用于确定磨损的测量设备和方法与流程
未命名
08-18
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1.本发明涉及一种用于确定磨损的测量设备、过程厂和方法。
背景技术:
2.用于监测介质的过程特性的测量设备是从过程自动化中已知的。典型的过程特性是,例如,介质的压力和温度、流量和速率、质量流量、ph值。经常使用的测量设备的一个示例是磁感应流量计。根据应用,测量管道的介质可能具有研磨特性。为了保证测量设备可能长的操作时间,为测量管道提供了特殊的壳体、测量管道体或衬里。当使用衬里时,在磨损增加的情况下,用户可以提供更换。在不中断过程的情况下确定需要更换衬里的时间可能是有利的。
3.磁感应流量计用于确定管线中流动介质的流速和体积流量。磁感应流量计具有磁体系统,该磁体系统产生垂直于流动介质的流动方向的磁场。单个线圈通常用于此目的;永磁体不太频繁。为了实现主要均匀的磁场,另外形成极靴并将其连接到测量管道上,使得磁力线基本上垂直于测量管道的横向轴线或平行于测量管道的纵向轴线在整个管道横截面上延伸。附接到测量管道的侧表面的测量电极对对于介质中的电测量电压或电位差进行分接,该电测量电压或者电位差垂直于流动方向和磁场施加,并且在施加磁场时当导电介质在流动方向上流动时出现。由于根据法拉第感应定律,分接测量电压取决于流动介质的速度、流速u,并且借助于已知的管道横截面,因此体积流量v可以由感应测量电压u确定。
4.磁感应流量计通常用于流体的过程和自动化工程,其电导率约为5μs/cm。对应的流量计由申请人在用于各种应用领域的各种实施例中销售,例如以名称promag销售。
5.由于磁感应流量计的测量管道所需的高机械稳定性,所述管道通常由具有预定强度和宽度的金属承载管组成,金属承载管内部衬有具有预定厚度的电绝缘材料,即所谓的衬里。例如,de 10 2005 044 972 a1和de 10 2004 062 680 a1分别描述了磁感应测量传感器,其包括测量传感器,该测量传感器能够插入管线中并且包括入口侧第一端和出口侧第二端,具有作为测量管道的外护套的非铁磁承载管和管状衬里,其容纳在承载管的内腔中并且由电绝缘材料组成,用于传导与承载管电绝缘的流动过程介质。
6.通常由热塑性、热固性和/或弹性塑料制成的衬里,尤其用于支撑管与过程介质的化学绝缘。在承载管具有高导电性的磁感应测量传感器中,例如,当使用金属承载管时,衬里也用于承载管和过程介质之间的电绝缘,这防止了在过程介质中感应的电压经由承载管短路。因此,支撑管的对应设计使得可以使测量管道的强度适应于在相应的使用情况下存在的机械应力,同时通过内衬可以实现测量管道对相应的使用情形的电气、化学和/或生物要求的适应。
7.嵌入内衬中的所谓支撑体经常用于固定内衬。例如,在专利说明书ep 0 766 069 b1中,焊接到承载管上的穿孔管用作支撑体。支撑体连接到承载管,并通过在承载管内部施加制造衬里的材料而嵌入衬里中。此外,从专利说明书us 4 513 624 a中已知一种具有金属壳体的测量管道,用于机械稳定和电屏蔽。为此,金属壳体围绕着通向介质的管线。
8.此外,已知具有由电绝缘材料——例如塑料、陶瓷和/或玻璃——形成的测量管道体的磁感应流量计。通过这样的测量管,绝缘涂层被省去。
9.已经表明,尽管使用了耐用材料,但电绝缘衬里以及由电绝缘材料形成的测量管道体受到侵蚀。特别是携带例如沙子、砾石和/或石头的固体颗粒的过程介质导致管线或测量管道体的衬里的磨损。衬里或电绝缘测量管道体的磨损或变形导致测量传感器的流动轮廓发生变化。结果,测量设备传递了体积或质量流量的错误测量值。此外,当测量管道有内衬时,过程介质和承载管之间的化学或电气绝缘丢失。
