Beschreibung Magnetisch-induktiver Meßaufnehmer

[0001] Die Erfindung betrifft einen magnetisch-induktiven Meßaufnehmer mit einem von einem zu messenden, elektrisch leitfähigen Fluid durchströmten Meßrohr.

[0002] Mittels Durchflußmeßgeräten mit einem magnetisch-induktiven Meßaufnehmer läßt sich bekanntlich der Volumendurchfluß eines elektrisch leitfähigen Fluids messen, das ein Meßrohr dieses Meßaufnehmers in einer Strömungsrichtung durchströmt. Hierzu wird am Meßaufnehmer mittels einer an eine Erreger-Elektronik des Durchflußmeßgeräts elektrisch angeschlossenen Magnetkreisanordnung ein Magnetfeld von möglichst hoher Dichte erzeugt, das das Fluid innerhalb eines Meßvolumens zumindest abschnittsweise senkrecht zur Strömungsrichtung durchsetzt und das sich im wesentlichen außerhalb des Fluids schließt. Das Meßrohr besteht daher üblicherweise aus nicht- ferromagnetischem Material, damit das Magnetfeld beim Messen nicht ungünstig beeinflußt wird. Infolge der Bewegung der freien Ladungsträger des Fluids im Magnetfeld wird nach dem magneto-hydrodynamischen Prinzip im Meßvolumen ein elektrisches Feld erzeugt, das senkrecht zum Magnetfeld und senkrecht zur Strömungsrichtung des Fluids verläuft. Mittels zumindest zweier in Richtung des elektrischen Feldes voneinander beabstandet angeordneter Meßelektroden und mittels einer an diese angeschlossenen Auswerte-Elektronik des Durchflußmeßgeräts ist somit eine im Fluid induzierte elektrische Spannung messbar. Diese Spannung ist ein Maß für den Volumendurchfluß. Der Meßaufnehmer ist so aufgebaut, daß sich das induzierte elektrische Feld außerhalb des Fluids praktisch ausschließlich über die an die Meßelektroden angeschlossene Auswerte-Elektronik schließt. Zum Abgreifen der induzierten Spannung können beispielsweise das Fluid berührende, galvanische oder das Fluid nicht berührende, kapazitive Meßelektroden dienen.

[0003] Aufgrund der geforderten hohen mechanischen Stabilität für solche Meßrohre, bestehen diese bevorzugt aus einem äußeren, insb. metallischen, Trägerrohr von vorgebbarer Festigkeit und Weite, das innen mit einem elektrisch nicht leitenden Isoliermaterial von vorgebbarer Dicke, dem so genannten Liner, beschichtet ist. Beispielsweise sind in der WO-A 05/057141, WO-A 04/072590, US-A 2005/0000300, der US-B 65 95 069, der US-A 52 80 727, der US-A 46 79 442, der US-A 42 53 340, der US-A 32 13 685 oder der JP-Y 53 - 51 181 jeweils magnetisch-induktive Meßaufnehmer beschrieben, die jeweils ein in eine Rohrleitung druckdicht

einfügbares, ein einlaßseitiges erstes Ende und ein auslaßseitiges zweites Ende aufweisendes Meßrohr mit einem zumeist nicht-ferromagnetischen Trägerrohr als eine äußere Umhüllung des Meßrohrs, und einem in einem Lumen des Trägerrohrs untergebrachten, aus einem Isoliermaterial bestehenden rohrförmigen Liner zum Führen eines strömenden und vom Trägerrohr isolierten Fluids umfassen. Der Liner dient der chemischen Isolierung des Trägerrohrs vom Fluid. Bei Trägerrohren von hoher elektrischer Leitfähigkeit, insb. bei metallischen Trägerrohren, dient der Liner außerdem als elektrische Isolierung zwischen dem Trägerrohr und dem Fluid, die ein Kurzschließen des elektrischen Feldes über das Trägerrohr verhindert. Durch eine entsprechende Auslegung des Trägerrohrs ist somit eine Anpassung der Festigkeit des Meßrohrs an die im jeweiligen Einsatzfall vorliegenden mechanischen Beanspruchungen realisierbar, während mittels des Liners eine Anpassung des Meßrohr an die für den jeweiligen Einsatzfall geltenden chemischen, insb. hygienischen, Anforderungen realisierbar ist. Zur Fertigung des Liners werden oftmals Injection-Molding- oder Transfer- Molding-Verfahren angewendet. Es ist jedoch auch üblich, einen vollständig vorgefertigten Liner in das Trägerrohr einzusetzen. So ist in der JP-A 59-137 822 ein Verfahren gezeigt, bei dem der Liner durch Aufweichen Kunststoff-Folie gebildet wird. In den zumeist aus einem thermo- oder duroplastischen Kunststoff bestehenden Liner wird zu dessen Stabilisierung, wie beispielsweise auch in der EP-A 36 513, der EP-A 581 017, der JP-Y 53-51 181, der JP-A 59-137 822, der US-B 65 95 069, der US-A 56 64 315, der US-A 52 80 727 oder der US-A 43 29 879 gezeigt, üblicherweise offenporigen, insb. metallischen, Stützkörper eingebettet. Die Stützkörper sind jeweils im Lumen des Meßrohrs und mit diesem fluchtend untergebracht und vom Isoliermaterial zumindest auf der Fluid berührenden Innenseite vollständig umschlossen.

