Herstellung eines Messrohrs

Die Erfindung betrifft ein Messrohr für ein Durchfluss-Messgerät, welches Durchfluss- Messgerät zur Bestimmung und/oder Überwachung einer Prozessgröße eines flüssigen Mediums ausgestaltet ist, wobei das flüssige Medium bei der Bestimmung und/oder Überwachung der Prozessgröße das Messrohr durchströmt. Die Erfindung betrifft ferner ein Durchfluss-Messgerät sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Messrohrs, insb. ein Messrohr eines Durchfluss-Messgeräts.

In der Automatisierungstechnik, insb. in der Prozessautomatisierungstechnik, werden vielfach Durchfluss-Messgeräte als Feldgeräte zur Bestimmung und/oder Überwachung von Prozessgrößen eingesetzt. Als Feldgeräte werden dabei im Prinzip alle Geräte bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und prozessrelevante Informationen liefern oder verarbeiten. Die Durchfluss-Messgeräte weisen dabei typischerweise ein Messrohr auch, welches bei der Bestimmung und/oder Überwachung der Prozessgröße von einem fluiden, insb. flüssigen, Medium, dessen Prozessgröße mittels des Durchfluss-Messgeräts bestimmbar ist, durchströmt wird.

Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von Durchfluss-Messgeräten bekannt und in entsprechenden Veröffentlichungen beschrieben, die nach unterschiedlichen Messprinzipien arbeiten, darunter bspw. Ultraschall-, thermische, magentisch-induktive, Vortex- und Coriolis- Durchfluss-Messgeräte. Typischerweise wird zumindest der Durchfluss des das Messrohr durchströmenden Mediums bestimmt. Darüber hinaus sind mittels Durchfluss-Messgeräten ggf. auch weitere Prozessgröße bestimmbar, etwa die Viskosität und/oder die Dichte für den Fall eines Coriolis Durchfluss-Messgeräts. Ein derartiges Coriolis Durchfluss-Messgerät mit einem einzigen Messrohr ist bspw. in der DE 10220827 A1 und der EP 1502085 B1 beschrieben.

Das Messrohr muss dabei derart ausgelegt sein, dass es gegenüber dem das Messrohr durchströmenden Medium eine ausreichende chemische Beständigkeit aufweist. Für den Fall eines stark sauren Mediums wird daher oftmals ein Messrohr aus Tantal verwendet, da Tantal eine hohen Säurebeständigkeit aufweist. Diese ist bedingt durch die Ausbildung einer schützenden Oxidschicht auf der Oberfläche von Tantal. Gleichzeitig ist Tantal ein Werkstoff von hoher mechanischer Beständigkeit.

Für eine dauerhafte mechanische Beständigkeit stellt bei Tantal jedoch die sogenannte Wasserstoffversprödung eine Herausforderung dar. Damit wird die Änderung der Sprödigkeit bezeichnet, die durch das Eindringen und die Einlagerung von Wasserstoff in einen Werkstoff verursacht wird. Wasserstoffversprödung tritt auf, wenn auf der Oberfläche eines Werkstoffs atomarer Wasserstoff entsteht, der schneller in den Werkstoff diffundiert, als er sieh an der Werkstoffoberfläche zu nicht-diffusionsfähigen H2- Molekülen zusammenfügt. In Folge kommt es zu wasserstoffbedingter Rissbildung bzw. Sprödbruch in dem Werkstoff.

Für den Fall eines Messrohrs aus Tantal, das in Kontakt mit einem sauren Medium ist, stellt die Wasserstoffversprödung insb. bei kleiner Material stärke, bspw. bei geringen Durchmessern und/oder Wanddicken des Messrohrs, ein besonders große Herausforderung dar. Untersuchungen der Anmelderin zeigen, dass sich in diesem Fall fast alle Ausfälle von Messrohren auf durch Wasserstoffversprödung induzierte Risse und/oder Sprödbruch zurückführen lassen.