10.wo 2010/066518a1公开了一种用于确定流过测量管道的过程介质的体积流量和/或质量流量的测量设备。测量管道包括具有内衬的承载管,该承载管包括第一层和第二层,以及嵌入在第一层与第二层之间并被配置为检测第二层/第一层的损坏的监测电极。然而,这样做的缺点是监测对体积流量和/或质量流量的测量的影响。
技术实现要素:
11.本发明解决的问题是提供一种用于确定磨损的替代测量设备和替代方法,其解决了该问题。
12.该问题通过根据权利要求1的测量设备和根据权利要求15的方法得以解决。
13.根据本发明的测量设备包括:
[0014]-用于引导可流动介质的测量管道,
[0015]
其中测量管道具有内侧表面,
[0016]
其中所述内侧表面被设计为至少部分地电绝缘,
[0017]-至少一个监测电极,
[0018]
其中至少一个监测电极以介质接触的方式布置在内侧表面的电绝缘部分上;
[0019]-磨损检测设备,其被设计成确定所述至少一个监测电极上的至少一个变量,所述变量对应于监测电极的磨损。
[0020]
已知的监测电极是嵌入衬里或引脚电极中的金属箔,磨损检测设备的测量电路在其上测量相对于接触介质的参考电极的电阻。根据本发明,监测电极与介质接触并因此直接暴露于研磨介质。
[0021]
磨损检测设备是指设计用于确定或测量监测电极处待确定变量(例如电阻、电流、电压或与其相关的变量)的值的设备。这可以在有接触或没有接触的情况下进行。
[0022]
本发明的有利实施例是从属权利要求的主题。
[0023]
一个实施例提供了,至少一个监测电极被设计为选择性施加的至少部分导电的层系统,
[0024]
其中所述层系统包括至少一个导电聚合物层和/或至少一个掺杂半导体层。
[0025]
层系统优选地被设计为薄膜,并且可以具有几纳米至几毫米的层厚度。这种薄层系统的优点在于,通过磨损检测设备确定的它们的变量,特别是电阻,直接取决于层厚度的变化,且因此也间接取决于介质的磨损。
[0026]
一个实施例提供了,层系统包括至少两个导电层,每个导电层具有不同的材料。
[0027]
所使用的层材料优选为不锈钢、crni合金、znal合金、铂或钛。对于多种应用,使用不锈钢1.4435和1.4462。使用具有不同材料的至少两个层的优点在于,可以基于所确定的
变量导出不同材料的磨损率。因此,磨损检测设备被设计为确定第一层的第一磨损率和第二层的第二磨损率。在这种情况下,仅当第一层被去除并且所确定的变量值偏离目标值范围时,才确定第二磨损率。
[0028]
一个实施例提供了,至少两个层各自具有电阻,
[0029]
其中至少两个层被布置为使得相应的电阻在径向方向上,特别是在测量管道中心点的方向上减小。
[0030]
这具有的优点是,可以基于时间电阻变化来确定磨损率。如果层系统是完整的,则电流在具有较低电阻的层中占主导地位。该层的去除反映在待确定的变量的值中。磨损率指特定于材料的变量,它提供了按照时间——通过长度、表面或体积表示的——关于去除的信息。基于磨损率,可以确定更换接触介质的测量设备部件,诸如衬里或测量电极的时间。可以通过选择具有不同特定电阻率的材料或者通过具有不同层厚度的层来设置不同的电阻。
[0031]
一个实施例提供了,至少两个层各自具有层厚度,
[0032]
其中至少两个层被布置为使得相应的层厚度在径向方向上,特别是在测量管道中心点的方向上增大。
[0033]
因此,还可以实现层系统,层系统具有柔软且因此可快速去除的层材料——诸如比更薄的金属层具有更高电导率的聚合物——的层。
[0034]
一个实施例提供了,至少两个层各自具有硬度,
[0035]
其中至少两个层被布置为使得相应的硬度在径向方向上,特别是在测量管道中心点的方向上减小。
