Die Erfindung betrifft ein magnetisch-induktives Durchflussmessgerät.

Magnetisch-induktive Durchflussmessvorrichtungen werden zur Bestimmung der Durchflussgeschwindigkeit und des Volumendurchflusses eines fließenden Mediums in einer Rohrleitung eingesetzt. Ein magnetisch-induktives Durchflussmessgerät weist eine magnetfelderzeugende Vorrichtung auf, welches ein Magnetfeld senkrecht zur Flussrichtung des fließenden Mediums erzeugt. Dafür werden üblicherweise einzelne Spulen verwendet. Um ein überwiegend homogenes Magnetfeld zu realisieren, werden zusätzlich Polschuhe so geformt und angebracht, dass die Magnetfeldlinien über den gesamten Rohrquerschnitt im Wesentlichen senkrecht zur Querachse bzw. parallel zur Vertikalachse des Messrohres verlaufen. Zudem weist ein magnetisch-induktives Durchflussmessgerät ein Messrohr auf, auf das die magnetfelderzeugende Vorrichtung angeordnet ist. Ein an die Mantelfläche des Messrohres angebrachtes bzw. in Messelektrodenöffnungen im Messrohr angeordnetes Messelektrodenpaar greift eine senkrecht zur Flussrichtung und zum Magnetfeld anliegende elektrische Messspannung bzw. Potentialdifferenz ab, die entsteht, wenn ein leitfähiges Medium bei angelegtem Magnetfeld in Flussrichtung fließt. Da die abgegriffene Messspannung laut Faraday’schem Induktionsgesetz von der Geschwindigkeit des fließenden Mediums abhängt, kann aus der gemessenen induzierten Messspannung die Durchflussgeschwindigkeit und - mit Hinzunahme eines bekannten Rohrquerschnitts - der Volumendurchfluss ermittelt werden.

Magnetisch-induktive Durchflussmessvorrichtungen finden vielfach Anwendung in der Prozess- und Automatisierungstechnik für Fluide ab einer elektrischen Leitfähigkeit von etwa 5 pS/cm. Entsprechende Durchflussmess-vorrichtungen werden von der Anmelderin in unterschiedlichsten Ausführungsformen für verschiedene Anwendungsbereiche beispielsweise unter der Bezeichnung PROMAG vertrieben.

Die Montage der Messelektroden in den vorgesehenen Öffnungen in der Wandung des Messrohres des magnetisch-induktiven Durchflussmessgerätes ist heute relativ zeit- und somit auch kostenaufwändig. Die Montagezeit liegt bei ca. einer Stunde. Ein Grund dafür ist das aufwendige Abdichten der Messelektrode zur Vermeidung einer Feuchtebrückenbildung. Das bekannte Montageverfahren weist die folgenden Schritte auf: Die Messelektrode wird in die Bohrung eingebracht, gegen das Messrohr abgedichtet und geeignet in der Bohrung befestigt. Zwecks Abdichtung und Isolation wird an der Aussenfläche des Messrohres im Bereich der Messelektrode eine Vergussaushärteform temporär festgemacht. Nach dem Aushärteprozess der Vergussmasse wird die Vergussaushärteform wieder entfernt. Um eine ausreichende Dichtheit zu erreichen, ist zwischen der Auflagefläche der Aushärteform und der Aussenfläche des Messrohres ein Trennmittel, z.B. ein Fett, aufgetragen. Die Dimensionierung der Vergussaushärteform ist auf die jeweilige Applikation abgestimmt. In die Vergussaushärteform wird die flüssige Vergussmasse eingebracht. Der Aushärteprozess wird über Wärmezufuhr beschleunigt. Hierzu werden um die Vergussaushärteform Heizmanschetten gewickelt. Nachdem die Vergussmasse ausgehärtet ist, wird die Vergussaushärteform entfernt, das Messrohr wird um 180° gedreht und die zuvor genannten Verfahrensschritte werden zwecks Montage der zweiten Messelektrode wiederholt.

Die DE 10 2007 009 050 A1 offenbart ein alternatives Verfahren zur Montage einer Messelektrode bei einem magnetisch-induktiven Durchflussmessgerät. Dafür wird die Messelektrode in eine Messelektrodenöffnung positioniert, eine Vergussaushärteform an der Außenfläche des Messrohres und um den Messelektrodenschaft angeordnet und eine Vergussmasse in die Vergussaushärteform eingebracht. Nach dem Aushärten der Vergussmasse wird dann die Vergussaushärteform entfernt. Nachteilig an der offenbarten Lösung ist, dass diese immer noch sehr kostenaufwendig und zeitintensiv ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde dem Problem Abhilfe zu schaffen.

Die Aufgabe wird gelöst durch das magnetisch-induktive Durchflussmessgerät nach Anspruch 1.

Das erfindungsgemäße magnetisch-induktives Durchflussmessgerät zum Bestimmen einer strömungsgeschwindigkeitsabhängigen Messgröße, umfasst:

- ein Messrohr zum Führen eines fließfähigen Mediums, wobei das Messrohr ein elektrisch leitfähiges Trägerrohr aufweist, wobei das Trägerrohr eine erste Elektrodenöffnung aufweist;

- eine magnetfelderzeugende Vorrichtung zum Erzeugen eines das Messrohr durchdringenden Magnetfeldes, wobei die magnetfelderzeugende Vorrichtung auf einer äußeren Mantelfläche des Messrohres angeordnet ist;

- eine erste Elektrodenanordnung, wobei die erste Elektrodenanordnung in der ersten Elektrodenöffnung angeordnet ist; und

- eine erste Elektrodenkappe, welche form- und/oder kraftschlüssig an der ersten Elektrodenanordnung angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, die Bildung einer Feuchtebrücke zwischen der ersten Elektrodenanordnung und dem Trägerrohr vorzubeugen.

