DE102007045473A1 - Measuring tube for performing magnetically inductive flow measurement of e.g. liquid medium, has flow-parallel grooves provided in side that is turned towards measuring medium, where grooves are formed in trapezoidal form in cross-section - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung des Durchflusses eines Messmediums durch ein Messrohr. Bei dem Messmedium handelt es sich um ein fließfähiges Medium, insbesondere um ein flüssiges, ein dampf- oder gasförmiges Medium.The The present invention relates to a device for determining and / or monitoring the Flow of a measuring medium through a measuring tube. With the measuring medium it is a flowable medium, in particular to a liquid, a vapor or gaseous Medium.
Einer
fachlich qualifizierten Person sind viele verschiedenartige Durchflussmessgeräte
an und für sich bekannt. Dazu gehören beispielsweise
Durchflussmessgeräte, die den Volumenstrom des Messmediums
messen, oder welche, die den Massenstrom des Messmediums messen.
Mit einigen Durchflussmessgeräten lassen sich neben dem
Durchfluss weitere Parameter bestimmen, wie z. B. Stoffeigenschaften
des Messmediums. Die Prinzipien, die den gängigsten Durchflussmessgeräten
zu Grunde liegen, sind in der Literatur, insbesondere dem
Auf einige Systeme den Durchfluss eines Messmediums durch ein Messrohr zu bestimmen bzw. zu überwachen wird im Folgenden näher eingegangen, ohne dass damit die Erfindung auf diese Varianten beschränkt werden soll.On Some systems show the flow of a measuring medium through a measuring tube to determine or monitor will be closer in the following received, without limiting the invention to these variants shall be.
Magnetisch-induktive Durchflussmessgeräte nutzen für die volumetrische Strömungsmessung das Prinzip der elektrodynamischen Induktion aus. Senkrecht zu einem Magnetfeld bewegte Ladungsträger des Mediums induzieren in im wesentlichen senkrecht zur Durchflussrichtung des Mediums und senkrecht zur Richtung des Magnetfeldes angeordneten Messelektroden eine Messspannung. Die in die Messelektroden induzierte Messspannung ist proportional zu der über den Querschnitt des Messrohres gemittelten Strömungsgeschwindigkeit des Mediums, 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 bezüglich der Koordinate entlang der Messrohrachse in dem Bereich maximaler Magnetfeldstärke angeordnet ist und wo folglich die maximale Messspannung zu erwarten ist. Die Messelektroden sind üblicherweise galvanisch mit dem Medium gekoppelt. Es sind jedoch auch magnetisch-induktive Durchflussmessgeräte mit kapazitiv koppelnden Messelektroden bekannt geworden.Electromagnetic Flow meters use for volumetric Flow measurement the principle of electrodynamic induction out. Perpendicular to a magnetic field moving charge carriers of Medium induce in substantially perpendicular to the flow direction of the medium and perpendicular to the direction of the magnetic field arranged measuring electrodes a measuring voltage. The measuring voltage induced in the measuring electrodes is proportional to that over the cross section of the measuring tube averaged flow velocity of the medium, ie proportional to the volume flow. Is the density of the medium known, can the mass flow in the pipeline or in the Determine measuring tube. The measuring voltage is usually over a pair of measuring electrodes tapped with respect to the coordinate along the measuring tube axis in the region of maximum magnetic field strength is arranged and therefore where to expect the maximum measuring voltage is. The measuring electrodes are usually galvanic with coupled to the medium. However, they are also magnetic-inductive flowmeters become known with capacitive coupling measuring electrodes.
Das Messrohr bei der magnetisch induktiven Durchflussmessung besteht entweder aus einem elektrisch isolierenden Material oder ein so genanntes Trägerrohr ist aus einem elektrisch leitfähigen Material, wie z. B. Edelstahl, gefertigt und ist mit einer elektrisch isolierenden Auskleidung versehen, welche mit dem Messmedium in Kontakt kommt. Diese Auskleidung ist als Liner bekannt geworden. Das Messrohr besteht somit aus Trägerrohr und Liner. Der Liner besteht üblicherweise aus einem thermoplastischen, einem duroplastischen oder einem elastomeren Kunststoff. Es sind jedoch auch magnetisch-induktive Durchflussmessgeräte mit einer keramischen Auskleidung bekannt geworden.The Measuring tube in the magnetic inductive flow measurement is either of an electrically insulating material or so called carrier tube is made of an electrically conductive material, such as As stainless steel, and is made with an electrically insulating Lining provided, which comes into contact with the measuring medium. This lining has become known as a liner. The measuring tube exists thus from carrier tube and liner. The liner is usually from a thermoplastic, a thermosetting or an elastomeric Plastic. However, they are also magnetic-inductive flowmeters become known with a ceramic lining.
Die Reproduzierbarkeit der Messungen und somit die Messgenauigkeit können durch kurzzeitig auftretende Schwankungen im Volumendurchfluss verschlechtert werden. Derartige Schwankungen im Volumenstrom können auf Druckänderungen und eine daraus resultierende Wirbelbildung im Bereich des Einlaufs oder des Auslaufs zurückzuführen sein.The Reproducibility of the measurements and thus the measurement accuracy can deteriorates due to short-term fluctuations in volume flow become. Such fluctuations in the flow can on Pressure changes and a resulting vortex formation in the area of the inlet or the outlet be.
Solche Durchflussschwankungen werden z. B. durch Krümmungen im Rohrleitungssystem vor oder nach dem Messgerät oder durch Änderungen des Querschnitts in Größe und/oder Form der Rohre vor oder nach dem Messgerät hervorgerufen. Daher wird von Endress + Hauser seinen Kunden eine Länge der Einlaufstrecke von mindestens 5·DN des Messrohres und eine Länge der Auslaufstrecke 2·DN des Messrohres bei magnetisch induktiven Durchflussmessgeräten empfohlen. Dabei bestehen sowohl Ein- als auch Auslaufstrecke aus Rohren mit dem näherungsweise gleichen Querschnitt wie das Messrohr. DN, englisch diameter nominal, steht für die Nennweite des Rohrs. Falls die Länge der Einlaufstrecke also nicht mindestens das Fünffache oder die Länge der Auslaufstrecke nicht mindestens das Zweifache des Innendurchmessers des Rohrs beträgt, so ist mit teils deutlichen Messabweichungen zu rechnen.Such Flow fluctuations are z. B. by curvatures in Piping system before or after the meter or by changes in the Cross-section in size and / or shape of the tubes before or caused by the meter. Therefore, Endress + Hauser gives its customers a length of the inlet section of at least 5 · DN of the measuring tube and a length the outlet section 2 · DN of the measuring tube with magnetic inductive Flowmeters recommended. There are both In and out of pipes with the approximate same cross-section as the measuring tube. DN, English nominal diameter, stands for the nominal diameter of the pipe. If the length the inlet section so not at least five times or the length of the outlet is not at least twice the inner diameter of the tube is, so is partly significant deviations to be expected.