[0004] Vornehmlich der in der US-A 42 53 340 oder in der WO-A 05/057141 gezeigte

Durchflußmesser umfaßt weiters einen Trägerrahmen zum Haltern des Meßrohrs und zum Haltern eines mit dem Meßaufnehmer mechanisch verbundenen Elektronik- Gehäuses, das dazu dient, die eingangs erwähnte Erreger- und Auswerte-Elektroniken nahe am Meßaufnehmer und vor Umwelteinflüssen weitgehend geschützt unterzubringen. Meßrohr und Trägerrahmen sind dabei lediglich einlaßseitig und auslaßseitig jeweils entlang eines vergleichsweise schmalen Verbindungsbereichs aneinander fixiert. Durchflußmeßgeräte der in der US-A 42 53 340 gezeigten Art zeichnen sich u.a. dadurch aus, daß sie sehr kompakt aufgebaut werden können.

[0005] Zum Führen und Einkoppeln des Magnetfeldes in das Meßvolumen umfaßt die

Magnetkreisanordnung üblicherweise zwei Spulenkerne aus magnetisch leitfähigem Material, die entlang eines Umfangs des Meßrohrs insb. diametral, voneinander beabstandet und mit jeweils einer freien endseitigen Stirnfläche, insb. spiegelbildlich, zueinander angeordnet sind. In die Spulenkerne wird mittels einer an die Erreger- Elektronik angeschlossener Spulenanordnung das Magnetfeld so eingekoppelt, daß es das zwischen beiden Stirnflächen hindurchströmende Fluid wenigstens abschnittsweise senkrecht zur Strömungsrichtung durchsetzt. An seinem von der Stirnfläche distalen Ende ist jeder der Spulenkerne üblicherweise zusätzlich mit wenigstens einem, ein- oder mehrstückigen, separaten Rückschluß gebenden Feldleit-Element aus magnetisch leitfähigem Material magnetisch gekoppelt. Das Feldleit-Element verläuft peripher zum Meßrohr und führt so das Magnetfeld um das Meßrohr außen herum. Im Falle eines einstückigen umlaufenden Rückschluß-Elements kann dieses dabei beispielsweise jeweils mittels Schraub- und£>der, wie in der WO-A 04/072590 vorgeschlagen, mittels Klemmverbindungen mit dem jeweiligen Spulenkern-Ende verbunden sein.

[0006] Als nachteilig eines solchen Aufbaus ist einerseits die vergleichsweise hohe Anzahl an Einzelteilen für einen einzelnen Meßaufnehmer anzusehen, die zu Lasten einer möglichst kurze Montagezeit bei gleichzeitiger geforderter hoher Produktqualität geht. Anderseits ist es bei Meßaufnehmern der beschriebenen Art von besonderem Interesse, die Feldspulen nicht nur beim Zusammenbau des Meßaufnehmers präzise zu positionieren, sondern auch sicher zu stellen zu, daß deren montierte Position zur Wahrung der Meßgenauigkeit über die gesamte Betriebszeit des jeweiligen Meßaufnehmers in sehr engen Grenzen möglichst unverändert bleibt. Dies ist jedoch bei Verwendung von als separate Einzelteilen ausgebildeten Spulenkernen und ggf. auch gleichermaßen separaten Polschuhen nicht ohne weiteres gegeben oder nur mit erheblichem Material- und Montageaufwand sicherzustellen, beispielsweise mittels spezieller Anschläge oder anderen zusätzlichen Arretiervorrichtungen für die Feldspulen, Spulenkerne, und£>der Polschuhe.

[0007] Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, Meßaufnehmer der beschriebenen Art dahingehend zu verbessern, daß die zu deren Fertigung erforderlichen Einzelteile im Vergleich zu herkömmlichen magnetisch-induktiven Meßaufnehmern reduziert werden können. Darüberhinaus soll im besonderen auch das Magnetfeld-System möglichst einfach zu montieren und zudem von hoher Langzeitstabilität sein.

[0008] Zur Lösung der Aufgabe besteht die Erfindung in einem magnetisch-induktiver Meßaufnehmer für ein in einer Rohrleitung strömendes Fluid, der ein Meßrohr zum

Führen des Fluids, eine Meßelektroden- Anordnung zum Erfassen von im strömenden Fluid erzeugten elektrischen Spannungen, sowie ein am Meßrohr angebrachtes Magnetfeld-System zum Erzeugen eines das Meßrohr sowie darin geführtes Fluid im Betrieb zumindest teilweise durchdringenden Magnetfelds umfaßt, wobei das Magnetfeld-System wenigstens eine im Betrieb zumindest zeitweise von einem elektrischen Erregerstrom durchflossene Feldspule aufweist. Der erfindungsgemäße Meßaufnehmer umfaßt des weiteren eine dem Haltern der wenigstens einen Feldspule außen am Meßrohr dienende Spulenhalterung, wobei Meßrohr und Spulenhalterung fügestellenfrei miteinander verbunden sind, so daß die Spulenhalterung als integraler Bestandteil des Meßrohrs ausgebildet ist.

