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Die
Erfindung betrifft eine Durchflussmengenmesseinrichtung für
Flüssigkeiten.
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Durchflussmengenmesseinrichtung
für Flüssigkeiten, die Ultraschallwellen zur Durchflussmessung
verwenden, sind aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise
aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift
DE 9420760 U1 . Das Gerät umfasst
eine vom Medium durchströmte Messstrecke, an deren gegenüberliegenden
Enden Umlenkspiegel vorgesehen sind. Über die Umlenkspiegel werden
Schallwellen eines Ultraschallwandlers in die Messstrecke umgelenkt
und von demselben oder einem zweiten Ultraschallwandler aufgenommen. Durch
Laufzeitmessung einzelner Schallimpulse kann die Geschwindigkeit
des Fluids in der Messstrecke ermittelt und daraus die Durchflussmenge
errechnet werden. Alternativ ist es möglich die Wand des
Messrohres selbst als Reflektorfläche zu verwenden. In
diesem Fall sind gesonderte Umlenkspiegel nicht erforderlich.
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Aus
der
EP 1 909 076 ist
bekannt, das Messrohr in einer Kapsel anzuordnen, so dass die Messtrecke
nicht mehr in der Achse der Versorgungsleitung liegt, sondern die
zu messende Flüssigkeit erst nach mehrfacher Umlenkung
in die Messtrecke gelangt. Bei einer solchen Anordnung können
die Ultraschallwandler in einer Linie mit der Messstrecke angeordnet
werden; Umlenkspiegel sind nicht erforderlich.
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Zur
letztendlichen Berechnung der Durchflussmenge aus den Messergebnissen
wird ein Rechenwerk eingesetzt, welches am Messrohr selbst oder
in seiner unmittelbaren Umgebung angeordnet ist. Das Rechenwerk
weist in der Regel ein Display auf, auf dem die gemessene Durchflussmenge
abzulesen ist.
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Der
oder die Ultraschallwandler zur Erzeugung und/oder Detektion von
Ultraschallwellen weisen eine Schallaustrittsfläche auf,
an der die Ultraschallwellen erzeugt beziehungsweise detektiert werden.
Mit dieser Schallaustrittsfläche durchbricht der Ultraschallwandler
in der Regel die Wand des Messrohres, damit so die Ultraschallwellen
in die Flüssigkeit eingebracht werden können.
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Beim
Fließen von Flüssigkeiten kommt es häufig
zu einer Gasblasenbildung oder Gasblasen werden in der Flüssigkeit
mittransportiert. Insbesondere bei wechselnden Durchflussgeschwindigkeiten oder
zeitweisen Durchflussstops haften Gasblasen an der Wand des Messrohres
an.
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Haften
die Gasblasen, bei denen es sich häufig um Luftblasen handelt,
im Bereich der aktiven Fläche der Ultraschallwandler an,
so kommt es zu Verfälschungen der Messergebnisse. Die Mess ergebnisse
bei entsprechenden Durchflussmengenmesseinrichtungen sind daher
mit großen Unsicherheiten behaftet.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Durchflussmengenmesseinrichtung
für Flüssigkeiten zu schaffen, welche die Nachteile
der im Stand der Technik bekannten Vorrichtungen, insbesondere die
Messunsicherheiten aufgrund von Gasblasenanhaftung im Bereich der
Schallaustrittsflächen der Ultraschallwandler, nicht oder
nur noch im verringerten Maße aufweist.
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Die
erfindungsgemäße Lösung findet sich in den
Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen
sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Demnach
umfasst eine Durchflussmengenmesseinrichtung für Flüssigkeiten
ein Messrohr, wobei die Innenwand des Messrohres eine Messstrecke bestimmt,
eine Ultraschallmesseinrichtung für eine Laufzeitmessung
von Ultraschallsignalen entlang der Messtrecke mit mindestens einem
Ultraschallwandler und ein Funktionselement, wobei ein Halteelement
vorgesehen ist, an dem das Messrohr befestigt ist und das wenigstens
eine Funktionselementaufhängung zur Aufnahme des Funktionselementes
umfasst, wobei die Funktionselementaufhängung wenigstens
eine Abgleitrichtung aufweist, so dass die wenigsten eine Abgleitrichtung
mit der Flächennormalen der Schallaustrittsfläche
wenigstens eines Ultraschallwandlers einen Winkel von 90° oder
weniger einschließt.
