DE102006018415B4

DE102006018415B4 - Measuring tube for a magnetic inductive flowmeter

Info

Publication number: DE102006018415B4
Application number: DE102006018415A
Authority: DE
Inventors: Soeren Nielsen; Kenneth Petersen
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 2006-04-20
Filing date: 2006-04-20
Publication date: 2008-01-10
Anticipated expiration: 2026-04-21
Also published as: DE102006018415A1

Abstract

Messrohr für einen magnetisch induktiven Durchflussmesser, wobei das Messrohr (2) ein Außenrohr (7) aufweist, das an seiner Innenseite mit einem elektrisch isolierenden Material (6) ausgekleidet ist, welches zumindest in einem Messabschnitt eine mechanische Verstärkung (5) aus nichtmagnetischem Material aufweist, wobei zur mechanischen Verstärkung ein Gittereinsatz (5) vorgesehen ist und wobei der Gittereinsatz (5) in das Außenrohr (7) eingesetzt und das elektrisch isolierende Material (6) durch ein Press- oder Gießverfahren eingefügt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gittereinsatz (5) aus zwei im Wesentlichen gleichen Halbschalen (30, 31) besteht, die derart vorgefertigt und an im Wesentlichen parallel zur Rohrachse verlaufenden Stoßkanten miteinander verbunden sind, dass ein im Wesentlichen rohrförmiger Gittereinsatz (5) gebildet ist, und dass der rohrförmige Gittereinsatz (32) an seinen Rohrenden zur Zentrierung im Außenrohr mindestens drei an der Innenseite des Messrohrs federnd anliegende Elemente (4, 21, 62) aufweist.measuring tube for one magnetic inductive flow meter, wherein the measuring tube (2) a outer tube (7), which on its inside with an electrically insulating Material (6) is lined, which at least in a measuring section a mechanical reinforcement (5) of non-magnetic material, wherein the mechanical reinforcement a grille insert (5) is provided and wherein the grid insert (5) into the outer tube (7) used and the electrically insulating material (6) by a pressing or casting process added is, characterized in that the grid insert (5) consists of two consists essentially of the same half-shells (30, 31), the like prefabricated and extending substantially parallel to the tube axis abutting edges connected to each other, that a substantially tubular grid insert (5) is formed, and that the tubular grid insert (32) its pipe ends for centering in the outer tube at least three the inside of the measuring tube resiliently abutting elements (4, 21, 62).

Description

Die Erfindung betrifft ein Messrohr für einen magnetisch induktiven Durchflussmesser nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Messrohrs sowie einen Durchflussmesser, der mit einem derartigen Messrohr versehen ist.The The invention relates to a measuring tube for a magnetically inductive Flow meter according to the preamble of claim 1, a method for producing such a measuring tube and a flow meter, which is provided with such a measuring tube.

Magnetisch induktive Durchflussmesser nutzen das Faraday'sche Induktionsgesetz zur Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit eines durchströmenden Fluids. Ein magnetisches Feld wird senkrecht zu der Strömungsrichtung erzeugt. In diesem Magnetfeld erzeugen Ladungen, die mit dem Fluid transportiert werden, eine Spannung senkrecht zu dem Magnetfeld und zu der Durchflussrichtung, die mit Hilfe von Elektroden abgenommen werden kann. Die so ermittelte Messspannung ist proportional zu einer über den Strömungsquerschnitt bestimmten Strömungsgeschwindigkeit. Derartige Durchflussmesser müssen zur Gewährleistung der Messgenauigkeit unabhängig vom jeweils herrschenden Druck des durchströmenden Fluids weitgehend konstante geometrische Abmessungen beibehalten. Diese Druckfestigkeit wird häufig durch ein Messrohr aus Stahl erreicht, durch welches das Fluid strömt. Andererseits darf dieses Messrohr nicht die elektrischen und magnetischen Felder stören, welche das Fluid im Bereich eines Messabschnitts durchsetzen. Aus diesem Grund werden im Messrohr Auskleidungen. oder Einsätze verwendet, die typischerweise aus Keramik oder Kunststoffmaterialien hergestellt werden. Diese erfüllen die Forderungen, elektrisch nicht leitend zu sein und das Magnetfeld sowie das elektrostatische Feld kaum zu beeinflussen. Gleichzeitig schützen sie die Metallwand des Messrohrs gegen Korrosion. Insbesondere im Fall von ausgehärteten Kunststoffauskleidungen oder Einsätzen besteht jedoch das Problem, dass sie entweder nicht ausreichend formstabil sind oder dass sie ihre Formstabilität im Lauf der Zeit verlieren. Beispielsweise neigt ein Kunststoffeinsatz beim Auftreten eines Druckes, der wesentlich kleiner als der atmosphärische Druck ist, dazu, sich von der Innenwand des Messrohrs zu lösen, wodurch der Strömungsquerschnitt verringert wird.Magnetic inductive flowmeters use the Faraday induction law for determination the flow velocity a flowing through Fluid. A magnetic field becomes perpendicular to the flow direction generated. In this magnetic field generate charges that interfere with the fluid be transported, a voltage perpendicular to the magnetic field and to the flow direction, which is removed by means of electrodes can be. The measured voltage thus determined is proportional to one over the flow cross section certain flow rate. Such flow meters need to guarantee the measuring accuracy independent largely constant from the prevailing pressure of the fluid flowing through maintain geometric dimensions. This compressive strength is often achieved by a measuring tube made of steel, through which the fluid flows. on the other hand This measuring tube is not allowed the electric and magnetic fields to disturb, which pass through the fluid in the region of a measuring section. Out For this reason linings are made in the measuring tube. or inserts used, typically made of ceramic or plastic materials. These meet the demands to be electrically non-conductive and the magnetic field and hardly affect the electrostatic field. simultaneously protect the metal wall of the measuring tube against corrosion. Especially in the Case of hardened Plastic liners or inserts, however, is the problem that they either are not sufficiently dimensionally stable or that they are their dimensional stability lose over time. For example, a plastic insert tends upon the occurrence of a pressure substantially less than the atmospheric pressure is to detach from the inner wall of the measuring tube, whereby the flow cross section is reduced.