[0036]
这具有的优点是,可以确定硬度特定磨损率,由此可以推断出由具有类似硬度的材料制成的其他测量设备部件的维护周期。术语硬度代表机械阻力,它抵抗另一物体的机械穿透材料,即在流动介质中引起磨损的物质。根据影响的类型,不同类型的硬度之间有区别。因此,硬度不仅是对较硬物体的抵抗力,也是对较软和同等坚硬物体的抵抗力。硬度也是材料的耐磨行为的度量。
[0037]
一个实施例提供了,层系统具有至少一个电绝缘层,该至少一个电绝缘层将至少两个层中的两个导电层彼此分隔开。
[0038]
因此,可以防止由于不均匀磨损造成的影响。如果接触装置中的一个与第一层的电接触被破坏,则仅测量第二层的电阻。这基本上是恒定的,直到去除绝缘层为止。只有当第二层被去除并且绝缘层因此被至少部分地去除时,层系统的电阻才继而变化。这可以用于分离各个层的不同磨损率。
[0039]
一个实施例提供了,层系统的与内侧表面接触的层被设计为至少部分地环状的和/或具有电阻r1,其中r1≤10-6
ωm,特别地r1≤5
·
10-7
ωm,并且优选地r1≤10-7
ωm。
[0040]
这具有监测电极同时适合于将要传导的介质接地的优点,这对于磁感应流量计是特别有利的,其中缺乏接地导致测量点的位移。
[0041]
一个实施例提供了,磨损检测设备被设计为在第一时间间隔内测量至少一个变量,
[0042]
其中磨损检测设备被设计为至少在第二时间间隔内将层系统连接到地电位。
[0043]
一个实施例提供了,磨损检测设备具有用于电接触监测电极的接触装置,该接触
装置特别地包括第一接触装置和第二接触装置,
[0044]
其中磨损检测设备被设计成测量所述至少一个监测电极上的阻抗,尤其是电阻,并且至少基于所述阻抗,尤其基于所述电阻的时间变化来确定所述至少一个变量。
[0045]
一个实施例提供了,接触装置具有第一接触装置和第二接触装置,
[0046]
其中,接触装置具有第三接触装置和第四接触装置,
[0047]
其中,第三接触装置和第四接触装置特别地在所述测量管道的圆周方向上被布置在第一接触装置和第二接触装置之间,
[0048]
其中,磨损检测设备被设计成允许电流在第一接触装置和第二接触装置之间流动,
[0049]
其中,磨损检测设备被设计成测量第三接触装置和第四接触装置之间的电压,
[0050]
其中,磨损检测设备被设计成确定薄层电阻并且至少基于薄层电阻,特别地基于薄层电阻的时间变化来确定至少一个变量。
[0051]
这种配置的优点在于,降低了接触装置和层系统之间的接触电阻,因此也可以检测到层系统的电阻的非常小的变化。
[0052]
一个实施例提供了,至少一个变量中的一个变量描述材料相关的磨损率,并且优选地至少一个变量的另一变量描述另一材料相关磨损率。
[0053]
如果只已知与材料相关或与硬度相关的磨损率,则确定更换测量设备或过程厂中使用的其他部件之前的最大运行时间是可能的。
[0054]
根据本发明的过程厂,包括:
[0055]-管线,
[0056]-根据本发明的测量设备,
[0057]
其中测量设备连接到管线,
[0058]
其中监测电极具有布置在内侧表面上的电极材料和/或涂层材料,
[0059]
其中至少一个变量中的一个变量是电极材料和/或涂层材料特有的,
[0060]-厂部件,其至少在介质接触部分中也具有电极材料和/或涂层材料,
[0061]-监测设备,
[0062]
其中所述监测设备被设计成至少基于变量并且优选地基于分配给所述厂部件的阈值来输出针对厂部件的警告和/或确定直到所述厂构件的维护措施的剩余操作时间。
[0063]
根据本发明的一种用于确定测量设备,特别是根据本发明的测量设备的测量管道的接触介质的电绝缘涂层的磨损的方法,包括以下方法步骤:
[0064]-测量在特别是介质接触的监测电极上的薄层电阻,
[0065]
其中所述监测电极被设计为层系统;
[0066]-根据层系统的层厚度,通过测量的薄层电阻确定测试变量,
[0067]-基于测试变量来确定是否存在磨损。
[0068]
本发明适用于薄膜电极,其电阻取决于层厚度。即使层厚度变化很小,测量的电阻也受影响。磨损率可以基于阻力的时间变化来推导。
附图说明
[0069]
本发明将参照以下附图进行更详细的说明。示出了以下内容:
[0070]
图1:根据本发明的测量设备的纵向截面;
[0071]
图2:根据本发明的测量设备的部分截面实施例的透视图;
[0072]
图3:根据本发明的测量设备的实施例的纵向截面的截面;
[0073]
图4:根据本发明的测量设备的另一实施例的纵向截面的截面;
[0074]
图5:根据本发明的测量设备的另一实施例的纵向截面的截面;
[0075]
图6:根据本发明的测量设备的另一实施例的纵向截面的截面;
[0076]
图7:根据本发明的测量设备的另一实施例的纵向截面的截面;
[0077]
图8:根据本发明的测量设备的另一实施例的纵向截面的截面;
[0078]
图9:磁感应流量计的纵向截面图;以及
[0079]
图10:过程厂的一部分的视图。
具体实施方式
[0080]
图1示出了根据本发明的测量设备1的纵向截面。示出的测量设备1包括用于传导可流动介质的测量管道6。测量管道6由金属承载管3和由诸如例如塑料的电绝缘材料制成的衬里4组成。衬里4用于使承载管3与介质绝缘。通过施加到承载管3的内表面上的衬里4,承载管3的内侧表面20被设计成至少部分地电绝缘。此外,测量设备1具有两个监测电极7、26,它们在输入和输出侧上在内侧表面20介质的电绝缘部分上以介质接触和环形方式延伸。用于确定待传导介质的过程特性的测量装置2是测量设备1的一部分。磨损检测设备9被设计成确定两个监测电极7、26中的一个上的至少一个变量,该变量对应于监测电极7的磨损。替代地,磨损检测设备9可以连接到两个监测电极7、26,其中所确定的变量的两个值中的一个可以用作参考值。磨损检测设备9被设计成确定监测电极7的薄层电阻,并且至少基于薄层电阻,特别地基于薄层电阻的时间变化来确定至少一个变量。金属承载管3与磨损检测设备9电绝缘。所确定的变量是代表两个监测电极7、26的特定材料的材料相关磨损率。两个监测电极7各自被设计为选择性施加的导电层系统8,其中层系统8包括至少一个导电聚合物层和/或至少一个金属层和/或者至少一个掺杂半导体层。此外,层系统8具有宽度b和厚度层系统厚度d,其除了取决于材料的电阻率之外,还决定层系统8的薄层电阻的大小。磨损检测设备9还可以被设计成在第一时间间隔内测量至少一个变量,并在第二时间间隔内将其连接到地电位。因此,除了检测介质的磨损之外,监测电极7、26还用于将可流动介质连接到受控电位。
[0081]
图2示出了根据本发明的测量设备1的部分截面实施例的透视图。所示的监测电极7被设计成环状的,并且由具有导电层11的层系统8组成。该环可以设计为闭合或开放。接触装置13具有第一接触装置14、第二接触装置15、第三接触装置16和第四接触装置17。在这种情况下,第三接触装置16和第四接触装置17沿测量管道6的圆周方向布置在第一接触装置14和第二接触装置15之间。接触装置14、15、16、17也分布在测量管道的圆环周围。相邻的接触装置各自具有彼此基本相同的距离,其中该距离在每种情况下都大于层系统8的厚度。磨损检测设备9被设计成允许电流在第一接触装置14和第二接触装置15之间流动,并测量第三接触装置16和第四接触装置17之间的电压。基于测量的电压和电流的大小来获得监测电极7的薄层电阻。可以至少基于薄层电阻,特别地基于薄层电阻的时间变化,来确定至少一个变量。