Im magnetisch-induktiven Durchflussmessgerät kann sich durch Druck- und Temperaturunterschiede, Feuchtigkeit auf jegliche Bauteiloberflächen bilden, die nicht wasserabweisende Eigenschaften besitzen. Um zu verhindern, dass sich eine Feuchtebrücke zwischen metallischen Trägerrohr und der Elektrodenanordnung zum Abgreifen einer induzierten Messspannung bildet und somit die Bestimmung der strömungsgeschwindigkeitsabhängigen Messgröße gestört wird, müssen diese Feuchtebrücken unterbunden werden.

Ein herkömmlicher Prozess zum partiellen Vergießend der Elektrodenanordnungen beansprucht üblicherweise eine Bearbeitungszeit von 2 Stunden pro magnetischinduktives Durchflussmessgerät. Die wiederverwendbaren Vergussformen müssen nach jedem Prozess aufwendig gereinigt werden. Die Lösung der Aufgabe liegt darin, dass eine Elektrodenkappe auf die Elektrodenanordnung gestülpt wird und so als Schutzkappe dient. Die Verwendung einer Kappe erspart den aufwendigen Verguss-Prozess und verkürzt somit die Herstellungszeit des magnetisch-induktiven Durchflussmessgerätes.

Vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die erste Elektrodenanordnung einen Elektrodenkörper umfasst, wobei der Elektrodenkörper einen Elektrodenkopf aufweist, wobei der Elektrodenkörper einen, insbesondere mit einem Gewinde versehenen, Elektrodenschaft aufweist, wobei die erste Elektrodenkappe form- und/oder kraftschlüssig mit dem Elektrodenschaft verbunden ist.

Der Vorteil der Ausgestaltung liegt in der einfacheren Montierbarkeit der Elektrodenkappe. Eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung mit dem Trägerrohr - wie z.B. in der DE 10 2007 009 050 A1 für die Vergussaushärteform offenbart - oder gar eine stoffschlüssige Verbindung mit dem Trägerrohr ist sehr aufwendig in der Montage. Im Gegensatz dazu ist eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung der ersten Elektrodenkappe für den Monteur intuitiv und ohne zusätzliche Vorbereitung realisierbar.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die erste Elektrodenkappe eine, insbesondere als Sackloch ausgebildete, Elektrodenschaftaufnahme aufweist, in welche sich der Elektrodenschaft hinein erstreckt. Eine Ausgestaltung sieht vor, dass ein Durchmesser der Elektrodenschaftaufnahme ein Untermaß relativ zu einem Durchmesser des Elektrodenschaftes aufweist.

Das hat zum Vorteil, dass sich die Elektrodenkappe in das Gewinde des Elektrodenschaftes eindrücken kann und somit die Befestigung der ersten Elektrodenklappe weiter verbessert wird.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die erste Elektrodenkappe ein inneres Volumen begrenzt, welches Luft und den Elektrodenschaft umfasst.

Die erste Elektrodenkappe soll erfindungsgemäß nicht als Vergussaushärteform interpretiert werden. Es ist erfindungsgemäß kein Verguss vorgesehen, welcher sich um einen Abschnitt der ersten Elektrodenanordnung erstreckt und diesen gegen Feuchtigkeit und Feuchtbrückenbildung schützt. Die erste Elektrodenkappe ersetzt den herkömmlichen Verguss.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die erste Elektrodenanordnung einen Isolierkörper aufweist, wobei der Isolierkörper zumindest abschnittsweise hydrophob ausgebildet ist zum Verhindern einer Feuchtebrückenbildung zwischen der ersten Elektrodenanordnung und dem Trägerrohr, wobei der Isolierkörper den Elektrodenschaft zumindest abschnittsweise umschließt.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die erste Elektrodenkappe form- und/oder kraftschlüssig mit dem Isolierkörper verbunden ist.

Dies führt zu einer verbesserten Fixierung der ersten Elektrodenkappe an der ersten Elektrodenanordnung.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das magnetisch-induktive Durchflussmessgerät umfasst:

- eine Messschaltung zum Bestimmen der strömungsgeschwindigkeitsabhängigen Messgröße anhand eines mittels der ersten Elektrodenanordnung abgegriffenen Messsignales, wobei die erste Elektrodenanordnung über ein Signalkabel in elektrischer Kommunikation mit der Messschaltung steht, wobei die erste Elektrodenkappe eine Signalkabelöffnung aufweist durch welche sich das Signalkabel erstreckt. Dabei ist die Signalkabelöffnung so dimensioniert, dass vorzugsweise keine Feuchtigkeit in das innere Volumen der ersten Elektrodenkappe eindringt.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die erste Elektrodenanordnung einen Elektrodenkörper umfasst, wobei die erste Elektrodenanordnung eine Hülse zum Zentrieren des Elektrodenkörpers in der ersten Elektrodenöffnung umfasst, wobei die Hülse zumindest abschnittsweise hydrophil ausgebildet ist.

Durch die hydrophile Ausgestaltung der Hülse wird sich Feuchtigkeit bevorzugt dort ansammeln. Dadurch, dass die erste Elektrodenkappe die Hülse radial umschließt, kann eine Feuchtebrückenbildung reduziert werden.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das magnetisch-induktive Durchflussmessgerät umfasst:

- eine zweite Elektrodenanordnung, wobei das Trägerrohr eine zweite Elektrodenöffnung aufweist, wobei die zweite Elektrodenanordnung in der zweiten Elektrodenöffnung angeordnet ist, wobei die erste Elektrodenanordnung und die zweite Elektrodenanordnung über eine Elektrodenbrücke elektrisch verbunden sind;

- eine zweite Elektrodenkappe, welche form- und/oder kraftschlüssig an der zweiten Elektrodenanordnung angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, die Bildung einer Feuchtebrücke zwischen der zweiten Elektrodenanordnung und dem

T rägerrohrvorzubeugen, wobei die erste Elektrodenkappe und die zweite Elektrodenkappe jeweils eine Elektrodenbrückenöffnung aufweisen, durch welche sich die Elektrodenbrücke erstreckt.