Aus der US-PS 5,773,723 ist ein magnetisch induktiver Durchflussmesser mit einem Messrohr bekannt, dessen Innenseite mit Perfluoralkoxy (PFA) ausgekleidet ist. Diese Auskleidung wird in einem Messabschnitt durch ein eingebettetes Metallgitter stabilisiert, damit der Innendurchmesser des Rohrs konstant bleibt. Das im Wesentlichen rohrförmige Metallgitter ist durch spiralförmiges Biegen eines Gitterbandes und Verschweißen der aneinander stoßenden Ränder des Gitterbandes gebildet. An der Außenseite des Gitters sind gleich verteilt über den Rohrumfang mehrere, parallel zur Rohrachse verlaufende Drähte aufgeschweißt. Diese dienen dazu, einen konstanten Abstand zwischen der Innenwand des Messrohrs und der Außenseite des Gitters sicherzustellen. Das Gitter wird in das Messrohr eingeschoben und dort durch die aufgeschweißten Drähte zentriert. An den beiden Endseiten wird das rohrförmige Metallgitter mit der Innenseite des Messrohrs verschweißt. Das Auskleidungsmaterial aus PFA wird zwischen eine in das Messrohr eingesetzte Spritzform und die Messrohrinnenwand im Spritzgießverfahren eingefügt, durchfließt dabei die Öffnungen im Metallgitter und füllt den Zwischenraum zwischen dem Gitter und der Innenwand des Messrohrs aus, wobei es eine Lage konstanter Dicke bildet. Die bekannte Auskleidung eines Messrohrs hat jedoch den Nachteil, dass ihre Herstellung vergleichsweise aufwendig ist. Zudem ist es schwierig, bei Herstellung des rohrförmigen Metallgitters aus einem spiralförmig gebogenen Metallgitterband konisch verlaufende Rohrenden anzuformen. Konisch verlaufende Rohrenden des Innenquerschnitts werden jedoch häufig bei magnetisch induktiven Durchflussmessern vorgesehen, um im Messabschnitt eine höhere Strömungsgeschwindigkeit und somit eine bessere Messgenauigkeit zu erreichen.From the U.S. Patent 5,773,723 is a magneto-inductive flowmeter with a measuring tube is known, the inside of which is lined with perfluoroalkoxy (PFA). This lining is stabilized in a measuring section by an embedded metal grid, so that the inner diameter of the tube remains constant. The substantially tubular metal grid is formed by spirally bending a grid belt and welding the abutting edges of the grid belt. On the outside of the grid are distributed evenly over the circumference of several tubes running parallel to the tube axis wires welded. These serve to ensure a constant distance between the inner wall of the measuring tube and the outside of the grid. The grid is inserted into the measuring tube and centered there by the welded wires. At the two end sides of the tubular metal grid is welded to the inside of the measuring tube. The lining material made of PFA is inserted between an injection mold inserted into the measuring tube and the measuring tube inner wall by injection molding, flows through the openings in the metal grid and fills the gap between the grid and the inner wall of the measuring tube, forming a layer of constant thickness. However, the known lining of a measuring tube has the disadvantage that its production is comparatively complicated. In addition, it is difficult to mold conically extending pipe ends when producing the tubular metal grid from a spirally curved metal mesh band. However, tapered pipe ends of the inner cross section are often provided in magnetic inductive flow meters in order to achieve a higher flow velocity and thus a better measurement accuracy in the measuring section.

