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Die
Erfindung betrifft eine Messanordnung zur Messung der Strömungsrichtung
und des Massestroms eines Fluids, mit einer Leitung, durch welche das
Fluid hindurchströmt
oder hindurchströmen kann,
einer in der Leitung angeordneten ersten Sensoranordnung, die in
einer Hülse
sitzt, deren Mantelfläche
in Strömungsrichtung
gesehen auf der einen Seite geschlossen und auf der gegenüberliegenden Seite
mit einer Öffnung
versehen ist, und einer Auswerteeinrichtung.
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Die
DE 26 53 359 A1 beschreibt
eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Strömungsmedium-Flusses, mit einer
Strömungsstaueinrichtung
und zwei Wärme
emittierenden Elementen, die in einer Leitung so geometrisch symmetrisch
zueinander montiert sind, dass die Wärme emittierenden Elemente
bei fehlendem Strömungsmedium-Fluss in der Leitung denselben
Wärmeverlusten
unterworfen sind und dass die Strömungsstaueinrichtung bei in
der Leitung vorhandenem Strömungsmedium-Fluss
eine differentielle Beeinflussung der Wärme emittierenden Elemente
durch den Strömungsmedium-Fluss
bewirkt, wobei eine auf das Verhältnis
der Wärmeverluste
der beiden Wärme
emittierenden Elemente ansprechende Schaltungsanordnung zur Bestimmung des
Strömungsflusses
vorgesehen ist.
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Bei
dieser Vorrichtung ist die Strömungsstaueinrichtung
an der Innenwandung der Leitung vorgesehen. Soll ein vorhandenes
Leitungssystem mit der Strömungsstaueinrichtung
nachgerüstet
werden, können
Probleme auftreten, da die Innenwandung einer Leitung des Leitungssystems
in der Regel nicht oder nur schwer zugänglich ist. Zur Lösung des Problems
kann ein Stück
Leitung des Leitungssystems gegen ein Leitungsstück mit Strömungsstaueinrichtung ausgetauscht
werden. Dies ist aber aufwändig
und somit teuer. Auch muss dafür
das Leitungssystem außer
Betrieb gesetzt werden.
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Die
DE 26 53 359 A1 beschreibt
ferner eine Sonde, in der eine Leitung, Thermistoren sowie eine plattenförmige Strömungsstaueinrichtung
montiert sind, welche in das Gasrohr einsetzbar ist. Aufgrund der
räumlichen
Enge dieser Anordnung kann es aber in der Strömung zu Verwirbelungen und
zu einer gegenseitigen thermischen Beeinflussung kommen.
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Die
US 2003/0101808 A1 offenbart
ein an eine Rohrleitung montiertes Messinstrument mit zwei in die
Rohrleitung hineinragenden Messfühlern,
von denen einer geheizt wird und der andere nicht. Die Messfühler erstrecken
sich durch zwei getrennte Bohrungen durch die Wandung der Rohrleitung
hindurch und sind an einem oder mehreren, zweigeteilten Ringen befestigt,
welche die Rohrleitung umgreifen. Die Messfühler sind einer Fluidströmung ausgesetzt,
wobei die Strömungsgeschwindigkeit
mittels eines mit den Messfühlern
gekoppelten Mikrokontrollers ermittelt werden kann.
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Aus
der
US 5 880 365 A ist
ein thermischer Massenstromsensor bekannt, der einen aus einem Material
mit einem ersten thermischen Ausdehnungskoeffizienten bestehenden
Dorn, einen um den Dorn herum gewickelten Widerstandstemperaturfühler aus
Draht, der aus einem Material mit einem zweiten thermischen Ausdehnungskoeffizienten
besteht, eine Sensorhülle,
die um die aus dem Dorn und dem Draht gebildete Baugruppe herum
geformt ist und im Bereich der Baugruppe aus einem Metall mit einem dritten
thermischen Ausdehnungskoeffizienten besteht, wobei die drei Ausdehnungskoeffizienten
ungefähr
gleich sind, und eine in der Sensorhülle angeordnete Isolierbuchse
umfasst, die zusammen mit der Sensorhülle einen Luftspalt begrenzt.
