DE4433780A1 - Apparatus for measuring the flow velocity of a fluid - Google Patents

Apparatus for measuring the flow velocity of a fluid

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DE4433780A1
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magnetic sensor
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DE19944433780
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German (de)
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Horst Lischke
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Georg Fischer Rohrleitungssysteme AG
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Georg Fischer Rohrleitungssysteme AG
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05—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 mechanical effects
    • G01F1/06—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 mechanical effects using rotating vanes with tangential admission
    • G01F1/075—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 mechanical effects using rotating vanes with tangential admission with magnetic or electromagnetic coupling to the indicating device

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Abstract

An impeller (8) which is arranged on a housing (5) and is provided with magnets (10) is set in rotation by the fluid flowing through in the pipeline (2). The magnets (10) generate alternating magnetic fields whose field strengths are measured by a magnetic sensor (11) arranged in the housing (5), by means of which magnetic sensor (11) the digital measurement signals, which are dependent in terms of frequency on the rotational speed of the impeller, are fed to the signal evaluation devices. The magnetic sensor (11) is intrinsically safe in accordance with DIN 19234 and NAMUR (Standards Association of Measurement and Control Technology of the Chemical Industry), so that the apparatus for measuring the flow velocity may be used in an environment in which there is a danger of explosion. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Messung der Durchflußgeschwindigkeit eines Fluides wie sie im Obergegriff von Anspruch 1 gekennzeichnet ist.The invention relates to a device for measuring the flow rate of a fluid such as that of Claim 1 is marked.

Derartige bekannte Meßeinrichtung weisen eine in dem Gehäuse angeordnete Spule auf, in welcher durch die rotierenden Magnete ein Strom induziert wird, dessen Spannung und Frequenz sich proportional zur Drehzahl des Rotors verhält und als Meß- Signal zu den Auswert- bzw. Anzeigegeräten geleitet wird.Such known measuring device have a in the housing arranged coil in which by the rotating magnets a current is induced, the voltage and frequency of which proportional to the speed of the rotor and as a measuring Signal is passed to the evaluation or display devices.

Durch den Energiespeicher können am Kabelende elektrische Ent­ ladungen bzw. Funken entstehen, so daß derartige Meßeinrich­ tungen nicht oder nur mit großen zusätzlichen Aufwand für eine explosionsgefährdete Umgebung geeignet sind.Due to the energy storage device, electrical ent charges or sparks arise, so that such measuring device not or only with great additional effort for one explosive environments are suitable.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Ein­ richtung zur Messung der Durchflußgeschwindigkeit eines Flui­ des der eingangs genannten Art, welche auch in einer explo­ sionsgefährdeten Umgebung verwendbar ist.The object of the present invention is to create a Direction for measuring the flow rate of a flui of the type mentioned at the beginning, which is also used in an explo environment can be used.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. According to the invention, this object is achieved by the characterizing Features of claim 1 solved.  

Besonders vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.Particularly advantageous embodiments of the invention are in the dependent claims marked.

Die Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung beispielsweise dargestellt und nachfolgend beschrieben.The invention is in the accompanying drawing for example shown and described below.

Die einzige Figur zeigt einen Schnitt durch eine Einrichtung 1 zur Messung der Durchflußgeschwindigkeit eines Fluides, welche in einem mit einer Rohrleitung 2 verbundenen Stutzen 3 mittels einer Überwurfmutter 4 befestigt angeordnet ist. Die Einrich­ tung 1 weist ein Gehäuse 5 auf, welches mit Dichtungen 15 ver­ sehen ist und nach außen dicht im Stutzen 3 angeordnet ist. Am unteren Ende des Gehäuses 5 ist an Laschen 6 ein um eine Achse 7 rotierbares Schaufelrad 8 angeordnet, wobei dieses mindestens bis zur Hälfte in die Rohrleitung 2 eintaucht.The single figure shows a section through a device 1 for measuring the flow rate of a fluid, which is arranged in a connecting piece 3 connected to a pipeline 2 by means of a union nut 4 . The Einrich device 1 has a housing 5 , which is seen with seals 15 ver and is arranged tightly in the nozzle 3 to the outside. At the lower end of the housing 5 , a paddle wheel 8 which is rotatable about an axis 7 is arranged on tabs 6 , said blade wheel immersing at least up to half in the pipe 2 .

Das Schaufelrad 8 weist vorzugsweise vier Flügel 9 auf, welche jeweils mit einem Magnet 10 versehen sind.The paddle wheel 8 preferably has four vanes 9 , each of which is provided with a magnet 10 .

Im Gehäuse 5 ist ein Magnet-Sensor 11 angeordnet, welcher mit seinem stirnseitigen Ende an einem bogenförmigen Boden 12 des Gehäuses 5 anliegt und somit eine geringe Distanz zu den Magne­ ten 10 des Schaufelrades aufweist.In the housing 5 , a magnetic sensor 11 is arranged, which rests with its front end on an arcuate bottom 12 of the housing 5 and thus has a short distance to the magnet 10 of the paddle wheel.