Aus der JP-A 10197301 ist ein weiteres Messrohr für einen magnetisch induktiven Durchflussmesser bekannt. Ein rohrför miger Gittereinsatz zur Verstärkung einer elektrisch isolierenden Auskleidung der Innenwand ist im mittleren Bereich mit Abstandhaltern versehen, die an der Innenwand eines Außenrohrs des Messrohrs angeschweißt sind. Zur besseren Fertigbarkeit ist das Außenrohr dreiteilig ausgeführt, wobei die drei Teile an den Stoßstellen miteinander verschweißt werden müssen. Damit ist ein großer Herstellungsaufwand verbunden.From the JP-A 10197301 is another measuring tube for a magnetic inductive flowmeter known. A rohrför miger grid insert for reinforcing an electrically insulating lining of the inner wall is provided in the central region with spacers, which are welded to the inner wall of an outer tube of the measuring tube. For better manufacturability, the outer tube is made in three parts, with the three parts must be welded together at the joints. This is associated with a large manufacturing effort.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Messrohr für einen magnetisch induktiven Durchflussmesser zu schaffen, das bei seiner Verwendung in einem Durchflussmesser robust ist und zu einem Durchflussmesser mit dauerhaft guter Messgenauigkeit und vergleichsweise geringen Herstellungskosten führt.Of the Invention is based on the object, a measuring tube for a magnetic inductive flowmeter to create that at its Use in a flowmeter is robust and becomes a flow meter with permanently good measuring accuracy and comparatively low Production costs leads.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist das neue Messrohr für einen magnetisch induktiven Durchflussmesser der eingangs genannten Art die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale auf. Ein Verfahren zum Herstellen des Messrohrs ist in Anspruch 8, ein Durchflussmesser mit einem derartigen Messrohr im Anspruch 9 beschrieben. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung angegeben.to solution This task is indicated by the new measuring tube for a magnetically inductive Flow meter of the type mentioned in the characterizing Part of claim 1 specified features. A method for Making the measuring tube is in claim 8, a flow meter with Such a measuring tube in claim 9 described. In the dependent claims are advantageous developments of the invention indicated.

Die Erfindung hat den Vorteil, dass ein Gittereinsatz, der aus im Wesentlichen zwei gleichen Halbschalen besteht, die vorgefertigt und an im Wesentlichen parallel zur Rohrachse verlaufenden Stoßkanten miteinander verbunden sind, mit besonders geringem Herstellungsaufwand gefertigt werden kann. Dies führt zu einer Verringerung der Herstellungskosten des Messrohrs, da der Herstellungsprozess des Gittereinsatzes schneller und billiger ist als beispielsweise das aus der eingangs genannten US-PS 5,773,723 bekannte spiralförmige Biegen eines Gitterbandes und Verschweißen der aneinander stoßenden Ränder. Zudem ist es bei diesem Aufbau des Gittereinsatzes in vorteilhafter Weise leicht möglich, ein Profil zur Verstärkung und eventuell als Abstandhalter in die Halbschalen und damit in den Gittereinsatz zu prägen. Dabei zeichnet sich das Messrohr durch eine dauerhafte Haltbarkeit und geometrische Stabilität aufgrund der mechanischen Verstärkung mit einem Gittereinsatz aus. Das elektrisch isolierende Material wird allein durch mechanische Kräfte an seinem Platz gehalten. Da es sich auf den aus Lochblech gefertigten Halbschalen des Gittereinsatzes befindet und die Öffnungen des Lochblechs durchdringt, müsste das elektrisch isolierende Material auseinander reißen, um sich vom Metallgitter zu lösen und bei eventuellem Unterdruck im Messrohr zusammenzufallen. Zudem haftet das elektrisch isolierende Material an der Innenwand des Außenrohrs des Messrohrs, die beim Spritzgießverfahren als Teil der Spritzform Verwendung findet. Das Außenrohr besteht vorzugsweise aus nicht magnetischem Material. Aufgrund des Aufbaus des Messrohrs bestehen zudem weniger Beschränkungen bezüglich der Auswahl eines geeigneten elektrisch isolierenden Materials, so dass die Wahl zwischen einer größeren Vielzahl geeigneter Materialien getroffen werden kann. Das ist von Vorteil, da der mögliche Einsatzbereich eines mit einem derartigen Messrohr ausgestatteten Durchflussmessers erweitert wird. Auch flexible elektrisch isolierende Materialien, beispielsweise Gummi, können verwendet werden, da die im Messabschnitt gewünschte Stabilität der geometrischen Abmessungen durch die mechanische Verstärkung mit dem Gittereinsatz zuverlässig erreicht wird.The invention has the advantage that a grille insert, which consists of essentially two identical half-shells, prefabricated and extending substantially parallel to the tube axis shock Edges are connected together, can be manufactured with very low production costs. This leads to a reduction in the manufacturing cost of the measuring tube, since the manufacturing process of the grid insert is faster and cheaper than, for example, that of the aforementioned U.S. Patent 5,773,723 known spiral bending a mesh belt and welding the abutting edges. In addition, it is easily possible in this construction of the grid insert in an advantageous manner to characterize a profile for reinforcement and possibly as a spacer in the half-shells and thus in the grid insert. The measuring tube is characterized by a durable durability and geometric stability due to the mechanical reinforcement with a grille insert. The electrically insulating material is held in place only by mechanical forces. Since it is on the half-shells made of perforated plate of the grid insert and penetrates through the openings of the perforated plate, the electrically insulating material would tear apart to disengage from the metal grid and coincide with any negative pressure in the measuring tube. In addition, the electrically insulating material adheres to the inner wall of the outer tube of the measuring tube, which is used in the injection molding as part of the injection mold. The outer tube is preferably made of non-magnetic material. Moreover, due to the construction of the measuring tube, there are less restrictions on the selection of a suitable electrically insulating material, so that the choice can be made between a wider variety of suitable materials. This is advantageous because the potential field of use of a flowmeter equipped with such a measuring tube is expanded. Flexible electrically insulating materials, for example rubber, can also be used, since the stability of the geometric dimensions desired in the measuring section is reliably achieved by the mechanical reinforcement with the grille insert.