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Ferner
ist aus der
US 5 880
365 A als „Stand der
Technik” eine
Mehrfachanordnung von Sensorpaaren bekannt, die jeweils einen Massenstromsensor
und einen Temperatursensor aufweisen, wobei der Querschnitt des
Strömungskanals
in n gleiche Bereiche unterteilt ist, in deren Schwerpunkt jeweils eines
der Sensorpaare sitzt. Diese Mehrfachanordnung ist zur Ermittlung
des gesamten Massenstroms in einer großen Rohrleitung vorgesehen,
wobei die Beiträge
der einzelnen Sensorpaare zum Massenstrom aufsummiert werden.
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Die
US 4 476 720 A beschreibt
einen unidirektionalen Strömungssensor
mit einem wärmeempfindlichen
Widerstand, der in einem röhrenförmigen Gehäuse angeordnet
ist. Der Strömungssensor
sitzt in einer Rohrleitung und ist einer Luftströmung ausgesetzt. Eine Einlassöffnung ist
in der Wandung des Gehäuses
vorgesehen, welches stirnseitig mit einer Auslassöffnung versehen
ist. Die Einlassöffnung
ist in Strömungsrichtung
oder schräg
zu dieser ausgerichtet, wohingegen die Auslassöffnung quer zur Strömungsrichtung
ausgerichtet ist. Je nach Orientierung der Luftströmung wird
der Widerstand von der Luft entweder durch die Einlassöffnung direkt
angeströmt
(Vorwärtsströmung) oder über die
Auslassöffnung
indirekt angeströmt
(Rückwärtsströmung).
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Mit
einem derartigen Strömungssensor
ist die Strömungsrichtung
aber nicht erfassbar.
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Ausgehend
hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte
Messanordnung derart weiterzubilden, dass sowohl der Massenstrom
als auch die Strömungsrichtung
des Fluids erfasst werden können.
Ferner soll die Messanordnung auf einfache Weise in ein bestehendes
Leitungssystem eingebaut werden können.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer
Messanordnung nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen
sind in den Unteransprüchen gegeben.
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Die
erfindungsgemäße Messanordnung
zur Messung der Strömungsrichtung
und des Massestroms eines Fluids weist eine Leitung, durch welche das
Fluid hindurchströmt
oder hindurchströmen kann,
eine in der Leitung angeordnete erste Sensoranordnung, die in einer
Hülse sitzt,
deren Mantelfläche in
Strömungsrichtung
gesehen auf der einen Seite geschlossen und auf der gegenüberliegenden
Seite mit einer Öffnung
versehen ist, eine Auswerteeinrichtung und eine in der Leitung und
außerhalb
der Hülse angeordnete
zweite Sensoranordnung auf, wobei die Sensoranordnungen nach dem
kalorimetrischen Prinzip arbeiten und elektrisch mit der Auswerteeinrichtung
verbunden sind.
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Je
nach Strömungsrichtung
des Fluids wird die erste Sensoranordnung entweder direkt von dem Fluid
angeströmt
oder liegt im Strömungsschatten der
Hülsenwandung,
sodass ein von der ersten Sensoranordnung abgegebenes oder beeinflusstes
elektrisches Signal eine Abhängigkeit
von der Strömungsrichtung
des Fluids aufweist. Durch das Einbringen der ersten Sensoranordnung
in die Hülse
ist das Vorsehen einer Strömungsstaueinrichtung
an der Innenwandung der Leitung nicht mehr erforderlich. Da die
zweite Sensoranordnung außerhalb
der Hülse
angeordnet ist, in welcher die erste Sensoranordnung sitzt, kann
auch eine gegenseitige thermische Beeinflussung, zumindest weitgehend,
vermieden werden. Ferner kann die Hülse als Einbauschutz für die erste
Sensoranordnung dienen.
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Die
Flächennormale
der Öffnungsfläche der Öffnung in
der Mantelfläche
der die erste Sensoranordnung umgebenden Hülse ist bevorzugt parallel zur
Strömungsrichtung
und/oder Leitungsrichtung ausgerichtet. Alternativ kann diese Flächennormale aber
auch um einen Winkel zur Strömungsrichtung und/oder
Leitungsrichtung geneigt sein, der insbesondere weniger als 90° beträgt.
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Die Öffnung kann
eine beliebige Form aufweisen und z. B. rund, oval oder mehreckig
oder viereckig ausgebildet sein. Vorzugsweise handelt es sich bei
der Öffnung
um eine fensterartige Öffnung.
