DE29715090U1 - Flow transmitter - Google Patents
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Description
GR 97 G 4439 DEGR 97 G 4439 EN
Beschreibung
DurchflußmeßumformerDescription
Flow transmitter
Die Erfindung betrifft einen Durchflußmeßumformer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a flow measuring transducer according to the preamble of claim 1.
Aus der DE-OS 44 37 588 ist ein Durchflußmeßumformer bekannt, bei welchem zwei Ultraschallwandler in axialem Abstand zueinander an einem Meßrohr befestigt sind. Die beiden Wandler werden wechselweise als Sender bzw. als Empfänger betrieben und die Laufzeiten von Ultraschallsignalen stromauf und stromab gemessen. Aus der Differenz der gemessenen Laufzeiten kann auf die Strömungsgeschwindigkeit eines Meßmediums, welches durch das Meßrohr fließt, geschlossen werden. Das Meßrohr ist im wesentlichen als Gußteil gefertigt. An den beiden Enden des Meßrohrs ist jeweils ein Flansch mit einem trichterförmigen Einlauf angeformt. Nachteilig bei dieser Ausführung sind der Aufwand für die Bearbeitung der ReflektorfIachen für das Ultraschallsignal im Meßrohr, für welche ein gesonderter Deckel vorgesehen werden muß, und für die Bearbeitung der Flanschanschlußstellen sowie die große Einbaulänge des Meßumformers.A flow measuring transducer is known from DE-OS 44 37 588, in which two ultrasonic transducers are attached to a measuring tube at an axial distance from one another. The two transducers are operated alternately as transmitters and receivers and the transit times of ultrasonic signals are measured upstream and downstream. The difference in the measured transit times can be used to determine the flow speed of a measuring medium that flows through the measuring tube. The measuring tube is essentially made as a cast part. A flange with a funnel-shaped inlet is molded onto each of the two ends of the measuring tube. The disadvantages of this design are the effort required to machine the reflector surfaces for the ultrasonic signal in the measuring tube, for which a separate cover must be provided, and for machining the flange connection points, as well as the large installation length of the measuring transducer.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Durchflußmeßumformer zu schaffen, der sich durch einen geringeren Herstellungsaufwand und eine geringe Einbaulänge auszeichnet.The invention is based on the object of creating a flow measuring transducer which is characterized by lower manufacturing costs and a short installation length.
Zur Lösung dieser Aufgabe weist der neue Durchflußmesser der 0 eingangs genannten Art die im kennzeichnenden Teil des An-To solve this problem, the new flow meter of the type mentioned at the beginning has the features specified in the characterizing part of the
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spruchs 1 angegebenen Merkmale auf. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.claim 1. Advantageous further developments are described in the subclaims.
Die Erfindung hat den Vorteil, daß bei geringer Einbaulänge des Meßrohrs ein gezogenes Rohr verwendet werden kann, das durch ein Kaltumformverfahren auf eine für die Ultraschallmeßstrecke gewünschte Form gebracht werden kann. In einfacher Weise kann so eine helixförmige Schallführung im Meßrohr realisiert werden, die als solche aus der DE 43 36 370 Cl bekannt ist. Bei der dort beschriebenen Schallführung sind auf der den Ultraschallwandlern jeweils gegenüberliegenden Seite des Meßrohrs Reflektoren befestigt, deren Geometrie so ausgelegt ist, daß die Ultraschallwellen spiral- oder helixförmig durch das Meßrohr geführt werden. Für zusätzliche Reflexionen zwischen diesen eingesetzten Reflektoren muß die Innenfläche des Meßrohrs keiner zusätzlichen Behandlung unterzogen werden. The invention has the advantage that, if the measuring tube has a short installation length, a drawn tube can be used, which can be shaped into a desired form for the ultrasonic measuring section using a cold forming process. In this way, a helical sound guide can be easily implemented in the measuring tube, which is known as such from DE 43 36 370 Cl. In the sound guide described there, reflectors are attached to the side of the measuring tube opposite the ultrasonic transducers, the geometry of which is designed so that the ultrasonic waves are guided through the measuring tube in a spiral or helical shape. For additional reflections between these reflectors, the inner surface of the measuring tube does not need to be subjected to any additional treatment.
