DE4143361A1 - Mass throughflow appts. - Google Patents

Abstract

The appts. has a compensation cylinder (6), inside which the Coriolis pipe conduit (1) is arranged, the two being connected to each other excluding any axial relative movements. They are joined by connecting rings (7) connected to the end of the compensation cylinder, the rings being of the same material as the Coriolis pipe conduit (1). The pipe conduit is connected to the connecting rings by welding or hard soldering. The Coriolis pipe conduit is made of a nickel alloy, partic. Hastelloy C22 (RTM) and the compensation cylinder is made either from a nickel alloy, partic. Hastelloy C4 (RTM) or of non-alloyed steel AISI 1078. As soldering material, a nickel alloy with a soldering temp. of approximately 1,000 deg. C. is used. The pipe conduit and the compensation cylinder are of materials with the same heat expansion coefficients.

Description

Translated fromGerman

Die Erfindung betrifft ein Massendurchflußmeßgerät für strömende Medien, das nach dem Coriolis-Prinzip arbeitet, mit mindestens einer das strömende Medium führenden, zumindest im wesentlichen geraden Coriolis-Leitung, mit mindestens einem auf die Coriolis-Leitung einwirkenden Schwingungserzeu­ger, mit mindestens einem Coriolis-Kräfte und/oder auf Coriolis-Kräften beruhende Coriolis-Schwingungen erfassenden Meßwertaufnehmer und mit einem Kompensationszylinder, wobei die Coriolis-Rohrleitung innerhalb des Kompen­sationszylinders angeordnet ist und die Coriolis-Rohrleitung und der Kom­pensationszylinder in einer axiale Relativbewegungen ausschließenden Weise miteinander verbunden sind.The invention relates to a mass flow meter for flowing media,that works on the Coriolis principle, with at least one flowingMedium leading, at least essentially straight Coriolis line, withat least one vibration generator acting on the Coriolis lineger, with at least one Coriolis forces and / or on Coriolis forcesbased Coriolis vibrations measuring sensor and with aCompensation cylinder, the Coriolis pipeline inside the Kompensationszylinder is arranged and the Coriolis pipeline and the Kompensationsylinder in a manner excluding axial relative movementsare interconnected.

Massendurchflußmeßgeräte für strömende Medien, die nach dem Coriolis-Prin­zip arbeiten, sind in verschiedenen Ausführungen bekannt (vgl. z. B. die DE-OSen 26 29 833, 28 22 087, 28 33 037, 29 38 498, 30 07 361, 33 29 544, 34 43 234, 35 03 841, 35 05 166, 35 26 297, 36 32 800, 37 07 777, 38 24 111, 39 16 285 und 40 16 907, die EP-OSen 00 83 144, 01 09 218, 01 19 638, 01 96 150, 02 10 308, 02 12 782, 02 35 274, 02 39 679, 02 43 468, 02 44 692, 02 71 605, 02 75 367 und 02 82 552, die FR-OS25 98 801, sowie die US-PSen 44 91 009, 46 28 744, 46 66 421, 48 03 867 und 49 62 671) und finden in zu­nehmendem Maße in der Praxis Verwendung.Mass flowmeters for flowing media that work according to the Coriolis principle are known in various designs (see, for example, DE-OSen 26 29 833, 28 22 087, 28 33 037, 29 38 498, 30 07 361, 33 29 544, 34 43 234, 35 03 841, 35 05 166, 35 26 297, 36 32 800, 37 07 777, 38 24 111, 39 16 285 and 40 16 907, EP-OSen 00 83 144, 01 09 218, 01 19 638, 01 96 150, 02 10 308, 02 12 782, 02 35 274, 02 39 679, 02 43 468, 02 44 692, 02 71 605, 02 75 367 and 02 82 552, the FR-OS25 98 801, and US Pat. Nos. 44 91 009, 46 28 744, 46 66 421, 48 03 867 and 49 62 671) and are used to an increasing extent in practice.