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Die
Hülse ist
insbesondere hohl, bevorzugt hohlzylindrisch, ausgebildet. Ferner
ist die Hülse
insbesondere stirnseitig offen, bevorzugt an oder wenigstens an
ihrer freien Stirnseite. Alternativ kann die Hülse stirnseitig auch geschlossen
sein, bevorzugt an oder wenigstens an ihrer freien Stirnseite. Letzteres
kann unter bestimmten Betriebsbedingungen aber zu einem Pfeifgeräusch führen.
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Die
zweite Sensoranordnung kann frei in der Leitung angeordnet sein.
Bevorzugt sitzt die zweite Sensoranordnung aber in einer Hülse (zweite
Hülse), deren
Mantelfläche
in Strömungsrichtung
gesehen beidseitig mit einer Öffnung
versehen ist. Die zweite Hülse
soll die Fluid-Strömung,
der die zweite Sensoranordnung ausgesetzt ist, möglichst wenig beeinflussen.
Bevorzugt dient die zweite Hülse
als Einbauschutz für
die zweite Sensoranordnung.
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Die Öffnungen
in der zweiten Hülse
können eine
beliebige Form aufweisen und z. B. rund, oval oder mehreckig oder
viereckig ausgebildet sein. Vorzugsweise handelt es sich bei den Öffnungen
in der zweiten Hülse
um fensterartige Öffnungen.
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Die
zweite Hülse
ist insbesondere hohl, bevorzugt hohlzylindrisch, ausgebildet. Ferner
ist die zweite Hülse
insbesondere stirnseitig offen, bevorzugt an oder wenigstens an
ihrer freien Stirnseite. Alternativ kann die zweite Hülse stirnseitig
auch geschlossen sein, bevorzugt an oder wenigstens an ihrer freien
Stirnseite.
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Die
Sensoranordnungen sind bevorzugt identisch aufgebaut. Die Sensoranordnungen
arbeiten nach dem kalorimetrischen Prinzip, sodass jede Sensoranordnung
bevorzugt zwei Temperatursensoren umfasst, von denen einer aufgeheizt
ist oder werden kann. Das Aufheizen kann dadurch realisiert werden,
dass der zu heizende Temperatursensor jeder Sensoranordnung mit
einem elektrischen Strom beaufschlagt wird, der zur Aufheizung führt. Bevorzugt
ist aber für
jede Sensoranordnung eine separate Heizung vorgesehen, die in enger
räumlicher
Nähe zu
dem zu heizenden Temperatursensor angeordnet ist. Die Heizung wird
mit einem elektrischen Heizstrom beaufschlagt und heizt dadurch
sich und somit auch den zu heizenden Temperatursensor auf. Die Sensoranordnungen
sind bevorzugt als kalorimetrische Sonden ausgebildet, wie sie z.
B. auch in handelsüblichen
Strömungswächtern und
Durchflusswächtern
zum Einsatz kommen.
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Die
Temperatursensoren jeder Sensoranordnung weisen insbesondere einen
Abstand zueinander auf und sind bevorzugt in räumlicher Nähe zueinander angeordnet. Insbesondere
sind die Temperatursensoren thermisch voneinander isoliert. Die
Temperatursensoren sind bevorzugt als temperaturabhängige Widerstände, insbesondere
als Kaltleiter, Heißleiter
und/oder Heißfilm
ausgebildet. Eine mögliche
Betriebsweise der Sensoranordnungen wird nachfolgend anhand einer
der Sensoranordnungen beschrieben. Bevorzugt arbeitet die andere
Sensoranordnung aber entsprechend. Gemäß einer möglichen Betriebsart wird der
zu heizende Temperatursensor um eine bestimmte Temperaturdifferenz,
von z. B. 10 K, über
der Temperatur des anderen Temperatursensors gehalten. Der elektrische
Heizstrom, der erforderlich ist, um die Temperaturdifferenz konstant
zu halten, ist ein Maß für den im
Erfassungsbereich der Sensoranordnung strömenden Massestrom des Fluids
und/oder dessen Strömungsgeschwindigkeit.
Gemäß einer
anderen möglichen
Betriebsart wird der zu heizende Temperatursensor auf einer konstanten
Temperatur gehalten. Die Temperaturdifferenz zwischen den beiden
Temperatursensoren ist dann ein Maß für den im Erfassungsbereich
der Sensoranordnung strömenden
Massestrom des Fluids und/oder dessen Strömungsgeschwindigkeit.