Das elektrische Verbinden von Elektrodenanordnungen, die sich auf einer Seite des Messrohres befinden hat den Vorteil, dass die Messung der strömungsgeschwindigkeitsabhängigen Messgröße unempfindlicher gegenüber Asymmetrien im Strömungsprofil ist. Die Asymmetrien werden in der Regel durch einlaufseitig angeordnete Störungen hervorgerufen. Im Rahmen der Patentanmeldung wird vollumfänglich auf die DE 10 2018 108 197 A1 Bezug genommen, in der das Prinzip hinter den elektrisch kurzgeschlossenen Messelektroden bzw. Elektrodenanordnungen ausgelegt wird. Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Elektrodenbrücke eine Flachsteckzunge und einen Flachstecker umfasst, wobei der Flachstecker über die Flachsteckzunge mit dem Elektrodenkörper der ersten Elektrodenanordnung elektrisch verbunden ist, wobei die Elektrodenbrückenöffnung der ersten Elektrodenanordnung derart ausgebildet ist, dass die Flachsteckzunge durch sie durchführbar ist.

Die Ausgestaltung hat zur Folge, dass die Montage und das Verbinden der Elektrodenanordnungen deutlich vereinfacht und somit die benötigte Montagezeit verringert wird.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Signalkabelöffnung, insbesondere ein Durchmesser der Signalkabelöffnung ein Untermaß zum Signalkabel, insbesondere zu einem Durchmesser des Signalkabels, aufweist und/oder die Elektrodenbrückenöffnung, insbesondere ein Durchmesser der Elektrodenbrückenöffnung, ein Untermaß zur Elektroden brücke, insbesondere zu einem Durchmesser der Elektrodenbrücke aufweist.

Dies führt zu einer verbesserten Befestigung der ersten Elektrodenkappe und/oder der zweiten Elektrodenkappe und stellt sicher, dass Feuchtigkeit gar nicht oder nur in unkritischen Mengen eindringen kann.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass ein innerer Durchmesser der ersten Elektrodenkappe ein Untermaß relativ zu einem äußerer Durchmesser des Isolierkörpers aufweist.

Dies führt zu einer verbesserten Fixierung der ersten Elektrodenkappe an der ersten Elektrodenanordnung bzw. an dem Isolierkörper.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die erste Elektrodenkappe und/oder die zweite Elektrodenkappe zumindest abschnittsweise eine Dehnbarkeit von mindestens 100%, insbesondere mindestens 250% und bevorzugt 500% aufweist.

Das hat zum Vorteil, dass die Signalkabel und/oder die Elektrodenbrücke einfacher durch die entsprechende Öffnung durchführbar ist.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die erste Elektrodenkappe und/oder die zweite Elektrodenkappe aus einem formspritzfähigen Dichtmaterial, insbesondere ein Elastomer umfassend, gebildet ist, das zum Schutz gegen das Eindringen von Feuchtigkeit geeignet ist.

Durch die Wahl des geeigneten Materials für die erste Elektrodenkappe und/oder die zweite Elektrodenkappe kann die Vermeidung von Feuchtebrückenbildung weiter verbessert werden. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn Flüssigkeiten in das Gehäuse eingedrungen ist.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die erste Elektrodenkappe zumindest abschnittsweise aus mindestens einem der folgenden gelisteten Materialien gebildet ist:

- Silikon,

- synthetischer Kautschuk,

- geschlossenporiger Schaumstoff,

- Latex,

- thermoplastisches Polyurethan,

- thermoplastisches Polyethylene,

- Gummi.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Messrohr eine Nennweite von DN350 und größer aufweist.

Gerade bei magnetisch-induktiven Durchflussmessgeräten mit Messrohren, deren Nennweiten größer als DN350 sind, wird von einem Vollvergießen des Gehäuses abgesehen. Dies führt jedoch dazu, dass die Elektroden nicht mehr gegen Feuchtebrückenbildung zum Trägerrohr geschützt werden und stattdessen aufwendig einzeln vergossen werden müssen.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 : einen Querschnitt durch ein magnetisch-induktives Durchflussmessgerät;

Fig. 2: eine teilweise geschnittene Darstellung einer Ausgestaltung der ersten Elektrodenkappe;

Fig. 3: einen Querschnitt durch eine erste Elektrodenanordnung und eine erste Elektrodenkappe;

Fig. 4: eine teilweise geschnittene Darstellung einer Ausgestaltung der zweiten Elektrodenkappe;

Fig. 5: einen Querschnitt durch eine zweite Elektrodenanordnung und eine zweite Elektrodenkappe; Fig. 6: einen Querschnitt durch eine weitere Ausgestaltung des magnetisch-induktiven

Durchflussmessgerätes; und

Fig. 7: einen Querschnitt durch eine weitere Ausgestaltung des magnetisch-induktiven Durchflussmessgerätes.