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Zunächst
seien einige im Rahmen der Erfindung verwendeten Begriffe näher
erläutert.
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Mit „Abgleitrichtung
einer Aufhängung” wird eine Richtung bezeichnet,
in die das an der Aufhängung befindliche Funktionselement
von der Aufhängung frei abgleiten kann, sofern die Summe
aller Kräfte in Richtung der Abgleitrichtung positiv ist,
d. h. der entlang der Abgleitrichtung zerlegte Teil des resultierenden,
auf das Funktionselement wirkenden Kraftvektors zeigt in die gleiche
Richtung wie die Abgleitrichtung. Dies ist in der Regel dann der
Fall, wenn der Winkel zwischen Abgleitrichtung und Gewichtskraft
des Funktionselementes weniger als 90° beträgt.
In anderen Richtungen abgesehen von der Abgleitrichtung besteht
eine Festhaltewirkung durch die Aufhängung, d. h. ein an
der Aufhängung befestigtes Funktionselement wird gehalten.
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„Funktionselement” bezeichnet
ein notwendiges Element der Messeinrichtung. Dabei kann es sich
z. B. um ein Zählwerk, eine Signalverarbeitungseinrichtung
oder Stromversorgung handeln.
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In
der Regel ist eine Abgleitrichtung entgegengesetzt parallel zu einer „Einsteckrichtung”,
d. h. einer Richtung, in die das Funktionselement in die Funktionselementaufhängung
eingesteckt wird.
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Mit „Flächennormale” ist
die Richtung senkrecht zu einer Fläche bezeichnet, wobei
die Richtung der Flächennormalen von der Fläche
weg weist.
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Mit „Gasaufstiegsrichtung” ist
die Richtung bezeichnet, in die sich Gasblasen in Flüssigkeiten aufgrund
ihres Auftriebes bewegen. Im Normalfall ist die Gasaufstiegsrichtung
parallel entgegengesetzt zur Richtung der Schwerkraft.
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Mit „Durchbrechung” ist
eine Öffnung in einer Wand bezeichnet, die durch ein Objekt
verschlossen wird bzw. werden kann. Dabei kann eine Stufe zwischen
dem verschließenden Objekt und der übrigen Wand
auftreten. Das die Öffnung verschließende Objekt
muss zusammen mit der Wand also keine glatte Fläche bilden.
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Bei
der erfindungsgemäßen Durchflussmengenmesseinrichtung
wird verhindert, dass sich Gasblasen an der Schallaustrittsfläche
eines Ultraschallwandlers ansammeln und dort anhaften. Durch eine mechanische
Sicherung wird eine vorgegebene Orientierung der Messeinrichtung
bei der Montage erreicht: ist die Durchflussmengenmesseinrichtung
in einer unzulässigen Lage montiert, gleitet das Funktionselement
von der Funktionselementaufhängung ab und kann nicht an
dem Halteelement befestigt werden.
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Ist
die Durchflussmengenmesseinrichtung in einer unzulässigen
Lage montiert, zeigt die Abgleitrichtung der Funktionselementaufhängung
in Richtung des Bodens, d. h. der Winkel zwischen Abgleitrichtung
und Schwerkraft beträgt weniger als 90°; durch
seine Gewichtskraft gleitet das Funktionselement dann aus der Funktionselementaufhängung.
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Während
der Montage, zumindest aber bei Installation des Funktionselements,
wird offensichtlich, ob die Durchflussmengenmesseinrichtung in einer
zulässigen Lage montiert ist. Messfehler oder Messungenauigkeiten
aufgrund von Gasblasenanhaftungen im Bereich der Schallaustrittsflächen
der Ultraschallwandler, die durch eine falsche Einbaulage des Messrohres
hervorgerufen werden könnten, werden vermieden. Eine ordnungsgemäße
Montage des Funktionselements an die Funktionselementaufhängung
ist in einem solchen Fall nicht möglich. Ein versehentliches
Hinwegsehen über bspw. in einer Montageanleitung vorgegebene
Einbaurichtung ist damit ausgeschlossen.
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Es
ist besonders bevorzugt, wenn die Funktionselementaufhängung
als trapez- oder trapezoidförmige Schiene ausgebildet ist.