[0009] Nach einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die

Spulenhalterung aus einem magnetisch leitfähigen Material besteht. Gemäß einer Weiterbildung ist die Spulenhalterung dabei als ein das Magnetfeld führender Spulenkern der Feldspule ausgebildet.

[0010] Nach einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die

Spulenhalterung wenigstens einen Wirbelströme verringernden oder vermeidenden Luftspalt aufweist. Nach einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung der Erfindung ist der wenigstens eine in der Spulenhalterung vorgesehene Luftspalt so ausgebildet, daß er im wesentlichen senkrecht zu einer Längsachse des Meßrohrs verläuft. Nach einer anderen Weiterbildung dieser Ausgestaltung der Erfindung weist die Spulenhalterung eine Vielzahl Wirbelströme verringernder oder vermeidender, insb. zueinander im wesentlichen parallel verlaufender, Luftspalte auf. Die Luftspalte können beispielsweise dabei als zueinander im wesentlichen koaxiale Ringspalte ausgebildet sein.

[0011] Nach einer dritten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die wenigstens eine Spulenhalterung mittels einer Vielzahl von mit dem Meßrohr verbundenen, insb. stab-, hülsen- oder lamellenförmigen, Fortsätzen gebildet ist. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung können die Spulenhalterung bildende Fortsätze unter Bildung von, insb. als Luftspalte ausgebildeten, Zwischenräumen seitlich voneinander beabstandet sein.

[0012] Nach einer ersten Weiterbildung der Erfindung weist der Meßaufnehmer in einem übergangsbereich zwischen Spulenhalterung und Meßrohr ferner einen das Magnetfeld fokussierenden Polschuh auf. Dieser ist gemäß einer vierten Ausgestaltung der Erfindung mittels einer, insb. außen im übergangsbereich vorgesehenen, lokalen Verdickung der Meßrohrwand gebildet. Alternativ oder in Ergänzung dazuist der Polschuhe gemäß einer fünften Ausgestaltung der Erfindung mittels einer, insb. außen

im übergangsbereich vorgesehenen, lokalen Vertiefung der Meßrohrwand gebildet ist.

[0013] Nach einer zweiten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das

Magnetfeld-System weiters wenigstens ein das Magnetfeld außen um das Meßrohr herumführendes, in sich geschlossenes Feldleitelement umfaßt. Gemäß einer Ausgestaltung dieser Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die wenigstens eine Spulenhalterung auch mit dem wenigstens einen Feldleitelement fügestellenfrei verbunden ist.

[0014] Nach einer dritten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Meßrohr an einem einlaßseitigen Ende ein erster Flansch und an einem auslaßseitigen Ende einen zweiten Flansch aufweist. Gemäß einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung der Erfindung ist jeder der beiden Flansche ebenfalls fügestellenfrei mit dem Meßrohr verbunden.

[0015] Nach einer vierten Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß das Magnetfeld-System zwei im Betrieb zumindest zeitweise von einem elektrischen Erregerstrom durchflossene, insb. im wesentlichen baugleiche, Feldspulen aufweist. Daher umfaßt der Meßaufnehmer gemäß einer fünften Weiterbildung der Erfindung eine dem Haltern einer ersten Feldspule des Magnetfeld-Systems außen am Meßrohr dienende erste Spulenhalterung sowie eine dem Haltern einer zweiten Feldspule des Magnetfeld-Systems außen am Meßrohr dienende zweite Spulenhalterung. Dabei ist gemäß einer sechsten Ausgestaltung der Erfindung jede der beiden, insb. im wesentlichen baugleichen, Spulenhalterungen als integraler Bestandteil des Meßrohrs ausgebildet und jeweils fügestellenfrei mit dem Meßrohr verbunden.

[0016] Nach einer sechsten Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß das Meßrohr ein, insb. metallisches, Trägerrohr umfaßt, das außen die Spulenhalterung trägt. Dieses ist gemäß einer siebenten Ausgestaltung der Erfindung innen mit einem Liner aus elektrisch isolierendem Material, insb. einem Kunststoff, ausgekleidet. Zudem ist hierbei nach einer achten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Trägerrohr und£>der die Spulenhalterung aus einem gegossenen Metall, insb. einem Gußeisen, bestehen und£>der daß das Trägerrohr und£>der die Spulenhalterung aus einem gesinterten Metall bestehen und£>der daß Trägerrohr und Spulenhalterung aus dem gleichen, insb. magnetisch leitfähigem, Material bestehen. In einer neunten Ausgestaltung der Erfindung ist hierbei ferner vorgesehen, daß das Trägerrohr an einem einlaßseitigen Ende ein erster Flansch und an einem auslaßseitigen Ende einen zweiten Flansch aufweist. Jeder der beiden Flansche kann wiederum fügestellenfrei mit dem Trägerrohr verbunden sein und£>der aus dem gleichen Material bestehen wie

das Trägerohr.