Bei Massendurchflußmeßgeräten für strömende Medien, die nach dem Coriolis-Prinzip arbeiten, unterscheidet man grundsätzlich zwischen einerseits sol­chen, deren Coriolis-Rohrleitung zumindest im wesentlichen gerade ausgeführt ist, und andererseits solchen, deren Coriolis-Rohrleitung schleifenförmig ausgeführt ist. Außerdem unterscheidet man bei den in Rede stehenden Massen­durchflußmeßgeräten zwischen einerseits solchen, die nur eine Coriolis-Rohr­leitung aufweisen, und andererseits solchen, die zwei Coriolis-Rohrlei­tungen aufweisen; bei den Ausführungsformen mit zwei Coriolis-Rohrleitungen können diese strömungstechnisch in Reihe oder parallel zueinander liegen.For mass flowmeters for flowing media that comply with the CoriolisWorking principle, one differentiates basically between solchen whose Coriolis pipeline is at least essentially straightand, on the other hand, those whose Coriolis pipeline is loop-shapedis executed. A distinction is also made between the masses in questionflow meters between the one hand, only one Coriolis tubehave line, and on the other hand, the two Coriolis tubingexhibits; in the embodiments with two Coriolis pipesthese can be in series or parallel to one another in terms of flow technology.

Ausführungsformen von Massendurchflußmeßgeräten, bei denen die Coriolis- Rohrleitung gerade ausgeführt ist bzw. die Coriolis-Rohrleitungen gerade ausgeführt sind, sind in bezug auf den mechanischen Aufbau einfach und folglich mit relativ geringen Kosten herzustellen. Dabei sind auch die Rohr­leitungsinnenflächen gut bearbeitbar, z. B. polierbar. Im übrigen haben sie einen geringen Druckverlust. Nachteilig ist bei Massendurchflußmeßge­räten, die nach dem Coriolis-Prinzip arbeiten und bei denen die Coriolis-Rohrleitung gerade ausgeführt ist bzw. die Coriolis-Rohrleitungen gerade ausgeführt sind, daß sowohl thermisch bedingte Ausdehnungen bzw. thermisch bedingte Spannungen als auch von außen einwirkende Kräfte und Momente zu Meßfehlern und zu mechanischen Schäden, nämlich zu Spannungsrissen, führen können.Embodiments of mass flow meters in which the Coriolis The pipe is straight or the Coriolis pipe is straightare simple and simple in terms of mechanical constructionconsequently, to manufacture at a relatively low cost. The pipe is includedinner surfaces of the pipe can be easily machined, e.g. B. polishable. Otherwise havethey have a low pressure drop. A disadvantage of mass flow measurementsadvisors who work according to the Coriolis principle and where the CoriolisThe pipe is straight or the Coriolis pipe is straightare carried out that both thermal expansion or thermalconditional tensions as well as external forces and momentsMeasurement errors and mechanical damage, namely stress crackscan.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, daß eingangs beschriebene Massendurchflußmeßgerät, bei dem die Coriolis-Rohrleitung bzw. die Coriolis-Rohrleitungen zumindest im wesentlichen gerade ausgeführt ist bzw. sind (vgl. die DE-OSen 36 32 800 und 38 24 111), so auszugestalten und weiter­zubilden, daß Temperaturschwankungen nicht, jedenfalls aber in geringerem Maße, zu Meßfehlern und nicht zu mechanischen Schäden führen.The invention is based on the object that described aboveMass flow meter in which the Coriolis pipeline or the CoriolisPipelines is or are at least essentially straight(cf. DE-OSen 36 32 800 and 38 24 111), to design and continueto make sure that temperature fluctuations do not, at least to a lesser extentDimensions, lead to measurement errors and not mechanical damage.

Das erfindungsgemäße Massendurchflußmeßgerät, bei dem die zuvor hergelei­tete und dargelegte Aufgabe gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Coriolis-Rohrleitung und der Kompensationszylinder aus Werkstoffen mit gleichen oder nahezu gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten, vorzugsweise aus Werkstoffen mit relativ geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten, be­stehen. Die Baueinheit aus der Coriolis-Rohrleitung und dem Kompensations­zylinder ist damit weitgehend "immun" gegen Temperaturschwankungen.The mass flow meter according to the invention, in which the previously manufacturedtete and set out task is characterized in that theCoriolis pipeline and the compensation cylinder made of materialssame or almost the same coefficient of thermal expansion, preferablyfrom materials with relatively low coefficients of thermal expansion, bestand. The unit consisting of the Coriolis pipeline and the compensationcylinder is therefore largely "immune" to temperature fluctuations.

