DE1801952B2 - Device for monitoring currents - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Strömungswächter zum Anzeigen des Grenzwerts der Strömung eines flüssigen Mediums mit temperaturabhängigem Viskositätsgrad mit einem von der Strömung beaufschlagten, in Sirömungsrichtung verschiebbaren Element und einem thermischen Ausdehnungskörper zur Berücksichtigung von Temperaturänderungen des Mediums.The invention relates to a flow monitor for displaying the limit value of the flow of a liquid Medium with temperature-dependent viscosity grade with one acted upon by the flow, in the direction of flow displaceable element and a thermal expansion body for consideration of temperature changes of the medium.

Mit einem älteren Vorschlag (deutsche Patentanmeldung P 16 48 107) ist ein Strömungswächter vorgeschlagen worden, bei dem ein von der Strömung angeströmter Strömungskolben gegen die Kraftwirkung einer Wendelfeder in einer Rohrleitung verschiebbar gelagert ist und der Kolben über einen mit ihm verbundenen Permanentmagneten einen magnetisch steuerbaren Schutzgaskontakt betätigt, der in einem Signal-Stromkreis die der Kolbenstellung zugeordnete Grenzmenge des flüssigen Mediums indiziert.With an older proposal (German patent application P 16 48 107) a flow monitor is proposed been, in which a flow piston against the force of the flow against the flow a helical spring is slidably mounted in a pipeline and the piston is connected to it via a Permanent magnets actuate a magnetically controllable protective gas contact, which is in a signal circuit indicates the limit quantity of the liquid medium assigned to the piston position.

Diesem und Strömungswächtern anderer Bauart mit einem im Weg des strömenden Mediums angeordneten Meßelement ist der Nachteil zu eigen, daß sich infolge der temperaturabhängig variablen Viskosität der strömenden Flüssigkeit die Kräfte ändern, mit denen die Flüssigkeit an das Meßelemeni angreifen, wodurch dieThis and other types of flow monitors with one arranged in the path of the flowing medium Measuring element has the disadvantage that due to the temperature-dependent variable viscosity of the flowing Liquid change the forces with which the liquid attack the Messelemeni, whereby the

952 ₂ 952 ₂

Anzeige des Strömungswäehters temperaturabhängig verfälscht wird.Display of the flow monitor depending on the temperature is adulterated.

An Strömungsmengenmessem zur Ermittlung des Durchflusses durch Rohrleitungen unter Verwendung einer in die Rohrleitung eingeschalteten Meßblende (DT PS 11 04 718), an der der Druckabfall des strömenden Mediums gemessen wird, ist es zur temperaturabhängigen Korrektur des MeWwtrics bekannt, das Übersetzungsverhältnis eines das Anzeigeorgan des Differenzdruckmessers mit einem mechanischen Steuerorgan zur Steuerung von elektrischen Strömen verbindenden mechanischen Getriebes mittels eines besonde ren mechanischen Tempera<urmessers temperaturab hängig so zu verstellen, daß die elektrische Anzeige des Strömungsmengenmessers temperaturkorrigiert erfolgt. On flow meters to determine the Flow through pipelines using an orifice plate inserted into the pipeline (DT PS 11 04 718), at which the pressure drop of the flowing Medium is measured, it is temperature-dependent Correction of the MeWwtrics known the gear ratio one the display element of the differential pressure meter with a mechanical control element for controlling electrical currents connecting mechanical transmission by means of a special The mechanical temperature meter has to be adjusted depending on the temperature in such a way that the electrical display of the Flow rate meter is temperature-corrected.

An Durchflußmengenmessern für Gase mit einem blendenförnugeii Meßorgan, an dem der Druckabfall gemessen wird ist es bekannt die wirksame Fläche der Meßblende mittels eines in die Meßblendcnöffnung eingebrachten beweglichen Kolbens, der mittels eines flüssigkeitsgefüllten Faltenbalges verstellbar ist, in Abhängigkeit von der Gärtemperatur und dem Gasdruck so zu verändern, daß der Einfluß wechselnder Temperaturen und der Einfluß wechselnden Gasdrucks aus dem Meßergpbnis eliminiert wird.On flow meters for gases with a diaphragm-shaped measuring element, on which the pressure drop It is known the effective area of the Measuring orifice by means of a introduced into the measuring orifice opening movable piston, which is adjustable by means of a liquid-filled bellows, as a function of the fermentation temperature and the gas pressure so that the influence of changing temperatures and the influence of changing gas pressure is eliminated from the measurement result.