[0017] Ein Grundgedanke der Erfindung besteht darin, ein montagefreundliches, insb. schnell als auch gleichermaßen präzise montierbares, Magnetfeld-System für magnetisch-induktive Meßaufnehmer dadurch zu schaffen, daß am eigentlichen Meßrohr entsprechende Spulenhalterungen angebracht sind, die bereits bei der Formung des Meßrohrs oder des ggf. verwendeten Trägerrohrs - beispielsweise durch Guß oder Sintern - als ein integraler Bestandteil davon mit angelegt worden sind. Gegebenfalls kann dieser Gedanke dadurch in vorteilhafter Weise weiterentwickelt werden, daß gleichermaßen auch das wenigstens eine Feldleitelement fügestellenfrei mit der wenigstens einen Spulenhalterung verbunden und insoweit als ein integraler Bestandteil davon ausgebildet ist.

[0018] Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das Magnetfeldsystem verglichen mit denen herkömmlicher Meßaufnehmer der beschriebenen Art einerseits aufgrund der Verringerung der Anzahl der Einzelkomponenten einfacher zu montieren ist. Zudem werden infolge der Verringerung der Fügestellen beim Magnetfeld-System des erfindungsgemäßen Meßaufnehmers insgesamt potentielle Auskoppelstellen magnetischen Streufeldern reduziert. Somit kann auf vergleichsweise einfache Art ein weitgehend verlustarmes und insoweit sehr effizientes Magnetfeld-System realisiert werden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist ferner darin zu sehen, daß aufgrund der nunmehr sehr weitgehenden Automatisierung der Fertigung des Magnetfeld-Systems einzelne Exemplare innerhalb eines Fertigungsloses wie auch praktisch über die Produktelinie in geringeren Toleranzbereichen streuen. Gleichermaßen können somit auch zeitliche Varianzen des Magnetfeld-Systems, insb. aufgrund von geringfügigem Verrutschen der Feldspulen und£>der der Rückschluß gebenden Feldleit-Elemente, und damit einher gehende Schwankungen in der Meßgenauigkeit in erheblichem Maße verringert werden.

[0019] Die Erfindung und vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachfolgend anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert. Die selben oder gleichartigen Teile sind dabei jeweils mit den selben Bezugszeichen versehen. Falls es die übersichtlichkeit jedoch erfordert, sind Bezugszeichen in nachfolgenden Figuren durchaus auch weggelassen.

[0020] Fig. la,b zeigen schematisch einen magnetisch-induktiven Meßaufnehmer

[0021] und c in einer perspektivischen, teilweise auch geschnitten oder explodierten Seitenansicht,

[0022] Fig. 2a, b, zeigen schematisch ein Meßrohr und daran vorgesehene

[0023] c, und d Spulenhalterungen für einen Meßaufnehmer gemäß den Fig. Ia, b, c,

[0024] Fig. 3 zeigt schematisch eine weitere Variante eines

[0025] magnetisch-induktiven Meßaufnehmers in einer perspektivischen, Seitenansicht, und

[0026] Fig. 4a, b, zeigen schematisch eine Ausgestaltung eines Wicklungskörpers einer für einen magnetisch-induktiven Meßaufnehmer vorgesehenen Feldspule.

[0027] Die Fig. Ia, b, c zeigen schematisch einen dem Messen eines in einer Rohrleitung strömenden Fluids dienenden magnetisch-induktiven Meßaufnehmer. Der Meßaufnehmer kann beispielsweise als ein Primärwandler In-Line-Meßgeräts zur Durchflußmessung und£>der zur Leitfähigkeitsmessung verwendet werden. Der Meßaufnehmer umfaßt ein zumindest teilweise in einem Aufnehmergehäuse 100 untergebrachtes Meßrohr 1 von vorgebbarer Form und Größe zum Führen des zu messenden Fluids, eine am Meßrohr 1 angeordnetes Magnetfeldsystem 2 zum Erzeugen und Führen eines für die Messung erforderlichen, das im Meßrohr geführte Fluid abschnittsweise durchsetzenden Magnetfeldes sowie eine ebenfalls am Meßrohr 1 angeordnete Meßelektrodenanordnung 3 zum Messen einer im Fluid induzierten Spannung. In vorteilhafter Weise ist das Magnetfeldsystem dabei so ausgebildet, daß das damit erzeugte Magnetfeld das innerhalb des Meßrohrs befindliche Fluid zumindest abschnittsweise senkrecht zu dessen Strömungsrichtung durchsetzt. Zum druckdichten Einfügen in die vom Fluid durchströmbare Rohrleitung weist das Meßrohr 1 - von dem eine Ausgestaltung in verschiedenen Seitenansichten in den Fig. 2a, b, c und d gezeigte ist - im hier gezeigten Ausführungsbeispiel ferner an einem ersten Meßrohrende einen ersten Flansch 4 und an einem zweiten Meßrohrende einen zweiten Flansch 5 auf.