Die Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein magnetisch-induktives Durchflussmessgerät 1. Der Aufbau und das Messprinzip eines magnetisch-induktiven Durchflussmessgerätes 1 sind grundsätzlich bekannt. Durch ein Messrohr 2 wird ein fließfähiges Medium geleitet, welches eine ausreichend große elektrische Leitfähigkeit aufweist. Das Messrohr 2 umfasst ein Trägerrohr 3, welches üblicherweise aus Stahl, Keramik, Kunststoff oder Glas gebildet ist oder eines der genannten Materialien zumindest umfasst. Gerade beim Einsatz von metallischen Trägerrohren 3 kann es bei Feuchtebrückenbildung zwischen Messelektrode 18, 19 und Trägerrohr 3 zu unerwünschten Kurzschlüssen kommen. Um das Ableiten der im Medium induzierten Messspannung über das T rägerrohr 3 zu verhindern, wird die Innenwand mit einem isolierenden Material, beispielsweise einem (Kunststoff-)Liner 4 oder Keramikfliesen ausgekleidet.

Eine magnetfelderzeugende Vorrichtung 5 ist so am Trägerrohr 3 angeordnet, dass sich die Magnetfeldlinien im Wesentlichen senkrecht zu einer durch eine Messrohrachse definierten Längsrichtung orientieren. Die magnetfelderzeugende Vorrichtung 5 umfasst in der Regel mindestens eine Sattelspule oder mindestens eine Spule 13 mit einem Spulenkern 14. Die magnetfelderzeugende Vorrichtung 5 umfasst weiterhin mindestens einen Polschuh 21 , der an einem Ende des Spulenkerns 14 angeordnet ist. Der Polschuh 21 kann ein separates Bauteil oder monolithisch mit dem Spulenkern 14 verbunden sein. In der abgebildeten Ausgestaltung der Fig. 1 weist das magnetisch-induktive Durchflussmessgerät 1 zwei diametral angeordnete Spulen 13 auf, die jeweils einen Spulenkern 14 und einen Polschuh 21 aufweisen. Die zwei Spulenkerne 14 sind über eine Feldrückführung 22 miteinander, insbesondere magnetisch, verbunden. Die Feldrückführung 22 verbindet die jeweils voneinander abgewandten Seiten der Spulenkerne 14 miteinander. Es sind jedoch auch magnetisch-induktive Durchflussmessgeräte 1 mit genau einer Spule 13 mit genau einem Spulenkern 14 und ohne Feldrückführung 22 bekannt. Weiterhin sind auch magnetisch-induktive Durchflussmessgeräte 1 bekannt, die Sattelspulen aufweisen, in denen kein Spulenkern angeordnet ist. Die Spule 13 ist mit einer Betriebsschaltung 7 verbunden, welche die Spule 13 mit einem Betriebssignal betreibt. Das Betriebssignal kann eine Spannung mit einem zeitlich veränderlichen Verlauf sein und ist durch Betriebssignalparameter charakterisiert, wobei mindestens einer der Betriebssignalparameter regelbar ist. Das durch die magnetfelderzeugende Vorrichtung 5 aufgebaute Magnetfeld wird durch einen mittels einer Betriebsschaltung 7 getakteten Gleichstrom wechselnder Polarität erzeugt. Dies gewährleistet einen stabilen Nullpunkt und macht die Messung unempfindlich gegenüber Einflüssen durch elektrochemische Störungen. Die zwei Spulen 13 können separat mit der Betriebsschaltung 7 verbunden oder in Reihe bzw. parallel zueinander geschaltet sein.

Bei angelegtem Magnetfeld entsteht im Messrohr 2 eine durchflussabhängige Potentialverteilung, welche sich beispielsweise in Form einer induzierten Messspannung erfassen lässt. Eine Vorrichtung zum Abgreifen der induzierten Messspannung ist am Messrohr 2 angeordnet. In der abgebildeten Ausgestaltung ist die Vorrichtung zum Abgreifen der induzierten Messspannung durch zwei gegenüberliegend angeordnete Messelektroden 17, 18 zum Bilden eines galvanischen Kontaktes mit dem Medium gebildet, welche jeweils in einer Elektrodenöffnung angeordnet sind. Es sind jedoch auch magnetisch-induktive Durchflussmessgeräte 1 bekannt, die an der Außenwandung des Trägerrohres 3 angeordnete kapazitive Messelektroden 17, 18 aufweisen, die nicht mediumsberührend sind. In der Regel sind die Messelektroden 17, 18 diametral angeordnet und bilden eine Elektrodenachse bzw. werden durch eine Querachse geschnitten, die senkrecht zu den Magnetfeldlinien und der Längsachse des Messrohres 2 verläuft. Es sind aber auch Vorrichtungen zum Abgreifen der induzierten Messspannung bekannt, welche mehr als zwei Messelektrode aufweisen (siehe Fig. 6 und 7). Anhand der gemessenen Messspannung kann die strömungsgeschwindigkeitsabhängigen Messgröße bestimmt werden. Die strömungsgeschwindigkeitsabhängigen Messgröße umfasst die Durchflussgeschwindigkeit, den Volumendurchfluss und/oder den Massedurchfluss des Mediums. Eine Messschaltung 7 ist dazu eingerichtet, die an den Messelektroden 17, 18 anliegende, induzierte Messspannung zu erfassen. Eine Auswerteschaltung 24 ist dazu ausgebildet, die strömungsgeschwindigkeitsabhängigen Messgröße in Abhängigkeit von der gemessenen Messpannung zu ermitteln. Die abgebildeten Messelektroden 17, 18 sind nur vereinfacht dargestellt. In der Regel besteht die Messelektrode 17, 18 aus einer Elektrodenanordnung 42, umfassend einen Elektrodenkörper 46 mit einem Elektrodenkopf 47 und einem Elektrodenschaft 48, einem Isolierkörper in Form einer Isolierhülse 51 , eine (Schnapp-)Hülse zum Zentrieren des Elektrodenkörpers 46 und mindestens ein Befestigungsmittel zum Befestigen des Elektrodenkörpers 46 in der Elektrodenöffnung. Der Elektrodenkörper 46 ist elektrisch leitfähig ausgebildet. Üblicherweise werden Elektrodenkörper 46 aus Stahl, Tantal oder Titan eingesetzt. Die erste Elektrodenanordnung 42 steht über ein Signalkabel 52 in elektrischer Kommunikation mit der Messschaltung 23. Bei dem Signalkabel 52 kann es sich beispielsweise um ein Koaxialkabel handeln. Dabei weist die erste Elektrodenkappe 44 eine Signalkabelöffnung (in Fig. 1 nicht abgebildet, aber in Fig. 2) aufweist durch welche sich das Signalkabel 52 erstreckt.

