JPH01221618A

JPH01221618A - 電滋誘導流量測定のための測定管の製造法

Info

Publication number: JPH01221618A
Application number: JP63224853A
Authority: JP
Inventors: Peter Hafner; ペーター・ハフナー; Roland Unterseh; ローラント・ウンテルゼー
Original assignee: Flowtec AG
Current assignee: Endress and Hauser Flowtec AG
Priority date: 1987-09-11
Filing date: 1988-09-09
Publication date: 1989-09-05
Anticipated expiration: 2009-04-06
Also published as: EP0306895A2; EP0306895B1; DE3852360D1; JPH0625680B2; EP0306895A3

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、電磁誘導流量測定のための測定管の製造法に
関する。

従来の技術電磁誘導流量測定に際に起こる測定電圧は、特に電極間
距離および測定管を流れる媒体の平均流速に依存する。

この２つの大きさは、本質的に測定管の幾何学的寸法に
よって影響を及ぼされ、したがってこの測定管にはでき
るだけ高い安定性が望まれている。

この目的のために、管状及外側部分、特に金属外被を設
けることは、公知であり、この金属外被の管内部に向い
た表面には、射出成形法でプラスチックが噴射される。

勿論、プラスチックは、一般に金属と比較して高い熱膨
脹率および殊に引張り、圧縮または剪断に対して僅かな
機械的強度を有する。

これらの性質は、測定管内部の幾何学的寸法、ひいては
不所望にも測定電圧に影響を及ぼしうるので、金属外被
により管状プラスチック被覆は形状安定になるように包
囲されるべきである。

射出成形の終結後にプラスチック内部被覆を冷却した場
合には、高い熱膨脹率により内部被覆の容量の目減りが
生じる。この目減りは、金属外被からの内部被覆の少な
くとも部分的な剥離ならびにプラスチック中での持続的
な機械的応力を導く。剥離により、測定管横断面積の幾
何学的寸法は変化し、このことは、測定電圧の疑似信号
を導きうる。減少されない機械的応力は、プラスチック
中で亀裂を生じさせるという危険を高める。

実際に、測定管横断面積の質量安定性を保証するために
、金属外被とプラスチック内部被覆との間の剥離によっ
て生じた中間空間を適当な物質、例えばシリコーンゴム
で充填することは、公知である。しかし、充填剤を中間
空間中に導入することは、煩雑である。その上、均一な
内部横断面を形成させることは、費用がかかる発明を達
成するための手段特許請求の範囲で特許保護を請求したように、本発明に
よれば、高い形状安定性を有する、上記概念による測定
管のために簡単で安価な製造法を得るという問題は、解
決される。

本発明による解決は、差当たり管状内側部分をプラスチ
ックそれ自体からなる内部被覆として形成させることに
ある。このことは、殊にプラスチック粗材を旋盤加工す
るかまたはフライス削りすることによって行なうことで
きるか、或は射出成形法で行なうことができる。第１工
程で管状内側部分の外面には、少なくとも部分的に１つ
の材料が、それによって外側部分を包囲しかつこうして
その形で安定化するように設けられている。この外側部
分を形成する材料は、外側部分が内側部分に比して低い
熱膨脹率および高い機械的強度を有するような程度に選
択されている。

本発明により達成される利点は、内側部分がその形成後
に機械的に自由に応力除去できることにある。それによ
って、内側部分の材料中での亀裂の後の発生の確率は十
分に阻止される。

更に、内側部分は、その応力除去段階で十分に固定する
ことができる。従って、後に外側部分を設けることによ
り、内側部分横断面の明らかな変形は全く生じない。

外側部分を内側部分のできるだけ僅かな機械的負荷で設
けるために、本発明の特殊な構成によれば、外側部分は
、内側部分の被覆（ＤＩＮ８５８０）、殊に電気メッキ
またはプラズマ溶射によって製造される。被覆材料とし
ては、特に非強磁性材料が使用される。この被覆法によ
れば、外側部分をプラスチック内側部分に堅固に付着さ
せることが達成される。内側部分に好ましい材料は、弗
素プラスチック、例えばテフロン（ＰＦＡ−ベルフルオ
ルアルコキシ）またはホスタフロン、（ＥＴＦＥ−エチ
レンテトラフルオルエチレン）であり、これらは、銅ま
たはニッケルで特に有利に被覆することができる。