[0082]
图3示出了根据本发明的测量设备的磨损检测设备9的实施例的纵向截面的截面。在该变型中,衬里4可以具有小于2.5mm,优选地小于1.5mm的尺寸。例如,作为涂覆的相对薄的材料的衬里也可以被引入承载管3中。可替换地,衬里也可以是漆层或设计成等离子体涂层。特别有利的是,衬里6的衬里厚度可以为50μm至1.5mm,特别是200μm至1.3mm。在面向介质的一侧上,测量管道2具有导电层10。它可以优选地是金属涂层。导电层11可以优选地作为导电漆层、作为导电粉末涂层和/或作为导电等离子体涂层来施加。导电层的优选层厚度在40μm和1mm之间,优选在50μm和800μm之间。这些层厚度确保该层即使在机械影响下也足够稳定,并且可以接触测量管侧的接触装置。接触装置如图3所示,为锥形引脚电极27。当然,在本发明的范围内也可以实现其他电极形式,其中已经证明这种电极形式特别适合与金属涂层接触。在塑料测量管道的情况下,也可以替代地使用如wo 2009/071615a1中的电极形式,其不需要额外的锚定设备。在制造技术方面,引脚电极27可以穿过测量管道1中的孔或仅插入承载管3中,直到其从外部——即,超过测量管道1的内腔——与导电层11接触。也可能并且容易地实现初始定位引脚电极27,且然后施加导电层11。在测量管道1或测量管道1的承载管3的孔中设置电绝缘内衬32,有利地防止金属承载管3与引脚电极27之间的接触。导电层11可以用在任何类型的测量管道中,但在具有小内径(dn100或更小)的测量管道和在磁体系统的区域中具有减小和/或变化的横截面的测量管道方面特别有利,例如在wo 2016/102168a1中所述。引脚电极27的锚定系统28被设置在测量管道1的背离介质的一侧上。它包括两个臂29和平台31,两个臂从测量管道1的外壁倾斜地突出并且朝向彼此会聚,并且平台31用于径向地与测量管道的外壁相距一定距离并且具有用于引脚电极27通过的孔。这种形式的锚定系统28还可以用作定中心辅助,并且当在承载管3中提供用于电极的孔时用作止动件,从而引导钻头并将孔设置在限定的高度。此外,锚定系统28用于防止引脚电极27的旋转。在导电层11和测量管道1之间可以设置另外的接合层。然而且有利地,导电层11也可以直接施加到测量管道1的内侧,特别是施加到衬里4的表面。导电层11是位置选择性的。导电层11的材料优选地可以是钢,但也可以是另一耐腐蚀金属。特别优选的是给定使用1.4435级不锈钢,该不锈钢被批准用于饮用水应用。锚定系统28的臂29可以被焊接到承载管3上。
[0083]
图4示出了根据本发明的测量设备的磨损检测设备的另一实施例的纵向截面的截面。图4示出了由塑料制成的承载管3的修改示例实施例。因此,它不需要衬里,也不需要电绝缘孔衬里。导电层11、引脚电极27和锚定系统28可以被设计为类似于图3。
[0084]
图5示出了根据本发明的测量设备的磨损检测设备的另一实施例的纵向截面的截面。电极变型具有第一导电层11和第二导电层12,第二导电层12优选地朝向介质完全覆盖第一导电层12。第一导电层11的材料与第二导电层12的材料在导电性方面不同。第二层19可以由例如比第一层11更耐腐蚀的材料组成。例如,钢,特别是不锈钢,例如,用于饮用水应用的材料1.4435级,可以用作第二层12的材料,并且铜、导电塑料或导电半导体可以用作第一层11的材料。再次,可以例如通过变化电阻值来监测第二层12的去除,并且可以指示即将发生的故障。然而,由于第一层11的存在,在这种情况下电极的测量功能也保持不变。例如,位置选择性直接涂层可以在等离子体涂覆过程中被施加,并且尤其是已经从ecocoat服份有限公司已知。通过以这种方式施加的层,可以创建电极表面,该电极表面仅在可忽略的小程度上突出到磁感应流量计的管道,特别是测量管道的内腔。结果,减少或甚至完全防止了