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Das
Fluid ist bevorzugt Luft, insbesondere Druckluft. Nach einer bevorzugten
Alternative wird Erdgas als Fluid eingesetzt.
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Gemäß einer
ersten Variante sind die Sensoranordnungen in Längsrichtung der Leitung und/oder in
Strömungsrichtung
des Fluids gesehen versetzt zueinander angeordnet. Gemäß einer
zweiten Variante sind die Sensoranordnungen in Längsrichtung der Leitung und/oder
in Strömungsrichtung
des Fluids gesehen auf gleicher Höhe, d. h. nicht versetzt zueinander,
angeordnet. Bevorzugt sind in diesem Fall die Sensoranordnungen
um die Längsrichtung
bzw. Längsachse
der Leitung und/oder um die Strömungsrichtung
relativ zueinander um einen Winkel verdreht, der insbesondere größer als
0° und kleiner
als 180° ist
und vorzugsweise 90° oder
180° beträgt. Eine
solche Verdrehung der Sensoranordnungen ist aber auch bei der ersten
Variante möglich.
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Gemäß einer
Weiterbildung ist jede Sensoranordnung mittels einer Wechselarmatur,
insbesondere durch die Leitungswandung hindurch, herausnehmbar in
die Leitung eingeführt.
Eine derartige Wechselarmatur ist z. B. aus der
EP 1 148 317 B1 bekannt.
Somit ist ein Ein- und Ausbau der Sensoranordnungen möglich, ohne
die Leitung und/oder das Leitungssystem, in dem die Leitung eingebaut
ist, außer
Betrieb zu setzen. Insbesondere ist ein Ein- und Ausbau der Sensoranordnungen
unter Druck möglich.
Somit ist die Messanordnung aber nicht nur einfach zu warten sondern
auch molchfähig.
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Verwirbelungen
des Fluids im Bereich der Sensoranordnungen sind möglichst
zu vermeiden. Ferner ist zur präzisen
Durchflussüberwachung
nach Messklassen von Gasen am Messort ein ungestörtes Strömungsprofil wünschenswert
oder erforderlich. Dies kann z. B. durch einen oder mehrere Strömungsgleichrichter
oder durch lange Einlaufstrecken erreicht werden. Bevorzugt sind
in der Leitung zwei, in Leitungslängsrichtung und/oder in Strömungsrichtung
zueinander versetzte Strömungsgleichrichter angeordnet,
zwischen denen die beiden Sensoranordnungen sitzen. Der Abstand
zwischen den Strömungsgleichrichtern
und den Sensoranordnungen ist insbesondere so gewählt, dass
sich am Ort der Sensoranordnungen eine homogene oder nahezu homogene
Fluidströmung
einstellt. Der Einsatz von Strömungsgleichrichtern
hat den Vorteil, dass die zum Messen des Massestroms und der Strömungsrichtung
erforderlichen Ein- und Auslaufstrecken, die zum Homogenisieren
der Fluidströmung
dienen, erheblich reduziert werden können. Allerdings kann ein Strömungsgleichrichter,
abhängig
von seinem Öffnungsverhältnis (Gesamtfläche der
durchgehenden Öffnungen
des Strömungsgleichrichters
zur angeströmten
Fläche
des Strömungsgleichrichters),
auch zu einem unerwünschten
Druckabfall führen.
Daher kann die erfindungsgemäße Messanordnung
auch ohne Strömungsgleichrichter
arbeiten. In diesem Fall kann es aber förderlich oder erforderlich
sein, die oben erwähnten
Ein- und Auslaufstrecken unverkürzt vorzusehen.
Ferner ist es möglich,
lediglich einen Strömungsgleichrichter
in die Leitung einzusetzen. Hierbei kann es förderlich oder erforderlich
sein, auf der dem Strömungsgleichrichter
abgewandten Seite der Messanordnung eine Ein- bzw. Auslaufstrecke unverkürzt vorzusehen.