Der Magnet-Sensor 11 weist vorzugsweise Sättigungskernsonden auf, wobei auch Hallsensoren oder magnetoresistive Sensoren verwendbar sind.The magnetic sensor 11 preferably has saturation core probes, it also being possible to use Hall sensors or magnetoresistive sensors.

Der Magnet-Sensor 11 mißt die Feldstärke des von den Magneten 10 ausgehenden Magnetfeldes, wobei durch deren Rotation die Feldstärke sich pro Umdrehung viermal periodisch verändert, wo­ durch digitale Meßsignale mit einer Ausgangsfrequenz in Ab­ hängigkeit der Umdrehungszahl des Schaufelrades 8 entstehen.The magnetic sensor 11 measures the field strength of the magnetic field emanating from the magnets 10 , the field strength changing four times per revolution due to their rotation, where digital measurement signals with an output frequency depending on the number of revolutions of the impeller 8 arise.

Diese Meßsignale sind proportional zur Durchflußgeschwindigkeit des in der Rohrleitung fließenden Fluides, wobei dann auch abhängig vom gegebenen Durchflußquerschnitt die Durchflußmenge pro Zeiteinheit meßbar ist.These measurement signals are proportional to the flow rate of the fluid flowing in the pipeline, where then  the flow rate also depends on the given flow area is measurable per unit of time.

Der Magnet-Sensor 11 ist im Gehäuse 5 mit einer Ausgußmasse 13 wie z. B. Gießharz umgeben und somit fest im Gehäuse 5 einge­ bettet.The magnetic sensor 11 is in the housing 5 with a pouring compound 13 such as. B. surrounded by resin and thus firmly embedded in the housing 5 .

Durch eine Leitung 14 werden die Meßsignale den weiter nicht dargestellten und bekannten Signalverarbeitungsgeräten bzw. Durchflußanzeigegeräten zugeleitet.The measuring signals are fed through a line 14 to the known signal processing devices or flow indicators, which are not shown and are not shown.

Durch die Arbeits- und Bauweise sind die Magnet-Sensoren 11 in explosionsgefährdeter Umgebung einsetzbar und entsprechen den hierfür erforderlichen Vorschriften z. B. nach DIN oder VDE.Due to the work and construction, the magnetic sensors 11 can be used in potentially explosive environments and comply with the regulations required for this. B. according to DIN or VDE.

Die eigensichere Meßeinrichtung 1 ist mit einem entsprechenden handelsüblichen Schaltverstärker wirkverbunden, so daß diese in einer explosionsgefährdeten Umgebung verwendbar sind. Die er­ forderlichen Durchflußanzeige- und Signalverarbeitungsgeräte können dann in einem nicht explosionsgefährdeten Raum angeord­ net werden und sind über den Schaltverstärker mit dem Magnet- Sensor 11 wirkverbunden.The intrinsically safe measuring device 1 is operatively connected to a corresponding commercially available switching amplifier, so that they can be used in an explosive environment. The required flow indicator and signal processing devices can then be arranged in a non-hazardous area and are operatively connected to the magnetic sensor 11 via the switching amplifier.

Claims (3)

1. Einrichtung zur Messung der Durchflußgeschwindigkeit eines Fluides in einer Rohrleitung mit einem in der Rohrleitung angeordneten, Magnete aufweisenden Schaufelrad und mit einem in einem Gehäuse angeordneten Meßwert-Geber, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwertgeber ein die Magnet-Feld­ stärke der rotierenden Magnete (10) messender Magnet-Sensor (11) ist, welcher zur Verwendung in explosionsgefährdeter Umgebung eigensicher ausgebildet ist.1. A device for measuring the flow rate of a fluid in a pipeline with a paddle wheel arranged in the pipeline and having magnets and with a transducer arranged in a housing, characterized in that the transducer has a magnetic field strength of the rotating magnets ( 10 ) measuring magnetic sensor ( 11 ), which is designed to be intrinsically safe for use in potentially explosive atmospheres. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in einem explosionsgefährdeten Raum angeordnete Magnet- Sensor (11) über einen Ex-geschützten Schaltverstärker mit den Durchflußanzeige- und Signalverarbeitungsgeräten in dem nicht-explosionsgefährdeten Raum wirkverbunden ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the arranged in a potentially explosive magnetic sensor ( 11 ) is operatively connected via an explosion-proof switching amplifier with the flow display and signal processing devices in the non-hazardous area. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in einem rohrförmigen Gehäuse (5) angeordnete Ma­ gnet-Sensor (11) mittels einer Ausgußmasse (13) wie z. B. Gießharz umgossen ist.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the arranged in a tubular housing ( 5 ) Ma gnet sensor ( 11 ) by means of a pouring compound ( 13 ) such as. B. cast resin is poured.
DE19944433780 1993-10-01 1994-09-22 Apparatus for measuring the flow velocity of a fluid Ceased DE4433780A1 (en)

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CH687835A5 (en) 1997-02-28

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