Eine weitere Störungsquelle bilden Abweichungen der Oberflächenqualität im Rohrleitungssystem, insbesondere Verschmutzungen und Ablagerungen. Die Ein- und Auslaufstrecken sollten daher auch die gleiche Oberflächenbeschaffenheit wie das Messrohr selbst aufweisen, bestenfalls aus dem selben Material wie das Messrohr bestehen. Bei sich festsetzenden Verschmutzungen oder Ablagerungen ändern sich jedoch die Oberflächeneigenschaften sowohl der Ein- und Ausläufe, als auch des Messrohrs selbst. Eine besondere Form der Ablagerung bildet der Befall des Rohrleitungssystems oder gar des Messsystems durch biologische Organismen, so genanntes Biofouling.A Another source of disturbance is deviations of the surface quality in the piping system, especially soiling and deposits. The inlet and outlet sections should therefore also have the same surface finish as the measuring tube itself, at best from the same material how the measuring tube is made. With stubborn dirt or deposits, however, the surface properties both change the inlets and outlets, as well as the measuring tube itself. One special form of deposit makes infestation of piping system or even the measuring system by biological organisms, so-called Biofouling.
Magnetisch induktive Durchflussmessgeräte gelten grundsätzlich als wartungsarm. Neben der Verschmutzung der Rohrleitungen entsteht beim magnetisch induktiven Durchflussmesser ein Messfehler durch nicht-leitfähige Ablagerungen, z. B. Fette in der Milchproduktion oder eben Bewuchs von Tieren oder Algen, an den Messelektroden. Dadurch erhöht sich der Reinigungs- und Wartungsaufwand eines solchen Messsystems.Magnetically inductive flowmeters are basically low maintenance. In addition to the contamination of the pipelines, a measurement error caused by non-conductive deposits, eg. As fats in milk production or just fouling of animals or algae, on the measuring electrodes. This increases the cleaning and maintenance costs of a such measuring system.
Wie bei den magnetisch induktiven Durchflussmessgeräten, so sind auch bei Messgeräten, die nach auf der Basis von Ultraschall arbeiten, lange Einlaufstrecken vorgeschrieben um eine gleichmäßige, näherungsweise unverwirbelte Strömung zu gewährleisten. Dies kann zu Problemen führen, vor allem beim Einbau der Messgeräte in bereits bestehende Anlagen. Vor allem bei großen Durchmessern, die magnetisch induktive oder Durchflussmessung auf Basis von Ultraschall ermöglichen, kann es zu Schwierigkeiten kommen, die Messgeräte nicht so platzieren zu können, dass vorgeschriebene Ein-/Auslaufstrecke eingehalten werden. Auch bei der Planung neuer Anlagen führen lange Ein-/Auslaufstrecken zu erheblich erhöhten Kosten. Des Weiteren können auch hier Ablagerungen und Verschmutzungen im Rohrleitungssystem zu einer Beeinträchtigung der Messung führen. Bei allen Durchflussmessgeräten gleichermaßen herrscht die Problematik des Biofoulings.As with the magnetic inductive flowmeters, so are also used on gauges that are based on ultrasound working, long inlets prescribed for a uniform, To ensure approximately untwisted flow. This can lead to problems, especially when installing the Measuring instruments in already existing systems. Especially at large diameters, magnetic inductive or flow measurement On the basis of ultrasound, it can cause difficulties come to be unable to place the gauges that prescribed entry / exit route are complied with. Also when planning new plants, long infeed / outfeed routes lead at significantly increased costs. Furthermore you can Deposits and contamination in the piping system lead to an impairment of the measurement. For all flowmeters alike prevails the problem of biofouling.
Ultraschall-Durchflussmessgeräte werden vielfach in der Prozess- und Automatisierungstechnik eingesetzt. Sie erlauben in einfacher Weise, den Volumendurchfluss in einer Rohrleitung berührungslos zu bestimmen.Ultrasonic flowmeters are widely used in process and automation technology. They allow in a simple way, the volume flow in one Determine pipeline without contact.
Die bekannten Ultraschall-Durchflussmessgeräte arbeiten entweder nach dem Doppler- oder nach dem Laufzeitdifferenz-Prinzip.The known ultrasonic flowmeters either work after the Doppler or after the transit time difference principle.
Beim Laufzeitdifferenz-Prinzip werden die unterschiedlichen Laufzeiten von Ultraschallimpulsen relativ zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit ausgewertet. Hierzu werden Ultraschallimpulse sowohl in wie auch entgegen der Strömung gesendet. Aus der Laufzeitdifferenz lässt sich die Fließgeschwindigkeit und damit bei bekanntem Durchmesser des Rohrleitungsabschnitts der Volumendurchfluss bestimmen.At the Runtime difference principle, the different maturities of ultrasonic pulses relative to the flow direction of Liquid evaluated. For this purpose, ultrasonic pulses both in and against the flow sent. Out the transit time difference allows the flow rate and thus with a known diameter of the pipe section of the Determine volume flow.
Beim Doppler-Prinzip werden Ultraschallwellen mit einer bestimmten Frequenz in die Flüssigkeit eingekoppelt und die von der Flüssigkeit reflektierten Ultraschallwellen ausgewertet. Aus der Frequenzverschiebung zwischen den eingekoppelten und reflektierten Wellen lässt sich ebenfalls die Fließgeschwindigkeit der Flüssigkeit bestimmen. Reflexionen in der Flüssigkeit treten jedoch nur auf, wenn Luftbläschen oder Verunreinigungen in dieser vorhanden sind, so dass dieses Prinzip hauptsächlich bei verunreinigten Flüssigkeiten Verwendung findet.At the Doppler principle will be ultrasonic waves with a specific frequency coupled into the liquid and that of the liquid Evaluated reflected ultrasonic waves. From the frequency shift between the coupled and reflected waves also the flow rate of the liquid determine. Reflections in the liquid, however, occur only if there are air bubbles or impurities in this are present, so this principle mainly at contaminated liquids is used.
Die Ultraschallwellen werden mit Hilfe so genannter Ultraschallwandler erzeugt bzw. empfangen. Hierfür sind Ultraschallwandler an der Rohrwandung des betreffenden Rohrleitungsabschnitts fest angebracht. Es sind auch Clamp-on-Ultraschall-Durchflussmesssysteme erhältlich, bei denen die Ultraschallwandler, z. B. mit einem Spannverschluss, an die Rohrwandung gepresst werden.The Ultrasonic waves are made with the help of so-called ultrasonic transducers generated or received. For this purpose, ultrasonic transducers firmly on the pipe wall of the relevant pipe section appropriate. They are also clamp-on ultrasonic flow measurement systems available in which the ultrasonic transducer, z. B. with a clamping lock to be pressed against the pipe wall.
Wie bei der magnetisch induktiven Durchflussmessung sind auch Ultraschall Durchflussmessgeräte bekannt, die einen in ein Trägerrohr eingebrachten Liner aufweisen.As Magnetic inductive flow measurement also includes ultrasound Flow meters are known, the one in a support tube having introduced liners.
