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1. DE102018131167 - Magnetisch-induktives Durchflussmessgerät

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[ DE ]

Ansprüche  



1. Magnetisch-induktives Durchflussmessgerät zur Messung der Durchflussgeschwindigkeit u oder des Volumendurchflusses V eines Mediums, umfassend:
- ein Messrohr (1), zum Führen des Mediums in eine durch eine Messrohrachse definierte Längsrichtung (13), wobei das Messrohr (1) eine einlaufseitige Stirnfläche (10) und eine auslaufseitige Stirnfläche (11) aufweist, welche das Messrohr (1) in Längsrichtung abgrenzen;
- mindestens eine magnetfelderzeugende Vorrichtung (7) zum Erzeugen eines im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung (13) stehenden Magnetfeldes im Medium, wobei eine vertikale Längsebene das Messrohr (1) in eine erste Seite und in eine zweite Seite einteilt, wobei die magnetfelderzeugende Vorrichtung (7) einen Polschuh (14) aufweist, wobei der Polschuh (14) in einem Querschnitt (12) des Messrohres (1) das Messrohr (1) in einem maximalen Mittelpunktswinkel β umgreift; und
- mindestens zwei einen galvanischen Kontakt mit dem Medium bildende Messelektrodenbauteile (15, 16), die dazu eingerichtet sind, eine senkrecht zum Magnetfeld und zur Längsrichtung induzierte Spannung zwischen den Messelektrodenbauteilen (15, 16) zu erfassen, wobei die Messelektrodenbauteile (15, 16) streifen- und kreisbogenförmig ausgebildet sind und jeweils eine Kreisbogenlänge l aufweisen, die in dem Querschnitt (12) des Messrohres (1) durch einen Mittelpunktswinkel α aufgeschlagen wird, wobei ein erstes Messelektrodenbauteil (15) auf der ersten Seite und ein zweites Messelektrodenbauteil (16) auf der zweiten Seite an einer Innenwand des Messrohres (1) angeordnet sind; dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelpunktswinkel α und β so aufeinander abgestimmt sind, dass das Durchflussmessgerät in dem Maß unempfindlich gegenüber Abweichungen einer rotationssymmetrischen Strömung ist,
dass das magnetisch-induktive Durchflussmessgerät bei einer Testmessung einen Messfehler der Durchflussgeschwindigkeit Δ u = |(u va - u S)/u va| und/oder einen Messfehler des Volumendurchflusses Δ = |(V̇ va - V̇ S)/V̇ va| kleiner 1,0%, insbesondere kleiner 0,5% und bevorzugt kleiner 0,2% aufweist,
wobei die Durchflussgeschwindigkeit u va und/oder der Volumendurchfluss V̇ va im Falle einer Strömung mit voll ausgebildeten Strömungsprofil bestimmt werden,
wobei die Durchflussgeschwindigkeit u S und/oder die Volumendurchfluss V̇ S im Falle einer rotationsunsymmetrischen Strömung bestimmt werden.
 
2. Durchflussmessgerät nach Anspruch 1, wobei für den Mittelpunktswinkel α gilt, dass 30° ≤ α ≤ 60° ist und insbesondere, dass 40° ≤ α ≤ 50° ist.
 
3. Durchflussmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für den Mittelpunktswinkel β gilt, dass 50° ≤ β ≤ 90° ist und insbesondere, dass 70° ≤ β ≤ 80° ist.
 
4. Durchflussmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für die Testmessung eine rotationsunsymmetrische Strömung durch eine an die einlaufseitige Stirnfläche eingerichtete und mindestens eine Störquelle umfassende Störung erzeugt wird.
 
5. Durchflussmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei durch die Blende 10% des Querschnitts des Messrohres abgedeckt wird,
wobei die Blende eine Kreissehne aufweist, welche die Blende zum Rohr hin begrenzt,
wobei die Blende eine erste Blendenorientierung (B1) oder eine zweite Blendenorientierung (B2) annimmt,
wobei bei der ersten Blendenorientierung (B1) die Kreissehne senkrecht zum Magnetfeld orientiert ist und bei der zweiten Blendenorientierung (B2) die Kreissehne parallel zum Magnetfeld orientiert ist,
wobei der 90°Rohrbogen eine erste Rohrbogenorientierung (R1) oder eine zweite Rohrbogenorientierung (R2) annimmt,
wobei sich die erste Rohrbogenorientierung (R1) durch eine senkrecht zum Magnetfeld und zur Längsrichtung des Messrohres (13) verlaufende Rohrachse (22) auszeichnet und die zweite Rohrbogenorientierung (R2) durch eine parallel zum Magnetfeld und senkrecht zur Längsrichtung des Messrohres (13) verlaufende Rohrachse (22) auszeichnet.
 
6. Durchflussmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Störung mit Abstand 0-DN zur einlaufseitigen Stirnfläche (10) eingerichtet ist.
 
7. Durchflussmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Unempfindlichkeit gegenüber einem rotationsunsymmetrischen Strömungsprofil bei einer Reynoldszahl des Mediums im Messrohr größer gleich 100.000, insbesondere größer gleich 50.000 und bevorzugt größer gleich 10.000 gegeben ist.
 
8. Durchflussmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Messelektrodenbauteil (15, 16) eine quadratische, rechteckige oder ovale medienberührende Oberfläche aufweist.
 
9. Durchflussmessgerät nach Anspruch 3, wobei die Oberfläche an ihren Enden abgerundet ist oder in einen kreisförmigen Querschnitt übergeht.
 
10. Durchflussmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Messelektrodenbauteil (15, 16) mindestens einen Elektrodenschaft (18) umfasst, wobei das Messelektrodenbauteil (15, 16) ein Elektrodenblech (17) umfasst, wobei der Elektrodenschaft (18) dazu eingerichtet ist das Elektrodenblech (17) elektrisch zu kontaktieren und formschlüssig mit der Innenwand des Messrohres (1) zu verbinden.
 
11. Durchflussmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Elektrodenschaft (18) stiftförmig, spitz oder pilzkopfförmig ausgebildet ist.
 
12. Durchflussmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Elektrodenschaft (18) und das Elektrodenblech (17) einstückig ausgebildet oder stoffschlüssig verbunden sind.
 
13. Durchflussmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwei Messelektrodenbauteile (15, 16) achsensymmetrisch zur vertikalen Längsebene angeordnet sind.