Bei einer trapezförmigen Schiene verläuft eine
Abgleitrichtung senkrecht zur kürzen Grundseite, weg von
der längeren Grundseite (Basis). Die Einsteckrichtung ist
in der Regel zu dieser Abgleitrichtung entgegengesetzt parallel.
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Befindet
sich beispielsweise bei einer trapezförmigen Schiene die
kürzere Grundseite oberhalb der längeren Grundseite
(Basis), so kann der Gewichtskraft des Funktionselements durch das
Aufliegen des Funktionselements auf die Schenkel und/oder die kürzere
Grundseite entgegengewirkt werden. Es wird also eine Haltewirkung
erreicht. Wird die entsprechende Durchflussmengenmesseinrichtung
in einer Lage eingebaut, so dass die kürzere Grundseite
unterhalb der Basis liegt, ist eine Abstützung, wie oben
beschrieben, nicht mehr möglich. Die Funktionselementaufhängung
kann in diesem Fall keine Haltewirkung erzeugen und das Funktionselement
kann nicht an der Funktionselementaufhängung des Halteelements
befestigt werden. Das Funktionselement gleitet dann von der Funktionselementaufhängung
ab.
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Bei
einer trapezoidförmigen Schiene kann es zwei Einsteckrichtungen
geben. Zu jeder dieser Einsteckrichtungen existiert in der Regel
auch eine dazugehörige Abgleitrichtung.
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Bei
dem Funktionselement kann es sich insbesondere um ein Rechenwerk
handeln. Dieses Rechenwerk kann zur Berechnung der Durchflussmenge
durch das Durchflussmengenmessgerät ausgebildet sein.
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Es
ist bevorzugt, ein Display am Funktionselement vorzusehen. Dieses
Display kann bspw. Aufschluss über die gemessene Durchflussmenge
geben.
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Es
ist möglich, dass das Display gegenüber dem Teil
des Funktionselements drehbar ausgestaltet ist. So ist es möglich,
dass nach erfolgter Befestigung des Funktionselements an dem Halteelement (d.
h. bei vorhandener Haltewirkung) in eine solche Position gedreht
werden kann, dass das Display horizontal ablesbar ist. Die Funktionsweise
der Funktionselementaufhängung wird hierdurch nicht gemindert.
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Sofern
das Display gegenüber der Funktionselementaufhängung
nicht verdreht werden kann ist es bevorzugt, wenn das Funktionselement
von der Funktionselementaufhängung abgleitet, sobald die Ableserichtung
des Displays des an der Funktionselementaufhängung befestigten
Funktionselementes einen Winkel von ±90° gegenüber
der Horizontalen überschreitet. Das Ablesen eines Displays,
welches im Extremfall z. B. über Kopf steht, wird so ausgeschlossen.
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Es
kann vorgesehen sein, dass zwei Funktionselementaufhängungen
vorgesehen sind, die auf gegenüberliegenden Seiten des
Messrohres liegen. Ist es aufgrund der Messtechnik erforderlich,
eine bestimmte Flussrichtung durch das Messrohr einzuhalten, so
wird durch das Vorsehen von zwei Funktionselementaufhängungen
auf gegenüberliegenden Seiten des Messrohres eine erhöhte
Variabilität bei der Montage der erfindungsgemäßen
Durchflussmengenmesseinrichtung ermöglicht. Die Gefahr
der Gasblasenanhaftung im Bereich der Schallaustrittsflächen
der Ultraschallwandler bleibt weiterhin gebannt, wenn beide Funktionselementaufhängungen
die erfindungsgemäßen Vorraussetzungen in Bezug
auf die Abgleitrichtung einhalten.
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Es
kann außerdem vorgesehen sein, dass an dem Halteelement
zwischen Funktionselementaufhängung und Messrohr ein Zwischenraum
zur Aufnahme von Kabelage vorgesehen ist. Bei der aufzunehmenden
Kabelage kann es sich bspw. um das Verbindungskabel zwischen den
Ultraschallwandlern und dem Rechenwerk handeln. Indem die Verbindungskabel
in den beschriebenen Raum aufgenommen werden, wird vermieden, dass
diese Kabel frei herumhängen.
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Es
kann ein Temperaturfühler am Messrohr vorgesehen sein.
