DE2254482A1 - Durchflussmesser fuer fluessigkeiten und gase - Google Patents
Durchflussmesser fuer fluessigkeiten und gaseInfo
- Publication number
- DE2254482A1 DE2254482A1 DE2254482A DE2254482A DE2254482A1 DE 2254482 A1 DE2254482 A1 DE 2254482A1 DE 2254482 A DE2254482 A DE 2254482A DE 2254482 A DE2254482 A DE 2254482A DE 2254482 A1 DE2254482 A1 DE 2254482A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- zone
- chamber
- entry
- flow meter
- flow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D257/00—Heterocyclic compounds containing rings having four nitrogen atoms as the only ring hetero atoms
- C07D257/02—Heterocyclic compounds containing rings having four nitrogen atoms as the only ring hetero atoms not condensed with other rings
- C07D257/04—Five-membered rings
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/056—Orbital ball flowmeters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
- G01P5/02—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring forces exerted by the fluid on solid bodies, e.g. anemometer
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Flow Control (AREA)
- Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)
- Paper (AREA)
Description
Durchflußmesser für Flüssigkeiten und Gase
Die Erfindung betrifft Durchflußmesser für Flüssigkeiten und Gase, also Vorrichtungen, die so gebaut sind, daß sie die
Strömungsparameter von strömenden Medien messen. Unter dem
Begriff Strömungsparameter werden die physikalischen Größen
verstandeny die normalerweise im Hinblick auf strömende Fluids oder aus mehreren Komponenten bestehende Medien von Interesse sind« Beispiele für derartige Größen sind der Massenstrom9
Volumenstrom und die Strömungsgeschwindigkeit., Die erfindungsgemäß an derartigen Strömungsmessern erzielten Verbesserungen sind jedoch nicht allein für herkömmliche Verfahren zur Messung von Fluidströmungsparametern verwendbar, sondern lassen sich
auch zur Steuerung bzwo Regelung und Überwachung von Systemen benutzen, und zwar als Übertragungselemente zur Erzeugung
eines Steuersignals, das von den Strömungsparametern des
Fluids linear abhängig isto
Begriff Strömungsparameter werden die physikalischen Größen
verstandeny die normalerweise im Hinblick auf strömende Fluids oder aus mehreren Komponenten bestehende Medien von Interesse sind« Beispiele für derartige Größen sind der Massenstrom9
Volumenstrom und die Strömungsgeschwindigkeit., Die erfindungsgemäß an derartigen Strömungsmessern erzielten Verbesserungen sind jedoch nicht allein für herkömmliche Verfahren zur Messung von Fluidströmungsparametern verwendbar, sondern lassen sich
auch zur Steuerung bzwo Regelung und Überwachung von Systemen benutzen, und zwar als Übertragungselemente zur Erzeugung
eines Steuersignals, das von den Strömungsparametern des
Fluids linear abhängig isto
309822/1031
Es sind Durchflußmesser bekannt, in denen das zu messende Medium tangential in eine kreisrunde oder ringförmige
Kammer geführt und veranlaßt wird, die Kammer zu durchströmen, wobei es eine Kreisbahn- oder Drehbewegung ausführt. In der Kammer
ist ein Element zur Ermittlung der Strömungsparameter des strömenden Mediums angeordnet, das normalerweise die Form einer
freibeweglichen Kugel aufweist, die das sich auf einer Kreisbahn bewegende Medium begleitet und sich auf einer endlosen Bahn rund
um die Kammerwände bewegt. Die Eintritts- und Austrittskanäle sind so angeordnet, daß sie sich in einer Weise in Richtung auf
die Kammer erstrecken, so daß bei jeder Umdrehung die Kugel jeden Eintrittsstrahl des in die Kammer eintretenden Mediums passiert.
Die Bewegung des Ermittlungselementes in seiner Bewegungsbahn, oder genauer Geschwindigkeit oder Drehzahl dieses Elementes,
bildet eine Größe, die zu dem zu messenden Parameter in einer bestimmten Beziehung steht. Derartige Durchflußmesser weisen
gewöhnlich keine herkömmlichen Lager auf, und die Bewegungen des Ermittlungselementes werden oftmals durch Einrichtungen
registriert, die nicht mechanischer Art sind.