Da die Stoßstellen der Halbschalen, an welchen diese miteinander verbunden werden müssen, im Wesentlichen parallel zur Rohrachse verlaufen, gestaltet sich ein Schweißvorgang vergleichsweise einfach, da ein Schweißgerät ohne weiteres entlang dieser Bahn geführt werden kann. Zudem erleichtert dieser Verlauf der Stoßstellen die Herstellung der Halbschalen in einem einfachen Stanz- und Biegevorgang. Derartig vorgeformte Halbschalen können ohne Weiteres mit einem angebogenen Profil versehen werden, welches die Stabilität erhöht. Weiterhin ist es beim Biegevorgang ohne Schwierigkeiten möglich, die Halbschalen derart vorzuformen, dass nach dem Zusammenfügen ein rohrförmiger Gittereinsatz mit konischem Verlauf an seinen beiden Rohrenden entsteht. Dagegen müsste bei der bekannten Verwendung eines Metallbandes zur mechanischen Verstärkung das Band in einen mittleren Teil und zwei konische Endteile unterteilt werden, um eine derartige Form zu erreichen. Dies wäre mit einem erheblichen höheren Fertigungsaufwand und eventuell mit einem Stabilitätsverlust an den Stoßstellen zwischen dem Mittelteil und dem jeweiligen Endteil verbunden. Gegenüber der Verwendung eines Metallgitterrohrs als Basis zur Herstellung des rohrförmigen Gittereinsatzes hat die Verwendung aus Lochblech vorgeformter Halbschalen den Vorteil, dass diese in der Anschaffung wesentlich günstiger sind. An einem fertigen Gittereinsatz wären zusätzliche, teure Arbeitsschritte erforderlich, um sicherzustellen, dass das elektrisch isolierende Material bei einem Press- oder Gießverfahren die Öffnungen des Metallgitters durchdringt und beide Seiten des Metallgitters im Wesentlichen bedeckt.There the joints the half - shells to which they must be connected, in Run substantially parallel to the tube axis, it is designed welding relatively easy, since a welder without further along this Track led can be. In addition, this course facilitates the joints the production of the half-shells in a simple punching and bending process. Such preformed half shells can easily with a be provided curved profile, which increases the stability. Furthermore is it is possible without difficulty during the bending process, the half-shells so vorzuformen that after joining a tubular grid insert with conical course arises at its two tube ends. In contrast, at the known use of a metal strip for mechanical reinforcement the Band divided into a middle part and two conical end parts to achieve such a shape. This would be with one considerably higher Manufacturing effort and possibly with a loss of stability at the joints connected between the middle part and the respective end part. Opposite the Use of a metal mesh tube as the basis for the production of tubular Grid insert has the use of perforated metal preformed half shells the advantage that they are much cheaper to buy are. On a finished grid use would be additional, expensive steps required to ensure that the electrically insulating Material in a pressing or casting the openings of the metal grid penetrates and both sides of the metal grid essentially covered.

In vorteilhafter Weise kann ein Mindestabstand zwischen der Außenfläche des rohrförmigen Gittereinsatzes und der dieser gegenüber liegenden Innenseite des Außenrohrs des Messrohrs gewährleistet werden, wenn der rohrförmige Gittereinsatz an seiner Außenseite Erhebungen in radialer Richtung aufweist. Somit kann eine vorgegebene Mindestdicke des elektrisch isolierenden Materials auf der jeweiligen Seite des Gittereinsatzes eingehalten werden. Diese Erhebungen können beispielsweise als umlaufende Rippen ausgebildet sein, die in bestimmten axialen Abständen zueinander angeordnet und zudem geeignet sind, den Gittereinsatz gegen Verformungen zu versteifen. Durch diese Abstandhalter wird sichergestellt, dass das elektrisch isolierende Material beim Press- oder Gießverfahren zwischen den Gittereinsatz und die Innenseite des Außenrohrs fließen kann.In Advantageously, a minimum distance between the outer surface of the tubular grid insert and the one opposite lying inside of the outer tube ensured by the measuring tube when the tubular Grid insert on its outside Has elevations in the radial direction. Thus, a predetermined Minimum thickness of the electrically insulating material on the respective Side of the grating insert are respected. These surveys can be, for example be designed as circumferential ribs in certain axial intervals arranged to each other and are also suitable, the grid insert to stiffen against deformations. Through these spacers is ensured that the electrically insulating material is or casting process between the grille insert and the inside of the outer tube can flow.

Als elektrisch isolierendes Material können für die Auskleidung der Innenwand des Außenrohrs im Prinzip beliebige Plastikmaterialien oder gummiartige Materialien verwendet werden. Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung von Perfluoralkoxy (PFA) erwiesen. Beispielsweise Fluorpolymer ist ebenfalls gut geeignet.When electrically insulating material can be used for the lining of the inner wall of the outer tube in Principle any plastic materials or rubbery materials be used. Particularly advantageous is the use of perfluoroalkoxy (PFA). For example, fluoropolymer is also well suited.