被覆法、殊に電気メッキ法は、質量完成のために安価に
使用することができる。

更に、本発明による構成によれば、外側部分は、異なる
材料の層から組立てられる。このことは、例えば種々の
電気メッキ浴を用いて行なわれる。この場合には、内側
部分に取付けられた被覆を付加的に使用することによっ
て、例えば特に容量読取り等を有する、強磁性の磁極片
、化学的に安定な電極に機能的に適した領域を得ること
ができる。殊に、異なる材料の層を使用する場合には、
異なる導電性の領域および／または非導電性の領域を得
ることができ、該領域は、有利に渦電流を妨害するため
に使用される□。

外側部分を形成させる場合には、まず内側部分のプラス
チックに特に堅固に付着する結合層を設け、次にこの結
合層の上にプラズマ溶射層を配置するのが特に有利であ
る。

更に、本発明の構成および利点を請求項２から２０まで
のいずれか１項の記載および次の図面についての記載に
より詳説する。

実施例第１図〜第２図中で一致している参照符号は、互いに相
応する部分を表わす。

電磁誘導流量測定計は、第１図によれば、原理的に次の
ように構成されている：体積流量を測定すべき導電性液体は、交流電圧またはパ
ルス直流電圧で駆動される、電流■が流れる２つの励磁
機コイル２．３の速度で測定管ｌを流れ、測定管ｌの内
部で磁場Ｂが発生する。誘導電圧の読取りは、２つの電
極４．５で行なわれ、これらの電極は、測定管ｌの壁中
に絶縁されて取付けられている。

測定管ｌは、グラスチック内部被覆としての内側部分６
および外側部分７、特に不銹鋼管を有する。内側部分６
は、金属外側部分７を導電性流動媒体と絶縁する機能を
有する。第２図および第３図の場合、第１図に相当する
部分は、同じ参照符号を有する。

第２図は、本発明により得られた測定管１を電極プラグ
８に対する平面図で示し、この電極プラグは、なお電極
４または５を押込むための穿孔を有する。中間平面には
、励磁機コイル２もしくは３を巻取るために、測定管ｌ
からその長手軸に対して垂直にコイル心９もしくは１０
が拡がっている。

励磁機コイル２もしくは３は、コイル心９もしくは１０
とともにさらに磁極片１１もしくは１２を磁化し、この
磁極片は、内側部分６と外側部分７との間に配置されて
いる。それによって、磁極片１１％　１２は測定すべき
流動媒体に隣接して存在し、それによって磁気抵抗を減
少するという利点が得られる。

測定管ｌの両端は、固定７ランジ１３もしくは１４のた
めに構成されている。その上、測定管の外方向に向いた
表面には、溝形の凹所１５が開けである。

第３図によれば、測定管ｌは、平らに成形されたウェブ
１６によって強化され、このウェブの外側縁部１７は、
７ランジ１３．１４から測定管１の外面に拡がる。更に
、第３図には、外側部分７を電極プラグ８の範囲内で部
分的に除去しかつその事後の処理によって簡単な方法で
電極４．５のだめの遮蔽スリーブ１８を形成させること
ができることが表わされている。

第２図および第３図に表わした本発明による生産品につ
いては、次のことが明らかである：内側部分６が相応し
て形成されかつ外側部分７が既に本質的に設けられてい
る場合には、さらに外側部分７の後処理工程で記載した
機能に関連した要素（電極プラグ８、コイル心９．ＩＯ
１磁極片１に、１２、フランジ１３．１４、溝１５、強
化ウェブ１６、遮蔽スリーブ１８）は、簡単な方法で外
側部分７を領域的に除去することによって実現させるこ
とができる。