Bei Durchflussmessgeräten welche nach dem Coriolisprinzip arbeiten, sind, außer bei sehr kleinen Nennweiten, herkömmlicherweise trichterförmige Reduzierstücke vor und nach dem eigentlichen Messrohr angebracht, um das Messrohr mit kleinerer Nennweite in ein Rohrleitungssystem mit größerer Nennweite einzupassen. Es findet also eine Änderung des Querschnitts in Größe und teilweise der Form vor dem eigentlichen Messrohr statt. Diese Querschnittsänderungen führen zu einem Druckabfall, englisch Pressure-Drop genannt. Beim Messrohr ändert sich der Innendurchmesser in der Regel nicht.at Flowmeters that work according to the Coriolis principle, are conventionally, except for very small sizes funnel-shaped reducers before and after actual measuring tube attached to the measuring tube with smaller nominal size in a piping system with a larger nominal diameter fit. So there is a change in the cross section in size and partly the shape before the actual Measuring tube instead. These cross-sectional changes lead to a pressure drop, English pressure-drop called. At the measuring tube changes the inside diameter usually does not.
Auch Coriolis Durchflussmesser werden in der industriellen Messtechnik zur Messung eines Durchflusses eines Mediums, z. B. einer Flüssigkeit oder eines Gases, in einem Rohrleitungsabschnitt eingesetzt.Also Coriolis flowmeters are used in industrial metrology for measuring a flow of a medium, for. B. a liquid or a gas, used in a pipe section.
Coriolis Durchflussmesser weisen im Allgemeinen ein Messrohr auf, das sich im Messbetrieb in dem Rohrleitungsabschnitt befindet und von dem Medium durchströmt wird. Das Messrohr wird in Schwingungen versetzt. Die Schwingung des Messrohres wird durch die hindurchströmende Flüssigkeit beeinflusst. Messrohr und Flüssigkeit bilden zusammen ein schwingungsfähiges System, das in der Regel auf seiner Resonanzfrequenz angeregt wird. Die resultierende Schwingungsbewegung des Messrohrs wird üblicherweise durch zwei am Messrohr angeordnete Schwingungssensoren erfasst, deren Sensorsignale von einer Signalverarbeitung aufgenommen und aufbereitet werden. Anhand der aufbereiteten Sensorsignale wird der Durchfluss bestimmt. Die Sensorsignale weisen eine Frequenz auf, die gleich einer Frequenz der Schwingung des Messrohres ist. Sie sind jedoch gegeneinander phasenverschoben. Die Phasenverschiebung ist ein Maß für den Durchfluss des Mediums im Messrohr. Coriolis Durchflussmessgeräte messen üblicherweise den Massendurchfluss durch das Messrohr.Coriolis Flowmeters generally have a measuring tube which extends is located in the pipe section in the measuring operation and from the medium is flowed through. The measuring tube is set in vibration. The vibration of the measuring tube is through the flowing through Fluid influences. Measuring tube and liquid together form an oscillatory system that in the Usually excited at its resonant frequency. The resulting Oscillation movement of the measuring tube is usually by two arranged on the measuring tube vibration sensors detected whose Sensor signals received and processed by a signal processing become. Based on the processed sensor signals, the flow becomes certainly. The sensor signals have a frequency equal to one Frequency of the vibration of the measuring tube is. They are, however, against each other phase. The phase shift is a measure of the Flow of the medium in the measuring tube. Coriolis flowmeters usually measure the mass flow through the measuring tube.
Ein- und Auslaufstrecken im Sinne von magnetisch induktiven Durchflussmessgeräten, Ultraschall- oder Vortex-Durchflussmessgeräten sind bei Coriolis Durchflussmessern nicht notwendig. Coriolis Durchflussmesser sind unempfindlich auf, z. B. durch Verwirbelungen, gestörte Strömungen, im Gegensatz zu den anderen erwähnten Messprinzipien. Sie lassen sich direkt nach Krümmungen einsetzen. Daher wird als Ein- bzw. Auslaufstrecke beim Coriolis Durchflussmessgerät nur das jeweilige Reduzierstück vor bzw. nach dem eigentlichen Messrohr plus einem kurzen Bereich der Rohrleitung auf der Messrohr abgewandten Seite des jeweiligen Reduzierstücks bezeichnet. Ein- und Auslaufstrecke eines Coriolis Durchflussmessers unterliegen somit nicht den gleichen Kriterien wie bei den anderen erwähnten Messprinzipien.Inlet and outlet sections in the sense of electromagnetic flowmeters, ultrasonic or vortex flowmeters are not required for Coriolis flowmeters. Coriolis flowmeters are insensitive to, for. B. by turbulence, disturbed flows, in contrast to the other measurement principles mentioned. They can be used directly after curvatures. Therefore, as an inlet or outlet section of the Coriolis Flow meter only the respective reducer before or after the actual measuring tube plus a short section of the pipe on the measuring tube facing away from the respective reducer referred. Inlet and outlet sections of a Coriolis flowmeter are therefore not subject to the same criteria as the other measurement principles mentioned.
Bei vielen im Handel erhältlichen Durchflussmessgeräten, wie z. B. den Promass F-Geräten von Endress + Hauser, sind die Reduzierstücke, welche ja nicht zum eigentlichen Messrohr gehören, Teil des Messgeräts. Nun soll das Messgerät um einen kurzen Bereich erweitert werden. Die Länge dieses Bereichs und damit die Länge der Ein- bzw. Auslaufstrecken hängen von der Nennweite des jeweiligen Messgeräts ab. Die Nennweite dieser Rohrstücke ist gleich der Nennweite des Rohrleitungssystems, in welches das Coriolis Durchflussmessgerät eingesetzt wird und deren Länge vor bzw. nach den trichterförmigen Reduzierstücken sollte ungefähr die Größe des Nenndurchmessers betragen. Für ein Messgerät mit Anschlussnennweite DN250 erweitert sich die Länge des Messgeräts auf beiden Seiten um ungefähr 25 cm. Ein- und Auslaufstrecken bei Coriolis-Durchflussmessgeräten sind die also die Rohrleitungsstrecken vor und nach dem eigentlichen Messrohr, die eine Nennweitenänderung beinhalten.at many commercially available flowmeters, such as The Promass F devices from Endress + Hauser the reducers, which are not the actual measuring tube belong, part of the meter. Now the meter is supposed to be extended by a short range. The length of this Range and thus the length of the inlet and outlet sections depend on the nominal diameter of the respective measuring device from. The nominal diameter of these pipe sections is equal to the nominal size of the piping system into which the Coriolis flowmeter is used and whose length before or after the funnel-shaped Reducers should be about the size of the nominal diameter. For a measuring device with nominal diameter DN250 the length of the Measuring device on both sides by about 25 cm. Inlet and outlet sections of Coriolis flowmeters So these are the pipe sections before and after the actual Measuring tube containing a nominal diameter change.
Bei magnetisch induktiven Messgeräten, Ultraschall- oder Vortex-Durchflussmessern zählt die Ein-/Auslaufstrecke nicht zum Messgerät und wird daher von den Messgeräteherstellern, wenn überhaupt, nur als Zubehör verkauft.at magnetic inductive measuring instruments, ultrasonic or vortex flowmeters does not count the inlet / outlet to the meter and is therefore used by the manufacturers of measuring instruments, if at all, sold only as an accessory.