Den rohrförmigen Gittereinsatz an seinen beiden Rohrenden zur Zentrierung im Messrohr mit zumindest drei an der Innenseite des Außenrohrs federnd anliegenden Elementen zu versehen hat den Vorteil, dass keine besonderen Maßnahmen zur Positionierung des Gittereinsatzes im Außenrohr für das Spritzgießverfahren erforderlich sind. Der Gittereinsatz ist bereits nach dem Einsetzen in das Außenrohr zentriert und zwar derart, dass ein ausreichender Spalt zwischen Gittereinsatz und Innenwand des Außenrohrs vorhanden ist, der beim Spritzgießverfahren zuverlässig mit elektrisch isolierendem Material gefüllt werden kann.The tubular Grid insert at its two pipe ends for centering in the measuring tube with at least three spring-fitting on the inside of the outer tube To provide elements has the advantage that no special measures for positioning the grille insert in the outer tube for the injection molding process required are. The grille insert is already after insertion centered in the outer tube in such a way that a sufficient gap between the grid insert and inner wall of the outer tube is present, the reliable in injection molding with electrically insulating material can be filled.

Die federnd anliegenden Elemente können vorteilhaft als Laschen ausgeführt werden, die beim Stanzen der Lochbleche stehen gelassen und nach außen gebogen werden. Vorteilhaft weisen sie einen näherungsweise parallel zur Innenwand des Außenrohrs verlaufenden Endabschnitt auf, so dass sie durch einfaches Punktschweißen mit der Innenseite des Außenrohrs verschweißt werden können. Damit wird eine stabile Positionierung des Gittereinsatzes erreicht und ein Verrutschen beim Spritzgießvorgang zuverlässig verhindert. Die Verwendung von Laschen an den Enden des rohrförmigen Gittereinsatzes für die Schweißverbindung hat zudem den Vorteil, da sie für ein Schweißgerät im Bereich des Endes des Messrohrs gut zugänglich sind.The resiliently applied elements can be advantageously carried out as tabs, the Punch the perforated sheets to stand and bend outward. Advantageously, they have an approximately parallel to the inner wall of the outer tube extending end portion, so that they can be welded by simple spot welding with the inside of the outer tube. In order for a stable positioning of the grating insert is achieved and reliably prevents slippage during injection molding. The use of tabs at the ends of the tubular mesh insert for the welded joint also has the advantage that it is readily accessible to a welder in the region of the end of the measuring tube.

Das Messrohr zeichnet sich durch einen besonders niedrigen Herstellungsaufwand aus, wenn die Halbschalen des Gittereinsatzes aus einem Lochblech aus Metall, in welches die Löcher zuvor durch Stanzen eingebracht wurden, gefertigt sind.The Measuring tube is characterized by a particularly low production cost off, when the half shells of the grid insert of a perforated plate made of metal, in which the holes previously introduced by punching are made.

Eine besonders hohe Stabilität bei vergleichsweise geringer Dicke besitzt ein rohrförmiger Gittereinsatz, dessen Halbschalen aus einem Lochblech aus Edelstahl hergestellt wurden. Dieses Material hat den Vorteil, dass es sich durch eine besonders gute Langzeitstabilität auszeichnet und nicht magnetisch ist. Aber auch Messing oder Aluminium sind als Materialien für das Lochblech geeignet.A especially high stability with a comparatively small thickness has a tubular grid insert, whose half shells are made of a perforated sheet of stainless steel were. This material has the advantage that it is characterized by a special good long-term stability is distinctive and not magnetic. But also brass or aluminum are as materials for the perforated plate suitable.

Ein guter Kompromiss zwischen Stabilität der mechanischen Verstärkung einerseits und Umschließung der mechanischen Verstärkung mit elektrisch isolierendem Material für eine gute Anhaftung an der mechanischen Verstärkung andererseits wird mit einem Gittereinsatz auf der Basis von Edelstahlblech erreicht, das eine Dicke von mindestens 1 mm aufweist und mit Löchern mit einem Durchmesser von 2 bis 4 mm versehen ist, die derart angeordnet sind, dass zwischen den Löchern eine Stegbreite von 1 bis 3 mm verbleibt.One Good compromise between stability of the mechanical reinforcement on the one hand and enclosure the mechanical reinforcement with electrically insulating material for good adhesion to the mechanical reinforcement on the other hand, with a grid insert based on stainless steel sheet achieved, which has a thickness of at least 1 mm and with holes with a diameter of 2 to 4 mm, which are arranged such that between the holes a web width of 1 to 3 mm remains.

In vorteilhafter Weise können die beiden Halbschalen, aus denen der Gittereinsatz gefertigt ist, identisch ausgebildet werden. Dadurch müssen Werkzeuge und Formen zur Herstellung der Halbschalen nicht mehrfach zur Verfügung gestellt werden und für die Halbschalen sind geringere Lagerhaltungs- und Logistikkosten erforderlich.In can advantageously the two half-shells from which the grid insert is made, be formed identical. This requires tools and molds for Production of half-shells not provided multiple times be and for the half-shells are lower warehousing and logistics costs required.

Eine verbesserte Formstabilität bei gleichzeitig geringem Materialverbrauch kann erzielt werden, wenn der Gittereinsatz mit mehreren, axial zueinander beabstandeten Verstärkungen zur Stabilisierung des Kreisquerschnitts versehen wird.A improved dimensional stability at the same time low material consumption can be achieved, if the grille insert with a plurality of axially spaced reinforcements to stabilize the circular cross-section is provided.