Bekannte Durchflußmesser dieser Art, die normalerweise
zur Messung kleiner Mengenströme dienen, weisen eine Anzahl Nachteile auf, die hauptsächlich mit der Konstruktion der
Durchflußmeßkammer und der erzwungenen Bewegung des Ermittlungselementes rund um die kreisförmige Wand der Kammer in Zusammenhang stehen. Bei dem oben erwähnten konstruktiven Aufbau solcher
Durchflußmesser, also bei den Durchflußmessern, die eine kreisrunde Kammer aufweisen, die mit einer oder mehreren Eintrittsöffnungen versehen ist, die sich in Richtung auf den Innenraum
der Kammer erstrecken, wird das Ermittlungselement, also beispielsweise eine Ermittlungs- oder Beobachtungskugel, dazu
gezwungen, jedesmal dann, wenn es auf seiner Kreisbahn einen Umlauf vollendet hat, die eintretenden Strahlen des zu messenden
Mediums zu passieren. Doh,, daß immer dann, wenn die Kugel
309822/1031
den Strom des eintretenden Mediums durchquert, sie die Bereiche
der kreisrunden Kammer verläßt, in denen die Geschwindigkeit des Mediums an niedrigsten ist, und in einen Bereich, also den
Bereich des eintretenden Mediumstrahls, gedruckt wird, wo die
Geschwindigkeit des Mediums ein Maximum aufweist. Somit wird die Kugel starken, ungesteuerten Besehleuiiigungskräften ausgesetzt,
die zu starken Stoßen zwischen den pfänden der Kammer und
der Kugel führen· Das hat zur Folge, daß die Kugel und die
Kammerwände rasch verschleißen, und der Durchflußmesser mit
einem hohen Geräuschpegel arbeitet sowie mit einem hohen Druckverlust und ferner auch mit einer nichtlinearen Abhängigkeit
zwischen den Strömungsparametern und der Umlauf- oder Kxeisbahngeschwindigkeit
der Kugelo Des weiteren macht es die kreisrunde
Form der Kammer unmöglich, durch die Kammer hindurch eine symmetrische
Strömung aufrechtzuerhalten, doho ein Strömungsbild zu
erhalten, bei dem das Strömungsmittel in gleichmäßigen^ spiralförmigen
Strömungslinien durch die Kammer wandert· Das Strömungsmittel
folgt der kreisrunden Wand und wird in Strömungswege oder -linien gezwängts die von der gewünschten spiralförmigen Bahn
an den verschiedenen Stellen rund um den Umfang der Wand in
unterschiedlichem Maße abweichen» Dadurch wird bewirkt, daß
auch die Geschwindigkeit der Kugel auf der Kreisbahn variiert,
wodurch sich der Nachteil eines ungleichmäßigen Verschleißes einstellte
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine
einfache und preiswerte Strömungskammer des Wirbeltyps für
Durchflußmesser zu schaffen, die in der Lage sind, Strömungen praktisch jeder Menge zu messen, und den Durchflußmesser so
auszubilden, daß er relativ geräuschlos arbeitet und daß die
Gefahr eines ungleichmäßigen Verschleißes im System praktisch
ausgeschaltet ist«, Des weiteren soll die erfindungsgemäße Strömungskammer so eschaffen sein, daß die Geschwindigkeit
des Strömungsmittels in einem bestimmten Kammerbereich, in dem Messungen vorgenommen werden können, in einem sehr, hohen Maße
S ü B ö 2 2 / 1 0 3 1
225U82
linear von den Strömungs- oder Durchflußparametern abhängt·
Des weiteren soll die erfindungsgemäße Strömungskammer so beschaffen sein, daß die Geschwindigkeit des Strömungsmittels
innerhalb des genannten Kammerbereiches einer Fluidverstärkung ausgesetzt wird, so daß die Strömungsmittelgeschwindigkeit
in diesem Bereich die Strömungsmittelgeschwindigkeit an der Kammereintrittsöffnung weit übersteigt.