Im einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsge­mäße Massendurchflußmeßgerät auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentan­sprüche, andererseits auf die Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbei­spielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigenIn detail, there are now a variety of options, the fictionto design and further develop a mass flow meter. This will referred on the one hand to the subordinate patent claim 1claims, on the other hand to the description of preferred embodimentsplay in connection with the drawing. Show in the drawing

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Massendurchflußmeßgeräts,Fig. 1 shows a longitudinal section through a first embodiment of a mass flowmeter according to the invention,

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt ausFig. 1,Fig. 2 shows an enlarged detail fromFIG. 1,

Fig. 3 in gegenüber derFig. 2 vergrößerter Darstellung, einen Schnitt durch das Massendurchflußmeßgerät nach denFig. 1 und 2, ent­lang der Linie III - III,..FIG. 3is enlarged in comparison withFIG 2 showing a section through the mass flow meter ofFigs 1 and 2, long ent the line III - III,

Fig. 4 einen derFig. 3 entsprechenden Schnitt durch ein im übrigen nicht dargestelltes zweites Ausführungsbeispiel eines erfin­dungsgemäßen Massendurchflußmeßgeräts,Fig. 4 a ofFig. 3 corresponding section through a not shown in the remaining second embodiment of a mass flowmeter OF INVENTION to the invention

Fig. 5 einen Längsschnitt durch einen Teil eines dritten Ausführungs­beispiels eines erfindungsgemäßen Massendurchflußmeßgeräts,Fig. 5 shows a longitudinal section through part of a third embodiment of an inventive execution mass flow meter,

Fig. 6 einen Längsschnitt durch einen Teil eines vierten Ausführungs­beispiels eines erfindungsgemäßen Massendurchflußmeßgeräts,Fig. 6 is a longitudinal section through part of a fourth embodiment of an inventive execution mass flowmeter

Fig. 7 einen Längsschnitt durch ein fünftes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Massendurchflußmeßgeräts undFig. 7 is a longitudinal section through a fifth embodiment of a mass flow meter according to the invention and

Fig. 8 einen Längsschnitt durch ein sechstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Massendurchflußmeßgeräts.Fig. 8 is a longitudinal section through a sixth embodiment of a mass flow meter according to the invention.

Bei dem erfindungsgemäßen Massendurchflußmeßgerät für strömende Medien han­delt es sich um ein solches, das nach dem Coriolis-Prinzip arbeitet. Folg­lich gehören zu dem erfindungsgemäßen Massendurchflußmeßgerät eine das strö­mende Medium führende gerade Coriolis-Rohrleitung1 (Fig. 1 bis 6) bzw. im wesentlichen gerade Coriolis-Rohrleitung1 (Fig. 7 und 8), ein auf die Corio­lis-Rohrleitung1 einwirkender Schwingungserzeuger2 und zwei Coriolis-Kräfte und/oder auf Coriolis-Kräften beruhende Coriolis-Schwingungen erfassender Meßwertaufnehmer3. In dem inFig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wirkt der Schwingungserzeuger2 mit einem an der Coriolis-Rohrleitung1 vorge­sehenen Pendelarm4 zusammen. In bezug auf die hier verwirklichte Maßnahme "Coriolis-Rohrleitung1 mit Pendelarm4" wird auf die DE-OS 40 23 989 ver­wiesen, deren Offenbarungsgehalt ausdrücklich auch hier zum Offenbarungsge­halt gemacht wird. Im übrigen zeigt dieFig. 1, daß die Coriolis-Rohrlei­tung1 noch mit Massekörpern5 versehen ist, durch deren Masse und Anord­nung die Eigenfrequenz der Coriolis-Rohrleitung1 - in bestimmten Grenzen - beeinflußt werden kann.In the mass flow meter according to the invention for flowing media, it is one that works according to the Coriolis principle. Consequently, the mass flow meter according to the invention includes a straight Coriolis pipeline1 (FIGS. 1 to 6) or a substantially straight Coriolis pipeline1 (FIGS. 7 and 8) leading one to the Corio lis pipeline1 acting vibration generator2 and two Coriolis forces and / or Coriolis vibrations measuring transducers3 based on Coriolis forces. In the example shown inFig. 1 embodiment, the vibration generator2 cooperates with a provided on the Coriolis pipeline1 provided pendulum arm.4 With regard to the measure implemented here "Coriolis pipeline1 with a pendulum arm4 ", reference is made to DE-OS 40 23 989, the disclosure of which is expressly made here also to the disclosure.. Furthermore, theFigure 1 shows that the Coriolis Rohrlei device1 is also provided with mass bodies5, by its mass and Anord voltage the natural frequency of the Coriolis pipeline1 - within certain limits - can be influenced.