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Mittels
der Auswerteeinrichtung werden insbesondere die Strömungsrichtung
und der Massestrom des Fluids bestimmt. Sind die Abmessungen der
Leitung bekannt, kann aus dem Massestrom der Volumenstrom bestimmt
werden, insbesondere wenn die Fluidströmung als homogen oder nahezu
homogen betrachtet wird. Somit ist der Massestrom aber bevorzugt
ein Maß für den Volumenstrom,
sodass mit der als Massestromsensor oder als Volumenstromsensor
bezeichneten zweiten Sensoranordnung der Massestrom und/oder der
Volumenstrom des Fluids bestimmt wird oder werden kann. Die erste
Sensoranordnung wird insbesondere als Richtungssensor bezeichnet.
Dabei ist aber zu beachten, dass die Strömungsrichtung des Fluids in
der Regel oder möglicherweise
nicht allein mit dem Richtungssensor bestimmt werden kann. Bevorzugt
wird daher ein oder der mittels des Richtungssensors ermittelte
Messwert (elektrisches Signal) unter Berücksichtigung eines oder des
mit dem Volumenstromsensor ermittelten Messwerts (elektrisches Signal)
ausgewertet, um die Strömungsrichtung
zu bestimmen. Aus einem oder dem mit dem Volumenstromsensor ermittelten Messwert
lässt sich
hingegen bevorzugt allein der Massestrom und/oder Volumenstrom des
Fluids bestimmen. Auch ist es möglich,
die Strömungsgeschwindigkeit
des Fluids zu bestimmen.
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Ferner
betrifft die Erfindung die Verwendung einer Messanordnung zur Messung
der Strömungsrichtung
und des Massestroms und/oder Volumenstroms des Fluids, wobei die
Messanordnung eine erfindungsgemäße Messanordnung
ist und gemäß allen
in diesem Zusammenhang beschriebenen Ausgestaltungen weitergebildet
sein kann.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung
zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht einer Messanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der
Erfindung,
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2 eine
schematische Draufsicht auf die Messanordnung gemäß der ersten
Ausführungsform,
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3 ein
vereinfachtes Flussdiagramm zur Ermittlung von Volumenstrom und
Strömungsrichtung
des strömenden
Fluids,
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4 eine
schematische Ansicht einer Messanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der
Erfindung,
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5 eine
schematische Draufsicht auf die Messanordnung gemäß der zweiten
Ausführungsform,
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6 eine
schematische Draufsicht auf eine Messanordnung gemäß einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung,
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7 eine
schematische Ansicht einer Messanordnung gemäß einer vierten Ausführungsform der
Erfindung und
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8 eine
Schnittansicht der Messanordnung gemäß der vierten Ausführungsform
entlang der Schnittlinie A-A aus 7.
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Aus
den 1 und 2 sind unterschiedliche Ansichten
einer Messanordnung gemäß einer ersten
Ausführungsform
der Erfindung ersichtlich, wobei in einer Rohrleitung 1 Druckluft
in Richtung und/oder in Gegenrichtung des Pfeils 2 strömt oder strömen kann,
der in Längsrichtung 33 der
Leitung 1 verläuft.
In der Rohrleitung 1 ist eine erste Sensoranordnung 3 und
in Richtung des Pfeils 2 dazu versetzt eine zweite Sensoranordnung 4 angeordnet,
wobei beide Sensoranordnungen 3 und 4 jeweils
zwei Temperatursensoren 5 und 6 bzw. 7 und 8 aufweisen.
Davon sind die Temperatursensoren 5 und 7 beheizt. Die
Sensoranordnung 4 ist frei im Innenraum der Leitung 1 angeordnet,
wohingegen die Sensoranordnung 3 in einer Hülse 9 sitzt,
in deren Mantelfläche oder
Wandung 10 eine fensterartige Öffnung 11 vorgesehen
ist, sodass die Mantelfläche 10 der
Hülse 9 in
Strömungsrichtung 2 gesehen
auf der einen Seite geschlossen und auf der gegenüberliegenden
Seite durch die Öffnung 11 offen
ist. Die Hülse 9 führt dazu, dass
die Sensoranordnung 3 bei Strömung der Druckluft in Strömungsrichtung 2 in
einem durch die Mantelfläche 10 hervorgerufenen
Strömungsschatten
liegt, wohingegen die Sensoranordnung 3 bei einer Strömung der
Druckluft in entgegengesetzter Richtung des Pfeils 2 direkt
angeströmt
wird. Das von der Sensoranordnung 3 abgegebene oder beeinflusste
elektrische Signal 12 enthält somit Informationen über die
Strömungsrichtung
der Druckluft, weshalb die Sensoranordnung 3 auch als Richtungssensor
bezeichnet wird.