Ein Durchflußmesser des genannten Typs, der mit einer Strömungskammer ausgestattet ist, die die oben angeführten
Ziele verwirklicht, bildet ein Meßgerät, das für äußere Beschleunigungskräfte, die auf den Durchflußmesser einwirken,
unempfindlich ist, relativ geräuschlos arbeitet, einen geringen Druckabfall aufweist und ein hohes Maß an Linearität und Reproduzierbarkeit besitzt und schließlich auch einen breiteren
Arbeitsbereich als bisher bekannte Durchflußmesser der beschriebenen Art·
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Durchfluß—
messer zur Messung der Strömungsparameter von flüssigen, gasförmigen und mehrere Komponenten aufweisenden Medien gelöst,
der ein Gehäuse aufweist, das eine Strömungskammer einschließt, durch die das Strömungsmittel fließt, während es in einer
Wirbelbewegung drei bestimmte, konzentrische Strömungszonen
durchläuft, nämlich eine Eintrittszone, eine Austrittszone und eine mittlere FUhlerzone, in der die Strömungsparameter
des Strömungsmittels ermittel und gemessen werden· In der
Eintrittszone ist eine Einrichtung vorhanden, mit der das Strömungsmittel so geführt wird, daß alle Strömungsmittelteilchen
die Grenzfläche zwischen der Eintrittszone und der Fühlerzone einheitlich durchqueren, d.h« mit derselben Geschwindigkeit
und unter demselben Winkel zu einem Radius, der sich von der Grenzfläche zum Mittelpunkt der Austrittszone erstreckt«
3oab22/i03i
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert· In der
Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine waagerechte Schnittansicht einer erfindungsgetnäßen
Meßkammer mit einer schematischen Darstellung des inneren geometrischen Aufhaus der
Kammer,
Fig» 2 eine Schnittansicht längs der Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 das Strömungsfeld innerhalb eines Teils der Kammer,
Fig. 4 und 5 Magramme, die den Verlauf der Strömung innerhalb
eines Teils der Kammer verdeutlichen,
Fig. 6 eine waagerechte Schnittansicht eines Durchflußmessers, der mit der in den Fig. 1 und 2 gezeigten
Kammer versehen ist, und zwa'r längs der Linie ,VI-VI
in Fig. 7f
Fig. 7 eine Querschnittsansicht längs der Linie VII-VII in Fig. 6,
Fig. 7a eine Querschnittsansicht ähnlich der von Fig. 7,
die jedoch eine andere Ausführungsform der Meßkammer
darstellt,
Fig» 8 eine schematische waagerechte Schnittansicht eines
Durchflußmessers, der mit der Strömungskammer nach
der zweiten Ausführungsform versehen .ist, und zwar
längs der Linie VlII-VIII in Fig0 9,
Fig. 9 eine Querschnittsansicht längs der Linie IX-IX in
Fig. 8,
Figo 10 einen Durchflußmesser mit einer Meßkammer gemäß
der Erfindungs die jedoch mit einem modifizierten
Fühlerelement ausgestattet ist,
Fig. 10a eine Ansicht derselben Meßkammer wie in Fig« 10, jedoch wiederum mit einem anderen Kühlex&ement,
1,09822/1031
Fig. 10b und 10c Einzelheiten des in den Fig« 10 bzw. 10a
gezeigten Fühlerelementes,
Fig. 11 eine Querschnittsansicht längs der Linie XI-XI in Fig. 10,
die jedoch eine andere Ausftihrungsform der Anzeigevorrichtung aufweist, und
Fig. 13 einen Durohflußmesser mit einer Meßkammer mit
doppelter Eintrittsöffnung.
In den Fig„ 1 und 2 ist schematisch die innere geometrische
Form der Durchflußmeßkammer des erfindungsgemäßen Durchflußmessers
dargestellt. In Draufsicht wird die Kammer außen von einer Wand 10 begrenzt, die von der Außenseite 12 der Mündung eines Eintrittskanals ausgeht und spiralförmig rund um die Kammer läuft,
deren Mittelpunkt bei 0 liegt, und auf der Innenseite lh der
Eintrittsöffnung endet, wobei die Spiralform vorzugsweise logarithmisch ist» Betrachtet man die Kammer im Querschnitt, wie
in Fig. 2 gezeigt, so wird sie von oberen und unteren ebenen Wänden 16 und 18 begrenzt» Der Mittelteil der Kammer steht mit
einer sich in axialer Richtung erstreckenden Austrittsöffnung in Verbindung, die konzentrisch zur Kammer liegt und bei der
dargestellten Ausführungsform mit der unteren Wand 18 verbunden
ist. Was die Eigenschaften des in der Kammer vorhandenen Strömungsfeldes anbelangt, so ist das Innere der Kammer so gebaut,
daß es in eine Eintrittszone A, eine Fühl- oder Ermittlungszone B
und eine Austrittszone C unterteilt ist. Die Eintrittszone und die Fühlzone sind durch eine imaginäre zylindrische Oberfläche
getrennt, die sich konzentrisch zur Austrittsöffnung erstreckt und im wesentlichen tangential zum Eintrittskanal an der Innenseite lh der Mündung des Kanals angeordnet isto Diese Grenze oder
Strömungsmittelgrenzfläche ist bei 22 gezeigt. In ähnlicher Weise sind die Fühl- und Austrittszonen B bzw. C duroh eine imaginäre
zylindrische Oberfläche oder Strömungsmittelgrenzfläche getrennt, die eine imaginäre Verlängerung der zylindrischen Austrittsöffnung 20 bildet, welche sich in die Kammer hineinerstreckt,
309822/1031
2254A82
wie dies durch das Bezugszeichen 2h dargestellt ist.