Handelsübliche magnetisch-induktive Durchflussmessgeräte weisen zusätzlich zu den Messelektroden 17, 18 zwei weitere Elektroden auf. Zum einen dient eine optimalerweise am höchsten Punkt im Messrohr 2 angebrachte Füllstandsüberwachungselektrode 19 dazu, eine Teilbefüllung des Messrohres 2 zu detektieren, und ist dazu eingerichtet diese Information an den Nutzerweiterzuleiten und/oder den Füllstand bei der Ermittlung des Volumendurchflusses zu berücksichtigen. Des Weiteren dient eine Bezugselektrode 33, die üblicherweise diametral zur Füllstandsüberwachungselektrode 19 bzw. am untersten Punkt des Messrohrquerschnittes angebracht ist, dazu, ein kontrolliertes, elektrisches Potential im Medium einzustellen. In der Regel wird die Referenzelektrode 33 zum Verbinden des fließenden Mediums mit einem Erdpotential eingesetzt.

Die Betriebsschaltung 7, Messschaltung 23 und Auswerteschaltung 24 können Teil einer einzelnen Elektronikschaltung sein, oder einzelne getrennte Schaltungen bilden.

Erfindungsgemäß weist das magnetisch-induktive Durchflussmessgerät eine erste Elektrodenkappe 44 für jede auf einer Seite des Messrohr befindliche Messelektrode 17, 18 bzw. erste Elektrodenanordnung 44 auf. Die erste Elektrodenkappe 44 ist form- und/oder kraftschlüssig an der ersten Elektrodenanordnung 42 angeordnet und dazu eingerichtet, die Bildung einer Feuchtebrücke zwischen der ersten Elektrodenanordnung 42 und dem Trägerrohr 3 vorzubeugen. Details zur ersten Elektrodenkappe 44 und deren Anordnung am Messrohr 2 sind in Fig. 2 und 3 abgebildet.

Die Fig. 2 zeigt eine teilweise geschnittene Darstellung einer Ausgestaltung der ersten Elektrodenkappe 44. Die im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildete erste Elektrodenkappe 44 ist form- und/oder kraftschlüssig an eine erste Elektrodenanordnung anordenbar und dazu eingerichtet, die Bildung einer Feuchtebrücke zwischen der ersten Elektrodenanordnung und dem elektrisch leitenden Trägerrohr vorzubeugen. Die erste Elektrodenkappe 44 weist eine, in Fig. 2 als Sackloch ausgebildete, Elektrodenschaftaufnahme 49 auf, in welche sich - nach dem Anbringen der ersten Elektrodenkappe 44 an der ersten Elektrodenanordnung - der Elektrodenschaft der ersten Elektrodenanordnung hinein erstreckt. Der Durchmesser der Elektrodenschaftaufnahme 49 weist ein Untermaß relativ zu einem Durchmesser des Elektrodenschaftes auf um somit eine verbesserte Befestigung der ersten Elektrodenkappe 44 an der erste Elektrodenanordnung zu realisieren. Die erste Elektrodenkappe 44 ist zudem form- und/oder kraftschlüssig mit einem Isolierkörper (nicht abgebildet) der erste Elektrodenanordnung 42 verbindbar. Dafür weist die erste Elektrodenkappe 44 in einem Befestigungsbereich mit dem Isolierkörper einen inneren Durchmesser auf, der ein Untermaß relativ zu einem äußerer Durchmesser des Isolierkörpers aufweist.

Weiterhin weist die abgebildete erste Elektrodenkappe 44 genau eine Signalkabelöffnung 53 auf durch welche ein Signalkabel 52 zum Verbinden der ersten Elektrodenanordnung 42 mit einer Messschaltung durchführbar ist. Die Signalkabelöffnung 53 ist derart ausgebildet, dass ein am Signalkabel 52 angebrachter Kabelschuh hindurchführbar ist. Die Signalkabelöffnung 53 ist in einer seitlichen Mantelfläche der ersten Elektrodenkappe 44 angeordnet. Eine Signalkabelöffnungs-Längsachse B liegt in einer Querschnittsebene der erste Elektrodenkappe bzw. schneidet eine erste Elektrodenkappen-Längsachse A senkrecht.

Zudem weist die erste Elektrodenkappe 44 mindestens eine Elektrodenbrückenöffnung 56 auf, durch welche eine Elektrodenbrücke zum elektrischen Verbinden zweier Elektrodenanordnungen, bspw. in Form eines Kabels oder eines Drahtes, durchführbar ist. In der abgebildeten Ausgestaltung weist die erste Elektrodenkappe 44 genau zwei Elektrodenbrückenöffnungen 56 auf, durch welche jeweils eine Elektrodenbrücke durchführbar ist. Zusätzlich ist die Elektrodenbrückenöffnung 56 derart ausgebildet, dass auch eine Flachsteckzunge der Elektrodenbrücke durch sie durchführbar ist. Dafür weist die erste Elektrodenkappe 44 zumindest abschnittsweise eine Dehnbarkeit von mindestens 100%, insbesondere mindestens 250% und bevorzugt 500% auf. Die erste Elektrodenkappe 44 ist aus einem formspritzfähigen Dichtmaterial, insbesondere ein Elastomer umfassend, gebildet, das zum Schutz gegen das Eindringen von Feuchtigkeit geeignet ist. Die Elektrodenbrückenöffnung 56 ist in einer Frontfläche der ersten Elektrodenkappe 44 angeordnet. Eine Elektrodenbrückenöffnung-Längsachse C verläuft parallel zu der Elektrodenkappen-Längsachse A. Gegenüber der Frontfläche ist eine Elektrodenkappenöffnung 59 zur Aufnahme der ersten Elektrodenanordnung vorgesehen, durch welche die erste Elektrodenanordnung durchführbar ist. Nach der Elektrodenbrückenöffnung 56 befindet sich eine Elektrodenbrückenführung 60 entlang welcher die Elektroden brücke zur Elektrodenanordnung führbar ist.