[0028] Zum Abgreifen von im strömenden Fluid induzierten Spannungen umfaßt die

Elektrodenanordnung 3 zwei - hier stabförmige galvanische - Meßelektroden 31, 32. Die Meßelektroden 31, 32 weisen hier, wie in Fig. 2c und d schematisch dargestellt, jeweils einen das Fluid im Betrieb kontaktierenden Meßelektroden- Kopf für das Abgreifen der eingangs erwähnten induzierte Spannung sowie einem Meßelektroden- Schaft auf, der dem Anschließen der Sensoranordnung an eine - hier nicht dargestellte - Auswerte-Elektronik des erwähnten In-Line-Meßgeräts dient. Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel liegen die beiden Meßelektroden, wie aus der Zusammenschau der Fig. 2a, b, c, d ersichtlich, einander diametral gegenüber. Selbstverständlich können sie aber auch, falls erforderlich, insb. bei Verwendung von mehr als zwei Meßelektroden, am Meßrohr 1 so voneinander beabstandet angeordnet werden, daß sie sich nicht diametral gegenüberliegen. Dies kann z.B. dann der Fall sein, wenn

zusätzliche Meßelektroden für Referenzpotentiale oder bei waagerechter Einbaulage des Meßrohrs 1 Meßelektroden zur überwachung eines Mindestfüllstandes des Fluids im Meßrohr 1 vorgesehen sind. Anstelle der hier gezeigten galvanischen Meßelektroden 31, 32 können im übrigen aber auch kapazitive Meßelektroden verwendet werden.

[0029] Zum Erzeugen des erforderlichen Magnetfelds weist der Meßaufnehmer des weiteren ein am Meßrohr 1 angebrachtes Magnetfeld-System 2 mit wenigstens einer Feldspule 21 auf. Zumindest im Meßbetrieb ist die wenigstens eine Feldspule 21 mit einer - hier nicht gezeigten - Erreger-Elektronik des In-Line-Meßgeräts verbunden und zumindest zeitweise von einem von davon gespeisten Erregerstrom durchflössen. Als Erreger-Elektronik können im übrigen die dem Fachmann bekannten oder im Stand der Technik beschriebenen Schaltungsanordnungen verwendet werden. Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die wenigstens eine, wie sich aus der Zusammenschau von Fig. Ib und Ic ohne weiteres ergibt, hier im wesentlichen zylindrische, Feldspule mittels wenigstens eines auf einen im wesentlichen hülsenartigen, insb. rohrförmigen, Wicklungskörper 211 aufgewickelten Spulendrahts gebildet. Falls erforderlich, kann dieser in den entsprechenden, insb. elektrisch isolierend ausgebildeten, Wicklungskörper auch zumindest teilweise eingebettet sein. Um zumindest innerhalb eines vorgegebenen Meßrohrbereichs ein im wesentlichen rotationssymmetrische Magnetfeld erzeugen zu können, umfaßt das Magnetfeldsystem 2 im hier gezeigten Ausführungsbeispiel allerdings zwei Feldspulen 21, 22, die einander im wesentlichen diametral gegenüberliegen und im Betrieb jeweils zumindest zeitweise von einem, beispielsweise demselben, elektrischen Erregerstrom durchflössen sind. Eine jede der zwei insb. im wesentlichen baugleichen, Feldspulen 21, 22 ist, wie auch aus Fig. Ic ersichtlich, jeweils mittels eines - hier im wesentlichen hülsenartigen oder zylindrischen - Wicklungskörpers 211, 221 gebildet, auf den jeweils ein entsprechender Spulendraht aufgewickelt ist.

[0030] Zum Haltern der wenigstens einen Feldspule 21 außen am Meßrohr 1 weist der Meßaufnehmer, wie u.a. aus den Fig, Ic ersichtlich, ferner eine außen am Meßrohr angeordnete, sich durch eine - hier mittels des hülsenförmigen Wicklungskörpers 211 gebildete - Zentralöffnung der Feldspule 21 hindurch erstreckende - hier im wesentlichen zylindrisch geformte - Spulenhalterung 23 auf, die insoweit auch als Komponente des Magnetsystems angesehen werden kann. Wie aus der Zusammenschau der Fig. Ib und c ersichtlich, wird die Feldspule 21 auf die Spulenhalterung 23 entsprechend aufgeschoben oder aufgesteckt, so daß letztere im

Betrieb von den innerhalb der Feldspule 21 im wesentlichen parallel verlaufenden Feldlinien des Magnetfelds durchflutet ist. Infolgedessen, daß Meßrohr 1 und Spulenhalterung 23 in der vorgenannten Weise miteinander verbunden sind, tritt das Magnetfeld dabei über eine dem zu messenden Fluid zugewandte Innenfläche des Meßrohrs aus dem Magnetsystems heraus und koppelt schließlich in das vorbeiströmende Fluid entsprechend ein. In vorteilhafter Weise kann daher die Spulenhalterung 23 selbst auch als ein das Magnetfeld leitender und insoweit die Induktivität der Feldspule 21 erhöhender Spulenkern für die Feldspule 21 ausgebildet sein. Dafür besteht die Spulenhalterung 23 gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung aus einem magnetisch leitfähigen Material mit einer relativen Permeabilität von wesentlich größer als eins, insb. größer als 10. Ferner ist vorgesehen, daß auch das Meßrohr 1 zumindest anteilig aus einem magnetisch leitfähigen Material besteht.