Bei dieser Kammerkonstruktion bewegt sich das Strömungsmittel)
das in der sich verjüngenden Eintrittszone A fließt, die eine logarithmische Spiralform aufweistp schrägt so in die
Fühlzone B hinein, daß in dem ganzen Strctaigsaittelfluß bei
dessen Durchgang durch die Grenzfläche 22 zwischen diesen Zonen
dieselben Strömungsbedingungen herrschen, d.h. das Strömungsmittel
passiert die Grenzfläche in einer Richtung, die so gewählt ist, daß die ganze Strömung in die Fühlzone unter demselben
Winkel zu einem Radius eintritt, der zum Mittelpunkt 0 der Austrittsöffnung führt, sowie mit einer Geschwindigkeit
gleicher Größe, und zwar an jeder beliebigen Stelle längs der
Grenzfläche 22. Des weiteren weist der Strömungsmittelfluß durch
die Kammer, die aus ebenen, beidseitig parallelen Wänden besteht, praktisch überhaupt keine Axialkomponenten auf. Zur Messung der
Strömungsparameter kann die^ühlzone B ein Bewegungsermittlungselement
aufnehmen« Bei den im folgenden beschriebenen bei- . spielsweisen Ausführungsformen ist in der Fühlzone B ein bewegliches Element angeordnet, das veranlaßt wird, sich unter der
Wirkung des durchfließenden Mediums längs einer kreisrunden Bahn zu bewegen, die konzentrisch zur Kammer verläuft« Das
erwähnte gleichförmige Einströmen des Mediums mit der sich
daran anschließenden symmetrischen Strömung in der Fühlzone stellt ein grundlegendes Merkmal des erfindungsgemäßen Durchflußmessers
dar und bildet die Grundlage, auf der die äußerordentlich erwünschte Linearität in den mit .dem Durchflußmesser
erhaltenen Meßwerten, die die bisher bekannten Durchflußmesser nicht bieten, erreicht wird, doho die von dem Fühlelement
innerhalb aller praktisch möglichen Grenzen gelieferten Anzeigewerte sind in einem hohen Maß direkt proportional der Geschwindigkeit oder dem Volumenstrom des durchströmenden Mediums0 Um
ein besseres Verständnis der Erfindung zu erreichen, wird dieser
Zusammenhang zwischen der Strömung in der Fühlzone B und der
3098 22/103 1
Linearität der Meßwerte noch im einzelnen anhand der Fig. 3
5 erläutert.
