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
• Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
• Die Erfindung besteht in ihrem Kern darin, dass die Elektrode, bzw die Elektroden einer Messeinrichtung aus einem elektrisch leitfähigen Kunststoff besteht bzw bestehen.
• Aufgrund dieses Merkmales sind enorme Vorteile gegeben. Die Elektroden können nun als Kunststoffspritzteil ausgeführt werden, und ggfs stoffschlüssig in die in der Messeinrichtung dafür vorgesehenen Öffnungen eingebracht werden. Da die Messeinrichtung, bspw bei einer Durchflussmesseinrichtung ein Messrohr enthält, was entweder selbst aus Kunststoff besteht, oder mit Kunststoff beschichtet bzw ausgekleidet ist, oder zumindest im Bereich der Öffnungen mit einer Isolationsbeschichtung versehen ist, kann die Elektrode sozusagen stoffschlüssig eingebracht werden. Die Dichtwirkung ist damit optimal.
• Die erfindungsgemässe Elektrode aus elektrisch leitfähigem Kunststoff kann sowohl als vorgefertigtes Einzelteil eingesetzt werden, als auch in die vorgesehene Öffnung sofort eingspritzt werden.
• Im zweitgenannten Fall passt sich die Elektrode selbst an die Öffnung und die Öffnungskontur an. Im erstgenannten Fall kann aber die erfindungsgemässe Elektrode durch Spritzgiesstechnik in jedweder gewünschten Form hergestellt werden. Eine aufwendige, zum Teil durch Zerspanung herzustellende Elektrode ist verzichtbar, und die Dichtwirkung ist aus obigen Gründen erheblich besser. Durch den besseren Stoffschluss mit nahezu identischen thermischen Ausdehnungskoeffizienten ist die Dichtwirkung auch im Temperaturwechselfall gleichbleibend optimal. Ebenso ist dies aufgrund nahezu gleicher mechanischer Eigenschaften auch bei Wechseldrücken der Fall.
• In vorteilhafter Ausgestaltung wird die erfindungsgemässe Elektrode in induktiven Durchflussmesseinrichtungen eingesetzt. Dort entfaltet sie alle oben genannten Vorteile.
• Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt:
• Fig. 1 Detail einer Durchflussmesseinrichtung mit erfindungsgemässer Elektrode
• Fig. 2 Induktive Durchflussmesseinrichtung
• Fig. 1 zeigt bereits im Detail die erfindungsgemässe Elektrode 10. Diese aus elektrisch leitfähigem Kunststoff bestehende Elektrode 10 ist in das Messrohr 2 einer Durchflussmesseinrichtung 1, d. h. in einer die Wandung des Messrohres 2 angelegten Öffnung 4 eingebracht. Die Elektrode 10 ist eine frei formbare Elektrode, die nach Spritzgiesstechnik gefertigt ist. Das Messrohr 2 selbst besteht in diesem Ausgestaltungsbeispiel aus Metall und ist zumindest im Bereich der Öffnung 4 und durch die Wandung derselben schlüssig mit einer Kunststoff-Auskleidung 5 versehen. Dadurch wird die aus elektrisch leitfähigem Kunststoff bestehende Elektrode gegenüber dem Messrohr 2 elektrisch isoliert. Die Kunststoff-Auskleidung 5 besteht dabei natürlich aus einem elektrisch nicht leitfähigen Kunststoff. Um die Öffnung 4 herum ist wiederum eine Metallhülse 6 in der innen zumindest teilweise die isolierende Auskleidung 5 hineinragt, und die Elektrode 10 angeordnet ist.
• Um eine gute Materialschlüssigkeit zwischen Messrohr aus Kunststoff oder kunststoffbeschichtetem Messrohr und erfindungsgemässer Elektrode zu erreichen ist ggfs folgendes zu beachten. Die elektrische Leitfähigkeit der Elektrode kann entweder erreicht werden, indem leitfähige Partikel in den Kunststoff mit einer solchen Verteilung eingebracht werden, dass eine zumindest axiale ununterbrochene Leitfähigkeit gegeben ist, oder aber es können Matrizen aus elektrisch leitfähigem Material in den Kunststoff miteingebracht werden. Eine weitere Möglichkeit besteht in der Verwendung von Carbonfasern im Kunststoff. Da diese im Kunststoff in axialer Richtung eingebettet sind, ergeben sich kleine seitlich isolierte Leitkanäle, an denen nur an den Stirnseiten eine Stromübergangsfläche entsteht.
• Wichtig ist in allen Fällen, dass der mitverwendete Kunststoff der Elektrode nahezu stoffschlüssig mit der Auskleidung oder dem Kunststoffmessrohr eingebracht werden kann, und so eine gute Dichtwirkung erzielen kann.
• Mittels Kunststoff als Elektrodenmaterial sind somit auch chemische Resistenzen durch gezielte Kunststoffwahl vielfältig frei gestaltbar. Ausserdem können annsonsten unter dem Aspekt chemischer Resistenz teure Platin oder Tantal ersetzt werden durch die preiswerte erfindungsgemässe Elektrode.
• Fig. 2 zeigt lediglich eine magnetische induktive Durchflussmesseinrichtung 1, die in einer das Messmedium führenden Rohrleitung per Flanschanschlüsse eingebracht ist. Das Messrohr 2 erstreckt sich dabei nur über eine Messtrecke. Oben am Messrohr ist die Hülse 6 zu erkennen, aus der die erfindungsgemässe Messelektrode 10 herausragt.

Claims (7)

1. Elektrode für eine ein Messmedium berührende Messeinrichtung, . dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (10) aus elektrisch leitfähigem Kunststoff besteht.

2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (10) für eine kapazitive Durchflussmesseinrichtung verwendet wird.

3. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (10) für eine induktive Durchflussmesseinrichtung verwendet wird.

4. Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (10) in ein mit einer elektrisch isolierenden Auskleidung (5) versehenes, und vom Messmedium durchströmtes Messrohr (2) eingebracht ist.

5. Elektrode nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (10) durch eine Messrohröffnung (4) hindurch angelegt ist.

6. Elektrode nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch isolierende Auskleidung (5) auch in die Öffnung (4) mit hieneingezogen angeordnet ist.

7. Elektrode nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass um die aus der Öffnung (4) herausragenden Elektrode (10) und der herausgezogenen isolierenden Auskleidung (5) eine Metallhülse angeordnet ist.