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Das
von der Sensoranordnung 4 abgegebene oder beeinflusste
elektrische Signal 13 ist abhängig vom Massestrom der Druckluft,
der bei bekanntem Innendurchmesser der hier hohlzylindrischen Leitung 1 auch
den Volumenstrom der Druckluft repräsentiert, sofern eine homogene
oder nahezu homogene Druckluftströmung vorrausgesetzt wird. Aus diesem
Grund wird die Sensoranordnung 4 auch als Volumensensor
bezeichnet.
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Die
beiden Sensoranordnungen 3 und 4 sind elektrisch
mit einer Auswerteeinrichtung 14 verbunden, mittels welcher
auf Basis der beiden Messsignale 12 und 13 sowohl
der Massestrom und/oder Volumenstrom als auch die Strömungsrichtung
der Druckluft bestimmt wird oder werden kann. Ferner sind die beiden
Sensoranordnungen 3 und 4 jeweils mittels einer
schematisch dargestellten Wechselarmatur 15 und 16 an
der Leitung 1, insbesondere an deren Wandung 27,
befestigt, sodass die Sensoranordnungen 3 und 4 während des
Betriebs und somit unter Druck aus der Leitung 1 herausgenommen
und gegebenenfalls ausgebaut werden können. Somit ist eine Wartung
oder ein Austausch der Sensoranordnungen 3, 4 im
Betrieb der Rohrleitung 1 möglich. Damit die Druckluft
im Bereich der Messanordnungen 3 und 4 homogen
oder nahezu homogen strömt, sind
zwei Strömungsgleichrichter 17 und 18 in
der Leitung 1 vorgesehen, zwischen denen die Sensoranordnungen 3 und 4 sitzen.
Die Temperatursensoren 5 und 6 liegen auf einer
Geraden 30, die senkrecht zur Strömungsrichtung 2 bzw.
Längsrichtung 33 ausgerichtet
ist. Ferner liegen die Temperatursensoren 7 und 8 auf
einer Geraden 31, die senkrecht zur Strömungsrichtung 2 bzw.
Längsrichtung 33 ausgerichtet ist.
Die Hülse 9 ist
stirnseitig offen.
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Aus 3 ist
ein schematisches Flussdiagramm zur Bestimmung von Volumenstrom
und Strömungsrichtung
der Druckluft ersichtlich. Das vom Richtungssensor 3 abgegebene
Signal 12 wird zunächst
in einem Schritt 19 normiert und danach in einem Schritt 20 verstärkt. Das
vom Volumensensor 4 abgegebene elektrische Signal 13 wird
in einem Schritt 21 normiert, wonach es in einem Schritt 22 mit dem
normierten und verstärkten
Signal 12 verglichen wird. Durch den Vergleich kann festgestellt
werden, ob die Druckluft in Richtung des Pfeils 2 (Richtung
B) oder in Gegenrichtung zum Pfeil 2 (Richtung A) strömt. Da ferner
das Signal 13 des Volumenstromsensors 4 den Volumenstrom
der Druckluft repräsentiert,
sind somit Strömungsrichtung
und Volumenstrom und/oder Massenstrom der Druckluft bekannt. Dabei
kennzeichnet der Volumenstrom 28 den Volumenstrom in Richtung
A und der Volumenstrom 29 den Volumenstrom in Richtung
B.
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Aus
den 4 und 5 sind unterschiedliche Ansichten
einer Messanordnung gemäß einer zweiten
Ausführungsform
der Erfindung ersichtlich, wobei zu der ersten Ausführungsform ähnliche
oder identische Merkmale mit denselben Bezugszeichen wie bei der
ersten Ausführungsform
bezeichnet sind. Der einzige Unterschied zur ersten Ausführungsform besteht
darin, dass auch die Sensoranordnung 4 in einer Hülse 23 sitzt,
in deren Mantelfläche
oder Wandung 24 in Strömungsrichtung 2 gesehen
beidseitig eine fensterartige Öffnung 25, 26 vorgesehen
ist. Somit kann die Druckluft durch eine der Öffnungen 25, 26 in
die Hülse 23 einströmen und
durch die andere der Öffnungen 25, 26 wieder
aus der Hülse 23 ausströmen, sodass
die Sensoranordnung 4 direkt von Druckluft angeströmt wird,
unabhängig
davon, ob die Druckluft in Richtung des Pfeils 2 oder in
Gegenrichtung des Pfeils 2 strömt. Die Hülse 23 ist stirnseitig offen.