So zeigt Fig. 3t wie ein Fluidteilchen des Strömungsmittels,
das in die Zone B an einem willkürlich gewählten Punkt 26 in einer Richtung eintritt, die mit dem Radius den Winkel & bildet,
sich der Austrittszone C auf einer spiralförmigen Bahn nähert, wobei das Fluidteilchen mehrere Male rund um die Zone B umläuft,
bevor es die Austrittsöffnung erreicht· Die Geschwindigkeit des Teilchens bei seinem Eintritt in die Fühlzone ist mit C bezeichnet und läßt sich in eine Tangentialkomponente V und eine
Radialkomponente U aufteilen. An einem anderen willkürlich gewählten Punkt 28 des Radius r auf der Bewegungsbahn des Teilchens
beträgt die Geschwindigkeit des Teilchens C mit den Tangential- und Radialkomponenten V und U. Letztere Komponenten sind verantwortlich für den Transport des Strömungsmittels duroh die
Meßkammer, und wenn man einen bestimmten Durchflußmesser mit bestimmten Abmessungen betrachtet, also mit einer Kammer der
Höhe h und bei einem Radius der FUhlzone gleich r, dann ergibt sich für das Durchflußvolumen q, d.h. also das Volumen des duroh
die Kammer strömenden Strömungsmittels pro Zeiteinheit, der folgende Zusammenhang, und zwar aufgrund der Kontinuität und
der Symmetrie, die in der Eintrittszone vorhanden sind,
q = 2 fTro. h . Uo
Unter Berücksichtigung der Strömungemechanik weist der
radiale Einlauf des Strömungsmittels in die FUhlzone eine Reynoldszahl Re = ο ro auf, wobei £ die auftretende Viskosität des Strömungsmittels bei laminarer oder turbulenter
Strömung innerhalb der Fühlzone ist. Die herkömmlichen Strömungsgleichungen lassen sich zur Bestimmung der Strömung innerhalb
der Fühl- und Austrittszonen benutzen, und Fig. k zeigt graphisch
309b22/1031
_ 9 —
die eine Lösung dieser1 Gleichungen.für eine Aussah! Werte von Re
in Form von Kurvens äie die Tangentialgeschwindigkeit ¥ als
Punktion des Kammerradius r besehi&ben9 wobei flie ReIatiwerte
V/v und r/r angegeben SiBd9 narn dime3ttsionslo.se Bezugspunkte
zu erhalten. Es wird darauf jfeingewi©s@m9 daß öi© unterschiedlichen
Kurven auch unterschiedliche q—Wert© därs teilen,. da~ der obige
Ausdruck für q wie folgt geschrieben werden kansu
, q = 2'71 rn ο h . U s 2 Tito · B »£ s - kernstβ Hs
Daraus ist ersichtlich^ daß zwischen den Teilen ü®r Karvens
die im allgemeinen im Bereich r/r s 0 bis r/r = O93" -= Oj^g also
im allgemeinen innerhalb äer Austritts zone C lieg©n9 Abweic
auftreten. Die Grenzlinie 24 zwischen der "PüSilzoae B mad' der
Austrittszone C ist in de» Diagramm dargestellte ' .
Wenn die Strömung b@i einem willkürlich gewählten
innerhalb der Fühlzone betrachtet wiröj, der durch die Linie
in Fig. 4 bei dem Wert i/r angezeigt wirö" uncl die Tangeatialgeschwindigkeit
V1 bei diesem Eadinas als Fimktioia von-E@ rand
damit von q ermittelt wirö5 also in Form der Eelativgöschwindigkeit
Vj_/V-)» so ergibt sich die in Figo 5 dargestellt® Kiarvo«
Wenn Re sehr kleine Wert© aufweist« so steigt V-/V mit wachsendem
Re bis zu einem konstanten Wert an9'te für Ee größer als
etwa 6 anwendbar ist. Dieser R@°=Wert entspricht ®in©m minimalen
Durchflußvolumen qmin» «nö für alle größeren q~W©rte ist das
Verhältnis V Λ/ν somit konstant, dohe V. = konsta V e- Jedoch
JL O . - «L 0
ist V aufgrund der gleichmäßigen Verteilung des Strömragsmittels.,
die_ durch die Eintrittszone'bewirkt wird,/ direkt proportional dem
Durchflußvolumen qf wobei V^ ebenfalls direkt proportional q ist,
doho V^ = konsto q»
> , ■
Da γ, ein willkürlich gewählter Radius innerhalb der Pühlzone
gewesen ist, ist die obige Diskussion für jeden beliebigen
Radius innerhalb dieser Zone anwendbar^ deh0 die Gewünschte
lineare Abhängigkeit zwischen V und q gilt für die. ganze Füial-
3 0 9 8 2 2/1031
zone. Alternativ dazu läßt sich die Linearität auch so ausdrücken,
daß dann, wenn q größer ist als q . das Winkeldrehmoment
η = virj/v o r o konstant und unabhängig von dem Durchflußvolumen
q in der Fühlzone ist, da das relative Winkeldrehmoment für
den Radius r^ nur eine mit V,/V multiplizierte Konstante ist.