电极表面上的湍流等。此外,在具有金属承载管的测量管道的情况下,可以选择小的衬里厚度,因为电极头之前已经部分地压入衬里材料中以避免湍流,这需要特定的衬里厚度,而这现在不再需要了。引脚电极27和锚定系统28可以被设计为类似于图3。
[0085]
图6示出了根据本发明的测量设备的磨损检测设备的另一实施例的纵向截面的截面。两个引脚电极27和33在导电层11中和测量管道中在流动方向a上一个接一个地布置。如果层11的正面或流入侧区域被去除,则这种去除可以通过相应电极27和33相对于参考电极的电压和/或电阻的比较测量来检测,并且可以发信号通知即将发生的故障。在这种情况下,修复可以以相对不复杂的方式进行,因为承载管3的内侧以位置选择性的方式简单地再次涂覆。
[0086]
图7示出了根据本发明的测量设备的磨损检测设备9的另一个实施例的纵向截面的截面。层系统8由四个单独的层组成,每个层具有不同的电阻,其中电阻被选择为使得它们在径向方向上,特别是在测量管道中心点的方向上减小。或者,各个层可以各自具有不同的硬度,其中硬度在径向方向上,特别是在测量管道中心点的方向上减小。或者,各层可以具有不同的厚度,其中层厚度被选择为使得它们在径向方向上,特别是在测量管道中心点的方向上增大。除了电绝缘层之外,层系统8还包括至少一个电绝缘层10,该电绝缘层将两个导电层11、12彼此分隔开。
[0087]
图8示出了根据本发明的测量设备的磨损检测设备9的另一实施例的纵向截面的截面。它是根据图2的实施例的替代方案,其具有分布在承载管圆周上的接触装置。接触装置14、15、16、17沿流动方向均匀分布。层系统不一定设计成环形带;相反,相邻的接触装置可以各自具有彼此基本相同的距离,其中该距离在各种情况下都大于层系统8的厚度。磨损检测设备9被设计成允许电流在第一接触装置14和第二接触装置15之间流动,并测量第三接触装置16和第四接触装置17之间的电压。根据测量的电压和电流的大小来获得层系统的薄层电阻。可以至少基于薄层电阻,特别地基于薄层电阻的时间变化来确定至少一个变量。
[0088]
图9示出了根据本发明的磁感应流量计的纵向截面,该流量计可以经由法兰5连接到过程线。磁感应流量计的测量装置具有磁场产生装置18,该磁场产生装置用于产生穿过测量管道6的磁场,该磁场发生装置18布置在测量管道6外侧表面上。磁场产生装置18可以包括例如至少一个鞍形线圈或至少一个具有极靴的线圈。此外,测量装置具有用于分接在介质中感应产生的流率相关的测量变量的电极装置19。它通常由至少两个径向布置的测量电极组成。电极装置19被布置在测量部分中,并且监测电极7在流动方向上被施加到衬里4上的测量部分作为层系统8。层系统8经由磨损检测设备9连接到测量电路,该测量电路被设计用于实施根据本发明的方法。监测电极7、磨损检测设备9和测量电路一起形成监测设备25。
[0089]
图10示出了过程厂30的一部分的视图,该过程厂包括管线23、根据本发明的测量设备1、厂部件24和监测设备25。测量设备1连接到管线23并且具有监测电极,该监测电极具有类似于厂部件24的电极材料和/或涂层材料。监测设备25被设计成至少基于电极材料和/或涂层材料特有的至少一个变量并且优选地基于分配给厂部件24的阈值来输出厂部件24的警告和/或确定直到厂部件24的维护措施的剩余操作时间。
[0090]
附图标记列表
[0091]
测量设备1
[0092]
测量装置2
[0093]
承载管3
[0094]
衬里4
[0095]
法兰5
[0096]
测量管道6
[0097]
监测电极7
[0098]
层系统8