Anhand der Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, werden im Folgenden die Erfindung sowie Ausgestaltungen und Vorteile näher erläutert.Based of the drawings, in which embodiments of the invention are shown below the invention as well as refinements and advantages explained in more detail.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine perspektivische Sicht auf ein Flanschende eines Messrohrs, 1 a perspective view of a flange end of a measuring tube,

2 eine Halbschale, 2 a half shell,

3 einen Gittereinsatz, 3 a grille insert,

4 einen Ausschnitt eines Lochblechs, 4 a section of a perforated sheet,

5 einen Durchflussmesser in Sandwichbauweise und 5 a flow meter in sandwich construction and

6 eine perspektivische Sicht auf das Ende eines Messrohrs für einen Durchflussmesser gemäß 5. 6 a perspective view of the end of a measuring tube for a flow meter according to 5 ,

In 1 ist eine perspektivische Sicht auf die Seite eines Anschlussflansches 1 eines Messrohrs 2 dargestellt. Zum Einbau in eine nicht dargestellte Rohrleitung ist der Anschlussflansch 1 mit vier Bohrungen 3 in seinem Umfangsbereich versehen. In ein Außenrohr 7 des Messrohrs 2 eingelegt ist ein Gittereinsatz 5, der entsprechend der Innenform des Außenrohrs 7 rohrförmig ausgebildet und an seinen beiden Enden mit jeweils acht Fahnen 4 versehen ist, von denen in der Darstellung lediglich vier sichtbar sind. Die Fahnen 4 liegen federnd an der Innenwand des Außenrohrs 7 an und sind dort zur Fixierung des Gittereinsatzes 5 verschweißt. Sie dienen zudem zur Zentrierung des Gittereinsatzes 5 im Außenrohr 7. In einem Spritzgießverfahren, in welchem die Innenwand des Außenrohrs 7 und die beiden inneren Kreisflächenbereiche der nach außen weisenden Flanschseiten Teile der Gießform bilden, ist ein elektrisch isolierendes Material 6, dessen Konturen in 1 mit durchbrochenen Linien gezeichnet sind, zur Auskleidung der Innenwand des Außenrohrs 7 und zur Bildung einer Dichtfläche an den beiden Flanschen aufgebracht. Damit der in das elektrisch isolierende Material 6 eingebettete Gittereinsatz 5 sichtbar ist, wurde das Material 6 transparent dargestellt. Weitere Teile der Spritzform bilden zwei Formteile, die auf die beiden Flansche aufgesetzt werden und ein Dorn, der in den freibleibenden Innenraum des Messrohrs 2 geschoben wird. Diese Teile sind in 1 der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt. Damit das elektrisch isolierende Material 6 in den Zwischenraum zwischen der Innenwand des Außenrohrs 7 und der Außenwand des Gittereinsatzes 5 dringt, ist der Gittereinsatz 5 mit Löchern versehen, die in 1 nicht dargestellt sind, und zwischen den beiden Teilen ist durch Biegen der Fahnen 4 nach außen ein genügend großer, verbleibender Freiraum sichergestellt. Weitere Teile des magnetisch induktiven Durchflussmessers, beispielsweise Elektroden, Spulen und eine Ansteuer- und Auswerteeinrichtung sind einem Fachmann geläufige Komponenten und ebenfalls in 1 der Übersichtlichkeit wegen nicht gezeigt.In 1 is a perspective view of the side of a connection flange 1 a measuring tube 2 shown. For installation in a pipeline, not shown, the connection flange 1 with four holes 3 provided in its peripheral area. In an outer tube 7 of the measuring tube 2 a grid insert is inserted 5 , which corresponds to the inner shape of the outer tube 7 tubular and at its two ends with eight flags 4 is provided, of which only four are visible in the illustration. The flags 4 lie resiliently on the inner wall of the outer tube 7 and are there to fix the grid use 5 welded. They also serve to center the grille insert 5 in the outer tube 7 , In an injection molding process, in which the inner wall of the outer tube 7 and the two inner circular surface portions of the outwardly facing flange sides form parts of the mold is an electrically insulating material 6 whose contours are in 1 drawn with broken lines, to the lining of the inner wall of the outer tube 7 and applied to the two flanges to form a sealing surface. So that in the electrically insulating material 6 embedded grille insert 5 visible, was the material 6 shown transparently. Other parts of the injection mold form two mold parts which are placed on the two flanges and a mandrel, which in the remaining free space inside the measuring tube 2 is pushed. These parts are in 1 for clarity not shown. So that the electrically insulating material 6 in the space between the inner wall of the outer tube 7 and the outer wall of the grid insert 5 penetrates, is the grid insert 5 provided with holes in 1 not shown, and between the two parts is by bending the flags 4 secured to the outside a sufficiently large, remaining space. Other parts of the electromagnetic flowmeter, such as electrodes, coils and a control and evaluation are familiar to a person skilled in the art and also in 1 for clarity not ge shows.