Bei Coriolis Durchflussmessern geht es also viel weniger um die Reduzierung von Rohrleitungsstrecken vor bzw. nach dem Messrohr, als vielmehr um die Reduzierung des Druckabfalls, hervorgerufen durch die Querschnittsänderungen.at So Coriolis flowmeters are much less about reduction of pipeline routes before or after the measuring tube, rather than the reduction in pressure drop caused by the cross-sectional changes.
Bei
Coriolis Durchflussmessgeräten sind, z. B. aus der
Aus dem Stand der Technik ist weiterhin bereits bekannt, Längsrillen zur Strömungsoptimierung im Sinne einer Verringerung des turbulenten Reibungswiderstands einzusetzen. Es existieren zahlreiche Patentschriften für längs gerillte Oberflächen von Tragflächen oder Rümpfen von Flugzeugen und für andere über- bzw. durchströmte Körper und Patentschriften die beschreiben, wie diese Rillen beschaffen sind.Out the prior art is also known, longitudinal grooves for flow optimization in the sense of reducing the use turbulent frictional resistance. There are many Patents for longitudinally grooved surfaces of wings or hulls of aircraft and for other overflowed or perfused bodies and patents describing how to obtain these grooves are.
Eine
Folie ist in der
In
der
Die
Auch
nanostrukturierte Oberflächen, Stichwort Lotuseffekt, sind
bereits bekannt, um Ablagerungen von Schmutz schnell und einfach
zu beseitigen. Ein Beispiel dafür ist in der
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung des Durchflusses eines Messmediums durch ein Messrohr vorzuschlagen, die zu einer Verringerung der Ein- und Auslaufstrecken vor bzw. nach einem Messrohr und/oder zu einer Verminderung von Anlagerungen von biologischen Organismen im Rohrsystem führt.Of the Invention is therefore based on the object, a device for Determination and / or monitoring of the flow of a To suggest measuring medium through a measuring tube, which leads to a reduction the inlet and outlet sections before or after a measuring tube and / or to reduce accumulations of biological organisms leads in the pipe system.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Messrohr aus einem Polymer besteht und strömungsparallele Riefen in der einem Messmedium zugewandten Seite aufweist oder dass das Messrohr mit einem im Lumen eingebrachten, aus einem Polymer bestehenden, rohrförmigen Liner zum Führen des Messmediums ausgekleidet ist, welcher strömungsparallele Riefen in der dem Messmedium zugewandten Seite aufweist.The Task is solved in that the measuring tube from a Polymer consists and flow parallel grooves in one Has measuring medium facing side or that the measuring tube with a introduced in the lumen, consisting of a polymer, tubular Liner is lined for guiding the measuring medium, which flow-parallel grooves in the measuring medium facing Side has.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist das Messrohr im wesentlichen strömungsorthogonale Riefen in der dem Messmedium zugewandten Seite auf oder der im Lumen eingebrachte Liner weist im wesentlichen strömungsorthogonale Riefen in der dem Messmedium zugewandten Seite auf, wobei die im wesentlichen strömungsorthogonalen Riefen im Querschnitt im wesentlichen trapezoide Form annehmen und wobei die Breite der im wesentlichen strömungsorthogonalen Riefen klein ist, im Vergleich zu der Breite der strömungsparallelen Riefen und/oder wobei die Tiefe der im wesentlichen strömungsorthogonalen Riefen klein ist, im Vergleich zu der Tiefe der strömungsparallelen Riefen.According to one advantageous development of the invention Device, the measuring tube is substantially flow orthogonal Ridges in the side facing the medium to be measured or in the lumen introduced liner has substantially flow orthogonal Scored in the side facing the medium to be measured, wherein the in significant flow orthogonal grooves in cross section in assume substantial trapezoidal shape and the width of the essential flow orthogonal grooves is small in the Comparison to the width of the flow-parallel grooves and / or wherein the depth of the substantially flow orthogonal Scoring is small, compared to the depth of the flow parallel Cried.
Eine ergänzende Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, dass die strömungsorthogonalen Riefen und die strömungsparallelen Riefen in Größe, Form und/oder Oberflächenbeschaffenheit über den Rohrdurchmesser und/oder über die Rohrlänge variieren.A additional embodiment of the invention Device is that the flow orthogonal grooves and the flow parallel grooves in size, Shape and / or surface texture over the Pipe diameter and / or vary over the pipe length.
Weiterhin wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass ein als rohrförmiges Element ausgebildeter Messrohreinlauf und/oder ein als rohrförmiges Element ausgebildeter Messrohrauslauf strömungsparallele Riefen in der dem Messmedium zugewandten Seite aufweist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist kostengünstig herzustellen, kann für unterschiedliche Anwendungen aus dafür bestimmten Materialen hergestellt sein und ermöglicht neben einer Reduktion der Rohrleitungslängen und einer geringeren Beeinflussung der Strömung durch den Einsatz des Messgeräts, einen weitaus geringeren Aufwand zur Reinigung der Rohrleitungen.Farther the object is achieved in that a tubular Element trained measuring tube inlet and / or as a tubular Element formed measuring tube outlet flow parallel Has grooves in the side facing the medium to be measured. The inventive Device is inexpensive to manufacture, can for different applications from dedicated materials be prepared and allows in addition to a reduction of Pipe lengths and less influence on the Flow through the use of the meter, a much less effort to clean the pipes.
Die wesentliche Idee der Erfindung besteht darin, dass durch die Längsrillen die Strömung bzw. der Durchfluss so weit optimiert wird, dass die Ein- und/oder Auslaufstrecken für Durchflussmessgeräte, insbesondere für magnetisch induktive Durchflussmessgeräte oder für Durchflussmessgeräte die auf der Basis von Ultraschall oder nach dem Vortex Prinzip arbeiten, verkleinert werden können und der Druckverlust im Messmedium, der durch Querschnittsveränderungen vor oder nach einem Durchflussmessgerät, insbesondere bei Coriolis Durchflussmessgeräten, hervorgerufen wird, wesentlich reduziert werden kann. Weiterhin werden durch die Längsrillen die Verschmutzung in der Rohrleitung und die Ablagerungen bzw. Festsetzungen von biologischen Organismen in der Rohrleitung stark verringert.The essential idea of the invention is that through the longitudinal grooves the flow or the flow is optimized so far, that the inlet and / or outlet sections for flow meters, in particular for magnetic inductive flowmeters or for flowmeters based on work by ultrasound or by the vortex principle, reduced in size can be and the pressure loss in the measuring medium, by Cross-sectional changes before or after a flowmeter, especially with Coriolis flowmeters caused is, can be substantially reduced. Furthermore, by the longitudinal grooves the pollution in the pipeline and the deposits or fixings of biological organisms in the pipeline is greatly reduced.