Als geeignetes Material haben sich Silikon, synthetischer Kautschuk, geschlossenporiger Schaumstoff, thermoplastisches Polyurethan, thermoplastisches Polyethylene, Gummi und/oder Latex herausgestellt.

In identischer oder abgewandelter Form ist die abgebildete erste Elektrodenkappe 44 auch als zweite Elektrodenkappe geeignet. Der wesentliche Unterschied zwischen der ersten Elektrodenkappe 44 und der zweiten Elektrodenkappe ist, dass die zweite Elektrodenkappe keine Signalkabelöffnung aufweist. In einer Ausgestaltung weist die zweite Elektrodenkappe auch nur genau eine Elektrodenbrückenöffnung auf, wohingegen die Anzahl der Elektrodenbrückenöffnungen der ersten Elektrodenkappe 44 der Anzahl der auf der gleichen Seite des Trägerrohres angeordneten weiteren zweiten Elektrodenanordnungen entspricht. Die zweite Elektrodenkappe ist form- und/oder kraftschlüssig an der zweiten Elektrodenanordnung anordenbar und dazu eingerichtet, die Bildung einer Feuchtebrücke zwischen der zweiten Elektrodenanordnung und dem Trägerrohr vorzubeugen. Sie weist, insbesondere genau, eine Elektrodenbrückenöffnung auf, durch welche eine Elektrodenbrücke durchführbar ist. Die Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch eine erste Elektrodenanordnung 42 mit der aus Fig. 2 angeordneten ersten Elektrodenkappe 44. Die erste Elektrodenanordnung 42 ist in einer ersten Elektrodenöffnung 40 angeordnet. Weiterhin umfasst die erste Elektrodenanordnung 42 einen Elektrodenkörper 46, weicher einen Elektrodenkopf 47 und einen, insbesondere mit einem Gewinde versehenen, Elektrodenschaft 48 aufweist. Der Elektrodenkopf 47 ist bei Anwesenheit von Medium im Messrohr mediumsberührend. Die erste Elektrodenkappe 44 ist form- und/oder kraftschlüssig mit dem Elektrodenschaft 48 verbunden, indem sich der Elektrodenschaft 48 in die Elektrodenschaftaufnahme 49 hineinerstreckt. Dabei weist ein Durchmesser der Elektrodenschaftaufnahme 49 ein Untermaß zu einem Durchmesser des Elektrodenschaftes 48 auf.

Die erste Elektrodenkappe 44 und die äußere Trägerrohrwandung begrenzen ein inneres Volumen 50, welches Luft und zumindest den Elektrodenschaft 48 umfasst. Das innere Volumen 50 ist erfindungsgemäß vergussfrei ausgebildet.

Die erste Elektrodenanordnung 42 weist einen Isolierkörper 51 auf, welcher zumindest abschnittsweise hydrophob ausgebildet ist. Der Isolierkörper 51 dient dazu eine Feuchtebrückenbildung zwischen der ersten Elektrodenanordnung 42 und dem Trägerrohr 3 zu verhindern. Der Isolierkörper 51 ist als zylinderförmige Hülse ausgebildet und umschließt den Elektrodenschaft 48 zumindest abschnittsweise. Für eine ausreichende Befestigung der ersten Elektrodenkappe 44 an der ersten Elektrodenanordnung 42 ist erste Elektrodenkappe 44 form- und/oder kraftschlüssig mit dem Isolierkörper 51 verbunden.

Weiterhin umfasst die erste Elektrodenanordnung 42 eine (Schnapp-)Hülse 54 zum Zentrieren des Elektrodenkörpers 46 in der ersten Elektrodenöffnung 40. Die Hülse 54 umfasst eine Tellerfeder 61 , die dazu eingerichtet ist sich bei durch Temperaturänderungen hervorgerufene mechanische Bewegungen des Liners zu entspannen bzw. zu verspannen. Die Hülse 54 ist zumindest abschnittsweise hydrophil ausgebildet. Somit besteht die Gefahr, dass sich Feuchtigkeit an der Hülse 54 ansammelt und einen Wasserfilm bildet. Die Aufgabe der ersten Elektrodenkappe 44 ist dies zu vermeiden.