本発明の１つの特殊な構成によれば、容量読取りを有す
る電極は、有利に測定管の製造に関連することができる
。このことは、第４図および第５図に明らかであり、こ
の場合第５図は、第４図のｖ−ｖ線により基準に正確に
拡大された断面図である。それによれば、電極４を形成
するために、差当たり内側部分６の表面１区間には第１
の導電性層４１が設けられる（第４図中で点線で示した
）。この第１の導電性層４１は、測定動作の際にコンデ
ンサーの１枚の板を形成し、このコンデンサーの誘電体
は非導電性の内側部分６であり、その別の板は導電性の
媒体であり、この媒体は、第４図の矢印の方向に測定管
ｌを通って流れる。

更に、第１の導電性層４１は、第１の電気絶縁性層４２
で少なくとも部分的に被覆され、さらにこの層上には、
殊に漂遊容量に対するシールド電極と１て第２の導電性
層４３が少なくとも部分的に施こされる。この第２の導
電性層は、有利に質量電位ないしはアース電位に置かれ
、このことは、他の示されていない導電性層により行な
うことができる。最後に、第２の導電性層４３をなお第
２の電気的絶縁性層４４で被覆する場合には、形状安定
性外側部分７の材料としては、例えば銅を使用すること
ができる。

２つの絶縁性層４２．４４を拡大することにより、選択
的に第１の導電性層４１および／または第２の導電性層
４３によって形成された領域に制限することができるか
または測定管ｌの全部の外側表面を包囲することができ
る。第４図および第５図の特殊な構成によれば、第１の
絶縁層４２もしくは第２の絶縁層４４ならびに第２の導
電性層４３は、それぞれ互いに同列に置かれた切欠きを
有し、この切欠きは一緒になって第１の導電性層４１に
案内されている開口を形成する。それによって、第１の
導電性層４Ｉ（測定電極）は、筒単に接触することがで
きる。第４図および第５図につき記載された方法に相応
して、なお他の導電性層および電気的絶縁層を設けるこ
とができる。他の導電性層のうち少なくとも１つに、例
えば質量電位またはアース電位を印加した場合には、測
定電極の遮蔽は、上記シールド電極を同時に軽減するか
ないしは電気的に緩和させるなから改善される。

第４図および第５図による実施例は、本発明による製造
法が特に容量形電極を有する測定管に特に適当であるこ
とを明らかにする。それというのも、容量形電極の構造
は、本質的に互いに重なり合う層（誘電体、コンデンサ
板、絶縁体、シールド電極等）によって形成されるから
であり、この層は、本発明との関連で容易に取付けるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、電磁誘導流量測定の一般的な機能原理を示す
略図、第２図は、本発明方法により得られた測定管を示す暗示
平面図、第３図は、第２図の■−■線による測定管を示す断面図
、第４図は、本発明方法により得られた別の測定管を部分
的に断面図で示す平面図、かつ第５図は、第４図のｖ−
ｖ線に相応して測定管の壁に沿って示す断面図である。ｌ・・・測定管、２．３・・・励磁機コイル、４．５・
・・電極、６・・・内側部分、７・・・外側部分、８・
・・電極プラグ、９．１０・・・コイル心、１１゜１２
・・・磁極片、１３．１４・・・固定フランジ、１５・
・・溝形凹所、１６・・・ウェブ、１７・・・外側縁部
、１８・・・遮蔽スリービ、４１・・・第１導電性層、
４２・・・第１電気的絶縁層、４３・・・第２導電性層
、４４・・・第２電気的絶縁層Ｆｉｇ、１１・・・測定管生、５・・・電　極６・・・内側部分７・・・外側部分１・・・測定管６・・・内側部分Ｆｉｇ、２ −＋、ｉＹ