Die dadurch bedingten Messfehler werden auf ein Minimum reduziert und gleichzeitig wird eine hohe Zuverlässigkeit des Messsystems erreicht. Durch die Reduktion der Rohrleitungslängen und durch die Verlängerung der Wartungs- bzw. Reinigungsintervalle ergeben sich deutliche Kosteneinsparungen.The resulting measurement errors are reduced to a minimum and At the same time, the reliability of the measuring system is high reached. By reducing the pipe lengths and through the extension of the maintenance and cleaning intervals There are significant cost savings.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist das Messrohr strömungsparallele Riefen in der dem Messmedium zugewandten Seite auf.According to one further advantageous embodiment of the invention Device has the measuring tube flow-parallel grooves in the side facing the medium to be measured.
Die Tiefe und die Abstände der einzelnen Riefen hängen stark von den Einsatzbedingungen der Vorrichtung ab. So haben neben der Strömungsgeschwindigkeit des Messmediums und der Längsposition der Reifen im Rohr, auch die Eigenschaften des Messmediums selbst, z. B. dessen Viskosität, großen Einfluss auf die optimale Ausgestaltung der Riefen.The Depth and the distances of the individual grooves depend strongly depends on the operating conditions of the device. So have next the flow velocity of the measuring medium and the longitudinal position the tire in the pipe, also the properties of the measuring medium itself, z. As its viscosity, great influence on the optimal design of the grooves.
Nach einer weiteren sehr vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die strömungsparallelen Riefen entsprechend ihrer Einsatzparameter in Größe und Form ausgearbeitet. Ihre Form und die weiteren geometrischen Parameter ergeben sich aus einer Funktion aus Viskosität des Messmediums v und der Strömungsgeschwindigkeit des Messmediums u bzw. der sich daraus ergebenden Reynoldszahl Re und aus der Dichte ρ, dem Druck p, dem Rohrdurchmesser D, der Rohrlänge L und der Position x der Riefen in Strömungsrichtung im Rohr, also ihrer Längsposition, der Beschleunigung a, respektive der Erdbeschleunigung g und der Oberflächenrauheit R. Dabei können die Werte von Druck, Dichte, Geschwindigkeit, Position oder deren Änderungen über die Rohrlänge gemittelt einfließen und/oder die aktuellen Werte angenommen werden.After a further very advantageous development of the device according to the invention, the flow-parallel grooves are worked out according to their use parameters in size and shape. Their shape and the other geometric parameters result from a function of viscosity of the measured medium v and the flow velocity of the measuring medium u or the resulting Reynolds number Re and from the density ρ, the pressure p, the tube diameter D, the tube length L and the Position x of the grooves in the direction of flow in the tube, ie its longitudinal position, the acceleration a, respectively the gravitational acceleration g and the surface roughness R. The values of pressure, density, velocity, position or whose changes are averaged over the pipe length and / or the current values are assumed.
Die Maße der Riefen bewegen sich grob im Bereich von wenigen Mirkometern zu mehreren hundert Mikrometern. Daher werden die Riefen auch Mikrorillen genannt. Sie weisen meist eine im wesentlichen konstante Form und Größe über ihre Länge auf.The Dimensions of the grooves are roughly in the range of a few Micrometers to several hundred micrometers. Therefore, the scores become also called microgrooves. They usually have one essentially constant shape and size over their length on.
Eine
vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Variante besteht darin, dass sich die Größe und
Form der Riefen über die Länge der Rohrleitung ändert,
d. h. dass die Position der Riefen in der Rohrleitung ausschlaggebend
für Form und Größe der Riefen ist. Eine
exakte Formel für Berechnung der optimalen Riefe soll hier
nicht angegeben werden. Die geometrische Größe
s, wie in
Neben regelmäßigen, lamellenartigen Mikrostrukturen als Oberflächen mit hoher Antifoulingwirksamkeit weisen sich Substrate aus elastischem Material und niedriger Oberflächenenergie von 10 bis 50 mN/m auf. Darüber hinaus kommt es auf die Rauigkeit bzw. auf die Rautiefe an.Next regular, lamellar microstructures as surfaces with high antifouling activity Substrates of elastic material and low surface energy from 10 to 50 mN / m. Moreover, it depends on the Roughness or on the roughness.
Materialien hoher Oberflächenenergie werden leicht durch Materialien geringer Oberflächenenergie bedeckt bzw. benetzt, aber nicht umgekehrt. Als grobe Regel kann gelten, dass Materialien mit starken Bindungen, also mit meist hohem Schmelz- und Siedepunkt, höhere Oberflächenenergien als schwächer gebundene Materialien haben.materials high surface energy are easily absorbed by materials low surface energy covers or wets, but not the other way around. As a rough rule can apply that materials with strong bonds, that is usually with high melting and boiling point, higher surface energies than weaker have bound materials.
Zahlreiche wissenschaftliche Untersuchungen belegen, dass sich biologische Organismen weniger häufig auf einer gerieften Fläche festsetzen. Dieser Effekt wird noch um ein Vielfaches verstärkt, wenn die Riefen auf der Fläche eine gewisse „Weichheit" besitzen.numerous Scientific studies prove that biological Organisms less common on a grooved surface fix. This effect is amplified many times over when the grooves on the surface have a certain "softness" have.
Gegen
das Festsetzen der biologischen Organismen nützliche Maße
sind im mittleren Mikrometerbereich, je nach Einsatzbedingungen
und Messmedium. Die Tiefe einer Riefe beträgt dabei bis
zu 1 mm. Der Abstand der Riefen zueinander beträgt höchstens
2 mm, Wirksam sind insbesondere Tiefen kleiner 0,06 mm und Abstände
der Riefen zueinander kleiner 0,08 mm. Die minimale Tiefe der Riefen
beträgt 0,02 mm und der kleinste Abstand 0,01 mm. Eine
Tiefe größer 0,03 mm und ein Abstand von mindestens
0,02 mm sind besonders wirkungsvoll. Für die Optimierung
der Strömung haben die Riefen bevorzugt eine Tiefe kleiner
5 mm, insbesondere kleiner 2 mm. Gleichzeitig besitzen die Riefen
Abstände zueinander von bis zu 10 mm, insbesondere höchstens 4
mm. Als Mindesttiefe der Riefen gelten 0,01 mm, bevorzugt Verwendung
finden mindestens 0,02 mm. Der minimale Abstand beträgt
0,01 mm, besonders wirksam sind Abstände ab 0,02 mm. Daraus
ergeben sich die bevorzugten Maße von 0,01 bis 10 mm für Riefenabstand
und -tiefe. Der Abstand der Riefen wird von der Mitte der jeweiligen
Riefen aus bemessen, wie in
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung schlägt vor, dass die verwendeten Materialen eine gewisse Elastizität bzw. Nachgiebigkeit, also eine gewisse „Weichheit" aufweisen, welche eine positiven Beitrag zur Verhinderung bzw. Verminderung des Festsetzens der biologischen Organismen liefert. Dabei sind diese Werkstoffe ausreichend Druckfest für die jeweiligen Anwendungen.A particularly advantageous embodiment of the invention Device suggests that the materials used a certain elasticity or compliance, so one have certain "softness" which is a positive contribution for preventing or reducing the setting of biological Organisms supplies. These materials are sufficiently pressure resistant for the respective applications.