Ferner ist es bekannt, bei Ströniungsmeßvomchtungen (DT-PS 8 03 491), die einen beweglich im Durchtrittsquerschnitt der Flüssigkeit gelagerten Verdrängerkolben zur Veränderung des Durchtrittsquerschnittes aufweisen, die auf den Verdrangerkolben einwirkende aus der Strömung herrührende Kraft durch eine Gegenkraft /u kompensieren, die über einen Steuerkolben mit Hilfe des strömenden fluiden Mediums erzeugt wird. Das Medium wird dazu dem Steuerkolben über ein Hilfsventil zugeführt, dessen öffnung mit Hilfe eines nuf Temperaturänderungen ansprechenden Bimetallstreifens so gesteuert wird, daß die aus Temperaturänderungen etwa entstehende Viskositätsänderung an einer /u messenden Flüssigkeit keinen Einfluß auf das Meßergebnis nimmt. Schließlich ist es aus der allgemeinen Meßtechnik bekannt, den Einfluß wechselnder Temperaturen auf den Ausschlag eines Übertragungsmechanismus eines mechanischen Meßgerätes unter Verwendung eines Bimelallstreifens zu kompensieren (DT AS 12 14 421).It is also known in the case of Ströniungsmeßvomchtungen (DT-PS 8 03 491), which have a movable cross-section the displacement piston mounted on the liquid to change the passage cross-section have, the force acting on the displacement piston from the flow by a counterforce / u compensate, which is generated via a control piston with the help of the flowing fluid medium will. For this purpose, the medium is fed to the control piston via an auxiliary valve, the opening of which with the help of a bimetal strip responsive to temperature changes is controlled so that the temperature changes Any change in viscosity that may arise in a liquid that is being measured has no effect on the Measurement result takes. Finally, it is known from general measurement technology to change the influence Temperatures on the deflection of a transmission mechanism of a mechanical measuring device below Use a bimelallic strip to compensate (DT AS 12 14 421).

Die bekannten Vorrichtungen weisen, soweit sie den Einfluß wechselnder Viskositäten in einer strömenden Flüssigkeit an einem Strömungswächter zu kompensieren gestatten, den Nachteil eines relativ komplizierten Aufbaus auf, der insbesondere an relativ einfachen, z. B. in Öldruckleitungen einschaltbaren Strömungswächtern wirtschaftlich nicht tragbar ist.The known devices have, as far as they have the influence of changing viscosities in a flowing Allowing liquid to compensate for a flow monitor, the disadvantage of a relatively complicated Structure, which is particularly based on relatively simple, z. B. in oil pressure lines switchable flow monitors is not economically viable.

Die Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, den Einfluß wechselnder Viskositätsgrade an strömenden Flüssigkeiten auf die von dem Strömungswächter überwachte Grenzmenge mit relativ einfachen Mitteln wirtschaftlich zu beseitigen.The invention is concerned with the task of reducing the influence of varying degrees of viscosity on flowing liquids to the limit quantity monitored by the flow monitor economically with relatively simple means to eliminate.

Erfindungsgemäß wird dieses an einem Strömungswächter der eingangs näher bezeichneten Bauart dadurch erreicht, daß die bei bestimmter Stellung des Elements betätigte Signal- oder Schaltvorrichtung am freien Ende des einseitig fest eingebauten Ausdehnungskörpers befestigt ist zur temperaturabhängigen Veränderung ihres Abstandes zum verschiebbaren Element. According to the invention, this is done on a flow monitor of the type described in more detail at the beginning achieved that the actuated at a certain position of the element signal or switching device on free end of the expansion body permanently installed on one side is attached to the temperature-dependent Change of their distance to the movable element.

Die Anordnung kann an Strömungswächtern mit einer an einem Drehhebel befestigten Prallplatte, des-The arrangement can be used on flow monitors with a baffle plate attached to a rotary lever,

sen äußerer Hebelarm eine Signal- odor Schaltvorrichtung betätigt, erfindungsgemäß auch derart getroffen sein, daß die Prallplatte mit dem Hebel über ein Bimetallglied so befestigt ist. daß der Neigungswinkel zwischen der Strömungsrichtung und der Prallplatte in Abhängigkeirvon der Temperatur einstellbar ist.sen outer lever arm a signal or switching device actuated, according to the invention also be made such that the baffle plate with the lever via a bimetal member so attached. that the angle of inclination between the direction of flow and the baffle plate as a function of the temperature is adjustable.

Die Zeichnungen erläutern die Erfindung an Hand mehrerer bevorzugter Auslührungsbeispiele.The drawings explain the invention using several preferred exemplary embodiments.

