DE102006036910A1 - Vorrichtung zum Messen des Volumen- oder Massestroms eines Mediums in einer Rohrleitung - Google Patents

Vorrichtung zum Messen des Volumen- oder Massestroms eines Mediums in einer Rohrleitung Download PDF

Info

Publication number
DE102006036910A1
DE102006036910A1 DE200610036910 DE102006036910A DE102006036910A1 DE 102006036910 A1 DE102006036910 A1 DE 102006036910A1 DE 200610036910 DE200610036910 DE 200610036910 DE 102006036910 A DE102006036910 A DE 102006036910A DE 102006036910 A1 DE102006036910 A1 DE 102006036910A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
liner
tube
measuring tube
medium
measuring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE200610036910
Other languages
English (en)
Inventor
Thomas Sulzer
Alexander STÜNZI
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Endress and Hauser Flowtec AG
Original Assignee
Endress and Hauser Flowtec AG
Flowtec AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Endress and Hauser Flowtec AG, Flowtec AG filed Critical Endress and Hauser Flowtec AG
Priority to DE200610036910 priority Critical patent/DE102006036910A1/de
Publication of DE102006036910A1 publication Critical patent/DE102006036910A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00Details 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
    • G01F15/14Casings, e.g. of special material
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/56Measuring 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
    • G01F1/58Measuring 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Um ein trinkwassertaugliches magnetisch-induktives Druchflussmessgerät (1) zur Verfügung zu stellen, ist ein Gitter bzw. Geflecht oder eine Gewebematte als Stützkörper (17) für einen Liner (18) aus einem trinkwassertauglichen Elastomer vorgesehen. Der Stützkörper (16) ist in unmittelbarer Nähe zur Innenfläche des Messrohres (2) angeordnet. Ein trinkwassertauglicher Liner (18) kleidet das Messrohr (2) aus.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen des Volumen- oder Massestroms eines Mediums in einer Rohrleitung, mit einem Messrohr, das von dem Medium in Richtung der Messrohrachse durchströmt wird, mit einem Magnetsystem, das ein das Messrohr durchsetzendes, im wesentlichen quer zur Messrohrachse verlaufendes Magnetfeld erzeugt, mit zumindest einer mit dem Medium gekoppelten Messelektrode, die in einem im wesentlichen senkrecht zum Magnetfeld liegenden Bereich des Messrohres angeordnet ist, und mit einer Regel-/Auswerteeinheit, die anhand der in die zumindest eine Messelektrode induzierten Messspannung Information über den Volumen- oder Massestrom des Mediums in dem Messrohr liefert.
  • Magnetisch-induktive Durchflussmessgeräte nutzen für die volumetrische Strömungsmessung das Prinzip der elektrodynamischen Induktion aus: Senkrecht 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.
  • 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.
  • 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 (im folgenden PU) als Linermaterial für magnetisch-induktive Messgeräte bewährt. PU hat gegenüber den fluorhaltigen Kunststoffen den Vorteil, dass es bei relativ niedrigen Temperaturen verarbeitet werden kann.
  • Aus der US-PS 5,664,315 ist ein Verfahren zur Fertigung eines Messrohres für ein magnetisch-induktives Messrohr bekannt geworden, bei dem ein Metallgitter in den Liner eingearbeitet ist. Dieses Metallgitter wird an mehreren Punkten vorab an der Innenfläche des Messrohres fixiert; anschließend wird der Liner über ein Spritzgussverfahren auf die mit dem Metallgitter bedeckte Innenfläche des Messrohres appliziert.
  • Nachteilig ist bei dieser Lösung die Fixierung des Metallgitters an der Innenfläche des Messrohres, da diese Fixierung einen zusätzlichen Fertigungsschritt darstellt. Zu erwähnen ist weiterhin, dass die Applikation eines thermoplastischen Kunststoff-Liners bei Temperaturen erfolgen muss, die wesentlich höher sind, als die Temperaturen, bei denen ein PU-Liner appliziert werden kann.
  • 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 PU mittels eines Gieß- oder Sprühkopfes auf die Innenfläche des Messrohrs gleichmäßig appliziert. Von der Anmelderin wird in der DE 10 2004 062 680 A1 ein Verfahren zur Herstellung eines für den Trinkwasserbereich bestens geeigneten PU-Liners vorgestellt. Dieses bekannte PU ist somit speziell für Anwendungen mit hohen hygienischen Anforderungen nutzbar. Hierbei ist anzumerken, dass im Trinkwasserbereich das Augenmerk auf folgende Größen gerichtet ist:
    • – die Einhaltung der maximal tolerierbaren Migrationsrate hinsichtlich eines gesamtorganischen Kohlenstoffgehaltes und/oder
    • – die Einhaltung von für toxikologisch kritische Substanzen definierten spezifischen Migrationsgrenzwerten;
    • – die Wirkung des Liners im Hinblick auf die äußere Beschaffenheit des Trinkwassers. Hier handelt es sich insbesondere um die Geschmacks-, Färbungs-, Trübungs- und/oder Geruchsneutralität des Liners bei Anwesenheit von Wasser. Ebenfalls zu nennen sind in diesem Zusammenhang die maximal tolerierbaren Chlorzehrungsraten.