Wie die Figuren zeigen, ist bei allen dargestellten Ausführungsbeispielen ein Kompensationszylinder6 vorgesehen und die Coriolis-Rohrleitung1 inner­halb des Kompensationszylinders6 angeordnet. Dabei sind die Coriolis-Rohr­leitung1 und der Kompensationszylinder6 in einer axiale Relativbewegungen ausschließenden Weise miteinander verbunden, in allen dargestellten Ausfüh­rungsbeispielen über zwei endseitig an den Kompensationszylinder6 ange­schlossene Verbindungsringe7. Die Verbindungsringe7 können durch Schwei­ßen oder durch Hartlöten mit dem Kompensationszylinder6 verbunden sein; denkbar ist es auch, die Verbindungsringe endseitig in den Kompensations­zylinder einzuschrauben. Vorzugsweise bestehen die Verbindungsringe7 aus dem gleichen Werkstoff wie die Coriolis-Rohrleitung1. Die Coriolis-Rohr­leitung1 ist durch Schweißen oder durch Hartlöten mit den Verbindungsrin­gen7 verbunden, vorzugsweise durch Vakuum-Hartlöten.As the figures show, a compensation cylinder6 is provided in all of the illustrated exemplary embodiments and the Coriolis pipeline1 is arranged inside the compensation cylinder6 . The Coriolis tube are circuit1 and the compensating cylinder6 connected to one another in a relative axial movements exclusive manner, in all the illustrated examples exporting approximately two ends to the compensating cylinder6 connected connecting rings.7 The connecting rings7 can be connected by welding or by brazing to the compensation cylinder6 ; It is also conceivable to screw the connecting rings into the end of the compensation cylinder. The connectingrings 7 preferably consist of the same material as the Coriolis pipeline1 . The Coriolis pipe line1 is connected by welding or by brazing with the Verbindungsrin gene7 , preferably by vacuum brazing.

Im übrigen ist die Coriolis-Rohrleitung1 mit Zug-Vorspannung innerhalb des Kompensationszylinders6 angeordnet. Mit zunehmender Temperatur wird dann die Zug-Vorspannung abgebaut und die danach auftretende Druckspannung kann dadurch in zulässigen Grenzen gehalten werden.For the rest, the Coriolis pipeline1 is arranged within the compensation cylinder6 with a tension preload. With increasing temperature, the tension in the tension is then reduced and the compressive stress that then occurs can be kept within permissible limits.

Der Realisierung der Maßnahme "Anordnung der Coriolis-Rohrleitung1 mit Zug-Vorspannung innerhalb des Kompensationszylinders6" ist es dienlich, wenn be­ sondere Werkstoffe für die Coriolis-Rohrleitung1 und für den Kompensa­tionszylinder6 gewählt werden. Vorzugsweise besteht die Coriolis-Rohrlei­tung1 aus einer Nickel-Legierung, insbesondere aus Hastelloy C 22, und der Kompensationszylinder6 aus einer Nickel-Legierung, insbesondere aus Hastelloy C4 oder aus unlegiertem Stahl AISI 1078.The implementation of the measure "Arrangement of the Coriolis pipeline1 with tension preload within the compensation cylinder6 ", it is useful if special materials for the Coriolis pipeline1 and for the compensation cylinder6 are selected. Preferably, the Coriolis pipe1 consists of a nickel alloy, in particular Hastelloy C 22, and the compensation cylinder6 is made of a nickel alloy, in particular Hastelloy C4 or AISI 1078 unalloyed steel.

Zuvor ist bereits darauf hingewiesen worden, daß die Coriolis-Rohrleitung1 vorzugsweise durch Hartlöten mit den Verbindungsringen7 verbunden wird. Dabei empfiehlt es sich, als Lötmaterial eine Nickel-Legierung mit einer Löttemperatur von ca. 1000°C zu verwenden.It has already been pointed out beforehand that the Coriolis pipeline1 is preferably connected to the connecting rings7 by brazing. It is recommended to use a nickel alloy with a soldering temperature of approx. 1000 ° C as the soldering material.

Wird in der zuvor beschriebenen Weise und mit den zuvor beschriebenen Werk­stoffen gearbeitet, dann wird die gewünschte Zug-Vorspannung der Coriolis-Rohrleitung1 automatisch dadurch erreicht, daß sich die Coriolis-Rohrlei­tung1 während des Lötens stärker ausdehnt als die übrigen Bauteile, so daß nach dem Abkühlen die gewünschte Zug-Vorspannung vorhanden ist, und zwar eine Zug-Vorspannung von ca. 80 bis 100 MPA.Working materials in the manner described above and with the previously described work, then the desired train bias of the Coriolis pipeline1 is automatically achieved by the fact that the Coriolis Rohrlei device1 during brazing expands more than the other components, so that the desired tension is present after cooling, namely a tension of about 80 to 100 MPA.