Zur weiteren Beschreibung der zweiten Ausführungsform wird auf die Beschreibung
der ersten Ausführungsform
verwiesen.
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Aus 6 ist
eine Draufsicht auf eine dritte Ausführungsform der Erfindung ersichtlich,
wobei zu der ersten Ausführungsform ähnliche
oder identische Merkmale mit denselben Bezugszeichen wie bei der ersten
Ausführungsform
bezeichnet sind. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform, wo die Flächennormale
der Öffnungsfläche der Öffnung 11 parallel zur
Strömungsrichtung 2 ausgerichtet
ist, ist diese Flächennormale 32 bei
der dritten Ausführungsform um
einen Winkel α zur
Strömungsrichtung 2 bzw. Längsrichtung 33 geneigt,
der hier z. B. weniger als 90° beträgt. Zur
weiteren Beschreibung der dritten Ausführungsform wird auf die Beschreibung
der ersten Ausführungsformen
verwiesen.
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Aus
den 7 und 8 sind unterschiedliche Ansichten
einer Messanordnung gemäß einer vierten
Ausführungsform
der Erfindung ersichtlich, wobei zu der ersten Ausführungsform ähnliche
oder identische Merkmale mit denselben Bezugszeichen wie bei der
ersten Ausführungsform
bezeichnet sind. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform sind die beiden
Sensoranordnungen 3 und 4 in Längsrichtung 33 der
Leitung 1 nicht zueinander versetzt sondern auf gleicher
Höhe angeordnet.
Allerdings ist die Sensoranordnung 4 gegenüber der
Sensoranordnung 3 um einen Winkel β um die Längsachse 33 der Leitung 1 verdreht,
der hier z. B. 90° beträgt.
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Die
Sensoranordnungen 3 und 4 sind Teil einer Messstation 34,
die bevorzugt einen die Leitung 1 umringenden Montagering 35 aufweist,
an dem die Sensoranordnungen 3 und 4 montiert
sind. Wechselarmaturen für
die Sensoranordnungen 3, 4 können, müssen aber nicht vorhanden sein.
Ferner kann die Messstation 34 auch noch einen oder mehrere
zusätzliche
Sensoren umfassen, was mit der gestrichelten Linie 36 angedeutet
ist. Zur weiteren Beschreibung der vierten Ausführungsform wird auf die Beschreibung
der ersten Ausführungsformen
verwiesen.
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- 1
- Leitung
- 2
- Strömungsrichtung
- 3
- Sensoranordnung
(Richtungssensor)
- 4
- Sensoranordnung
(Volumensensor)
- 5
- Temperatursensor
(beheizt)
- 6
- Temperatursensor
- 7
- Temperatursensor
(beheizt)
- 8
- Temperatursensor
- 9
- Hülse
- 10
- Wandung/Mantelfläche der
Hülse
- 11
- Öffnung in
Wandung der Hülse
- 12
- elektrisches
Signal des Richtungssensors
- 13
- elektrisches
Signal des Volumensensors
- 14
- Auswerteeinrichtung
- 15
- Wechselarmatur
- 16
- Wechselarmatur
- 17
- Strömungsgleichrichter
- 18
- Strömungsgleichrichter
- 19
- Normierung
- 20
- Verstärkung
- 21
- Normierung
- 22
- Vergleich
- 23
- Hülse
- 24
- Wandung/Mantelfläche der
Hülse
- 25
- Öffnung in
Wandung der Hülse
- 26
- Öffnung in
Wandung der Hülse
- 27
- Wandung
der Leitung
- 28
- Volumenstrom
- 29
- Volumenstrom
- 30
- Gerade
- 31
- Gerade
- 32
- Flächennormale
- 33
- Längsrichtung
der Leitung
- 34
- Messstation
- 35
- Montagering
- 36
- zusätzlicher
Sensor
- α
- Winkel
- β
- Winkel
- A-A
- Schnittlinie