Gegenüber einem Vorschweißflansch, der an der Stirnseite eines gezogenen Rohrs angeschweißt werden müßte, hat ein auf das Meßrohr aufgesetzter Flansch den Vorteil, daß kein Durchschweißen durch die gesamte Dicke der Meßrohrwand erforderlich ist und keine Schweißnähte oder Schweißwulste auf der Wandinnenseite und somit im Meßkanal entstehen. Zudem ist im Meßkanal kein durch ein Anfügen des Flansches verursachter Fügespalt vorhanden, und die Einbaulänge des Meßumformers wird um die Länge der Vorschweißflansche reduziert.Compared to a weld neck flange, which would have to be welded to the front of a drawn pipe, a flange placed on the measuring tube has the advantage that no welding through the entire thickness of the measuring tube wall is required and no weld seams or weld beads are created on the inside of the wall and thus in the measuring channel. In addition, there is no joint gap in the measuring channel caused by attaching the flange, and the installation length of the measuring transducer is reduced by the length of the weld neck flange.
Bei einer Befestigung des Flanschs am Meßrohr durch Schweißen 0 hat ein aufgesetzter Flansch gegenüber einem Vorschweiß-When the flange is attached to the measuring tube by welding 0, a flange attached to the measuring tube has a higher
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flansch den Vorteil, daß er nur in einer Ebene verschweißt werden muß und eine rotierende Bewegung des Meßrohrs in der Schweißanlage nicht erforderlich ist. Es genügt eine Stichschweißnaht, die mit einem Laser- oder WIG-Schweißverfahren angeschweißt wird und die Fügestelle zwischen Flansch und Meßrohr nicht vollständig durchdringen muß.flange has the advantage that it only has to be welded in one plane and a rotating movement of the measuring tube in the welding system is not necessary. A stitch weld is sufficient, which is welded using a laser or TIG welding process and does not have to completely penetrate the joint between the flange and the measuring tube.
Auf das Meßrohr können Standardflansche aufgesetzt werden, die in Massenproduktion kostengünstig vorgefertigt sind. Bei der Montage wird der Flansch in einfacher Weise auf das Meßrohr aufgesetzt und auf Anschlag oder definierte Einbaulänge positioniert. Durch vorbearbeitete Meßrohre und Flansche ist eine lagegenaue Montage gewährleistet. Dadurch werden Verspannungen des Meßumformers am Einbauort in einer prozeßtechnischen Anlage vermieden.Standard flanges can be placed on the measuring tube, which are prefabricated in mass production at low cost. During assembly, the flange is simply placed on the measuring tube and positioned on the stop or defined installation length. Pre-machined measuring tubes and flanges ensure precise assembly. This prevents distortion of the measuring transducer at the installation location in a process plant.
Der Flansch kann aus einem anderen Material als das Meßrohr gefertigt werden. Das ist von Vorteil, wenn das Meßrohr aufgrund von Anforderungen an eine Medienresistenz aus einem hochwertigen und teuren Material besteht. Damit ein evtl. weniger medienresistentes Flanschmaterial nicht vom Medium berührt wird, wird eine Dichtlippe eingesetzt, welche einen Fügespalt zwischen Meßrohr und Rohrleitung verschließt. Auf diese Weise kann mit einer einfachen konstruktiven Maßnahme eine Kostenreduzierung erreicht werden. Der Flansch ist einfach an die Bedürfnisse der Meßrohrkonstruktion, beispielsweise Rohrdurchmesser oder Wandstärke, anpaßbar.The flange can be made of a different material than the measuring tube. This is an advantage if the measuring tube is made of a high-quality and expensive material due to media resistance requirements. To ensure that a flange material that is less media-resistant is not touched by the medium, a sealing lip is used that closes a joint gap between the measuring tube and the pipeline. In this way, a simple design measure can reduce costs. The flange can be easily adapted to the needs of the measuring tube design, for example pipe diameter or wall thickness.
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Anhand der Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, werden im folgenden Ausgestaltungen und Vorteile näher erläutert.The following drawings show an embodiment of the invention and explain the features and advantages in more detail.