Im erfindungsgemäßen Einsatz der Vorrichtung können mehrachsige Spannungszustände an der gerieften Oberfläche auftreten. Eine exakte Umschreibung des Werkstoffverhaltens unter diesen Umständen ist äußerst schwierig und lässt somit keine Angabe von wenigen, nachprüfbaren Kennwerten zu. Weiterhin existieren eine Reihe von mechanischen Härteprüfungen und damit viele spezielle Materialkennwerte. Deshalb sollen hier weder Werte für die mechanische Druck- oder Zugfestigkeit noch für die Härte des Materials angegeben werden. Auch auf die Angabe von Materialkennwerten wie z. B. Elastizitätsmodul oder Poissonzahl wird verzichtet.in the use of the device according to the invention can multiaxial stress states on the grooved surface occur. An exact description of the material behavior under These circumstances are extremely difficult and thus leaves no indication of a few, verifiable Characteristics too. Furthermore, there are a number of mechanical Hardness tests and thus many special material characteristics. Therefore, neither values for the mechanical pressure or tensile strength nor for the hardness of the material be specified. Also on the specification of material characteristics such as z. B. modulus of elasticity or Poisson number is omitted.
Vorteilhaft werden isotrope Materialen eingesetzt, deren Verhalten unter Druck dem von den genannten Polymerwerkstoffen ähnelt. Alternativ können auch Edelstähle, wie z. B. Nickelbasislegierungen, vorteilhaft eingesetzt werden.Advantageous Isotropic materials are used whose behavior under pressure which is similar to the polymer materials mentioned. alternative can also stainless steels, such as. B. nickel-based alloys, be used advantageously.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, dass die Oberflächen der Riefen eine gewisse Rauigkeit aufweisen bzw. selbst nanostrukturiert sind. Beim so genannten Lotuseffekt sind Erhebungen bis zu 100 μm hoch und bis zu 200 μm voneinander entfernt. Bevorzugt werden Erhebungen mit maximal 20 μm Höhe eingesetzt. Die Mindesthöhe beträgt 1 μm. Bevorzugt werden Erhebungen mit einer Höhe größer 5 μm eingesetzt. Weiterhin bevorzugt beträgt ihr Abstand bis zu 50 μm zueinander. Die minimalen Abstände der Erhebungen zueinander betragen 1 μm, bevorzugt sind Abstände ab 5 μm zueinander. Eine solche Oberflächenbeschaffenheit ist z. B. durch eine Schicht aus Lack oder Farbe mit Nanopartikeln oder durch Aufdampfen oder Aufsprühen entsprechender Partikel zu erreichen. Natürlich besitzen die Nanopartikel dabei eine Größe, welche die geriefte Struktur in ihrer Form nicht wesentlich verändern bzw. die Funktion der Strömungsoptimierung der gerieften Struktur nicht negativ beeinflusst. Dafür besitzen die Nanopartikel eine charakteristische mittlere Größe von maximal 25% der Riefebreite, vorzugsweise sind sie kleiner 10% der Riefebreite, insbesondere sind sie kleiner 5% der Riefenbreite.An advantageous embodiment of the embodiment of the solution according to the invention can be seen in that the surfaces of the grooves have a certain roughness or are themselves nanostructured. In the so-called lotus effect, elevations are up to 100 μm high and up to 200 μm apart. Preferably, elevations are used with a maximum of 20 microns in height. The minimum height is 1 μm. Preferably, elevations are used with a height greater than 5 microns. Further preferably, their distance is up to 50 microns to each other. The minimum distances of the elevations to each other are 1 micron, preferably distances from 5 microns to each other. Such a surface texture is z. B. by a layer of paint or paint with nanoparticles or by vapor deposition or spraying appropriate particles to achieve. Of course, the nanoparticles have a size which does not significantly alter the corrugated structure in its shape or negatively influence the function of the flow optimization of the corrugated structure. For this, the nanoparticles have a characteristic mitt The size of a maximum of 25% of the Riefebreite, preferably they are less than 10% of the Riefebreite, in particular they are less than 5% of the Riefenbreite.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist darin zu sehen, dass der Messrohreinlauf als ein rohrförmiges Element ausgestaltet ist, mit einem Durchmesser, wobei der Durchmesser über die Länge des Messrohreinlaufs von der Einlassseite bis zur Auslassseite in Größe und Form variieren kann und/oder dass der Messrohrauslauf als ein rohrförmiges Element mit einem Durchmesser ausgestaltet ist, wobei der Durchmesser über die Länge des Messrohrauslaufs von der Einlassseite bis zur Auslassseite in Größe und Form variieren kann. Dadurch ist bspw. ein Messrohr mit kleinerer Nennweite an eine Rohrleitung mit entsprechend größerer Nennweite anschließbar. Die Riefen in diesen konisch verlaufenden rohrförmigen Elementen tragen wesentlich zur Verminderung des so genannten Pressure-Drops bei.A further advantageous embodiment of the invention can be seen therein that the measuring tube inlet designed as a tubular element is, with a diameter, the diameter over the Length of the measuring tube inlet from the inlet side to the Outlet side can vary in size and shape and / or that the measuring tube outlet as a tubular Element is designed with a diameter, wherein the diameter over the length of the measuring tube outlet from the inlet side to can vary in size and shape to the outlet side. As a result, for example, a measuring tube with a smaller nominal size to a pipeline with correspondingly larger nominal width connectable. The grooves in these conical tubular Elements contribute significantly to the reduction of the so-called pressure drops.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist darin begründet, dass der Messrohreinlauf bzw. der Messrohrauslauf als ein Verteilerstück ausgestaltet ist, welches einen einzigen Strom des Messmediums auf mindestens zwei Messrohre aufteilt bzw. eine auf mindestens zwei Messrohre aufgeteilte Strömung zu einem einzigen Strom vereint. Dazu weist ein Einlassverteilerstück mindestens eine Bohrung auf der Einlassseite und mindestens zwei Bohrungen auf der Auslassseite auf. Ein Auslassverteilerstück hingegen weist mindestens zwei Bohrungen auf der Einlassseite und mindestens eine Bohrung auf der Auslassseite auf. Bevorzugt ist der Messrohreinlauf also als ein Einlassverteilerstück ausgestaltet und der Messrohrauslauf ist als ein Auslassverteilerstück ausgestaltet, wobei mindestens zwei Messrohre, insbesondere parallele und gerade Messrohre, insbesondere gleicher lichter Weite und gleicher Wandstärke, an jeweils beiden Enden in parallelen Bohrungen im Einlassverteilerstück bzw. in parallelen Bohrungen im Auslassverteilerstück fixiert sind. Dadurch ist eine, insbesondere gleichmäßige Aufteilung, von einer ankommenden Strömung auf mindestens zwei Messrohre bzw. die Vereinigung des Fluids zu einem einzigen Strom gewährleistet. Die Messrohre werden somit durch das Verteilerstück strömungstechnisch parallel geschaltet. Die Form eines solchen Verteilerstücks ist sehr komplex. Die bekannten Formen aus dem Stand der Technik sind meist schon strömungstechnisch optimiert. Eine weitere Verbesserung ist durch die Verwendung von erfindungsgemäßen Riefen zu erwarten.A further advantageous embodiment of the invention is based on the measuring tube inlet or the measuring tube outlet is designed as a distributor piece which is a single stream of the medium to at least two measuring tubes divides or one on at least two measuring tubes split flow combined into a single stream. To An inlet manifold has at least one bore on the inlet side and at least two holes on the outlet side on. An outlet manifold, however, has at least two holes on the inlet side and at least one hole on the exhaust side. Preferably, the measuring tube inlet is so designed as an inlet manifold and the measuring tube outlet is configured as an outlet manifold, with at least two Measuring tubes, in particular parallel and straight measuring tubes, in particular same width and same wall thickness, at each both ends in parallel holes in the inlet manifold or are fixed in parallel bores in Auslassverteilerstück. This is a, in particular uniform distribution, from an incoming flow to at least two measuring tubes Ensures the union of the fluid into a single stream. The Measuring tubes are thus fluidically through the manifold connected in parallel. The shape of such a manifold is very complex. The known forms of the prior art are most already optimized aerodynamically. Another Improvement is through the use of inventive Riefen to expect.