Das Kabel vom Temperaturfühler zum Rechenwerk kann ebenfalls
in den Zwischenraum zwischen Funktionselementaufhängungen
und Messrohr aufgenommen werden. Sind zwei Funktionselementaufhängungen
auf gegenüberliegenden Seiten des Messrohres vorgesehen,
ist der Temperaturfühler bevorzugt im Bereich zwischen
den zwei Funktionselementaufhängungen angeordnet.
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Um
weitere messtechnische Verbesserungen durch Polumkehr zu erreichen,
werden häufig Isoliermaterialien im Bereich der Schallaustrittsflächen
der Ultraschallwandler eingesetzt. Bei diesen Materialien kann es
sich z. B. um Keramik handeln. Die dabei bevorzugt eingesetzte Topfform
gestattet aus Gründen der Prozesssicherheit und der Übertragung
der Akustiksignale beim Klebevorgang die Befestigung der Piezoelemente
nur auf der bearbeiteten Unterseite des Topfes, da der Boden des
Hohlraumes unbearbeitet bleibt. Dieser Hohlraum bildet dann die
Schallaustrittsfläche, die die Wand des Messrohres durchbricht.
Sie ist also mit der Flüssigkeit im Messrohr im Kontakt.
Aufgrund ihrer unbearbeiteten Oberfläche ist sie besonders
anfällig für die Anhaftung von Gas- und/oder Luftblasen.
Indem durch die erfindungsgemäße Vorrichtung verhindert
wird, dass eine solche Fläche in Richtung der Gasausstiegsrichtung
angeordnet ist, wird die Gefahr der Luftblasenanhaftung im Bereich
der Schallaustrittsflächen auch bei solchen Töpfen
minimiert.
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Für
den Fall das mehr als ein Ultraschallwandler bei einem Durchflussmengenmessgerät
vorgesehen ist, ist es bevorzugt, dass die Abgleitrichtung(en) der
Funktionselementaufhängung(en) die obige Winkelbedingung
gegenüber den Flächennormalen aller Ultraschallwandler
einhält. Sind die Flächennormalen zweier Ultraschallwandler
parallel entgegengesetzt angeordnet, so sind bevorzugt zwei parallel
entgegengesetzte Abgleitrichtungen, die parallel zu den Flächennormalen
zweier Ultraschallwandler verlaufen, vorgesehen.
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Im Übrigen
sei angemerkt, dass bei der erfindungsgemäßen
Durchflussmengenmesseinrichtung die Spülzeit (d. h. die
Zeit die benötigt wird, um die meisten Gasblasenanhaftungen
zu entfernen) stark minimiert wird. Aufgrund der Lage der Schallaustrittsflächen
weist die Gasaufstiegsrichtung von den Schallaustrittsflächen
weg. Dort evtl. anhaftende Gasblasen lassen sich beim Spülvorgang
schnell ablösen.
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In
vielen Fällen wird eine Funktionselementaufhängung
eine Schar von Abgleitrichtungen aufweisen. Diese Schar kann kontinuierlich
sein. Es ist ausreichend, wenn wenigstens eine Abgleitrichtung aus
dieser Schar die erfindungsgemäßen Bedingungen
bzgl. des Winkels zwischen dieser wenigstens einen Abgleitrichtung
und der Flächennormale der Schallaustrittsfläche
des Ultraschallwandlers erfüllt.
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Weiterhin
kann vorgesehen sein, dass der oder die Ultraschallwandler die Innenwand
des Messrohres mit seiner Schallaustrittsfläche durchbricht.
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Verläuft
die Messstrecke neben der Versorgungsleitung, weil bspw. das Messrohr
in einer Kapsel angeordnet ist, die seitlich von der Versorgungsleitung
montiert wird, ist es bevorzugt, wenn eine Abgleitrichtung senkrecht
zur Achse der Versorgungsleitung, weg von der Messtrecke vorgesehen
ist. Dadurch wird eine Lage der Durchflussmengenmesseinrichtung
verhindert, in der das Messrohr oberhalb der Versorgungsleitung
zu liegen kommt. Wäre das Messrohr oberhalb der Versorgungsleitung
angeordnet, könnten sich Gasblasen im Messrohr oder in
der Kapsel ansammeln und die Sicherheit des Messergebnisses negativ
beeinflussen. Durch das Vorsehen der beschriebenen Abgleitrichtung
wird eine Lage des Messrohres unterhalb der Versorgungsleitung erzwungen;
Gasblasen im Messrohr werden dann durch Versorgungsleitung weggespült.