Es zeigen:Show it:
Figur 1 eine Perspektivansicht eines Meßumformers und Figur 2 ein Schnittbild durch einen aufgesetzten Flansch.Figure 1 is a perspective view of a measuring transducer and Figure 2 is a sectional view through an attached flange.
In Figur 1 ist ein Meßumformer für die Durchflußgeschwindigkeit eines Mediums in einem Meßrohr 1 dargestellt. Als Meßfühler oder Aufnehmer dienen zwei Ultraschallwandler, die in axialem Abstand zueinander an dem Meßrohr l angebracht sind. In Figur l ist einer der Ultraschallwandler verdeckt, der andere mit dem Bezugszeichen 2 versehen. An das Meßrohr 1 ist ein Gehäuse für eine Elektronik des Meßumformers angeflanscht, das im wesentlichen aus zwei Gehäuseabschnitten besteht, deren Form jeweils einem Zylinder entspricht. An der vorderen Grundfläche des einen Zylinders 3 ist ein Bedien- und Beobachtungsmodul 4 angeordnet. Hinter diesem Modul befindet sich ein zylinderförmiger Raum für die Elektronik des Meßumformers. In dem anderen Zylinder 5 befinden sich hinter einem Abschlußdeckel 6 Anschlußklemmen für ein in der Figur nicht dargestelltes Anschlußkabel, das durch Kabeleinführungen 7 und 8 in das Gehäuse eingezogen werden kann.Figure 1 shows a measuring transducer for the flow rate of a medium in a measuring tube 1. Two ultrasonic transducers serve as measuring sensors or pickups, which are attached to the measuring tube 1 at an axial distance from one another. In Figure 1, one of the ultrasonic transducers is covered, the other is provided with the reference number 2. A housing for the electronics of the measuring transducer is flanged to the measuring tube 1, which essentially consists of two housing sections, each of which has the shape of a cylinder. An operating and monitoring module 4 is arranged on the front base of one cylinder 3. Behind this module there is a cylindrical space for the electronics of the measuring transducer. In the other cylinder 5, behind a cover 6, there are connection terminals for a connection cable (not shown in the figure), which can be pulled into the housing through cable entries 7 and 8.
Das Meßrohr 1 ist aus einem gezogenen Rohr gefertigt. Im Bereich der Meßstrecke wird durch ein Kaltumformverfahren aus einem ursprünglich runden Rohrquerschnitt ein quadratischer geformt. In den Bereichen zwischen der Meßstrecke und den Flanschanschlüssen ist jeweils ein Übergang des quadratischenThe measuring tube 1 is made from a drawn tube. In the area of the measuring section, a cold forming process is used to form a square tube from an originally round cross-section. In the areas between the measuring section and the flange connections, a transition of the square
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Querschnitts auf einen runden angeformt. Je nach Schallführung innerhalb der Meßstrecke sind auch andere Querschnittsformen, z. B. beliebig vieleckig oder rund, möglich. Auf den beiden runden Enden des Meßrohrs 1 ist jeweils ein Flansch 9 bzw. 10 aufgesetzt. Die beiden Flansche 9 und 10 können in einfacher Weise aus einem Blindflanschrohteil gefertigt werden. Aufgrund der gewählten Anbringung der Flansche 9 und 10 an dem Meßrohr 1 wird die Einbaulänge des Meßumformers in einer Rohrleitung einer nicht dargestellten prozeßtechnischen Anlage gegenüber der Länge der eigentlichen Ultraschallmeßstrecke nur unwesentlich vergrößert. Das wirkt sich günstig auf eine kompakte Bauform des Meßumformers aus. Zudem verfälscht ein ungleichmäßiges Strömungsprofil im Meßrohr 1 aufgrund der helixförmigen Schallführung kaum das Meßergebnis, so daß auf einen besonderen Einlauf am Meßrohr verzichtet werden kann.cross-section to a round one. Depending on the sound guide within the measuring section, other cross-section shapes are also possible, e.g. any polygonal or round. A flange 9 or 10 is placed on the two round ends of the measuring tube 1. The two flanges 9 and 10 can be easily made from a blank flange. Due to the selected attachment of the flanges 9 and 10 to the measuring tube 1, the installation length of the measuring transducer in a pipeline of a process engineering system (not shown) is only insignificantly increased compared to the length of the actual ultrasonic measuring section. This has a positive effect on a compact design of the measuring transducer. In addition, an uneven flow profile in the measuring tube 1 hardly distorts the measurement result due to the helical sound guide, so that a special inlet on the measuring tube can be dispensed with.