Erfindungsgemäß ist zur "Immunisierung" der Coriolis-Rohrleitung1 gegen Temperaturschwankungen vorgesehen, für die Coriolis-Rohrleitung1 und den Kompensationszylinder6 Werkstoffe mit gleichem oder nahezu gleichem Wärme­ausdehnungskoeffizienten zu verwenden, insbesondere Werkstoffe mit relativ geringem Wärmeausdehnungskoeffizienten zu verwenden. Unter diesem Gesichts­punkt empfiehlt es sich, für die Coriolis-Rohrleitung1 Titan oder eine Ti­tanlegierung sowie für den Kompensationszylinder6 unlegierten Stahl, ferri­tischen rostfreien Stahl oder eine Nickel-Legierung zu verwenden.According to the invention for "immunizing" the Coriolis pipeline1 against temperature fluctuations, for the Coriolis pipeline1 and the compensation cylinder6 materials with the same or almost the same thermal expansion coefficient are to be used, in particular materials with a relatively low thermal expansion coefficient. From this point of view, it is recommended to use1 titanium or a titanium alloy for the Coriolis pipeline and6 unalloyed steel, ferritic stainless steel or a nickel alloy for the compensation cylinder.

Eine weitere ergänzende Maßnahme zur "Immunisierung" der Coriolis-Rohrlei­tung1 gegen Temperaturschwankungen und gegen von außen einwirkende Kräfte und Momente besteht darin, einen äußeren, vorzugsweise aus rostfreiem Stahl bestehenden Aufnahmezylinder8 vorzusehen und die Baueinheit aus der Coriolis-Rohrleitung1, dem Kompensationszylinder6 und den Verbin­dungsringen7 innerhalb des Aufnahmezylinders8 anzuordnen. Diese Ausfüh­rungsform ist vorzugsweise dadurch ergänzend gekennzeichnet, daß der Auf­nahmezylinder8 zwei endseitig angeschlossene, vorzugsweise aus rostfreiem Stahl bestehende Verbindungsringe9 aufweist, an die Verbindungsringe9 jeweils ein nach außen ragender Anschlußflansch10 angeschlossen ist und mit der Coriolis-Rohrleitung1 verbundene Anschluß-Rohrleitungen11 durch die Verbindungsringe9 in die Anschlußflansche10 ragen. Zweckmäßigerweise sind dabei die Coriolis-Rohrleitung1 und die Anschluß-Rohrleitungen11 einstückig ausgeführt; es handelt sich also vorzugsweise um eine insgesamt durchgehende Rohrleitung.Another additional measure to "immunize" the Coriolis pipeline1 against temperature fluctuations and against external forces and moments is to provide an outer, preferably stainless steel receiving cylinder8 and the unit from the Coriolis pipeline1 , the compensation cylinder6 and the connec tion rings7 to be arranged within the receiving cylinder8 . This exporting is approximate shape preferably characterized in addition in that the on acquisition cylinder8 has two ends connected, preferably made of stainless steel connecting rings9 on the connecting rings9 are each a is connected outwardly extending flange10 and connected to the Coriolis pipeline1 Connection Pipes11 protrude through the connectingrings 9 into the connecting flanges10 . The Coriolis pipeline1 and the connecting pipelines11 are expediently made in one piece; it is therefore preferably an overall continuous pipeline.

Im übrigen empfiehlt es sich, zum Schutz der Anschluß-Rohrleitungen11 diese jeweils mit einem Verstärkungszylinder12 zu ummanteln.For the rest, it is advisable to sheath the connecting pipes11 each with a reinforcement cylinder12 .

Aus den weiter oben dargelegten Gründen kann es zweckmäßig sein, die Anschluß-Rohrleitungen11 mit Zug-Vorspannung innerhalb der Verstärkungszylinder12 anzuordnen. Dabei können die Anschluß-Rohrleitungen11 durch Hartlöten, vor­zugsweise durch Vakuum-Hartlöten und vorzugsweise mit einer Nickel-Legierung mit einer Löttemperatur von ca. 1000°C, mit den Verstärkungszylindern12 verbunden sein. Das ist inFig. 3 angedeutet.For the reasons set out above, it may be expedient to arrange the connecting pipelines11 with tensile prestress within the reinforcing cylinders12 . The connecting pipelines can11 by brazing, before preferably by vacuum brazing, and preferably with a nickel alloy with a brazing temperature of about 1000 ° C, be connected to the reinforcing cylinders12th This is indicated inFig. 3.