Die Lage des Messrohres unterhalb der Versorgungsleitung durch eine
entsprechende Abgleitrichtung zu erzwingen, verdient ggf. gesonderten
eigenständigen Schutz.
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Die
Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen anhand einer vorteilhaften Ausführungsform
beispielhaft beschrieben. Es zeigen:
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1 ein
Querschnitt durch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Durchflussmengenmesseinrichtung;
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2 eine
Seitenansicht der Durchflussmengenmesseinrichtung aus 1;
und
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3 ein
Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Durchflussmengenmesseinrichtung.
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In 1 ist
ein Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Durchflussmengenmesseinrichtung 1 dargestellt.
Die Durchflussmengenmesseinrichtung umfasst ein Messrohr 10,
eine Halteeinrichtung 20 und ein Rechenwerk 30 (durch
die gestrichelte Linie angedeutet).
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Das
Messrohr 10 bildet durch seine Innenwand 11 einen
Innenraum 12 aus. In diesem Innenraum 12 befindet
sich die Messstrecke zur Laufzeitmessung von Ultraschallwellen (nicht
dargestellt).
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Die
Innenwand 11 des Messrohres 10 weist eine Durchbrechung 13 für
die Schallaustrittsfläche 41 eines Ultraschallwandlers 40 auf.
In der Regel sind zwei solche Ultraschallwandler 40 mit
jeweils einer Durchbrechung 13 an einem Messrohr 10 vorgesehen.
Die von einem Ultraschallwandler 40 ausgesendeten Ultraschall wellen
werden dann entweder durch wenigstens einen Umlenkspiegel (nicht
dargestellt) oder den den Ultraschallwandlern gegenüberliegende
Teil der Innenwand 11 des Messrohres 10 zum anderen
Ultraschallwandler umgelenkt. Bewegen sich die Ultraschallwellen
durch ein fließendes Medium, ändert sich die Laufzeit
der Ultraschallwellen entlang der Messtrecke. Aus der Laufzeitveränderung
lässt sich die Geschwindigkeit des fließenden Mediums
und, zusammen mit der Geometrie des Innenraums 12, die
Durchflussmenge bestimmen.
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Sofern
mehrere Ultraschallwandler 40 vorgesehen sind, ist es bevorzugt,
wenn die Flächennormale der Schallaustrittsfläche 41 untereinander
keinen Winkel aufweisen. Im dargestellten Beispiel verlaufen die
Flächennormalen des einen Ultraschallwandlers 40 und
des anderen (nicht dargestellt) parallel.
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Der
Ultraschallwandler 40 umfasst einen Transducer 42,
der im Ultraschallbereich schwingen kann. Dabei kann es sich beispielsweise
um eine Piezokeramik handeln. Zum Schutz des Transducers 42 vor
der Flüssigkeit im Innenraum 12 des Messrohres 10 ist
ein Keramiktopf 43 vorgesehen. Der Keramiktopf 43 ist
mit seiner bearbeiteten Unterseite 44 fest mit dem Transducer 42 (z.
B. durch Kleben) verbunden. Die Oberseite des Bodens des Topfes 43 bildet
die Schallaustrittsfläche 41 des Ultraschallwandlers 40.
Der Keramiktopf 43 ist an seiner Innenseite – und
damit auch an der Schallaustrittsfläche 41 – unbearbeitet.
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Der
Keramiktopf 43 und der Transducer 42 werden durch
einen Aushebering 45, der mit einer Membran 46 verklebt
ist, und einen Feststellring 47 fest am Messrohr 10 fixiert.
Um einen Flüssigkeitsaustritt im Bereich der Durchbrechungen 13 zu
vermeiden, sind Dichtungselemente 48 vorgesehen.
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Das
Messrohr 10 ist fest mit einer Basisplatte 21 des
Halteelements 20 verbunden. Die Verbindung wird durch Schrauben 50 hergestellt.
Zur weiteren Vermeidung der Gefahr des Flüssigkeitsaustritts
aus dem Messrohr 10 ist zwischen dem Messrohr 10 und der
Basisplatte 21 eine weitere Dichtung 51 vorgesehen.
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Ausgehend
von der Basisplatte 21 erstrecken sich zu beiden Seiten
des Messrohres 10 Seitenplatten 22 beziehungsweise 22'.