In der Literatur sind unterschiedliche Ansätze beschrieben, um die Wasserstoffversprödung bei Tantal zu verhindern bzw. zumindest zu reduzieren. Eine Möglichkeit besteht darin, Tantal mit einem edleren Metall zu koppeln. Hierdurch kann die Anbindung von Wasserstoffionen (H+) an Tantal reduziert werden. Dieser Ansatz ist bspw. in dem Artikel „A Method for Prevention of Hydrogen Embrittlement of Tantalum in Aqueous Media“, CORROSION 1961 ;17(8):379t-385t diskutiert. Es wird beobachtet, dass es zum Verhindern der Wasserstoffversprödung ausreichend ist, eine vergleichsweise kleine Kontaktfläche des Tantals mit dem edleren Material herzustellen. Dieser Effekt ist unabhängig davon, ob reines Tantal oder wie in der Praxis Tantal mit einer Oxidschicht, vorliegt, siehe z.B. “Platinum Implantation into tantalum for protection against hydrogen embrittlement during corrosion”, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B, 2012, 272: 441-445.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Messrohr aus Tantal möglichst einfach als mechanisch beständig auszulegen.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Messrohr für ein Durchfluss-Messgerät und ein Verfahren zur Herstellung eines Messrohrs für ein Durchfluss-Messgerät.

Bezüglich des Messrohrs wird die Aufgabe gelöst durch ein Messrohr für ein Durchfluss- Messgerät, welches Durchfluss-Messgerät zur Bestimmung und/oder Überwachung einer Prozessgröße eines flüssigen Mediums ausgestaltet ist, wobei das flüssige Medium bei der Bestimmung und/oder Überwachung der Prozessgröße das Messrohr durchströmt, aufweisend:

Einen im Wesentlichen zylinderförmigen Messrohrabschnitt, der von einem flüssigen Medium durchströmbar ist, wobei der zylinderförmige Messrohrabschnitt zumindest an der Innenwandung aus Tantal besteht und der zylinderförmigen Messrohrabschnitt zwei sich gegenüberliegende endseitige Öffnungen aufweist, zum Ein- und Ausströmen des Mediums; Zumindest einen Einsatz, welcher im Wesentlichen aus einem Edelmetall besteht, wobei der Einsatz in eine der beiden endseitigen Öffnungen derart eingesetzt ist, dass die aus Tantal bestehende Innenwandung in unmittelbarem Kontakt mit dem Edelmetall steht.

Erfindungsgemäß wird also ein Einsatz bereitgestellt, der von der endseitigen Öffnung des zylinderförmigen Messrohrabschnitt her in den zylinderförmigen Messrohrabschnitt eingesetzt ist. Es besteht zumindest an einer der Öffnungen (d.h. an der ersten Öffnung zum Einströmen oder an der zweiten Öffnung zum Ausströmen) der unmittelbare Kontakt zwischen Tantal mit dem edleren Werkstoff bzw. dem Edelmetall. Durch den unmittelbaren Kontakt liegt eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden Werkstoffen vor, so dass diese elektrochemisch gekoppelt sind.

Im Rahmen dieser Anmeldung wird dabei durch den Begriff „Tantal“ sowohl das reine Element als auch das reine Element mit einer Zu-Iegierung unter 10 % Gewichtsprozent, sowie Tantal (mit oder ohne einer Zu-Iegierung) mit einer darauf angeordneten, dünnen Oxidschicht umfasst. Wie bereits vorstehend erwähnt liegt in der Praxis immer eine Oxidschicht vor.

Der große Vorteil der Lösung mit dem Einsatz aus dem Edelmetall ist darin zu sehen, dass mittels des Einsatzes sehr einfach das Tantal in Kontakt mit dem Edelmetall bringbar ist. Bspw. ist der Einsatz auch nachträglich bei einem bereits bestehenden Messrohr einsetzbar. Zur Verhinderung der Wasserstoffversprödung ist es dabei ausreichend, wenn der Kontakt zwischen dem Tantal und dem Edelmetall nur an einem Bereich der Innenwandung vorliegt.