2 zeigt eine Halbschale 20. Aus zwei derartigen Halbschalen 20, die vollkommen identisch ausgebildet sind, wird ein Gittereinsatz für ein Messrohr zusammengefügt. Die Halbschale 20 wird durch Stanzen und Biegen aus einem Lochblech gefertigt. Zur besseren Deutlichkeit der Abbildung sind die Löcher in 2 weggelassen. Die Form der Halbschale 20 ist an die Eigenschaften des elektrisch isolierenden Materials und die Form der Innenseite des Außenrohrs angepasst. Nach außen gebogenen Fahnen 21, von denen sieben in der Zeichnung erkennbar sind, dienen zur späteren Zentrierung eines mit der Halbschale 20 gebildeten Gittereinsatzes im Inneren des Außenrohrs und zur dortigen Fixierung durch Anschweißen der Fahnen 21. Sie ermöglichen zudem einen Ausgleich von Fertigungstoleranzen. Fahnen 22, die sich an der Seitenkante der Halbschale 20 in tangentialer Richtung erstrecken, dienen zur Verschweißung von zwei derartigen Halbschalen bei der Herstellung eines Gittereinsatzes. Eine Öffnung 23 ist zur Durchführung einer Elektrode, die beim Betrieb des elektromagnetischen Durchflussmessers zum Potentialabgriff dient, vorgesehen. Sechs sich im Umfangsbereich der Halbschale 20 halbkreisförmig erstreckende Verstärkungen 24, die durch Prägen des Lochblechs in einfacher Weise erzeugt werden können, stabilisieren die Form der Halbschale 20. 2 shows a half shell 20 , From two such half-shells 20 , which are formed completely identical, a grid insert for a measuring tube is assembled. The half shell 20 is made by punching and bending from a perforated plate. For better clarity of illustration, the holes in 2 omitted. The shape of the half shell 20 is adapted to the properties of the electrically insulating material and the shape of the inside of the outer tube. Outward-curved flags 21 of which seven are visible in the drawing, are used for later centering one with the half shell 20 formed grid insert inside the outer tube and for local fixation by welding the flags 21 , They also make it possible to compensate for manufacturing tolerances. flags 22 located on the side edge of the half shell 20 extend in the tangential direction, serve for the welding of two such half-shells in the manufacture of a grid insert. An opening 23 is intended to carry out an electrode which serves to tap the potential during operation of the electromagnetic flow meter. Six in the peripheral area of the half shell 20 semicircular reinforcements 24 , which can be easily produced by embossing the perforated plate, stabilize the shape of the half-shell 20 ,

In 3 ist ein aus zwei Halbschalen 30 und 31 zusammengefügter Gittereinsatz 32 dargestellt. Deutlich sichtbar sind drei Fahnen 33, die an der Halbschale 30 angeformt und mit der Halbschale 31 verschweißt sind. Ebenso sind drei Fahnen 34 der Halbschale 31 mit der Halbschale 30 zur stabilen Verbindung der beiden Halbschalen 30 und 31 verschweißt. Somit ist ein rohrförmiger Gittereinsatz 32 von hoher Formgenauig keit und Stabilität mit geringem Herstellungsaufwand gefertigt.In 3 is one of two half-shells 30 and 31 assembled grille insert 32 shown. Clearly visible are three flags 33 on the half shell 30 molded and with the half shell 31 are welded. Likewise, there are three flags 34 the half shell 31 with the half shell 30 for stable connection of the two half-shells 30 and 31 welded. Thus, a tubular grid insert 32 made of high form accuracy and stability with low production costs.

4 zeigt einen Eckbereich eines Lochblechs, das zur Fertigung einer Halbschale gemäß den 2 oder 3 verwendet wird. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel haben die Löcher einen Durchmesser von 3 mm mit einer Toleranz von 0,1 mm. Der Mittenabstand der Löcher beträgt 4,2 mm mit ebenfalls einer Toleranz von 0,1 mm. Die Löcher sind in einem rechtwinklig verlaufenden Gitter angeordnet. Die Dicke des Lochblechs, das beispielsweise aus Edelstahlblech durch Austanzen der Löcher hergestellt sein kann, beträgt 2 mm. In der Praxis hat sich eine Bemessung des Lochblechs als besonders vorteilhaft erwiesen, bei der die Blechdicke mindestens 1 mm beträgt, die Löcher einen Durchmesser von 2 bis 4 mm besitzen und derart angeordnet sind, dass eine Stegbreite von 1 bis 3 mm verbleibt. Alternativ dazu sind selbstverständlich auch andere Bemessungen geeignet. 4 shows a corner region of a perforated plate, which is used to produce a half-shell according to 2 or 3 is used. In the embodiment shown, the holes have a diameter of 3 mm with a tolerance of 0.1 mm. The center distance of the holes is 4.2 mm, also with a tolerance of 0.1 mm. The holes are arranged in a right-angled grid. The thickness of the perforated sheet, which may be made of stainless steel sheet by punching out the holes, for example, is 2 mm. In practice, a design of the perforated plate has proven to be particularly advantageous in which the sheet thickness is at least 1 mm, the holes have a diameter of 2 to 4 mm and are arranged such that a ridge width of 1 to 3 mm remains. Alternatively, of course, other dimensions are suitable.