Die abgebildete Elektroden brücke 55 weist einen Flachstecker 58 und eine Flachsteckzunge 57 auf, über welche der Flachstecker 58 mit dem Elektrodenkörper 46, insbesondere der Elektrodenkörper 46 der ersten Elektrodenanordnung 42 elektrisch verbunden ist. Die Elektrodenbrückenöffnung 56 ist derart ausgebildet, dass der Flachstecker 58 durch sie durchführbar ist. Ist die Flachsteckzunge 57 nicht separat mit dem Flachstecker 58 verbindbar, so ist die Elektrodenbrückenöffnung 56 derart ausgebildet, dass die Flachsteckzunge 57 durch sie hindurchführbar ist. Die Fig. 4 zeigt eine teilweise geschnittene Darstellung einer Ausgestaltung der zweiten Elektrodenkappe 45. Die im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildete zweite Elektrodenkappe 45 ist an einer zweite Elektrodenanordnung 43 form- und/oder kraftschlüssig anbringbar und dazu eingerichtet, die Bildung einer Feuchtebrücke zwischen der zweiten Elektrodenanordnung und dem elektrisch leitenden Trägerrohr vorzubeugen. Die zweite Elektrodenkappe 45 weist eine, in Fig. 4 als Sackloch ausgebildete, Elektrodenschaftaufnahme 49 auf, in welche sich - nach dem Anbringen der zweiten Elektrodenkappe 45 an der zweiten Elektrodenanordnung - der Elektrodenschaft der zweiten Elektrodenanordnung hinein erstreckt. Der Durchmesser der Elektrodenschaftaufnahme 49 weist ein Untermaß relativ zu einem Durchmesser des Elektrodenschaftes auf, um somit eine verbesserte Befestigung der zweiten Elektrodenkappe 45 an der zweiten Elektrodenanordnung zu realisieren. Die zweite Elektrodenkappe 45 ist zudem form- und/oder kraftschlüssig mit einem Isolierkörper (nicht abgebildet) der zweiten Elektrodenanordnung verbindbar. Dafür weist die zweite Elektrodenkappe 45 in einem Befestigungsbereich - in welchem die zweite Elektrodenkappe 45 mit dem Isolierkörper in Kontakt steht - einen inneren Durchmesser auf, der ein Untermaß relativ zu einem äußerer Durchmesser des Isolierkörpers aufweist.

Weiterhin weist die abgebildete zweite Elektrodenkappe 45 - anders als bei der ersten Elektrodenkappe - keine Signalkabelöffnung auf. Die zweite Elektrodenkappe 45 weist mindestens eine Elektrodenbrückenöffnung 56 auf, durch welche eine Elektrodenbrücke zum elektrischen Verbinden zweier Elektrodenanordnungen, bspw. in Form eines Kabels, eines Drahtes oder eines Blechteiles, durchführbar ist. Ein Beispiel für ein Blechteil wird in der DE 10 2018 116 400 A1 offenbart. In der abgebildeten Ausgestaltung weist die zweite Elektrodenkappe 45 genau eine Elektrodenbrückenöffnungen 56 auf, durch welche mindestens eine, insbesondere genau eine, Elektrodenbrücke durchführbar ist. Zusätzlich ist die Elektrodenbrückenöffnung 56 derart ausgebildet, dass auch eine Flachsteckzunge der Elektrodenbrücke durch sie durchführbar ist. Dafür weist die zweite Elektrodenkappe 45 zumindest abschnittsweise eine Dehnbarkeit von mindestens 100%, insbesondere mindestens 250% und bevorzugt 500% auf. Die zweite Elektrodenkappe 45 ist aus einem formspritzfähigen Dichtmaterial, insbesondere ein Elastomer umfassend, gebildet, das zum Schutz gegen das Eindringen von Feuchtigkeit geeignet ist. Die Elektrodenbrückenöffnung 56 ist in einer Mantelfläche der zweiten Elektrodenkappe 45 angeordnet. Eine Elektrodenbrückenöffnungs-Längsachse E liegt in einem Elektrodenkappenquerschnitt und schneidet die Elektrodenkappen-Längsachse D, insbesondere senkrecht. Die zweite Elektrodenkappe 45 weist eine Elektrodenkappenöffnung 59 zur Aufnahme der zweiten Elektrodenanordnung auf, durch welche die zweite Elektrodenanordnung durchführbar ist. Als geeignetes Material haben sich Silikon, synthetischer Kautschuk, geschlossenporiger Schaumstoff, thermoplastisches Polyurethan, thermoplastisches Polyethylene, Gummi und/oder Latex herausgestellt.

Die Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch eine zweite Elektrodenanordnung und die zweite Elektrodenkappe aus Fig. 4. Die zweite Elektrodenanordnung 43 ist in einer zweiten Elektrodenöffnung 41 angeordnet. Weiterhin umfasst die zweite Elektrodenanordnung 43 einen Elektrodenkörper 46, weicher einen Elektrodenkopf 47 und einen, insbesondere mit einem Gewinde versehenen, Elektrodenschaft 48 aufweist. Der Elektrodenkopf 47 ist bei Anwesenheit von Medium im Messrohr mediumsberührend. Die zweite Elektrodenkappe 45 ist form- und/oder kraftschlüssig mit dem Elektrodenschaft 48 verbunden, indem sich der Elektrodenschaft 48 in die Elektrodenschaftaufnahme 49 hineinerstreckt. Dabei weist ein Durchmesser der Elektrodenschaftaufnahme 49 ein Untermaß zu einem Durchmesser des Elektrodenschaftes 48 auf.

Die zweite Elektrodenanordnung 43 weist ebenfalls einen Isolierkörper 51 auf, welcher zumindest abschnittsweise hydrophob ausgebildet ist. Der Isolierkörper 51 dient dazu eine Feuchtebrückenbildung zwischen der zweiten Elektrodenanordnung 43 und dem Trägerrohr 3 zu verhindern. Der Isolierkörper 51 ist als zylinderförmige Hülse ausgebildet und umschließt den Elektrodenschaft 48 zumindest abschnittsweise. Für eine ausreichende Befestigung der zweiten Elektrodenkappe 45 an der zweiten Elektrodenanordnung 43 ist die erste Elektrodenkappe 44 form- und/oder kraftschlüssig mit dem Isolierkörper 51 verbunden.