Die Seitenplatten 22, 22' sind symmetrisch zur
Längsebene des Messrohres 10 ausgestaltet. Somit
sind auch zwei Funktionselementaufhängungen 60, 60' vorhanden,
die auf gegenüberliegenden Seiten des Messrohres 10 angeordnet
sind. Im Folgenden ist die Beschreibung auf eine Seitenplatte 22 beschränkt.
Für die andere Seitenplatte 22' gilt Entsprechendes.
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An
der Seitenwand 22 ist eine Funktionselementaufhängung 60 vorgesehen,
die später noch genauer beschrieben wird. Grundsätzlich
eignet sich die Funktionselementaufhängung 60 zur
Befestigung eines Rechenwerks 30 daran. Innerhalb der Seitenwand 22 ist
ein Zwischenraum 23 vorgesehen. Dieser kann zur Aufnahme
von Kabelage 52 dienen. Bei dieser Kabelage 52 kann
es sich beispielsweise um das Verbindungskabel zwischen dem Ausgang 49 des
Ultraschallwandlers 40 und dem Rechenwerk 30 handeln.
Dadurch kann die Gefahr der Beschädigung eines herunterhängenden
Kabels verringert und die Einbauästhetik der Durchflussmengenmesseinrichtung 1 erhöht
werden.
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Am
Messrohr 10 kann außerdem noch ein Temperaturfühler 53 vorgesehen
sein. Die Messwerte dieses Temperaturfühlers 53 können
bei der Berechnung der Durchflussmenge durch das Rechenwerk 30 berücksichtigt
werden. Dazu muss lediglich der Temperaturfühler 53 mit
dem Rechenwerk 30 verbunden sein. Ein gegebenenfalls zu
langes Verbindungskabel zwischen den beiden Komponenten kann ebenfalls
in Zwischenraum 23 aufgenommen werden.
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Die
Funktionselementaufhängung 60 steht vor der Seitenwandung 22 des
Halteelements 20 hervor. Sie ist im Wesentlichen trapezoidförmig
ausgestaltet (vgl. 2) und weist angrenzend an die
Seitenwandung 22 eine umlaufende Nut 61 auf. Die
Trapezoidform der Funktionselementaufhängung 60 wird
gebildet durch vier Seiten 62, 63, 64, 65.
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Das
dargestellte Ausführungsbeispiel weist zwei Einsteckrichtungen
auf, d. h. das Rechenwerk 30 (vgl. 1) kann
sowohl in der durch den Pfeil 70 als auch durch den Pfeil 71 angedeuteten
Richtung auf die Funktionselementhalterung 60 eingesteckt werden.
Für die Trapezoidform der Funktionselementaufhängung 60 bedeutet
dies, dass die vordere der in eine Einsteckrichtung 70 oder 71 kreuzenden
Seiten 62 oder 63 kürzer ist als die
hintere 64 oder 65. Seite 62 ist also
kürzer als Seite 65, Seite 63 ist kürzer
als Seite 64. Um einen sicheren Halt des Rechenwerkes 30 in
beide Einsteckrichtungen 70, 71 zu gewährleisten,
ist es bevorzugt, dass die Winkel zwischen den Seiten 62 und 63,
Seiten 62 und 64, sowie den Seiten 63 und 65 gleich
groß ist und die Seiten 62 und 63 gleich
lang sind.
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Das
Rechenwerk 30 weist an seiner Rückseite eine Schuhklaue 31,
so dass es auf die Funktionselementaufhängung 60 aufgeschoben
werden kann. Dabei ist die Weite der Schuhklaue 31 so gewählt,
dass sie lediglich in den beiden Einsteckrichtung 70, 71 auf
die Funktionselementaufhängung 60 geschoben werden
kann. Ist das Rechenwerk 30 vollständig auf die
Funktionselementaufhängung 60 aufgeschoben, so
greift wenigstens im Bereich der Seite 62 (bei Einsteckrichtung 70)
bzw. Seite 63 (bei Einsteckrichtung 71) die Schuhklaue 31 in
die Nut 61 ein. Es ist auch möglich, dass die
Schuhklaue 31 in die Nut 61 im Bereich der Seiten 63 und 64 (bei
Einsteckrichtung 70) bzw. Seiten 62 und 65 (bei
Einsteckrichtung 71) eingreift. Im Bereich der Seite 65 (bei
Einsteckrichtung 70) bzw. Seite 64 (bei Einsteckrichtung 71)
findet jedoch kein Eingriff in die Nut 61 statt. Ein weiteres
Sicherungselement zur Sicherung des Rechenwerks 30 in der
Funktionselementaufhängung 60 ist nicht vorgesehen.