A b b. 1 zeigt einen der Erfindung entsprechenden Strörm-i.igswächter mit einer in einer durchströmten Ruht teilung angeordneten Prallplatte:A b b. 1 shows a current flow monitor corresponding to the invention with an in-flow Resting partition arranged baffle plate:

A b b. 2 zeigt einen Strömungswächter nach der Erfindung, mit einem in der durchströmten Rohrleitung angeordneten Meßelement, das von der Strömung umspült und in Strömungsrichtung verstellbar gelagert ist; isA b b. 2 shows a flow monitor according to the invention, with one in the pipeline through which the flow passes arranged measuring element around which the flow flows and is mounted so as to be adjustable in the flow direction; is

A b b. 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel. mit einem kolbenartigen Meßelement, das einen D'irchtrittsquerschnitt in der durchströmten Rohrleitung steuert. A b b. 3 shows a third embodiment. with a piston-like measuring element which controls a passage cross-section in the pipeline through which the flow passes.

■ In A b b. 1 bezeichnen I eine in Richtung des Pfeils 2 von einer Flüssigkeit durchströmte Rohrleitung, 3 eine in der Rohrleitung angeordnete, an einem Hebel 4 um eine Drehachse 5 drehbar gelagerte Prallplatte und 6 eine Zugfeder, die an den Hebel 4 angreift. Mit 7 ist ein in einen Signalstromkreis eingeschalteter elektrischer Schaltkontakt bezeichnet, der bei Drehung des Hebels 4 um die Drehachse 5 entgegen der Kraftwirkung der Feder 6 betätigt werden kann. ■ In A b b. 1 denotes I a pipeline through which a liquid flows in the direction of arrow 2 , 3 a baffle plate arranged in the pipeline and rotatably mounted on a lever 4 about an axis of rotation 5, and 6 a tension spring which engages the lever 4. An electrical switching contact which is switched on in a signal circuit and which can be actuated against the force of the spring 6 when the lever 4 is rotated about the axis of rotation 5 is denoted by 7.

Der zweiarmige Hebel 4 ist durch die Wandung der Rohrleitung mittels eines flexiblen Faltenbalgs 8 dichtend hindurchgeführt, und es ist der mit der Prallplatte 3 in Verbindung stehende Hebelarm des Hebels 4 als Bimetallstreifen 9 ausgebildet.The two-armed lever 4 is sealed by means of a flexible bellows 8 through the wall of the pipeline passed through, and it is the associated with the baffle plate 3 lever arm of the lever 4 as Bimetal strips 9 formed.

Der Bimetallstreifen liegt in dem zu überwachenden flüssigen Medium und ändert seine Form mit der Temperatur der Flüssigkeit. Steigt die Temperatur, so verändert sich durch die Formänderung des Bimetallstrei fens 9 der Abstand zwischen der Prallplatte 3 und dem Schaltkontakt 7. Die Prallplatte 3 kommt dabei in eine Stellung, in der sie praktisch senkrecht zur Strömungs richtung liegt. Sinkt die Temperatur des Mediums ab, so ändert sich der Stand zwischen der Prallplatte und dem Schalter. Der Neigungswinkel zwischen der Strömungsrichtung und der Prallplatte wird dabei größer, d. h. die Platte kommt in eine mehr oder weniger geneigte Schräglage zur Strömung. Da gleichzeitig die Viskosität bei fallender Temperatur zunimmt und damit auch die an der Prallplatte angreifenden Reibungskräf te, bleibt der Schaltpunkt für die gleiche Menge des Mediums unabhängig von der Viskositätsänderung erhalten. The bimetal strip lies in the liquid medium to be monitored and changes its shape with temperature the liquid. If the temperature rises, the change in shape of the bimetallic strip changes fens 9 the distance between the baffle plate 3 and the switching contact 7. The baffle plate 3 comes into a Position in which it is practically perpendicular to the direction of flow. If the temperature of the medium drops, this changes the position between the baffle plate and the switch. The angle of inclination between the direction of flow and the baffle plate becomes larger, i.e. H. the plate comes in a more or less inclined Lean to the current. Since at the same time the viscosity increases with falling temperature and with it the friction forces acting on the baffle plate also remain the switching point for the same amount of Medium obtained regardless of the change in viscosity.

Die Länge und Breite sowie die Dicke des Bimetalls'.reifens sowie die verwendeten Werkstoffe dieses Streifens richten sich nach dem zu überwachenden Medium und seiner temperaturabhängigen Viskositätsänderung. Der Streifen 9 wird dabei immer so ausgebildet, daß für alle Betriebstemperaturen die eingestellten Schaltpunkte gleich sind.The length and width as well as the thickness of the bimetal tire and the materials used for this strip depend on the medium to be monitored and its temperature-dependent change in viscosity. The strip 9 is always designed in such a way that that the set switching points are the same for all operating temperatures.