Weiterhin umfasst die zweite Elektrodenanordnung 43 eine (Schnapp-)Hülse 54 zum Zentrieren des Elektrodenkörpers 46 in der zweiten Elektrodenöffnung 41. Die Hülse 54 umfasst eine Tellerfeder 61 , die dazu eingerichtet ist sich bei durch Temperaturänderungen hervorgerufene mechanische Bewegungen des Liners zu entspannen bzw. zu verspannen. Die Hülse 54 ist zumindest abschnittsweise hydrophil ausgebildet. Somit besteht die Gefahr, dass sich Feuchtigkeit an der Hülse 54 ansammelt und einen Wasserfilm bildet. Die Aufgabe der zweiten Elektrodenkappe 45 ist dies zu vermeiden.

Die abgebildete Elektroden brücke 55 weist einen Flachstecker 58 und eine Flachsteckzunge 57 auf, über welche der Flachstecker 58 mit dem Elektrodenkörper 46, insbesondere der Elektrodenkörper 46 der zweiten Elektrodenanordnung 43 elektrisch verbunden ist. Die Elektrodenbrückenöffnung 56 ist derart ausgebildet, dass der Flachstecker 58 durch sie durchführbar ist. Ist die Flachsteckzunge 57 nicht separat mit dem Flachstecker 58 verbindbar, so ist die Elektrodenbrückenöffnung 56 derart ausgebildet, dass die Flachsteckzunge 57 durch sie hindurchführbar ist. Die Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausgestaltung des magnetischinduktiven Durchflussmessgerätes 1 mit einer ersten Elektrodenanordnung 42 in Kombination mit einer ersten Elektrodenkappe 44 gemäß Fig. 2 und einer zweite Elektrodenanordnung 43 in Kombination mit einer zweiten Elektrodenkappe 45 gemäß Fig. 4. Die erste Elektrodenkappe 44 und die zweite Elektrodenkappe 45 weisen jeweils eine Elektrodenbrückenöffnung auf, durch welche sich eine Elektrodenbrücke 55 erstreckt und über welche die erste Elektrodenanordnung 42 und die zweite Elektrodenanordnung 43 elektrisch verbunden sind. Die beschriebene Anordnung der ersten Elektrodenanordnung 42 und der zweiten Elektrodenanordnung 43 findet sich, insbesondere im Wesentlichen an einer Längsebene F gespiegelt, auf der gegenüberliegenden Seite des Messrohres wieder. Die beiden ersten Elektrodenanordnung 42 sind jeweils über ein Signalkabel 52 mit der Messschaltung 23 verbunden. Dafür weisen die ersten Elektrodenkappen 44 jeweils eine Signalkabelöffnung 53 auf.

Die Fig. 7 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausgestaltung des magnetischinduktiven Durchflussmessgerätes 1 mit einer ersten Elektrodenanordnung 42 in Kombination mit einer ersten Elektrodenkappe 44 gemäß Fig. 2 und zweier zweite Elektrodenanordnungen 43 in Kombination mit jeweils einer zweiten Elektrodenkappe 45 gemäß Fig. 4. Die erste Elektrodenkappe 44 weist zwei Elektrodenbrückenöffnungen auf. Die beiden zweite Elektrodenkappe 45 weisen jeweils eine Elektrodenbrückenöffnung auf, durch welche sich eine Elektrodenbrücke 55 erstreckt und über welche die erste Elektrodenanordnung 42 mit der entsprechenden zweiten Elektrodenanordnung 43 elektrisch verbunden ist. Die beschriebene Anordnung der ersten Elektrodenanordnung 42 und der zweiten Elektrodenanordnung 43 findet sich, insbesondere im Wesentlichen an einer Längsebene F gespiegelt, auf der gegenüberliegenden Seite des Messrohres wieder. Die beiden ersten Elektrodenanordnung 42 sind jeweils über ein Signalkabel 52 mit der Messschaltung 23 verbunden. Dafür weisen die beiden ersten Elektrodenkappen 44 jeweils eine Signalkabelöffnung 53 auf.

Alternativ kann eine der beiden zweiten Elektrodenkappe 45 zwei Elektrodenbrückenöffnungen aufweisen, in denen jeweils eine Elektrodenbrücke 55 angeordnet ist und entsprechend mit der ersten Elektrodenanordnung 42 und der zweiten Elektrodenanordnung 43, jeweils über eine Elektrodenbrücke 55 in elektrischer Verbindung stehen.

Alternativ können auch mehr als die zwei bzw. drei Elektrodenanordnungen auf einer Seite des Messrohres vorgesehen sein. Diese wären jeweils im Sinne der in Fig. 6 und/oder Fig. 7 abgebildeten Elektrodenanordnungen ausgestaltet. B E Z U G S Z E I C H E N L I S T E magnetisch-induktives Durchflussmessgerät 1

Messrohr 2

Trägerrohr 3

Liner 4 magnetfelderzeugende Vorrichtung 5

Betriebsschaltung 7

Reglerschaltung 10

Spule 13

Spulenkern 14

Messelektrode 17, 18

Füllstandsüberwachungselektrode 19

Polschuh 21

Feldrückführung 22

Messschaltung 23

Auswerteschaltung 24

Referenzelektrode 33 erste Elektrodenöffnung 40 zweite Elektrodenöffnung 41 erste Elektrodenanordnung 42 zweite Elektrodenanordnung 43 erste Elektrodenkappe 44 zweite Elektrodenkappe 45

Elektrodenkörper 46

Elektrodenkopf 47

Elektrodenschaft 48

Elektrodenschaftaufnahme 49 inneres Volumen 50

Isolierkörper 51

Signalkabel 52

Signalkabelöffnung 53

Hülse 54

Elektroden brücke 55

Elektrodenbrückenöffnung 56

Flachsteckzunge 57

Flachstecker 58

Elektrodenkappenöffnung 59

Elektrodenbrückenführung 60 Tellerfeder 61

Gewinde 62