In einer Ausgestaltung des Messrohrs weiten sich die erste Öffnung und die zweite Öffnung jeweils zu einer kreisringförmigen Stirnfläche auf, zum Anschluss des Messrohrs an einen Prozessanschluss. Die kreisringförmigen Stirnflächen sind bspw. durch an den zylinderförmigen Messrohrabschnitt angeschweißte Scheiben gebildet. Sie bilden daher bspw. einen Teil eines Rohrflansches, mit dem das Messrohr an der ersten Öffnung und an der zweiten Öffnung an jeweils einen Flansch eines Prozessanschlusses anschließbar ist.

„Im Wesentlichen aus einem Edelmetall besteht“ bedeutet im Rahmen der Erfindung, dass der Einsatz aus einem reinem Edelmetall oder einer Edelmetalllegierung ist, wobei der nicht-Edelmetallanteil weniger als 20% Gewichtsprozent beträgt. Selbstverständlich kann der Einsatz auch eine Legierung aus zwei unterschiedlichen Edelmetallen umfassen.

In einer Ausgestaltung des Messrohrs besteht der Einsatz aus einem hülsenförmigen Abschnitt und einem kreisringscheibenförmigen Abschnitt.

In einer Ausgestaltung des Messrohrs ragt der hülsenförmige Abschnitt des Einsatzes von der Öffnung her in den zylinderförmigen Messrohrabschnitts hinein und die Innenwandung des zylinderförmigen Messrohrabschnitts steht in unmittelbaren Kontakt mit der Außenwandung des hülsenförmige Abschnitts, wobei der kreisringscheibenförmige Abschnitt auf die kreisringförmige Stirnfläche der Öffnung gepresst ist. Dadurch, dass der der kreisringscheibenförmige Abschnitt auf die kreisringförmige Stirnfläche presst, wird der Einsatz an dem zylinderförmigen Messrohrabschnitt bzw. der Öffnung befestigt. In einer Ausgestaltung des Messrohrs ist der Einsatz einstückig und mittels eines Zugdruckumformens, insb. einem Bördeln, aus einem Blech geformt ist.

„Einstückig“ bedeutet im Rahmen dieser Anmeldung, dass der Einsatz aus einem Stück ist und als solches in den zylinderförmigen Messrohrabschnitt einsetzbar ist. Insbesondere ist der Einsatz mittels eines Bördelwerkzeugs geformt, also gebördelt.

Der Einsatz ist bspw. aus einer aus einem kreisringförmigen Blech, bspw. einer Scheibe mit einer Bohrung, oder einem hülsenförmigen Blech geformt. Die Material stärke oder Dicke des kreisringförmigen Blechs oder des hülsenförmigen Blechs beträgt bspw. weniger als 1 mm, insb. weniger als 0,6 mm.

In einer Ausgestaltung des Messrohrs ist das Edelmetall des Einsatzes ausgewählt ist aus der Gruppe der Platinmetalle. Als Platinmetalle wird die Gruppe der folgenden Metalle bezeichnet: Ruthenium (Ru),

Rhodium (Rh), Palladium (Pd), Osmium (Os), Iridium (Ir) und Platin (Pt). Insbesondere ist das Edelmetall Platin.

In einer Ausgestaltung des Messrohrs weist das Edelmetall des Einsatzes eine Vickershärte (VH) auf, die kleiner oder gleich 200 VH ist.

Derart weiche Edelmetalle sind sehr gut umformbar, so dass bspw. das Zugdruckumformen möglichst einfach ist. Ferner wird bei dem Pressen eines „weichen“ Einsatzes auf den zylinderförmigen Messrohrabschnitt besonders einfach eine mechanisch stabile und flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen Einsatz und zylinderförmigen Messrohrabschnitt erhalten. Die Härte des zylinderförmigen Messrohrabschnitts wird bspw. durch die Zu-Legierung und/oder eine Endbehandlung, bspw. ein Kaltverfestigen, bspw. Schmieden, beeinflusst.

In einer Ausgestaltung des Messrohrs ist der Einsatz auf die Öffnung mechanisch gepresst, wodurch zwischen dem zylinderförmigen Messrohrabschnitt und dem Einsatz eine mechanische, insb. unlösbare, Verbindung vorliegt.