[0031] Das Magnetfeldsystem 2 umfaßt des weiteren wenigstens ein aus magnetisch leitfähigem Material bestehendes, mit der wenigstens eine Feldspule 21 möglichst verlustarm magnetisch gekoppeltes Feldleit-Element 25 zum Führen des Magnetfelds außerhalb des Meßrohrs. Dafür kann das magnetischen Rückschluß gebende Feldleit- Element 25 als in sich geschlossenes Band und£>der im wesentlichen ringförmig ausgebildet sein. Zudem kann das wenigstens eine Feldleit-Element beispielsweise als ein einziges einstückiges Stanz- oder Stanz-/ Biegeteil aus Trafo- oder Dynamoblech hergestellt sein. Alternativ dazu kann wenigstens eine Feldleit-Element aber auch als ein einstückiges Gußteil ausgebildet sein.

[0032] In dem in den Fig. Ia - c gezeigten Ausführungsbeispiel ist das beispielsweise aus ferro^nagnetischem Metall bestehende wenigstens eine Feldleit-Element 25 mittels eines peripher zum Meßrohr 1 verlaufenden, insb. koaxial zum Meßrohr angeordneten und£>der einstückigen, Blechrings gebildet, der die Spulenhalterung 23 an deren zum Meßrohr distalen Stirnseite kontaktiert und daselbst mit der Spulenhalterung 23, insb. wieder lösbar, verbunden ist. Es sei an dieser Stelle jedoch vermerkt, daß das Magnetfeld-System 2 zusätzlich zu dem wenigstens einen Feldleit-Element 25 falls erforderlich weitere Feldleit-Elemente umfassen kann. Ferner kann es von Vorteil sein, daß wenigstens eine Feldleit-Element 25 nicht als ein einziges Blechformteil, sondern zum Zwecke der Unterdrückung von Wirbelströmen als ein Paket von mehreren, elektrisch voneinander isoliert geschichteten Blechformteilen auszubilden, vgl. hierzu auch die JP-Y 2 - 28 406, die US-A 46 41 537 oder die WO-A 04/072590.

[0033] Beim erfindungsgemäßen Meßaufnehmer ist des weiteren vorgesehen, daß die

Spulenhalterung 23 für die wenigstens eine Feldspule 21 als integraler Bestandteil des

Meßrohrs 1 ausgebildet ist. Im besonderen sind Meßrohr 1 und Spulenhalterung 23 dabei fügestellenfrei miteinander verbunden, insb. auch frei von zusätzlichen Schweißnähten und Lötverbindungen. Zur Realisierung einer solchermaßen in das Meßrohr integrierten Spulenhalterung kann diese beispielsweise zusammen mit dem Meßrohr - in toto oder zumindest in den innerhalb eines übergangsbereichs unmittelbar aneinander stoßenden Teilen - gegossen oder gesintert werden. Zur Herstellung des Meßrohrs mit integrierter Spulenhalterung können beispielsweise Schmelzen aus magnetisch leitfähigem Kunststoff oder Metall oder auch entsprechend sinterfähige und£>der aufschmelzbare Granulate und£>der Pulver dienen, wobei als Sintermaterial z.B. sinterfähige Metalle- und£>der Metalloxide oder auch andere geeigneten Keramikmaterialien verwendet werden können.

[0034] Zum Erzeugen eines Magnetfelds, daß das zu messende Fluid überwiegend nur innerhalb eines vorgegebenen kompakten Meßvolumens kreuzt, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung außen in einem übergangsbereich zwischen Spulenhalterung 23 und Meßrohr 1 ferner eine lokale Vertiefung in der Meßrohrwand und£>der aber auch, wie insb. aus der Zusammenschau der Fign. 2a, b, c ersichtlich, eine lokale Verdickung der Meßrohrwand oder auch der Spulenhalterung 23 vorgesehen. Dadurch ist im Zusammenspiel von Spulenhalterung 23 und daran anschließender Meßrohrwand ein das Magnetfeld entsprechend fokussierenden, praktisch gleichermaßen wie die Spulenhalterung 23 in das Meßrohr 1 integrierter Polschuh 27 gebildet. Die Polschuh bildende Verdickung bzw. Vertiefung kann gleichermaßen unmittelbar bei der Fertigung von Spulenhalterung und Meßrohr geformt werden, so daß der Polschuh insoweit fügestellenfrei mit Meßrohr und Spulenhalterung verbunden und insoweit gleichermaßen wie die Spulenhalterung selbst ebenfalls als integraler Bestandteil des Meßrohrs ausgebildet ist.