  • Damit der PU-Liner an der Innenfläche des Messrohres haftet, ist es notwendig, einen Haftvermittler bzw. einen Primer vorab auf die Innenfläche des Messrohrs zu applizieren. Das Aufbringen und Aushärten des Primers erfordert zwei zusätzliche Arbeitsschritte bei der Fertigung, die relativ zeitintensiv sind.
  • Werden die mit einem Polyurethan-Liner ausgekleideten Messrohre Härtetests unterzogen, bei denen die Messrohre relativ großen Temperaturschwankungen ausgesetzt sind, so hat es sich gezeigt, dass das Linermaterial zur Blasenbildung neigt. Im Extremfall führt dies zu einer höchst unerwünschten Ablösung des Liners von der Innenfläche des Messrohrs.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein magnetisch-induktives Durchflussmessgerät für den Trinkwasserbereich vorzuschlagen.
  • Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein Gitter oder eine Gewebematte als Stützkörper für einen Liner aus einem trinkwassertauglichen Elastomer vorgesehen ist, dass der Stützkörper in unmittelbarer Nähe zur Innenfläche des Messrohres angeordnet ist und dass der trinkwassertaugliche, auf PU basierende Liner das Messrohr auskleidet. Der Einsatz eines Gitters aus Kunststoff oder eines Gewebes, beispielsweise einer Gewebematte aus Polyester oder einem textilen Gewebe, stellt eine sehr kostengünstige Lösung dar. Diese Lösung ist aufgrund der relativ niedrigen Verarbeitungstemperaturen des PU-Liners möglich. Besonders vorteilhaft ist die vorliegende Erfindung auch dadurch, dass durch den Einsatz eines Gitters oder einer Matte auf den Primer und das relativ zeitaufwändige Applizierrn des Primers verzichtet werden.
  • Es versteht sich von selbst, dass das Gitter bzw. das Geflecht auch aus Metall, beispielsweise aus Edelstahl, gefertigt sein kann.
  • Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigt:
  • 1: eine schematische Darstellung eines magnetisch-induktiven Durchflussmessgeräts und
  • 2: einen Längsschnitt gemäß der Kennzeichnung A-A in 1.
  • 1: eine schematische Darstellung eines magnetisch-induktiven Durchflussmessgeräts und
  • 2: einen Längsschnitt gemäß der Kennzeichnung A-A in 1.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Das Messrohr 2 wird von dem Medium 11 in Richtung der Messrohrachse 3 durchflossen. Das Medium 11 ist zumindest in geringem Umfang elektrisch leitfähig.
  • Das Messrohr 2 selbst ist aus einem nicht-leitfähigen Material gefertigt, oder es ist zumindest an seiner Innenfläche mit einem nicht-leitfähigen Material, einem sog. Liner, ausgekleidet.
  • Das senkrecht zur Strömungsrichtung des Mediums 11 ausgerichtete Magnetfeld 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 Ladungsträger je nach Polarität zu den beiden entgegengesetzt gepolten Messelektroden 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, die in der Zeichnung nicht gesondert dargestellt sind, mit einem Rohrsystem, durch das das Medium 11 hindurchströmt, verbunden.
  • In den beiden gezeigten Fällen befinden sich die Messelektroden 4, 5 in direktem Kontakt mit dem Medium 11; die Ankopplung kann jedoch, wie bereits an vorhergehender Stelle erwähnt, auch kapazitiver Natur sein.
  • Über Verbindungsleitungen 12, 13 sind die Messelektroden 4, 5 mit der Rege-/Auswerteeinheit 8 verbunden. Die Verbindung zwischen den Spulenanordnungen 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.
  • Erfindungsgemäß handelt es sich bei dem Liner, der die Innenfläche des Messrohres 2 auskleidet, um ein trinkwassertaugliches Elastomer 18, das durch einen in das Elastomer eingebetteten Stützkörper 17 stabilisiert ist. Zu sehen ist eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in dem in 2 gezeigten Längsschnitt. Bevorzugt kommt als Liner 18 ein trinkwassertaugliches Polyurethan zum Einsatz. Bei dem Stützkörper 17 handelt es sich um ein Gitter oder ein Geflecht aus Metall oder aus Kunststoff. Bevorzugt kommt allerdings ein Gewebe zum Einsatz. Das Gewebe besteht beispielsweise aus Polyester oder aus einem Fasermaterial. Eine derartige Lösung ist äußerst kostengünstig und einfach umzusetzen.
  • Durch den Stützkörper 17 lässt sich das Blasenbilden und die Gefahr des Ablösens des Liners 18 von der Innenfläche des Messrohrs 2 selbst bei wiederholten und relativ hohen Temperaturschwankungen effektiv vermeiden.
  • Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform ist das Gewebe bzw. das Gitter oder Geflecht 17 in den PU-Liner 18 bzw. in den trinkwassertauglichen Liner 18 eingebetttet. Selbstverständlich kann der Stützkörper 17, bestehend aus einem formstabilen oder flexiblen Material, auch direkt in Kontakt mit der Innenfläche des Messrohres 2 sein. Möglich ist es auch, den Stützkörper 17 mit dem Liner 18 oder nur den Liner 18 an den Endbereichen des Messrohres 2 zu bördeln. In diesem Fall kann der Liner 18 neben seiner Funktion als Isoliermaterial an den Kontaktstellen zur Rohrleitung auch die Funktion einer Dichtung zwischen dem Messrohr und der Rohrleitung übernehmen.
  • 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
    Stützkörper/Gitter bzw. Geflecht/Gewebematte
    18
    Trinkwassertauglicher Liner