Figur 2 verdeutlicht die Art der Befestigung eines Flansches 11 auf einem Meßrohr 12. Der Flansch 11, der mit Bohrungen und 15 für Schrauben zur Befestigung an einem dazu korrespondierenden Flansch einer Rohrleitung versehen ist, wird auf das Ende des Meßrohrs 12 aufgesetzt und durch einen nicht dargestellten Anschlag positioniert. Eine kreisförmige Dichtfläche 13, auf welche beim späteren Einbau in eine Rohrleitung ein flacher Dichtring aufgelegt wird, ragt etwa einen Millimeter über das Rohrende hinaus. Nach Einbau verbleibt somit ein Spalt zwischen Meßrohr 12 und Rohrleitung, in welchen eine Dichtlippe eingesetzt werden kann. Der Flansch 11 wird dann nicht von einem Medium, welches durch das Meßrohr 12 fließt, berührt und muß nicht aus einem medienresistentenFigure 2 illustrates the type of fastening of a flange 11 to a measuring tube 12. The flange 11, which is provided with holes and 15 for screws for fastening to a corresponding flange of a pipeline, is placed on the end of the measuring tube 12 and positioned by a stop (not shown). A circular sealing surface 13, onto which a flat sealing ring is placed during later installation in a pipeline, protrudes about one millimeter beyond the end of the pipe. After installation, a gap thus remains between the measuring tube 12 and the pipeline, into which a sealing lip can be inserted. The flange 11 is then not touched by a medium that flows through the measuring tube 12 and does not have to be made of a medium-resistant material.
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Material gefertigt werden. Der Flansch 11 wird durch eine Stichschweißnaht gegen ein Verschieben vom Meßrohr 12 gesichert, die mit Laser- oder WIG-Schweißverfahren angeschweißt wird. Dabei wirkt es sich vorteilhaft aus, daß die Verbindungsstelle zwischen Flansch 11 und Meßrohr 12 vollständig von der freien Flanschanschlußseite her zugänglich ist. Daher ist ein kostengünstiges Schweißen aus einer Ebene möglich. Es genügt eine Schweißnaht, die zu etwa 20 % in die Tiefe der Berührungsfläche zwischen Flansch 11 und Meßrohr 12 eindringt. material. The flange 11 is secured against displacement of the measuring tube 12 by a stitch weld, which is welded on using laser or TIG welding processes. It is advantageous that the connection point between flange 11 and measuring tube 12 is completely accessible from the free flange connection side. This makes cost-effective welding from one level possible. A weld that penetrates about 20% into the depth of the contact surface between flange 11 and measuring tube 12 is sufficient.
Claims (6)
Meßrohrs (1) aufgesetzt und gegen ein Verschieben gesichert ist.
101. Flow measuring transducer with a measuring tube (1) through which a medium flow flows and which is provided at each end with a flange (9, 10) for installation in a pipeline, characterized in that at each end of the measuring tube (1) a flange is mounted on the outer surface of the
measuring tube (1) and secured against displacement.
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daß das Meßrohr (1) aus einem gezogenen oder kaltgeformten Rohr gefertigt ist.2. Flow measuring transducer according to claim 1, characterized in
that the measuring tube (1) is made of a drawn or cold-formed tube.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE29715090U DE29715090U1 (en) | 1997-08-22 | 1997-08-22 | Flow transmitter |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE29715090U DE29715090U1 (en) | 1997-08-22 | 1997-08-22 | Flow transmitter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE29715090U1 true DE29715090U1 (en) | 1998-09-17 |
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ID=8044983
Family Applications (1)
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| DE29715090U Expired - Lifetime DE29715090U1 (en) | 1997-08-22 | 1997-08-22 | Flow transmitter |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| DE (1) | DE29715090U1 (en) |
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Legal Events
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