Der Einsatz wird bspw. mit einem Walzwerkzeug in den zylinderförmigen Messrohrabschnitt gepresst. Das Walzwerkezug umfasst bspw. einen drehenden konischen Dorn, der mittels Rollen den Einsatz an die Innwandung des zylinderförmigen Messrohrabschnitte mit einer nach außen gerichteten Kraft drückt.

In einer Ausgestaltung des Messrohrs ist die mechanische Verbindung zwischen dem zylinderförmigen Messrohrabschnitt und dem Einsatz als eine flüssigkeitsdichte Verbindung ausgestaltet.

Die mechanische Verbindung ist also frei von zusätzlichen Dichtelementen und auch ohne diese flüssigkeitsdicht gegenüber einem flüssigen Medium ausgestaltet. Das flüssige Medium durchströmt das Messrohr bei einem bestimmungsgemäßen Gebrauch und für das Medium ist die vorstehend genannte Prozessgröße (der Durchfluss, die Viskosität und/oder die Dichte) mit dem Durchfluss-Messgerät bestimmbar.

In einer Ausgestaltung des Messrohrs weist der zylinderförmige Messrohrabschnitt des Messrohrs eine Wanddicke kleiner als 1 mm und einen Außendurchmesser kleiner als 25 mm auf. Das Problem der Wasserstoffversprödung tritt vor allem für derart dünne bzw. kleine Messrohre auf.

In einer Ausgestaltung des Messrohrs beträgt der hülsenförmige Abschnitt des Einsatzes, der in den zylinderförmigen Messrohrabschnitt hineinragt, in seiner Längsrichtung zumindest das 0,1 -fache, insb. zumindest das 0,15-fache eines Außendurchmessers des zylinderförmigen Messrohrabschnitts. Dadurch ist sichergestellt, dass der elektrisch leitende Kontakt zwischen dem Einsatz mit dem Edelmetall und dem zylinderförmigen Messrohrabschnitt an einer ausreichend großen Kontaktfläche vorliegt.

In einer Ausgestaltung des Messrohrs weist dieses zwei Einstätze auf, wobei in jede der beiden endseitigen Öffnungen ein Einsatz eingesetzt ist. Alle vorstehend genannten Ausgestaltungen, die im Zusammenhang mit dem zumindest einen Einsatz genannt sind, sind mutatis mutandis selbstverständlich auch Ausgestaltungen des zweiten Einsatzes, bei der Verwendung eines ersten Einsatzes an der ersten endseitigen Öffnung und eines zweiten Einsatzes an der zweiten endseitigen Öffnung. Die Erfindung betrifft ferner auch ein Durchfluss-Messgerät, das zur Bestimmung und/oder Überwachung einer Prozessgröße eines fluiden Mediums ausgestaltet ist, mit einem erfindungsgemäßen Messrohr, welche Messrohr in ein Gehäuse des Durchfluss- Messgeräts eingesetzt ist.

Bspw. handelt es sich um eines der vorstehend genannten Messgeräte, wie etwa ein Coriolis-Durchflussmessgerät. Für die Details der Funktionsweise eine Coriolis Durchfluss-Messgeräts sei wieder auf den eingangs genannten Stand der Technik verwiesen.

Bezüglich des Verfahrens wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Messrohrs, umfassend die Schritte:

Bereitstellen eines im Wesentlichen zylinderförmigen Messrohrabschnitts, der von einem flüssigen Medium durchströmbar ist und zumindest an einer Innenwandung aus Tantal beseht, wobei der zylinderförmigen

Messrohrabschnitt zwei sich gegenüberliegende, endseitige Öffnungen aufweist, zum Ein- und Ausströmen des Mediums, wobei sich die erste Öffnung und die zweite Öffnung jeweils zu einer kreisringförmigen Stirnfläche aufweiten, zur Verbindung des Messrohrs mit einem Prozessanschluss;

Bereitstellen zumindest eines Einsatzes, welcher Einsatz im Wesentlichen aus einem Edelmetall besteht;