In A b b. 2 bezeichnen 21 die von dem fluiden Medium in Richtung des Pfeils 22 durchströmte Rohrleitung, 23 einen ringförmigen Permanentmagneten, der in Längsrichtung der Rohrleitung 21 entgegen der Kraftwirkung einer Feder 24, die an einem Haltering 25 befestigt ist, verstellbar gelagert ist.In A b b. 2 denote 21 the pipeline through which the fluid medium flows in the direction of arrow 22, 23 an annular permanent magnet, which in the longitudinal direction of the pipeline 21 against the action of force a spring 24, which is attached to a retaining ring 25, is adjustably mounted.

Außerhalb der Rohrleitung 21 ist neben dem Permanentmagneten 23 ein magnetisch betätigbarer Schutzgaskontakt 26 auf einem an der Rohrleitung befestigten Bimetallstreifen 27 schwenkbar derart gelagert, daß sich der Schutzgaskontakt 26 bei Temperaturänderungen in Richtung des Doppelpfeils 28 temperaturabhängig verstellt.Outside the pipeline 21, in addition to the permanent magnet 23, there is a magnetically actuatable one Inert gas contact 26 pivotably mounted on a bimetal strip 27 attached to the pipeline in such a way that that the protective gas contact 26 is temperature-dependent in the event of temperature changes in the direction of the double arrow 28 adjusted.

Dabei wird der Abstand zwischen dem Permanentmagneten 23 und dem in den Signalstromkreis eingeschalteten Schutzgaskontakt 26 geändert. Damit ändert sich auch, die Lage des Betätigungspunktes des Schutzgaskontaktes derart, daß bei geringerer Viskosität des strömenden Mediums und entsprechend geringem Abstand zwischen Magnet und Schutzgaskontakt ein früheres Schalten, bei höherer Viskosität und entsprechender Vergrößerung des Abstandes ein späteres Schalten erfolgt. Bei höherer Viskosität befindet sich der Schalter dabei in einer angehobenen Position, wodurch das Schalten erst dann eintritt, wenn der Permanentmagnet 23 weiter in Richtung des Pfeils 22 verschoben ist.This is the distance between the permanent magnets 23 and the shielding gas contact 26 switched on in the signal circuit changed. That changes also, the position of the actuation point of the inert gas contact such that with a lower viscosity of the flowing medium and the correspondingly small distance between magnet and shielding gas contact an earlier one Switching, if the viscosity is higher and the distance is increased accordingly, a later one Switching takes place. If the viscosity is higher, the switch is in a raised position, which means switching does not occur until the permanent magnet 23 is further displaced in the direction of arrow 22 is.

Auch für dieses Ausführungsbeispiel gilt, daß der Bimetallstreifen 27 sowohl an die Eigenschaften des strömenden Mediums als auch an die Variationsbreite der am Medium eintretenden Viskositätsänderungen entsprechend angepaßt werden muß.It also applies to this embodiment that the bimetallic strip 27 both the properties of the flowing medium and the range of variation of the viscosity changes occurring in the medium must be adapted accordingly.

In A b b. 3 wird die ventilgehäuseartig ausgebildete Rohrleitung 45 von einem fluiden Medium 46 durchströmt, das durch einen den Rohrleitungsquerschnitt verengenden Durchtrittsquerschnitt 44 fließt, in dem ein kolbenförmiges Meßelement 47 angeordnet ist.In A b b. 3 is designed like a valve housing A fluid medium 46 flows through the pipe 45, which medium flows through a pipe cross-section narrowing passage cross section 44 flows, in which a piston-shaped measuring element 47 is arranged.

Das Meßelement 47 ist in seiner Längsrichtung gegen die Kraftwirkung einer Feder 49 verschiebbar gelagert, wozu ein im Innern des hohlen Elements 47 angeordneter hohler Lagerstutzen 42 dient, auf dem das Element 47 gleitend beweglich ist.The measuring element 47 is mounted displaceably in its longitudinal direction against the force of a spring 49, for which purpose a hollow bearing stub 42 arranged in the interior of the hollow element 47 is used, on which the Element 47 is slidably movable.