Claims (4)

  1. Vorrichtung zum Messen des Volumen- oder Massestroms eines Mediums (11) in einer Rohrleitung, mit einem Messrohr, das von dem Medium (11) in Richtung der Messrohrachse (3) durchströmt wird, mit einem Magnetsystem (6, 7), das ein das Messrohr (2) durchsetzendes, im wesentlichen quer zur Messrohrachse verlaufendes Magnetfeld (B) erzeugt, mit zumindest einer mit dem Medium (11) gekoppelten Messelektrode (4, 5), die in einem im wesentlichen senkrecht zum Magnetfeld (B) liegenden Bereich des Messrohres (2) angeordnet ist, und mit einer Regel-/Auswerteeinheit (8), die anhand der in die zumindest eine Messelektrode (4, 5) induzierten Messspannung (Ui) Information über den Volumen- oder Massestrom des Mediums (11) in dem Messrohr (2) liefert, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gitter bzw. Geflecht oder eine Gewebematte als Stützkörper (17) für einen Liner (18) aus einem trinkwassertauglichen Elastomer vorgesehen ist, das der Stützkörper (17) in unmittelbarer Nähe zur Innenfläche des Messrohres (2) angeordnet ist und dass der trinkwassertaugliche Liner (18) das Messrohr (2) auskleidet.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem trinkwassertauglichen Elastomer (18) um Polyurethan handelt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gitter bzw. das Geflecht (17) aus Edelstahl gefertigt ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewebematte (17) aus Polyester gefertigt ist.
DE200610036910 2006-08-04 2006-08-04 Vorrichtung zum Messen des Volumen- oder Massestroms eines Mediums in einer Rohrleitung Withdrawn DE102006036910A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200610036910 DE102006036910A1 (de) 2006-08-04 2006-08-04 Vorrichtung zum Messen des Volumen- oder Massestroms eines Mediums in einer Rohrleitung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200610036910 DE102006036910A1 (de) 2006-08-04 2006-08-04 Vorrichtung zum Messen des Volumen- oder Massestroms eines Mediums in einer Rohrleitung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102006036910A1 true DE102006036910A1 (de) 2008-02-07

Family

ID=38885033

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200610036910 Withdrawn DE102006036910A1 (de) 2006-08-04 2006-08-04 Vorrichtung zum Messen des Volumen- oder Massestroms eines Mediums in einer Rohrleitung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102006036910A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008014712A1 (de) 2008-03-18 2009-09-24 Endress + Hauser Flowtec Ag Messeinrichtung
DE102014114289A1 (de) * 2014-10-01 2016-04-07 Endress+Hauser Flowtec Ag Messrohres für ein Durchflussmessgerät, ein Verfahren zur Herstellung eines Messrohres und ein magnetisch-induktives Durchflussmessgerät