Praktische Versuche haben gezeigt, daß ein Durchflußmesser
mit einer gemäß den hier gemachten Vorschlägen gebauten Strömungskaturner
in einem hohen Maße innerhalb des ganzen infrage kommenden
Strömungsbereiches linear ist. Ein interessanter Umstand ist in dieser Hinsicht der Einfluß, den in der Praxis die Wandreibung
ausübt. Diese Reibung hat eine geringe Verschiebung der in Fig. k
gezeigten Kurven nach unten zu zur Folge, und dementsprechend verlagert sich die Kurve von Fig. 5 etwas nach unten, wie dies
durch die gestrichelte Linie angedeutet ist, obgleich es kennzeichnend und charakteristisch für die Strömungskammer ist, daß
die Linearität nicht als Folge der Wandreibung verlorengeht. Praktische Versuche haben ferner gezeigt, daß sich, falls dies
gewünscht wird, die FUhlzone bis zu einem Radius erweitern läßt, der geringfügig kleiner ist als der Radius der Austrittsöffnung,
ohne daß dadurch Nachteile entstehen.
Schließlich wird bezüglich des in Fig. 5 dargestellten
Zusammenhanges darauf hingewiesen, daß der konstante Wert, der für die Relativgeschwindigkeit V^/V angenommen wird, in der
ganzen Fühlzone größer 1 ist. Daraus läßt sich schließen, daß eine vorteilhafte strömungsmechanische Verstärkung des Durchflusses
erhalten wird, deh„, daß ein Fühlelement beispielsweise
in Form einer freibeweglichen Kugel od0dgl0, die sich in der
Fühlzone befindet, rund um die Zone mit einer Geschwindigkeit vorwärtsgetrieben wird, die beträchtlich höher ist als die
Durchschnittsgeschwindigkeit des Strömungsmittels, bei dessen Hineinströmen in den Durchflußmesser und Herausströmen, Dies ist
auch in Figo 3 dargestellt, wo gezeigt ist, wie sich ein Fluidteilchen
über eine Anzahl Umläufe, und zwar im dargestellten Fall
309 8 2 2/1031
- Il -
annähernd drei Umläufe, mit wachsender Geschwindigkeit innerhall}
der Fühlzone bewegt, bevor es die Austrittsöffnung erreichte Des weiteren braucht bei der erfindungsgemäßen Anordnung das
Fühlelement sich niemals durch irgendeinen der eintretenden Strömungsmittelstrahlen hindurchzubewegen oder von einem solchen
Strahl berührt zu werden und dadurch verseil!eißenden Stößen etc.
ausgesetzt zu werden. Aufgrund der Tatsache $ daß das Strömungsmittel
frei fließt, ohne auf Hindernisse in Form von Geschwindigkeit reduzierenden Taschen oder -Elementen aufzutreffen, die
eine abrupte Änderung der Strömungsrichtung bewirken, sind die
Verluste in den einzelnen Zonen klein«
Die in den. Fig. 1 und 2 gezeigte Strömungskammer kann in
der Praxis in einem Durchflußmesser des in den Figβ 6 und 7
schematisch dargestellten Typs Verwendung finden. Der Durchflußmesser
der in den Fig. 6 und 7 gezeigten Ausführungsform ist allgemein mit 40 bezeichnet und weist ein Gehäuse 42 auf,
das in der Hauptsache einen Bodenwandteil oder unteren Wandteii 44 und einen Deckelwandteil öder oberen Wändteil 46 besitzt,
wobei die Wandteile parallel zueinander angeordnet sind und mit Hilfe der Spiralwand 48 in einem bestimmten Abstand
zueinander gehalten werden. Der Boden 44, der Deckel 46 und
die Seitenwand 48 bilden gemeinsam eine Kammer 50, die einen tangential gerichteten Eintritt 52 und einen zentral angeordneten
Austritt 54 aufweist, der im Boden 44 angeordnet
sein kannο Der Eintritt 52 kann einen rechteckigen oder
quadratischen Querschnitt haben und ist an die Wände der spiralförmigen
Kammer angepaßts so daß abrupte Querschnittsänderungen
vermieden werdens wodurch das Strömungsmittel ohne störende
Verluste oder Axialströme in die Kammer eingeleitet werden
kann,.