Weiter oben ist dargelegt worden, daß erfindungsgemäß zur "Immunisierung" der Coriolis-Rohrleitung1 gegen Temperaturschwankungen für die Corio­lis-Rohrleitung1 und den Kompensationszylinder6 Werkstoffe mit gleichen oder nahezu gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten gewählt sind, insbeson­dere Werkstoffe mit relativ geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten. Dabei ist es nicht erforderlich, die Anschluß-Rohrleitungen11 mit den Verstär­kungszylindern12 zu verbinden. Das ist inFig. 4 angedeutet.It has been explained above that according to the invention for "immunizing" the Coriolis pipeline1 against temperature fluctuations for the Corio lis pipeline1 and the compensation cylinder6 materials with the same or almost the same thermal expansion coefficients are selected, in particular materials with relatively low thermal expansion coefficients. It is not necessary to connect the connecting pipes11 with the reinforcing cylinders12 . This is indicated inFig. 4.

Die beschriebenen Maßnahmen führen dazu, wie bereits ausgeführt, daß die - für die Messung wesentliche - Coriolis-Rohrleitung1 - mehr oder weniger - "immun" gegen Temperaturschwankungen und gegen von außen einwirkende Kräfte und Momente ist.As already stated, the measures described lead to the fact that the Coriolis pipeline1 , which is essential for the measurement, is more or less "immune" to temperature fluctuations and to forces and moments acting from outside.

Zuvor sind Maßnahmen in bezug auf die Anschluß-Rohrleitungen11 beschrieben worden. Hier bietet sich eine weitere, inFig. 5 dargestellte Ausgestaltungs­möglichkeiten, nämlich in der Art, daß die Anschluß-Rohrleitungen11 ge­wellt ausgeführt sind. Dadurch ist sichergestellt, daß die Baueinheit aus der Coriolis-Rohrleitung1, dem Kompensationszylinder6 und den Verbindungs­ringen7 sich innerhalb bestimmter Grenzen thermisch bedingt ausdehnen kann, ohne daß insgesamt unzulässig hohe Spannungen auftreten.Measures relating to the connecting pipelines11 have previously been described. Here is another design options shown inFig. 5, namely in the manner that the connecting pipes11 are designed corrugated. This ensures that the assembly from the Coriolis pipeline1 , the compensation cylinder6 and the connection rings7 can expand thermally due to certain limits without overall high voltages occurring.

DieFig. 6, 7 und 8 zeigen Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Massendurch­flußmeßgeräte, bei denen auf andere Weise als zuvor in Verbindung mitFig. 5 beschrieben thermisch bedingte Ausdehnungen der Baueinheit aus der Coriolis-Rohrleitung1, dem Kompensationszylinder6 und den Verbindungsringen7 nicht zu unzulässig hohen Spannungen führen.FIGS. 6, 7 and 8 show embodiments according to the invention mass flow meters, in which in some other way than before in connection withFig. 5 thermally induced described expansions of the structural unit comprising the Coriolis pipeline1, the compensating cylinder6 and the connecting rings7 do not impermissibly high voltages.

Im inFig. 6 nur angedeuteten Ausführungsbeispiel sind die Anschluß-Rohrlei­tungen11 innerhalb der Verstärkungszylinder12 und der Anschlußflansche10 axial beweglich. Dabei ist den der Coriolis-Rohrleitung1 fernen Enden der Anschluß-Rohrleitungen11 jeweils eine Dichtung13 zugeordnet. Als Dichtun­gen können O-Ringe vorgesehen sein. Für das inFig. 6 dargestellte Ausfüh­rungsbeispiel gilt jedoch, daß die Dichtungen13 halbkreisförmig ausge­führt sind, aus Polytetrafluoräthylen bestehen und durch eine - nicht dar­gestellte - Feder aus rostfreiem Stahl beaufschlagt sind.In the embodiment shown only inFig. 6, the connecting pipelines11 are axially movable within the reinforcing cylinder12 and the connecting flanges10 . In this case, a seal13 is assigned to the ends of the connecting pipelines11 that are far from the Coriolis pipeline1 . O-rings can be provided as seals. For the embodiment shown inFIG. 6, however, the seals13 are semicircular, are made of polytetrafluoroethylene and are acted upon by a spring (not shown) made of stainless steel.