Einsetzen des Einsatzes in eine der beiden endseitigen Öffnungen derart, dass die aus Tantal bestehende Innenwandung in unmittelbarem Kontakt mit dem Edelmetall steht;

Pressen des Einsatzes auf die Öffnung derart, dass eine mechanisch feste, insb. unlösbare, Verbindung zwischen dem Einsatz und dem im Wesentlichen zylinderförmigen Messrohrabschnitts gebildet wird. In einer Ausgestaltung des Verfahrens umfasst dieses den Schritt:

Zugdruckumformen, insb. Bördeln, einer Hülse oder einer Kreisscheibe aus einem Edelmetall, wodurch der Einsatz mit dem hülsenförmigen Abschnitt und dem kreisringscheibenförmigen Abschnitt geformt wird, und wobei das Zugdruckumformen vor dem Einsetzen des Einsatzes in zylinderförmigen Messrohrabschnitt erfolgt.

Der Einsatz wird also dadurch bereitgestellt, dass eine einstückiges Blech in einem Umformen geformt wird. In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird der Einsatz mittels eines Walzwerkzeug in den zylinderförmigen Messrohrabschnitt mechanisch gepresst, wodurch die mechanisch feste, insb. unlösbare und flüssigkeitsdichte, Verbindung zwischen dem Einsatz und dem zylinderförmigen Messrohrabschnitt erzeugt wird.

In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird vor dem Einsetzen des Einsatzes in den zylinderförmigen Messrohrabschnitt ein Kleber, insb. ein Epoxy-Kleber, auf den Einsatz aufgebracht, so dass der Einsatz vor dem Erzeugen der mechanisch festen, gepressten Verbindung mittels des Klebers an dem zylinderförmigen Messrohrabschnitt befestigt wird, und wobei der Kleber auf den Einsatz höchstens bereichsweise aufgebracht wird, so dass der Kleber höchstens auf einem Bereich zwischen dem kreisringscheibenförmige Abschnitts des Einsatzes und der kreisringförmigen Stirnfläche der Öffnung vorliegt.

Insbesondere sollte maximal 20% der Kontaktfläche zwischen dem Einsatz und dem zylinderförmigen Messrohrabschnitt mit Kleber bedeckt sein.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Gleiche Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen; wenn es die Übersichtlichkeit erfordert oder es anderweitig sinnvoll erscheint, wird auf bereits erwähnte Bezugszeichen in nachfolgenden Figuren verzichtet.

Es zeigen:

Fig. 1 : Eine Explosionsdarstellung einer Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Messrohrs;

Fig. 2a, 2b: Perspektivische Ansichten einer Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Messrohrs in einem Gehäuses eines Durchfluss-Messgeräts;

Fig. 3a-e: Perspektivische Ansichten von Ausgestaltungen des Einsatzes eines erfindungsgemäßen Messrohrs;

Fig. 4: Eine perspektivische Ansicht bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Messrohrs.

Fig 1 zeigt die Bestandteile einer Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Messrohrs 1. Dieses umfasst einen zylinderförmigen Messrohrabschnitt 2, der zumindest an seiner Innenwandung aus Tantal (bzw. Tantal mit einer dünnen Oxidschicht) besteht, mit zwei Öffnungen 21 ,22 zum Einströmen und Ausströmen eines flüssigen Mediums. Die Öffnungen 21 ,22 weiten sich zu kreisringförmigen Stirnflächen SF auf, zum Anschluss des Messrohrs 1 an einem Prozessanschluss, etwa mittels eines Rohrflanschs.

Der zylinderförmige Messrohrabschnitt 2 des Messrohrs 1 weist einen Außendurchmesser AD kleiner als 25mm und eine Wanddicke kleiner als 1 mm auf. Für derartig kleine und dünne Messrohre 1 hat sich in Untersuchungen der Anmelderin durch Wasserstoffversprödung induzierter Sprödbruch als problematisch herausgestellt.