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Aufgrund
der besonderen Ausgestaltung der Funktionselementaufhängung 60 kann
jeder Einsteckrichtung 70, 71 wenigstens je eine
Abgleitrichtung 80, 81 zugeordnet werden. Im Falle
von der trapezoiden Formgebung der Funktionselementaufhängung 60 entsteht
für jede Einsteckrichtung 70, 71 jeweils
eine kontinuierliche Schar von Abgleitrichtungen, deren Richtung
innerhalb des jeweils durch die gestrichelten Linien angedeuteten
Sektors 80', 81' liegt.
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Durch
die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Funktionselementaufhängung 60 wird
ein Einbau der Durchflussmengenmesseinrichtung 1 vermieden, bei
dem es zu Messunsicherheit aufgrund von Gasblasenanhaftungen im
Bereich der Schallaustrittsflächen 41 der Ultraschallwandler 40 kommen
kann. Wie nachfolgend geschildert wird, lässt sich die
erfindungsgemäße Durchflussmengenmesseinrichtung 1 nämlich
nur in einer solchen Position montieren, in der der Winkel zwischen
der Flächennormalen auf der Schallaustrittsfläche 41 des
Ultraschallwandlers 40 und der Gasaufstiegsrichtung (in 1 durch
Pfeil 72 angedeutet) weniger als 90° beträgt.
Dadurch wird verhindert, dass aufsteigende Gasblasen im Bereich der
Ultraschallwandler 40 anhaften.
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Wird
das Rechenwerk 30 bspw. in Richtung der Einsteckrichtung 70 auf
die Funktionselementaufhängung 60 aufgeschoben,
so wird das Rechenwerk 30 bei zulässiger Lage
der Durchflussmengenmesseinrichtung 1 durch seine Gewichtskraft
am Halteelement 20 gehalten.
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Ist
die Durchflussmengenmesseinrichtung (fälschlicherweise)
so montiert, dass ein Teil der Gewichtskraft des Rechenwerks 30 in
Richtung der Abgleitrichtung 80 bzw. einer Abgleitrichtung
aus der Schar 80' wirkt, gleitet das Rechenwerk 30 aufgrund seiner
Gewichtskraft aus der Funktionselementaufhängung 60.
Dies ist nur dann der Fall, wenn der Winkel zwischen Abgleitrichtung 80 bzw.
einer Abgleitrichtung aus der Schar 80' und der Erdbeschleunigung
weniger als 90° beträgt. Dies ist erwünscht, da
eine solche Lage der Durchflussmengenmesseinrichtung 1 unzulässig
ist. Denn ließe sich die Durchflussmengenmesseinrichtung 1 in
einer solchen unzulässigen Position montieren, könnten
sich im Bereich der Schallaustrittsflächen 41 der
Ultraschallwandler 40 Gasblasen anhaften, die zu einer
Verfälschung des Messergebnisses führen könnten.
Dies wird durch die Erfindung ausgeschlossen.
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In 3 ist
eine Ausführungsform einer Durchflussmengenmesseinrichtung 1 dargestellt,
bei der das Messrohr 10 in einer Kapsel 90 angeordnet ist.
Das Messrohr 10 ist nicht-koaxial mit der Versorgungsleitung 91,
die senkrecht zur Blattebene verläuft. An der Funktionselementaufhängung 60 ist (ggf.
zusätzlich) eine Abgleitrichtung 92 vorgesehen. Durch
diese wird eine Montage der Durchflussmengenmesseinrichtung 1 erzwungen,
bei der das Messrohr 10 unterhalb der Versorgungsleitung 91 liegt.
Einer Ansammlung von Gasblasen im Messrohr 10 bzw. in der
Kapsel 90 kann so effektiv vorgebeugt werden. Evtl. vorhandene
oder entstehende Gasblasen werden durch die Versorgungsleitung 91 abgeführt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 9420760
U1 [0002]
- - EP 1909076 [0003]