[0099]
磨损检测设备9
[0100]
绝缘层10
[0101]
第一层11
[0102]
第二层12
[0103]
接触装置13
[0104]
第一接触装置14
[0105]
第二接触装置15
[0106]
第三接触装置16
[0107]
第四接触装置17
[0108]
磁场产生装置18
[0109]
电极装置19
[0110]
内侧表面20
[0111]
外侧表面21
[0112]
过程厂22
[0113]
管线23
[0114]
厂部件24
[0115]
监测设备25
[0116]
监测电极26
[0117]
引脚电极27
[0118]
锚定系统28
[0119]
臂29
[0120]
过程厂30
[0121]
平台31
[0122]
内衬32
[0123]
引脚电极33
技术特征:
1.一种测量设备(1),包括:-测量管道(6),所述测量管道(6)用于传导可流动介质,其中,所述测量管道(6)具有内侧表面(20),其中,所述内侧表面(20)被设计为至少部分地电绝缘,-至少一个监测电极(7),其中,所述至少一个监测电极(7)以介质接触的方式布置在所述内侧表面(20)的电绝缘部分上,-测量装置(2),所述测量装置(2)用于确定所述介质的过程特性;-磨损检测设备(9),所述磨损检测设备(9)被设计成确定所述至少一个监测电极(7)上的至少一个变量,所述变量对应于所述监测电极(7)的磨损。2.根据前一权利要求所述的测量设备(1),其中,所述至少一个监测电极(7)被设计为选择性施加的导电层系统(8),其中,所述层系统(8)包括至少一个导电聚合物层和/或至少一个金属层和/或者至少一个掺杂半导体层。3.根据前一权利要求所述的测量设备(1),其中,所述层系统(8)包括至少两个导电层(11、12),每个导电层具有不同的材料。4.根据前一权利要求所述的测量设备(1),其中,所述至少两个层(11、12)各自具有电阻,其中,所述至少两个层(11、12)被布置为使得相应的电阻在径向方向上,特别是在测量管道中心点的方向上减小。5.根据权利要求3和/或4所述的测量设备(1),其中,所述至少两个层(11、12)各自具有层厚度,其中,所述至少两个层(11、12)被布置为使得相应的层厚度在径向方向上,特别是在测量管道中心点的方向上增大。6.根据权利要求3至5中的至少一项所述的测量设备(1),其中,所述至少两个层(11、12)各自具有硬度,其中,所述至少两个层(11、12)被布置为使得相应的硬度在径向方向上,特别是在测量管道中心点的方向上减小。7.根据权利要求3至6中的至少一项所述的测量设备(1),其中,所述层系统(8)具有至少一个电绝缘层(10),所述至少一个电绝缘层(10)将所述至少两个层(11、12)中的两个导电层(11、12)彼此分隔开。8.根据前述权利要求中的至少一项所述的测量设备(1),其中,所述层系统(8)的与所述内侧表面(20)接触的层(11)被设计为至少部分环状的和/或具有电阻r1,其中r1≤10-6
ωm,特别地r1≤5
·
10-7
ωm,并且优选地r1≤10-7
ωm。9.根据前述权利要求中的至少一项所述的测量设备(1),其中,所述磨损检测设备(9)被设计成在第一时间间隔内测量所述至少一个变量,其中,所述磨损检测设备(9)被设计为至少在第二时间间隔内将所述层系统(8)连接到地电位。10.根据前述权利要求中的任一项所述的测量设备(1),包括:
其中,所述磨损检测设备(9)具有用于电接触所述监测电极(7)的接触装置(13),所述接触装置特别地包括第一接触装置(14)和第二接触装置(15),其中,所述磨损检测设备(9)被设计为测量所述至少一个监测电极(7)上的阻抗,并且至少基于所述阻抗,特别地基于所述阻抗的时间变化来确定所述至少一个变量。11.根据权利要求1至9中的至少一项所述的测量设备(1),其中,所述接触装置(13)具有第一接触装置(14)和第二接触装置(15),其中,所述接触装置(13)具有第三接触装置(16)和第四接触装置(17),其中,所述第三接触装置(16)和所述第四接触装置(17)特别地在所述测量管道(6)的圆周方向上被布置在所述第一接触装置(14)和所述第二接触装置(15)之间,其中,所述磨损检测设备(9)被设计成允许电流在所述第一接触装置(14)和所述第二接触装置(15)之间流动,其中,所述磨损检测设备(9)被设计成测量所述第三接触装置(16)和所述第四接触装置(17)之间的电压,其中,所述磨损检测设备(9)被设计成确定薄层电阻并且至少基于所述薄层电阻,特别是基于所述薄层电阻的时间变化来确定所述至少一个变量。12.根据权利要求3至11中的至少一项所述的测量设备(1),其中,所述至少一个变量中的一个变量描述材料相关磨损率,并且优选地所述至少一个变量的另一变量描述另一材料相关磨损率。13.根据前述权利要求中的至少一项所述的测量设备(1),其中,所述测量装置包括用于产生穿透所述测量管道(6)的磁场的磁场产生装置(18),其中,所述磁场产生装置(18)被布置在所述测量管道(6)的外侧表面(21)上,其中,所述测量装置包括电极装置(19),所述电极装置(19)用于分接在所述介质中感应产生的流率相关的测量变量,其中,所述电极装置(19)被布置在测量部分中,其中,所述至少一个监测电极(7)被布置在所述测量管道(6)中的输入侧和/或输出侧处,并且优选地与所述测量部分相距一定距离。14.一种过程厂(22),包括:-管线(23),-根据前述权利要求中的任一项所述的测量设备(1),其中,所述测量设备(1)连接到所述管线(23),其中,所述监测电极(7)具有布置在所述内侧表面上的电极材料和/或涂层材料,其中,所述至少一个变量中的一个变量是特定于所述电极材料和/或所述涂层材料的,-厂部件(24),所述厂部件(24)至少在介质接触部分中也具有所述电极材料和/或所述涂层材料,-监测设备(25),其中,所述监测设备(25)被设计成至少基于所述变量并且优选地基于分配给所述厂部件(24)的阈值来输出针对所述厂部件(24)的警告和/或确定直到所述厂部件(24)的维护措施的剩余操作时间。15.一种用于确定测量设备(1)的测量管道(6)的介质接触的电绝缘涂层的磨损的方
法,所述测量设备特别是根据权利要求1至13中的任一项所述的测量设备(1),所述方法包括以下方法步骤:-测量在特别是介质接触的监测电极(7)上的薄层电阻,其中,所述监测电极(7)被设计为层系统(8);-根据所述层系统(8)的层厚度,通过所测量的薄层电阻来确定测试变量,-基于所述测试变量来确定是否存在磨损。
技术总结
本发明涉及一种测量设备(1),包括:-测量管道(6),其用于传导可流动介质,其中测量管道(6)具有内侧表面(20),其中内侧表面(20)被设计为至少部分地电绝缘;-至少一个监测电极(7),其中至少一个监测电极(7)布置在内侧表面(20)的电绝缘部分上以便与介质接触;-测量装置(2),其用于确定介质的过程特性;-磨损检测设备(9),其被设计成确定至少一个监测电极(7)上的至少一个变量,所述变量对应于监测电极(7)的磨损;以及一种用于确定磨损的方法。以及一种用于确定磨损的方法。以及一种用于确定磨损的方法。
技术研发人员:托马斯
受保护的技术使用者:恩德斯+豪斯流量技术股份有限公司
技术研发日:2021.11.26
技术公布日:2023/8/9
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