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6385408A (ja) * 1986-09-30 1988-04-15 Yokogawa Electric Corp 電磁流量計の測定管を製造する製造方法
GB2402219A (en) * 2003-05-29 2004-12-01 Abb Ltd Electromagnetic flow meter
DE10358268A1 (de) * 2003-12-11 2005-07-21 Endress + Hauser Process Solutions Ag Magnetisch-induktiver Durchflußaufnehmer und Verfahren zu dessen Herstellung

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6385408A (ja) * 1986-09-30 1988-04-15 Yokogawa Electric Corp 電磁流量計の測定管を製造する製造方法
GB2402219A (en) * 2003-05-29 2004-12-01 Abb Ltd Electromagnetic flow meter
DE10358268A1 (de) * 2003-12-11 2005-07-21 Endress + Hauser Process Solutions Ag Magnetisch-induktiver Durchflußaufnehmer und Verfahren zu dessen Herstellung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008014712A1 (de) 2008-03-18 2009-09-24 Endress + Hauser Flowtec Ag Messeinrichtung
DE102014114289A1 (de) * 2014-10-01 2016-04-07 Endress+Hauser Flowtec Ag Messrohres für ein Durchflussmessgerät, ein Verfahren zur Herstellung eines Messrohres und ein magnetisch-induktives Durchflussmessgerät

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005044677A1 (de) Magnetisch-induktiver Durchflussmesser mit einer Erdungsscheibe
DE102012221616B4 (de) Magnetisch induktiver Durchflussmesser
EP2700912B1 (de) Magnetisch-induktives Durchflussmessgerät und Verfahren zu seiner Herstellung
EP3025127B1 (de) Durchflussmessgerät
DE202005021832U1 (de) Magnetisch induktiver Durchflussmesser mit galvanischen Messelektroden
DE102014113408A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Magnetisch-induktives Durchfluss- messgeräts mit zum Teil reduziertem Querschnitt
EP2044394A1 (de) Vorrichtung zum messen des volumen- oder massestroms eines mediums in einer rohrleitung
DE102006042062A1 (de) Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen des Volumen- oder Massestroms eines Mediums in einer Rohrleitung
DE102014114289A1 (de) Messrohres für ein Durchflussmessgerät, ein Verfahren zur Herstellung eines Messrohres und ein magnetisch-induktives Durchflussmessgerät
DE102006008451B4 (de) Magnetisch-induktiver Durchflussmesser mit einem Messrohr aus Metall
DE102006036910A1 (de) Vorrichtung zum Messen des Volumen- oder Massestroms eines Mediums in einer Rohrleitung
WO2008092794A1 (de) Vorrichtung zum messen des volumen- oder massestroms eines mediums in einer rohrleitung
DE102008014712A1 (de) Messeinrichtung
DE102009031873A1 (de) Magnetisch induktiver Durchflussmesser sowie austauschbarer rohrförmiger Einsatz für einen derartigen Durchflussmesser
DE102006014677A1 (de) Vorrichtung zum Messen des Volumen- oder Massestroms eines Mediums in einer Rohrleitung
WO2006067077A2 (de) In-line-messgerät mit einem messrohr und verfahren zu dessen herstellung
DE102007005599B4 (de) Messrohr für ein Durchflussmessgerät
EP2113068A1 (de) Vorrichtung zum messen des volumen- oder massestroms eines mediums in einer rohrleitung
DE102006051015A1 (de) Vorrichtung zum Messen des Volumen- oder Massestroms eines Mediums in einer Rohrleitung
DE202005020808U1 (de) Magnetisch-induktiver Durchflussmesser mit elektrisch isoliertem Messrohr
WO2005057141A1 (de) Magnetisch-induktiver durchflussaufnehmer und verfahren zu dessen herstellung
WO2006002914A2 (de) Messstoffberührende elektrode sowie verfahren zur herstellung derselben
DE102004057696A1 (de) Magnetisch induktiver Durchflussmesser mit elektrisch isoliertem Messrohr
DE102004053065A1 (de) Magnetisch induktiver Durchflussmesser
DE102006008433B4 (de) Magnetisch-induktives Durchflussmessgerät mit einem Messrohr aus Kunststoff

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination

Effective date: 20130806