5 zeigt ein Aufnehmergehäuse 50 eines magnetisch induktiven Durchflussmessers in Sandwichbauweise mit einem Verbindungsrohr 51 und einer Bodenplatte 52, auf welche ein in der Figur nicht dargestelltes Transmittergehäuse aufgesetzt werden kann. In eine seitliche Öffnung 53 wird ein Messrohr eingesetzt, wie es in 6 dargestellt ist. 5 shows a pickup housing 50 of a magnetic inductive flow meter in sandwich construction with a connecting pipe 51 and a bottom plate 52 on which a not shown in the figure transmitter housing can be placed. In a side opening 53 a measuring tube is used as it is in 6 is shown.

Das Messrohr gemäß 6 besteht aus einem Edelstahlrohr 60 als Außenrohr, in welches in derselben Weise, wie es im Detail bereits anhand 1 beschrieben wurde, ein Gittereinsatz 61 eingefügt und mit Fahnen 62 eingeschweißt ist. Eine Innenauskleidung aus einem elektrisch isolierenden Material 63, das in 6 transparent gezeichnet ist, damit auch der Gittereinsatz 61 sichtbar ist, wobei die Konturen wiederum mit durchbrochenen Linien dargestellt sind, ist durch ein Spritzgießverfahren aufgebracht, bei welchem wiederum die Innenwand des Außenrohrs 60 einen Teil der Gießform bildet. Wiederum wurde zur besseren Darstellbarkeit auf die Zeichnung der Löcher im Gittereinsatz 61 verzichtet.The measuring tube according to 6 consists of a stainless steel tube 60 as an outer tube, in which in the same way as it is already explained in detail 1 was described, a grid insert 61 inserted and with flags 62 is welded. An interior lining made of an electrically insulating material 63 , this in 6 is drawn transparent, so that the grid use 61 is visible, the contours are again shown with broken lines, is applied by an injection molding process, in which in turn the inner wall of the outer tube 60 forms part of the mold. Again, for better representation on the drawing of the holes in the grid was used 61 waived.

Anhand der 1 und 6 wird deutlich, dass Messrohre mit verschiedener Anschlusstechnik für das Rohrleitungssystem mit geringem Herstellungskosten und dabei hoher Stabilität der elektrisch isolierenden Innenauskleidung hergestellt werden können.Based on 1 and 6 It is clear that measuring tubes with different connection technology for the piping system can be produced with low production costs and thereby high stability of the electrically insulating inner lining.

Claims

Measuring tube for a magnetic inductive flow meter, wherein the measuring tube ( 2 ) an outer tube ( 7 ), which on its inside with an electrically insulating material ( 6 ), which at least in one measuring section, a mechanical reinforcement ( 5 ) of non-magnetic material, wherein for mechanical reinforcement, a mesh insert ( 5 ) and wherein the grid insert ( 5 ) in the outer tube ( 7 ) and the electrically insulating material ( 6 ) is inserted by a pressing or casting process, characterized in that the grille insert ( 5 ) of two substantially equal half-shells ( 30 . 31 ), which are prefabricated and connected to each other at substantially parallel to the tube axis abutting edges, that a substantially tubular grid insert ( 5 ) is formed, and that the tubular grid insert ( 32 ) at its tube ends for centering in the outer tube at least three on the inside of the measuring tube resiliently abutting elements ( 4 . 21 . 62 ) having.

Measuring tube according to claim 1, characterized in that the elements ( 4 . 21 . 62 ) with the inside of the outer tube ( 7 ) are welded.

Measuring tube according to claim 1 or 2, characterized in that the half shells ( 20 . 30 . 31 ) are made of a perforated metal sheet.

Measuring tube according to claim 3, characterized in that the half shells ( 20 . 30 . 31 ) are made of a perforated plate made of stainless steel.

Measuring tube according to claim 4, characterized that the perforated plate has a thickness of at least 1 mm and that the holes have a diameter of 2 to 4 mm and arranged so are that a web width of 1 to 3 mm remains.

Measuring tube according to one of the preceding claims, characterized in that the two half-shells ( 30 . 31 ) are formed identically.

Measuring tube according to one of the preceding claims, characterized in that the grille insert ( 32 ) with a plurality of axially spaced-apart reinforcements ( 24 ) is provided for stabilizing the circular cross-section.

Method for producing a measuring tube for a magneto-inductive flowmeter according to one of Claims 1 to 8, characterized in that two substantially identical half shells ( 30 . 31 ) are prefabricated by punching and bending and welded together at substantially parallel to the tube axis extending abutting edges, that a substantially tubular grid insert ( 32 ), that the grid insert ( 32 ) for mechanical reinforcement of the electrically insulating material ( 6 ) in the outer tube ( 7 ) is used, that the tubular grid insert ( 32 ) at its tube ends for centering in the outer tube at least three on the inside of the measuring tube resiliently abutting elements ( 4 . 21 . 62 ) and that the outer tube ( 7 ) on its inside with the electrically insulating material ( 6 ) is lined by a pressing or casting process such that the grille insert ( 5 ) in the electrically insulating material ( 6 ) and that the holes of the grid insert ( 5 ) with the electrically insulating material ( 6 ).

Electromagnetic flowmeter with a measuring tube ( 2 ) according to one of claims 1 to 7.