Erfindungsgemäß wird dem begegnet, in dem in zumindest eine der Öffnungen 21 ,22 ein Einsatz 3 eingesetzt ist, wobei in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel in beide Öffnungen 21 ,22 jeweils ein Einsatz 3,3a eingesetzt ist. Der Einsatz 3 ist im Wesentlichen aus einem Edelmetall EM und ragt in den Bereich des zylinderförmigen Messrohrabschnitt 2, welcher Bereich bei einem Messbetrieb von einem Medium durch strömt wird, hinein. Die Aussenwandung AWdes Einsatzes 3 steht daher in unmittelbaren Kontakt mit der Innenwandung IWd.h. dem Tantal des zylinderförmigen Messrohrabschnitts 2, welches einem ggf. sauren und damit die Wasserstoffversprödung befördernden Medium ausgesetzt ist.

Das Hineinragen wird dadurch bewerkstelligt, dass der Einsatz 3 einen hülsenförmigen Abschnitt 31 und einen kreisringscheibenförmiger Abschnitt 32 aufweist. Der hülsenförmiger Abschnitt 31 beträgt in seiner Längsrichtung LR zumindest das 0,1-fache des Aussendurchmessers AD des zylinderförmigen Messrohrabschnitts 2 bzw. des Messrohrs 1.

Das Messrohr 1 mit dem zylinderförmigen Messrohrabschnitt 2 und dem zumindest einen Einsatz 3 ist in ein Gehäuse 5 eines Durchfluss-Messgeräts 4 einbaubar bzw. eingebaut, siehe Fig. 2a, 2b.

Der große Vorteil des erfindungsgemäßen Einsatzes 3 ist, dass der Einsatz 3 von der zu dem Rohrflansch führenden Öffnung 21 her in den zylinderförmigen Messrohrabschnitt 2 problemlos einsetzbar ist. Damit ist es sehr einfach, für ein Durchfluss-Messgerät 4 durch Einsetzen des Einsatzes 3 in den zylinderförmigen Messrohrabschnitt 2 das Tantal an der Innenwandung IW des Messrohrs 1 mit dem Edelmetall EM zu koppeln und dadurch die Wasserstoffversprödung zu reduzieren.

Insbesondere lässt sich auch für ein bereits bestehendes und in ein Gehäuse 5 eines Durchfluss-Messgerät 4 bereits eingebautes Messrohr ohne erfindungsgemäßen Einsatz dessen mechanische Langzeitstabilität durch ein nachträgliches Einsetzen eines Einsatzes erhöhen, siehe Fig. 2b. Bevorzugt wird die in Fig. 1 gezeigte Form des Einsatzes 3 nur durch ein Umformen erhalten, bspw. einem Bördeln. Dies ist in Fig. 3a bis 3e näher dargestellt. Der Einsatz 3, bestehend aus dem hülsenförmigen Abschnitt 31 und dem kreisringscheibenförmigen Abschnitt 32, wird bspw. in einer ersten Ausgestaltung dadurch erhalten, dass ein Blech 8 aus einem Edelmetall EM, hier Platin, mit der Form einer Kreis(ring)scheibe 10 (Fig. 3a) mittels eines Bördelwerkzeugs 7, siehe Fig. 3b, geformt wird. Durch das Zug- bzw. Druckumformen beim Bördeln wird die in Fig. 3c gezeigte Form des Einsatzes 3 erhalten.

Alternativ kann selbstverständlich das Blechs 8 auch in Form einer Hülse 9 als Ausgangsform bereitgestellt werden, Fig. 3d, um aus der Hülse 9 den Einsatz 3 mit dem kreisringscheibenförmigen Abschnitt 32 und dem hülsenförmigen Abschnitt 31 zu formen, siehe Fig. 3e.

In jedem Fall ist durch die Verwendung eines dünnen Blechs 8 in einer Standardform wie einer Kreisscheibe 10 oder einer Hülse 9 als Ausgangsform bei der Herstellung des Einsatzes 3 eine sehr kostengünstige Lösung zur Herstellung eines Einsatz 3 eines erfindungsgemäßen Messrohrs 1 gegeben.

Bevorzugt wird ein weiches Blech 8 mit einer Vickershärte kleiner oder gleich 200 HV bereitgestellt, um daraus den einstückigen Einsatz 3 in einem Umformen zu erhalten.