Gemäß den obigen Ausführungen läßt sich die Kammer 50
in eine Eintrittszone A, eine Fühlzone B und eine Äustrittszone C
3 0 9 8 2 2/1031
225U82
unterteilen, die bei O einen gemeinsamen Mittelpunkt haben,
wobei die Grenze zwischen den beiden erstgenannten Zonen von einer zylindrischen Oberfläche 46 gebildet wird, die konzentrisch
zu den Zonen angeordnet ist und einen Radius aufweist9 der dem
Abstand zwischen dem Mittelpunkt 0 und der radialen Innenkante 52m des Eintritts entspricht» Die Grenze, die die Fühlzone B
und die Austrittszone C trennt, hat die Form einer zylindrischen Oberfläche 58, die eine imaginäre Verlängerung des Austritts
in die Kammer hinein bildete Die äußere Begrenzungswand der Eintrittszone wird von der spiralförmigen Kammerwand 48 gebildet,
die sich längs einer vorzugsweise logarithmischen Spirale erstreckt und von der radialen Außenkante 52" des Eintritts wegführend
sich über 36O rund um die Kammer erstreckt und an
der radialen Innenkante 52" des Eintritts endet· Die Steigung
der Spirale fällt somit mit der Breite des Eintritts zusammen· Aus praktischen Gründen kann die Innenkante des Eintritts unter
Berücksichtigung der Dicke des Materials, aus dem der Durch«· flußmesser gebaut ist, wie in Fig· 6 bei 52"' gezeigt, etwas
verschoben werden, so daß sich die Spirale nicht über volle 36O0 rund um die Kammer erstreckt»
Wie bereits oben erwähnt wurde, ermöglicht es die logarithmische Spiralenform der Kammer, daß die grundlegende
Betriebsbedingung für die Eintrittszone erfüllt werden kann, nämlich daß die Geschwindigkeit, mit der das Strömungsmittel
in die Fühlzone B hineinströmt, überall gleichmäßig ist Und eine Richtung hat, die mit einem zum Mittelpunkt 0 gezogenen
Radius im wesentlichen überall den gleichen Winkel einschließt. Es wird jedoch darauf hingewiesen^ daß diese Bedingungen in
der Praxis auch mit anderen als logarithmischen Spiralen erfüllt werden können, so beispielsweise mit einer archimedischen
Spirale oder mit zwischen diesen beiden Spiraltypen liegenden Spiralformen. Des weiteren wird die Fühlzone von den beiden
Wandteilen 44 und 46 begrenzt, die vorzugsweise in parallelen
30y822/1031
Ebenen liegen, und zwar so, daß das Strömungsmittel während seiner Kreisbahnbewegung in Richtung auf den Austritt so geführt
wird, daß keine Axialbewegung stattfindet. Die Bedingung, daß die Wandteile in parallelen Ebenen liegen, kann jedoch
außer Acht gelassen werden, wenn vorausgesetzt wird, daß die Axialgesahwindigkeiten im Hinblick auf die übrigen Geschwindigkeit
skomponenten innerhalb der Fühlzone B klein sind, wie
dies im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 7 a beschrieben
wird.
Bei #er iryFig.. J gezeigten Ausführungsform hat das Fühlelement
die Form einer Kugel. 60, die durch kreisrunde, flache
Wüten 62 und 6k geführt wird, welche in den Wandteilen kk bzw
%6 der Kammer 50 angeordnet sind, wie dies beispielsweise in
der mit anhängigem Paltentanmeldung Nr. . o „ o... o .. beschrieben
is to
Die Kugel steht mit den Wüten äaa "leichter Berührung und
folgt den Nuten auf einer kreis förmigeja Bahn in der Fühlzone B
der Kammer 50, während sie von dem in dieser Zone zirkulierenden Strömungsmittel angetrieben wird, ©ihne jedoch mit dem Strahl
des aus dem Eintritt 52 kommenden Strömungsmittels zusammenzutreffen.
Die Geschwindigkeit der Kugel oder ihre Kreisbahngeschwindigkeit bildet somit für die Strömungsparameter des
die Fühlzone passierenden Strömungsmittels ein sehr hohes
Maß an reproduzierbarer Linearität«, Wie schon erwähnt, haben
praktische Versuche gezeigt, daß ein mit einer Strömungskammer der hier beschriebenen Art versehener Durchflußmesser über
den ganzen infrage kommenden Arbeitsbereich linear ist, der
aufgrund des geringen Druckverlustes, der in der Kammer entsteht, sehr viel weiter ausgedehnt werden kann, als dies
normalerweise bei Durchflußmessern herkömmlicher Bauart der Fall istο
309822/1031
Es sind einige Verfahren bekannt, mit denen die Bewegung
der Kugel angezeigt werden kann, hauptsächlich die Anzahl der Umdrehungen der Kugel pro Zeiteinheit oder ihre Kreisbahngeschwindigkeit·
Ein Beispiel eines solchen Verfahrens stellt die schematisch in Fig. 7 gezeigte photoelektrische Anordnung
70 dar, die eine Lichtquelle 72, eine Photozelle 74, einen
elektronischen Wandler 76 und einen Anzeiger 78 aufweist0
Bezüglich einer genaueren Beschreibung dieser und anderer Meßanordnungen wird auf die oben erwähnte mit anhängige Patentanmeldung
verwiesen.