Im Ausführungsbeispiel nachFig. 7 sind die Anschluß-Rohrleitungen11 ge­krümmt, nämlich S-förmig ausgeführt, während im Ausführungsbeispiel nachFig. 8 die Enden14 der Coriolis-Leitung1 gekrümmt, nämlich viertelkreis­ bogenförmig ausgeführt sind, wobei die Anschluß-Rohrleitungen11 ebenfalls viertelkreisbogenförmig ausgeführt sind. Nur inFig. 7 ist dargestellt, daß die gekrümmt ausgeführten Anschluß-Rohrleitungen11 einen größeren Durchmesser als die Coriolis-Rohrleitung1 aufweisen. Damit wird der durch die Krümmungen verursachte Druckabfall verringert oder gar eliminiert.In the exemplary embodiment according toFIG. 7, the connecting pipelines11 are curved, namely S-shaped, while in the exemplary embodiment according toFIG. 8, the ends14 of the Coriolis line1 are curved, namely quarter-circular, the connecting pipelines11 are also designed in the shape of a quarter circle. Only inFIG. 7 is it shown that the curved connecting pipelines11 have a larger diameter than the Coriolis pipeline1 . This reduces or even eliminates the pressure drop caused by the curvatures.

Claims (18)

Translated fromGerman

1. Massendurchflußmeßgerät für strömende Medien, das nach dem Coriolis-Prinzip arbeitet, mit mindestens einer das strömende Medium führenden, zumindest im wesentlichen geraden Coriolis-Rohrleitung, mit mindestens einem auf die Coriolis-Rohrleitung einwirkenden Schwingungserzeuger, mit mindestens einem Coriolis-Kräfte und/oder auf Coriolis-Kräften beru­hende Coriolis-Schwingungen erfassender Meßwertaufnehmer und mit einem Kompensationszylinder, wobei die Coriolis-Rohrleitung innerhalb des Kompen­sationszylinders angeordnet ist und die Coriolis-Rohrleitung und der Kom­pensationszylinder in einer axiale Relativbewegungen ausschließenden Weise miteinander verbunden sind,dadurch gekennzeichnet, daß die Coriolis-Rohr­leitung (1) und der Kompensationszylinder (6) aus Werkstoffen mit gleichen oder nahezu gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten bestehen.1. Mass flow meter for flowing media, which works according to the Coriolis principle, with at least one Coriolis pipeline that guides the flowing medium, at least essentially straight, with at least one vibration generator acting on the Coriolis pipeline, with at least one Coriolis force and / or Coriolis vibrations-based measuring transducers based on Coriolis forces and with a compensation cylinder, the Coriolis pipeline being arranged within the compensation cylinder and the Coriolis pipeline and the compensation cylinder being connected to one another in a manner that excludes axial relative movements,characterized in that that the Coriolis pipe (1 ) and the compensation cylinder (6 ) consist of materials with the same or almost the same thermal expansion coefficient.2. Massendurchflußmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Coriolis-Rohrleitung (1) und der Kompensationszylinder (6) aus Werkstoffen mit relativ geringem Wärmeausdehnungskoeffizienten bestehen.2. Mass flow meter according to claim 1, characterized in that the Coriolis pipeline (1 ) and the compensation cylinder (6 ) consist of materials with a relatively low coefficient of thermal expansion.3. Massendurchflußmeßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Coriolis-Rohrleitung (1) aus Titan oder aus einer Titanlegierung besteht.3. Mass flow meter according to claim 2, characterized in that the Coriolis pipeline (1 ) consists of titanium or a titanium alloy.4. Massendurchflußmeßgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompensationszylinder (6) aus unlegiertem Stahl, aus ferri­tischem rostfreiem Stahl oder aus einer Nickel-Legierung besteht.4. mass flow meter according to claim 2 or 3, characterized in that the compensation cylinder (6 ) made of unalloyed steel, of ferritic stainless steel or of a nickel alloy.5. Massendurchflußmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­kennzeichnet, daß ein äußerer, vorzugsweise aus rostfreiem Stahl bestehen­der Aufnahmezylinder (8) vorgesehen und die Baueinheit aus der Coriolis-Rohrleitung (1), dem Kompensationszylinder (6) und den Verbindungsringen (7) innerhalb des Aufnahmezylinders (8) angeordnet ist.5. Mass flow meter according to one of claims 1 to 4, characterized in that an outer, preferably made of stainless steel, the receiving cylinder (8 ) is provided and the structural unit from the Coriolis pipe (1 ), the compensation cylinder (6 ) and the connecting rings (7 ) is arranged within the receiving cylinder (8 ).6. Massendurchflußmeßgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmezylinder (8) zwei endseitig angeschlossene, vorzugsweise aus rostfreiem Stahl bestehende Verbindungsringe (9) aufweist, an die Verbin­dungsringe (9) jeweils ein nach außen ragender Anschlußflansch (10) ange­schlossen ist und