[0035] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist des weiteren vorgesehen, daß die Spulenhalterung 23 wenigstens einen Wirbelströme verringernden oder vermeidenden, insb. im wesentlichen senkrecht zu einer Längsachse des Meßrohrs 1 verlaufenden, Luftspalt 23' aufweist. Falls erforderlich, kann die Spulenhalterung 23 selbstverständlich auch, wie auch aus den Fign Ic oder 2a, b, c ersichtlich, eine Vielzahl von Wirbelströme verringernden oder vermeidenden, insb. zueinander im wesentlichen parallel verlaufenden, Luftspalte aufweisen. Die Luftspalte können dabei beispielsweise als zueinander im wesentlichen koaxiale Ringspalte ausgebildet sind. Dies kann z.B. dadurch realisiert sein, daß die wenigstens eine Spulenhalterung 23 mittels einer Vielzahl von mit dem Meßrohr verbundenen, insb. stab-, hülsen- oder

lamellenförmigen, Fortsätzen 23" gebildet ist, wobei die Spulenhalterung bildende Fortsätze, wie in Fig. Ic dargestellt oder auch aus der Zusarrmenschau der Fig. 2a, b, c ersichtlich, unter Bildung von Zwischenräumen seitlich voneinander beabstandet sind. Für den vorbeschriebenen Fall, daß die Spulenhalterung 23 parallel zueinander verlaufende Luftspalte aufweist, können zu den Luftspalten entsprechend komplementäre - beispielsweise als Radialstege und£>der Kreisringe ausgebildete - Verstrebungen im möglichst elektrisch isolierenden Wicklungskörper der wenigstens einen Feldspule vorgesehen sein, so daß eine zusätzliche Positionierhilfe und£>der Arretierung für die wenigstens eine Feldspule bereitgestellt wird, vgl. hierzu auch Fig. Ic. Im in den Fig. 2a bis d gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Meßrohr 1 mittels eines, insb. metallisches, Trägerrohrs 11 sowie eines dieses innen auskleidenden, aus einem Isoliermaterial, beispielsweise einem Duroplast, einem Thermoplast oder einem anderen Kunststoff, bestehenden Liner 12 gebildet. Zur mechanischen Stabilisierung des Liners 12 kann darüberhinaus ein darin eingebetteter, insb. offenporiger und£>der rohrförmiger, Stützkörper vorgesehen sein. Das Trägerrohr 11 umschließt den Liner 12 mit ggf. eingebettetem Stützkörper koaxial und dient somit als eine äußere formgebende sowie formstabilisierende Umhüllung Meßrohrs 1. Der Liner 12 ist dabei so ausgebildet, daß das Meßrohr auf einer das hindurchströmende Fluid berührenden Innenseite vollständig vom Liner 12 bedeckt ist und somit praktisch allein der Liner 12 vom durch das Meßrohr 1 hindurchströmende Fluid benetzt wird, vgl. hierzu auch die US-A 32 13 685. Gegebenenfalls kann auch das Trägerrohr 11 selbst innen vom Material des Liners kontaktiert sein. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung, bei der das Meßrohr 1 u.a. mittels des Trägerrohrs 11 gebildet ist, ist die Spulenhalterung 23 dementsprechend außen an letzterem angeordnet. Nach einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausgestaltung der Erfindung bestehen Trägerrohr 11 und Spulenhalterung 23 dabei aus demselben, insb. magnetisch leitfähigem, Material. Das Trägerrohr 11 und insoweit auch die Spulenhalterung 23 für die wenigstens eine Feldspule 21 können beispielsweise aus einem magnetisch leitfähigen Material, wie z.B. Stahl oder einem anderen Metall, bestehen. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist darüber hinaus vorgesehen, daß das Trägerrohr 11 zumindest anteilig aus einem gegossenen Metall, insb. einem Gußeisen, und£>der zumindest anteilig aus einem gesinterten Metall besteht. Gleichermaßen besteht auch die Spulenhalterung 23 für die wenigstens eine Feldspule 21 zumindest anteilig aus einem gegossenen Metall, insb. einem Gußeisen, und£>der zumindest anteilig aus einem gesinterten Metall. Für

den oben beschriebenen Fall, daß am Meßrohr 1 Flansche 4, 5 vorgesehen sind, können diese in vorteilhafter Weise dann ebenfalls fügestellenfrei mit dem Trägerrohr 11 verbunden sein. Dabei können Trägerrohr 11, Spulenhalterung 23 und Flansche 4, 5 gleichermaßen zumindest anteilig jeweils aus demselben, insb. gegossenen oder gesinterten, Material bestehen. Alternativ oder in Ergänzung ist es zudem aber auch möglich, allfällige weitere für Montage und£>der den Betrieb des Meßaufnehmers erforderliche und am Meßrohr 1 zu plazierenden Komponenten, beispielsweise Montagehilfen, Halterungen oder Anschläge für weitere Anbauteile des Meßaufnehmers, in gleicher Weise wie die wenigstens eine Spulenhalterung 23 als integralen Bestandteil des Meßrohrs auszubilden und gleichermaßen fügestellenfrei an das Meßrohr 1, insb. das ggf. vorhandene Trägerohr 11, anzuformen.