Das Element 47 trägt einen ringförmigen Permanentmagneten 48, der mit dem Element 47 gegen einen magnetisch betätigbaren, im Innern des Lagerstutzens 42 angeordneten Schutzgaskontakt 43 beweglich ist. Der Schutzgaskontakt 43 seinerseits ist mittels eines flüssigkeitsgefüllten Wellrohrkörpers 49 in Bewegungsrichtung des Elements 47 temperaturabhängig verschiebbar gelagert.The element 47 carries an annular permanent magnet 48, which with the element 47 against a magnetically actuable, inside the bearing stub 42 arranged inert gas contact 43 is movable. The protective gas contact 43, for its part, is in the direction of movement by means of a liquid-filled corrugated tube body 49 of the element 47 is mounted displaceably depending on the temperature.

Bei Temperaturänderungen des fluiden Mediums wird der Abstand zwischen dem kolbenförmigen Meßelement 47 und dem Schutzgaskontakt 43 derart verändert, daß Viskositätsändemngen im strömenden Medium, die zu einer Veränderung an den Kolben 47 angreifenden Strömungskräfte führen, in bezug auf den Schaltpunkt des Strömungswächters ausgeglichen werden. When the temperature of the fluid medium changes, the distance between the piston-shaped measuring element becomes 47 and the protective gas contact 43 changed in such a way that changes in viscosity in the flowing medium, which lead to a change in the flow forces acting on the piston 47, with respect to the Switching point of the flow monitor must be compensated.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (4)

Patentansprüche: 1801 SClaims: 1801 p 1. Strömungswächter zum Anzeigen des Grenz wertes einer Strömung flüssiger Medien mit temperauirabhängigem Viskositätsgrad mit einem von der Strömung beaufschlagten in Strömungsrichiung verschiebbaren Element und einem thermischen Ausdehnungskörper zur Berücksichtigung von Temperaturänderungen des Mediums, dadurch gekennzeichnet, daß die bei bestimmter Stellung des Elementes (23, 47) betätigte Signal oder Schaltvorrichtung (26, 43) am freien Ende des einseilig fest eingebauten Ausdehnungskörper* (27,41) befestigt ist /ur temperaturabhängigen Veränderung ihres Abstandes zum verschiebbaren Element (A b b. 2.3).1. Flow monitor to display the limit value of a flow of liquid media with temperature-dependent Viscosity grade with one acted upon by the flow in the direction of flow displaceable element and a thermal expansion body to take into account Temperature changes of the medium, thereby characterized in that the signal or actuated at a certain position of the element (23, 47) Switching device (26, 43) at the free end of the single rope permanently installed expansion body * (27.41) attached is / ur temperature-dependent change in their distance to the movable element (A b b. 2.3). 2. Strömungswächter zum Anzeigen des Grenzwertes einer Strömung flüssiger Medien mit temperaturabhängigem Viskositätsgrad mit einer an einem Drehhebel befestigten Prallplatte, dessen äußerer Hebelarm eine Signal- oder Schahvorrich tung betätigt, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallplatte (3) mit dem Hebel (4) über ein Mimetallglied (9) so befestigt ist. daß der Neigungswinkel zwischen Strömungsrichtung und Prallplatte in Abhängigkeit von der TemperaHur einstellbar ist (Abb. 1).2. Flow monitor for displaying the limit value of a flow of liquid media with temperature-dependent Viscosity grade with a baffle plate attached to a rotary lever, the outer Lever arm actuates a signal or Schahvorrich device, characterized in that the Impact plate (3) is attached to the lever (4) via a mimetallic link (9). that the angle of inclination between flow direction and baffle plate can be adjusted depending on the temperature (Fig. 1). 3. Strömungswächter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß neben einem als verschiebbare Staudüse (23) wirkenden Magnetring ein Magnetschalter (26) angeordnet ist, der am freien Ende eines parallel zur Strömungsrichtung ausgerichteten Bimetallstreifens (27) befestigt ist.3. Flow monitor according to claim 1, characterized in that in addition to one as a displaceable A magnetic switch (26) is arranged which acts on the baffle nozzle (23) and has a magnetic ring at the free end a bimetal strip (27) aligned parallel to the direction of flow is attached. 4. Strömungswächter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb eines nut einem Ma gnetring (48) versehenen und durch die Strömung beaufschlagten hohlen Kolbens (47) ein Magnetschalter angeordnet ist, der am freien Ende eines mit einer Ausdehnungsflüssigkeit gefüllten Faltenbalgs (41) befestigt ist4. flow monitor according to claim 1, characterized in that within a groove a Ma gnetring (48) provided and acted upon by the flow hollow piston (47) a magnetic switch is arranged, which is at the free end of a bellows filled with an expansion fluid (41) is attached