mit der Coriolis-Rohrleitung (1) verbundene Anschluß-Rohrleitungen (11) durch die Verbindungsringe (9) in die Anschlußflan­schen (10) ragen.In that the receiving cylinder comprises 6. Mass flowmeter according to claim 5, characterized in that(8) has two ends connected, preferably made of stainless steel connecting rings(9), dung rings to the Verbin(9) each with a pre-outwardly extending flange(10) joined is and with the Coriolis pipeline (1 ) connected connecting pipelines (11 ) project through the connecting rings (9 ) into the connecting flanges (10 ).7. Massendurchflußmeßgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Coriolis-Rohrleitung (1) und die Anschluß-Rohrleitung (11) einstückig ausgeführt sind.7. Mass flow meter according to claim 6, characterized in that the Coriolis pipe (1 ) and the connecting pipe (11 ) are made in one piece.8. Massendurchflußmeßgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußrohrleitungen (11) jeweils von einem vorzugsweise aus Nylo 36 bestehenden Verstärkungszylinder (1) ummantelt sind.8. mass flow meter according to claim 7, characterized in that the connecting pipes (11 ) are each encased by a reinforcing cylinder (1 ) preferably consisting of nylo 36.9. Massendurchflußmeßgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschluß-Rohrleitungen (11) mit Zug-Vorspannung innerhalb der Verstär­kungszylinder (1) angeordnet sind.9. mass flow meter according to claim 8, characterized in that the connecting pipes (11 ) are arranged with tensile bias within the reinforcing cylinder (1 ).10. Massendurchflußmeßgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschluß-Rohrleitungen (11) durch Hartlöten, vorzugsweise durch Vakuum-Hartlöten und vorzugsweise mit einer Nickel-Legierung mit einer Löttemperatur von ca. 1000°C, mit den Verstärkungszylindern (12) verbunden sind.10. Mass flow meter according to claim 9, characterized in that the connecting pipes (11 ) by brazing, preferably by vacuum brazing and preferably with a nickel alloy with a soldering temperature of about 1000 ° C, connected to the reinforcing cylinders (12 ) are.11. Massendurchflußmeßgerät nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschluß-Rohrleitungen (11) gewellt ausgeführt sind.11. Mass flow meter according to one of claims 6 to 8, characterized in that the connecting pipes (11 ) are designed corrugated.12. Massendurchflußmeßgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschluß-Rohrleitungen (11) innerhalb der Verstärkungszylinder (12) und der Anschlußflansche (10) axial beweglich sind.12. Mass flow meter according to claim 8, characterized in that the connecting pipes (11 ) within the reinforcing cylinder (12 ) and the connecting flanges (10 ) are axially movable.13. Massendurchflußmeßgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß den der Coriolis-Rohrleitung (1) fernen Enden der Anschluß-Rohrleitung (11) jeweils eine Dichtung (12) zugeordnet ist.13. Mass flow meter according to claim 12, characterized in that the coriolis pipe (1 ) distal ends of the connecting pipe (11 ) are each assigned a seal (12 ).14. Massendurchflußmeßgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Dichtung O-Ringe vorgesehen sind.14. Mass flow meter according to claim 13, characterized in thatO-rings are provided as seals.15. Massendurchflußmeßgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungen (13) halbkreisförmig ausgeführt sind, aus Polytetrafluor­äthylen bestehen und durch eine Feder aus rostfreiem Stahl beaufschlagt sind.15. Mass flow meter according to claim 13, characterized in that the seals (13 ) are semicircular, made of polytetrafluoroethylene and are acted upon by a spring made of stainless steel.16. Massendurchflußmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Anschluß-Rohrleitungen (11) gekrümmt, vorzugsweise S-förmig ausgeführt sind.16. Mass flow meter according to one of claims 1 to 7, characterized in that the connecting pipes (11 ) are curved, preferably S-shaped.17. Massendurchflußmeßgerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (14) der Coriolis-Leitung (1) gekrümmt, vorzugsweise viertelkreis­bogenförmig ausgeführt ist.17. Mass flow meter according to claim 16, characterized in that the ends (14 ) of the Coriolis line (1 ) are curved, preferably a quarter-circle arc.18. Massendurchflußmeßgerät nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeich­net, daß die gekrümmt ausgeführten Anschluß-Rohrleitungen (11) und ggf. die gekrümmt ausgeführten Enden der Coriolis-Rohrleitung einen größeren Durch­messer als die Coriolis-Rohrleitung (1) aufweisen.18. Mass flowmeter according to claim 16 or 17, characterized in that the curved connecting pipes (11 ) and possibly the curved ends of the Coriolis pipe have a larger diameter than the Coriolis pipe (1 ).