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die strömungsparallelen Riefen im Querschnitt im wesentlichen trapezoide Form annehmen. Scharfe Ecken und Kanten im Mikrometerbereich herzustellen ist, insbesondere mit den unten aufgeführten Herstellungsverfahren, nur schwer bzw. nur sehr aufwendig möglich. Daher beeinträchtigen gewissen Radien bzw. Rundungen die Erfindung nicht. Bei einem bevorzugten, unten genannten Herstellungsverfahren werden die Riefen mittels eines Prägewerkzeugs welches Drähte aufweist, insbesondere mit einem Drahtgeflecht, eingebrannt. Da ein runder Draht verwendet wird ist eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung darin zu sehen, dass die Riefen im Querschnitt runde Form annehmen.In a particularly preferred embodiment of the invention is provided that the flow parallel grooves in Cross section assume substantially trapezoidal shape. Sharp corners and to produce edges in the micrometer range, in particular with the manufacturing processes listed below, difficult or only very expensive possible. Therefore affect certain radii or curves the invention is not. In a preferred, below production methods, the grooves are by means of an embossing tool which has wires, in particular with a wire mesh, baked. As a round Wire is used is an advantageous embodiment of the Invention in the fact that the grooves in cross-section round shape accept.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Lösung der Erfindung ist, dass der Messrohreinlauf und/oder der Messrohrauslauf und/oder das Messrohr im wesentlichen strömungsorthogonale Riefen in der dem Messmedium zugewandten Seite aufweist. Sie sind bevorzugt in einem Winkel von 90° zu den strömungsparallelen Riefen angeordnet. Dies soll jedoch nur einen Anhaltspunkt für die Ausrichtung der Vertiefungen geben. Es sind verschiedene Winkel, je nach Einsatzbedingungen, zwischen 60° und 120° möglich.A expedient embodiment of the solution the invention is that the measuring tube inlet and / or the measuring tube outlet and / or the measuring tube substantially flow orthogonal Has grooves in the side facing the medium to be measured. you are preferably at an angle of 90 ° to the flow parallel Rows arranged. However, this is only a guide for give the alignment of the wells. There are different angles, depending on application conditions, between 60 ° and 120 ° possible.
Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen,
dass die im wesentlichen strömungsorthogonalen Riefen im
Querschnitt im wesentlichen trapezoide Form annehmen und dass die
Breite der im wesentlichen strömungsorthogonalen Riefen
klein ist, im Vergleich zu der Breite der strömungsparallelen
Riefen und/oder dass die Tiefe der im wesentlichen strömungsorthogonalen
Riefen klein ist, im Vergleich zu der Tiefe der strömungsparallelen
Riefen. Die strömungsorthogonalen Riefen haben einen positiven
Effekt auf die Antifoulingeigenschaften der Oberfläche
und sind dabei nicht tiefer als die strömungsparallelen
Riefen, da sonst ein negativer Effekt auf die Strömungseigenschaften der
Oberfläche auftreten kann. Bei gleicher oder geringerer
Tiefe liefern die strömungsorthogonalen Riefen keinen oder
einen geringen Beitrag zur Verbesserung der Strömung des
Messmediums. Ihr Abstand zueinander ist bevorzugt gleich dem Abstand
der strömungsparallelen Riefen oder etwas größer.
Für die strömungsorthogonalen Riefen gelten ansonsten die
gleichen Abhängigkeiten, jedoch in unterschiedlicher Weise,
in Bezug auf Größe und Form, wie sie für die
strömungsparallelen Riefen offenbart wurden. Dies wird
in
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, dass der Messrohreinlauf und/oder der Messrohrauslauf und/oder das Messrohr aus einem Polymer, insbesondere Hartgummi, Polyurethan oder fluorierten Kunststoffen, wie z. B. PFA oder PTFE, bestehen, da diese Werkstoffe gute chemische und mechanische Eigenschaften und eine gute Verarbeitbarkeit aufweisen oder dass der Messrohreinlauf und/oder der Messrohrauslauf und/oder das Messrohr einen in ihrem Lumen eingebrachten, aus einem Polymer, insbesondere Hartgummi, Polyurethan oder fluorierten Kunststoffen, wie z. B. PFA oder PTFE, bestehenden, rohrförmigen Liner zum Führen des Messmediums aufweisen.A further advantageous embodiment of the device according to the invention is that the measuring tube inlet and / or the measuring tube outlet and / or the measuring tube of a polymer, in particular hard rubber, polyurethane or fluorinated plastics, such. As PFA or PTFE, exist, as these materials have good chemical and mechanical properties and good processability or that the measuring tube inlet and / or the measuring tube and / or the measuring tube in ih rem lumen introduced from a polymer, in particular hard rubber, polyurethane or fluorinated plastics, such. As PFA or PTFE, existing, tubular liner for guiding the medium to be measured.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist, dass der Messrohreinlauf und/oder der Messrohrauslauf und/oder das Messrohr aus einem im wesentlichen metallischen Werkstoff bestehen.A further advantageous embodiment of the invention The solution is that the measuring tube inlet and / or the measuring tube outlet and / or the measuring tube made of a substantially metallic material consist.
Eine Variante der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass die Rohrleitung bzw. das Messrohr und/oder der Messrohreinlauf und/oder der Messrohrauslauf aus einem Nichteisenmetall oder einer Nichteisenmetalllegierung bestehen. Diese Materialen weisen für verschiedene Anwendungen Vorteile auf, z. B. sind sie nicht magnetisch und in vielen Einsatzgebieten wie z. B. Pharmazie oder Lebensmittelchemie einsetzbar.A Variant of the solution according to the invention is that the pipe or the measuring tube and / or the Measuring tube inlet and / or the measuring tube outlet from a non-ferrous metal or a non-ferrous metal alloy. These materials have advantages for various applications, e.g. B. they are not magnetic and in many applications such. B. Pharmacy or food chemistry can be used.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist, dass die strömungsparallelen und/oder strömungsorthogonalen Riefen durch ein Verfahren hergestellt sind, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die Formen, Schleifen, Abtragen, Schneiden und Ätzen umfasst.A advantageous embodiment of the invention Solution is that the flow parallel and / or flow orthogonal grooves produced by a process that is selected from the group that shapes, loops, Removal, cutting and etching includes.