[0037] In Anbetracht dessen, daß bei Meßaufnehmern der beschriebenen Art, und wie auch im Ausführungsbeispiel gemäß den Fign. Ib, Ic gezeigt, das Magnetfeld-System üblicherweise zwei im Betrieb zumindest zeitweise von einem elektrischen Erregerstrom durchflossene, insb. im wesentlichen baugleiche, Feldspulen vorgesehen sind, weist der Meßaufnehmer gemäß einer dementsprechenden Weiterbildung der Erfindung neben der dem Haltern Feldspule 21 außen am Meßrohr 1 dienende Spulenhalterung 23 eine weitere, dem Haltern einer zweiten Feldspule 22 außen am Meßrohr 1 dienende Spulenhalterung 24 auf. Wie aus einer Zusammenschau der Fig. 2a, b und c ersichtlich, verläuft im hier gezeigten Ausführungsbeispiel ein die beiden Meßelektroden verbindender Durchmesser des Meßrohrs 1 im wesentlichen senkrecht zu einem die Feldspulen 21, 22 bzw. deren zugehörige Spulenhalterungen 23, 24 verbindenden Durchmesser des Meßrohrs 1. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung dieser Weiterbildung der Erfindung ist jede der beiden, insb. im wesentlichen baugleichen, Spulenhalterungen 23, 24 gleichermaßen als integraler Bestandteil des Meßrohrs 1 ausgebildet und jeweils fügestellenfrei mit dem Meßrohr 1 verbunden. Zudem kann hierbei auch ein mit der Spulenhalterung 24 für die Feldspule 22 entsprechend korrespondierender weiterer, insb. in gleicher Weise wie der Polschuh 27 ausgebildeter, Polschuh im Meßaufnehmer vorgesehen sein.

[0038] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß das wenigstens eine Feldleit-Element 25 mit der Spulenhalterung 23 für die erste der beiden Feldspulen 21, 22 und gleichermaßen auch mit der Spulenhalterung 24 für die zweite der beiden Feldspulen 21, 22 jeweils in der oben beschriebenen Weise magnetisch gekoppelt, insb. auch mechanisch verbunden, sind.

[0039] Zum Fixieren der Wicklungskörper 211, 221 und insoweit der davon jeweils

getragenen Feldspulen 21, 22 am Meßrohr 1 können beim Magnetfeld-System 2 ferner entsprechende Spann- und£>der Haltevorrichtungen vorgesehen sein. Dafür können auch, insb. bei einem Magnetfeldsystem gemäß dem in den Fign. Ib, Ic gezeigten Ausführungsbeispiel, das wenigstens eine Feldleitelement 25, die Spulenhalterungen sowie die Wicklungskörper so aufeinander abgestimmt bemessen sein, daß die beiden Feldspulen 21, 22 zumindest anteilig mittels des wenigstens einen Feldleit- Elements gegen das Meßrohr gedrückt gehalten sind. Im besonderen ist das wenigstens eine Feldleit-Element 25 dabei so auszubilden, daß es im eingebauten Zustand des Magnetfeld-Systems gleichzeitig auf der kontaktierten Stirnfläche wie auch auf einer entsprechenden ggf. auch Seitenhalt gebenden Auflagefläche des jeweiligen Wicklungskörpers aufliegend und diesen so gegen das Meßrohr 10 gedrückt haltend, zumindest abschnittsweise elastisch gespannt ist. Anders gesagt, ist hierbei das wenigstens eine Feldleit-Element 25 zumindest partiell permanent elastisch gedehnt und somit dauerhaft solchen mechanischen Spannungen ausgesetzt, daß es permanent bezüglich eines Initialzustands elastisch verformt gehalten ist. Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß, wie in Fig. 3 schematisch dargestellt, die wenigstens eine Spulenhalterung 23 auch mit dem wenigstens einen Feldleitelement 25 fügestellenfrei verbunden ist Bei einer solchen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Meßaufnehmers können somit das Meßrohr gemeinsam mit der wenigstens einen Spulenhalterung und dem wenigstens einen Feldleitelement in vorteilhafter Weise als ein einziges Gußteil hergestellt werden. Das Setzen der wenigstens einen Feldspule 21 kann insbesondere bei dieser Ausgestaltung der Erfindung beispielsweise dadurch in einfacher Weise erfolgen, daß der wenigstens eine Wicklungskörper 211, wie in Fig. 4a schematisch dargestellt, aus zumindest zwei Teilkörpern 21 Ia, 21 Ib besteht, die erst direkt auf der Spulenhalterung entsprechend zusammen gesetzt werden. Der Spulendraht wiederum kann dann nachträglich z.B. dadurch auf den in-situ zusammengesetzten Wicklungskörper aufgebracht werden, daß der Spulendraht zunächst abschnittsweise am Wicklungskörper fixiert und letzter dann, wie in Fig. 4b schematisch dargestellt, durch ein externes elektromotorisch angetriebenes Reibrad rotieren gelassen wird, das über seine Lauffläche mit einem Umfangsbereich des Wicklungskörpers entsprechend in Kontakt gebracht ist, und infolgedessen der Spulendraht entsprechend aufgewickelt wird.