Dies bietet zum einen den Vorteil, dass sich das Umformen als einfach gestaltet bzw. dabei kaum Materialspannungen in den Einsatz 3 eingebracht werden.

Zum anderen kann bei einem derart weichen Platin-Blech 8 auch sehr einfach eine flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen dem Einsatz 3 und dem zylinderförmigen Messrohrabschnitt 2 erhalten werden, siehe Fig. 4.

Zum mechanischen Verbinden des zylinderförmigen Messrohrabschnitt 2 mit dem Einsatz 3 werden folgende Schritte durchgeführt:

Einsetzen des Einsatzes 3 in den zylinderförmigen Messrohrabschnitt 2; Anschließendes Pressen eines Walzwerkzeug 6 von der Öffnung 21 her auf den Einsatz 3, wodurch eine mechanische und flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen dem Einsatz 3 und dem zylinderförmigen Messrohrabschnitt 2 hergestellt wird.

Durch das Herstellen der mechanischen Verbindung stehen das Tantal der Innenwandung IW des zylinderförmigen Messrohrabschnitts 2 mit dem Platin der Aussenwandung AW des Einsatzes 3 unmittelbar in einem elektrisch leitenden Kontakt miteinander. Die Abdichtung der flüssigkeitsdichten Verbindung erfolgt über die Walzstelle und das Verpressen des weichen Pt-Einsatzes 3, ohne dass ein zusätzliches Dichtelement zwischen dem Einsatz 3 und dem zylinderförmigen Messrohrabschnitt 2 zu der Abdichtung deren Verbindung bereitgestellt werden muss. Zur Besserung Platzierung und Fixierung des Einsatzes 3 in dem zylinderförmiger

Messrohrabschnitt 2 kann ggf. noch ein Kleber 11 verwendet werden, bspw. ein Epoxy- Kleberwie etwa ein 2 K-Epoxy- Kleber. Der Kleberwird vor dem Einsetzen des Einsatzes 3 und dem Verpressen des Einsatzes 3 mit dem zylinderförmiger Messrohrabschnitt 2 auf den Einsatz 3 aufgebracht.

Der Kleber 11 wird insbesondere höchstens bereichsweise auf den kreisringscheibenförmiger Abschnitt 32 des Einsatzes 3 aufgebracht, bspw. nur an einem an dem Aussendurchmesser angrenzenden Randbereich, siehe Fig. 4. Der Kleber nimmt bspw. weniger als 20% einer Kontaktfläche zwischen dem Einsatz 3 und dem zylinderförmigen Messrohrabschnitt 2 ein. Dadurch wird bei dem Anschließenden

Verpressen eine flüssigkeitsdichte, gepresste mechanische Verbindung erhalten, bei der ausreichend Tantal in unmittelbaren Kontakt mit Platin steht, um die Wasserstoffversprödung zu reduzieren. Bevorzugt wird zumindest 1% der ansonsten mit dem Medium in Kontakt stehenden Innenwandung IW aus Tantal mit dem Edelmetall EM (hier: Platin) in Kontakt gebracht. Bei der Verwendung von zwei Einsätzen 3,3a an beiden Öffnungen 21 ,22 zum Einström- und Ausströmen steht in dem hier gezeigten Fall zumindest eine Kontaktfläche zwischen Tantal und Platin von 180mm ^A 2 zur Verfügung.

Bezugszeichen und Symbole

1 Messrohr

2 zylinderförmiger Messrohrabschnitt 21 erste Öffnung

22 zweite Öffnung

3 Einsatz

3a Einsatz

31 hülsenförmiger Abschnitt 32 kreisringscheibenförmiger Abschnitt

4 Durchfluss-Messgerät

5 Gehäuse

6 Walzwerkzeug 7 Bördelwerkzeug 8 Blech

9 Hülse

10 Kreisscheibe 11 Kleber

IW Innenwandung

EM Edelmetall

SF Stirnfläche

AW Außenwandung VH Vickers härte WD Wanddicke AD Außendurchmesser LR Längsrichtung