Eine sehr vorteilhafte Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist darin zu sehen, dass die strömungsparallelen und/oder strömungsorthogonalen Riefen unter Verwendung eines Gussverfahrens, insbesondere eines Druck- oder Spritzgussverfahrens hergestellt sind. Insbesondere bei einer Rohrleitung bzw. Ein- und/oder Auslaufstrecken bzw. einem Messrohr aus Polymer bzw. einem eingebetteten Liner aus Polymer.A very advantageous variant of the invention Device is to be seen in that the flow parallel and / or flow orthogonal grooves using a casting process, in particular a pressure or injection molding process are made. In particular, in a pipeline or input and / or Outlet lines or a measuring tube made of polymer or an embedded Liner made of polymer.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist, dass die strömungsparallelen und/oder strömungsorthogonalen Riefen unter Verwendung eines Filmkontaktabbildungsverfahren oder eines elektrochemischen Abscheidungsverfahrens hergestellt sind.A further advantageous embodiment of the invention, that the flow parallel and / or flow orthogonal Scored using a film contact imaging method or a electrochemical deposition process are made.
Eine weitere vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist darin zu sehen, dass die strömungsparallelen und/oder strömungsorthogonalen Riefen unter Verwendung eines Pressverfahrens hergestellt sind.A further advantageous embodiment of the invention Device is to be seen in that the flow parallel and / or flow orthogonal grooves using a pressing process are made.
Eine sehr vorteilhafte Variante der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, dass die strömungsparallelen und/oder strömungsorthogonalen Riefen unter Verwendung eines Einbrennverfahrens, Laserschneidverfahrens oder eines Laserbrennverfahrens hergestellt sind. Das Einbrennen kann dabei vor allem mit einem Drahtgeflecht erfolgen.A very advantageous variant of the invention Solution is to see that the flow parallel and / or flow orthogonal grooves using a baking process, laser cutting process or a laser burning process are made. Branding can especially with a Wire mesh done.
Des Weiteren ist eine Kombination aus den genannten Verfahren denkbar.Of Furthermore, a combination of the mentioned methods is conceivable.
Eine sehr vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, dass eine Folie auf der dem Messmedium zugewandten Seite des Messrohreinlaufs und/oder des Messrohrauslaufs und/oder des Messrohrs befestigt ist, welche die strömungsparallelen und/oder die strömungsorthogonalen Riefen auf der dem Messmedium zugewandten Seite der Folie bereits enthält. Die Folie besteht dabei bevorzugt aus elastischem Material und ist einfach und kostengünstig aufzubringen.A very advantageous embodiment of the invention Device is that a film on the measuring medium facing Side of the measuring tube inlet and / or the measuring tube outlet and / or is attached to the measuring tube, which the flow parallel and / or the flow orthogonal grooves on the measuring medium already facing side of the film already contains. The foil consists preferably of elastic material and is simple and cost-effective to apply.
Jedoch ist bei konisch verlaufendem rohrförmigen Elementen ein Auftragen einer Folie nicht oder nur sehr schwer möglich. Auch bei Rohren mit kleinen Nennweiten ist dies aufwendig. Deshalb wird bei solchen Ausführungen bevorzugt ein Liner mit Riefen eingezogen.however is at conically extending tubular elements a Applying a foil is not possible or very difficult. Even with pipes with small diameters, this is expensive. Therefore In such embodiments, a liner with grooves is preferably drawn in.
Die Erfindung und ausgewählte Ausführungsbeispiele werden anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Zur Vereinfachung sind in den Zeichnungen identische Teile mit dem gleichen Bezugszeichen versehen worden. Es zeigtThe Invention and selected embodiments will be explained in more detail with reference to the following drawings. For simplicity, identical parts in the drawings with the the same reference numerals have been provided. It shows
In
der Schnittdarstellung in
In
Vorteilhaft
ist b abhängig von dem Riefenabstand s, b = f(s). t kennzeichnet
die Riefentiefe, welche der Trapezhöhe h in
Die
In
Die
Profile gelten gleichermaßen für strömungsparallele
und strömungsorthogonale Riefen. Zur Unterscheidung erhalten
die Geometrieparameter einen Index, wie in
- 11
- Messrohrmeasuring tube
- 22
- Messmediummeasuring medium
- 33
- strömungsparallele Riefeflow parallel groove
- 44
- strömungsorthogonale Riefeströmungsorthogonale groove
- 55
- Linerliner
- 66
- Trägerrohrsupport tube
- 77
- Radienradii
- 88th
- MessrohreinlaufMeasuring tube inlet
- 99
- MessrohrauslaufMeasuring tube outlet
- 1010
- Auslassseite des Messrohreinlaufsoutlet of the measuring tube inlet
- 1111
- Einlassseite des Messrohrauslaufsinlet side of measuring tube outlet
- 1212
- Einlassseite des Messrohreinlaufsinlet side of the measuring tube inlet
- 1313
- Auslassseite des Messrohrauslaufsoutlet of measuring tube outlet
- 1414
- Innendurchmesser des RohrsystemsInner diameter of the pipe system
- 1515
- Verteilerstückmanifold
- AA
- erster Trapezeckpunktfirst Trapezeckpunkt
- BB
- zweiter Trapezeckpunktsecond Trapezeckpunkt
- CC
- dritter Trapezeckpunktthird Trapezeckpunkt
- DD
- vierter Trapezeckpunktfourth Trapezeckpunkt
- bb
- Riefenbreitecried width
- bo b o
- Breite der strömungsorthogonalen Riefewidth the flow orthogonal groove
- bp b p
- Breite der strömungsparallelen Riefewidth the flow-parallel groove
- hH
- Trapezhöhetrapeze height
- ss
- Riefenabstandcried distance
- so s o
- Abstand der strömungsorthogonalen Riefedistance the flow orthogonal groove
- sp s p
- Abstand der strömungsparallelen Riefedistance the flow-parallel groove
- tt
- Riefentiefegroove depth
- to t o
- Tiefe der strömungsorthogonalen Riefedepth the flow orthogonal groove
- tp t p
- Tiefe der strömungsparallelen Riefedepth the flow-parallel groove
- uu
- erste Trapezbasisseitefirst Trapezoid base side
- vv
- erster Trapezschenkelfirst trapezoidal leg
- ww
- zweite Trapezbasisseitesecond Trapezoid base side
- zz
- zweiter Trapezschenkelsecond trapezoidal leg
- αα
- erster Trapezwinkelfirst keystone angle
- ββ
- zweiter Trapezwinkel dritter Trapezwinkel vierter Trapezwinkelsecond Trapeze angle third Trapezwinkel fourth Trapezwinkel
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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