Claims

【特許請求の範囲】１、測定管（１）の空所を制限する、本質的にプラスチ
ックからなる少なくとも１つの管状内側部分（６）と、
内側部分（６）を形状安定的に包囲しかつ内側部分（６
）よりも低い熱膨脹率および高い機械的強度を有する別
の材料の少なくとも１つの外側部分（７）とを有する電
磁誘導流量測定のための測定管を製造する方法において
、まず内側部分（６）を形成し、かつ機械的に応力除去
し、次にこの内側部分の外方向に向いた表面を全部また
は部分的に外側部分（７）で包囲することを特徴とする
、電磁誘導流量測定のための測定管の製造法。２、内側部分（６）と外側部分（７）を固定、接着およ
び／または化学的に相互に結合させる、請求項１記載の
方法。３、外側部分（７）を被覆により内側部分（６）上に施
こすことにより形成させる、請求項１または２に記載の
方法。４、被覆を電気分解法および／または化学的析出法およ
び／または熱射出成形法によって行なう、請求項３記載
の方法。５、被覆を電気メッキおよび／またはプラズマ溶射およ
び／または溶射によって行なう、請求項３または４に記
載の方法。６、外側部分（７）を電気伝導性材料から形成する、請
求項１から５までのいずれか１項に記載の方法。７、材料は銅である、請求項６記載の方法。８、外側部分（７）を異なる材料の多数の層を施こすこ
とにより形成させる、請求項１から７までのいずれか１
項に記載の方法。９、異なる高い導電率の材料を使用する、請求項８記載
の方法。１０、外側部分（７）が多数の重ねて配置された層を有
する、請求項８または９に記載の方法。１１、外側部分（７）の個々の層を立体的に異なる形で
施こす、請求項８または９に記載の方法。１２、外側部分（７）を、内側部分（６）の外壁に付着
する結合層を施こし、その上に１つまたはそれ以上の他
の層をプラズマ溶射法で重ねて施こすことにより、形成
させる、請求項８から１０までのいずれか１項に記載の
方法。１３、内側部分（６）を個々のプラスチック部材を組立
てることによって形成させる、請求項１から１２までの
いずれか１項に記載の方法。１４、外側部分（７）を施こした後に外側部分（７）を
特殊に成形させる他の後処理工程が設けられている、請
求項１から１３までのいずれか１項に記載の方法。１５、外側部分（７）を後処理することによって電極（
４，５）、磁極片、（磁石）心および／または遮蔽板を
構成させる、請求項１４記載の方法。１６、内側部分（６）を弗素プラスチックから成立させ
る、請求項１から１５までのいずれか１項に記載の方法
。１７、外側部分（７）を設ける際に１つ又はそれ以上の
機能に関連せる構造群を結合させる、請求項１から１６
までのいずれか１項に記載の方法。１８、測定管（１）の空所を制限する、本質的にプラス
チックからなる少なくとも１つの管状内側部分（６）と
、内側部分（６）を形状安定的に包囲しかつ内側部分（
６）よりも低い熱膨脹率および高い機械的強度を有する
別の材料の少なくとも１つの外側部分（７）とを有する
電磁誘導流量測定のための測定管を製造する方法におい
て、ａ）まず内側部分（６）を形成し、かつ機械的に応力除
去し；ｂ）内側部分（６）の外方向に向いた表面の一部または
それ以上の部分に第１の導電性層（４１）を施こし；ｃ）第１の導電性層（４１）上に第１の電気的絶縁性層
（４２）を少なくとも部分的に施こし；ｄ）第１の絶縁性層（４２）上に第２の導電性層（４３
）を少なくとも部分的に施こし；ｅ）第２の導電性層（
４３）上に第２の電気的絶縁性層（４４）を少なくとも
部分的に施こし；ｆ）内側部分（６）の外方向に向いた表面および／また
は第１の絶縁性層および／または第２の絶縁性層を全部
または部分的に外側部分（７）で包囲することを特徴と
する、電磁誘導流量測定のための測定管の製造法。１９、工程ｅ）により１つまたはそれ以上の他の導電性
層および電気的絶縁性層を相応して施こし、そのうち少
なくとも１つは増幅器の一定の電位、特に測定電位に関
連している、請求項１８記載の方法。２０、電気的絶縁性層に少なくとも１つの導電性層が外
から接触されることができるように１つまたはそれ以上
の凹所を備えさせる、請求項１８または１９に記載の方
法。