Wie oben ausgeführt worden ist, besteht nicht die Notwendigkeit, die erfindungsgemäße Meßkammer mit wirklich
parallelen Stirnwandteilen auszustatten, sondern es kann auch eine Konstruktion der in Fig. 7a gezeigten Art verwendet werden«,
Die dort gezeigte Kammer entspricht im allgemeinen der in Fig. dargestellten. Auch in diesem Fall wird eine Kugel 60» als
Fühlelement benutzt 9 die in Nuten 62* und 64' geführt wird.
Wie aus Fig» 7A jedoch hervorgeht, sind die Stirnwände 44'
und 46* etwas schalenförmig gewölbt, und zwar so, daß ihre
äußeren Teile einen gewissen Winkel zueinander bilden, wie aus der Zeichnung hervorgehto Durch eine solche Konstruktion
wird es möglich, die Querschnittsfläche des Eintritts in bezug auf die Kugel kleiner zu machen und damit ein Merkmal
zu verwirklichen, das in gewissen Fällen vorteilhaft ist·
In Fig« 7a ist außerdem in schematischer Weise noch4ine
andere Anordnung 70' dargestellt, mit der die Bewegung der Kugel angezeigt werden kann. Die photoelektrische Vorrichtung
70 ist hier durch ein mit Induktion arbeitendes System ersetzt, bei dem ein induktiver Meßwertwandler 74' von der
passierenden Kugel 60* betätigt wird, die bei jedem Durchgang in dem Meßwertwandler 74* einen Impuls erzeugt. Der Impuls
wird zu einem elektronischen Umformer 76' und einem Anzeiger
78* geleitetj der beispielsweise ein Zeigerinstrument ist.
3 0 9 8 2 2/1031
In den Pig. 8 und 9 ist schematisch eine zweite Ausführungs«
form eines Durchflußmessers dargestellt, der mit der erfindungsgemäßen
Strömungskammer ausgestattet ist. Der gezeigte Durchflußmesser 80 stimmt mit dem Durchflußmesser der Fig. 6 und
insofern überein, als die Fühl- und Austrittszonen der beiden
Kammern identisch sind, während die Eintrittszone verhältnismäßig
willkürlich gebaut sein kann und im dargestellten Fall eine ringförmige Konstruktion ist. Der Durchflußmesser 80 weist
ein Gehäuse 82 auf, das einen unteren und einen oberen Wandteil 84 und 86 besitzt sowie eine im wesentlichen kreisrunde oder
zylindrische Seitenwand 88, die die Meßkammer 90 umgibt. Das
Gehäuse hat einen Eintritt 92, der im dargestellten Fall nicht
tangential gerichtet zu sein braucht, sondern radial oder, wie
durch die strichpunktierte Linienführung bei 92' angedeutet,
axial angeordnet sein kann und im Boden 84 des Gehäuses 82 liegen kann. Wie bei der vorhergehenden Ausführungsform so
ist auch der hier gezeigte Durchflußmesser mit einem axialen Austritt 94 versehen9 der sich im Boden des Gehäuses befindet.
Um das Strömungsmittel in die Fühlzone des in den Fig.
8 und 9 gezeigten Durchflußmessers hineinzuführen und eine vollständige Symmetrie der Strömung gemäß dem der Erfindung
zugrundeliegenden Prinzip sicherzustellen, d.h. sicherzustellen, daß das Strömungsmittel von der Eintrittszone unter einem
konstanten Winkel und mit konstanter Geschwindigkeit wegströmt,
ist ein Systemführungsflügel in Form eines Führungsflügelrings
100 in der Kammer 90v konzentrisch zum Gehäuse, und zum Mittelpunkt
0 angeordnete Der Führungsflügelring besteht aus einer
Anzahl dünner, geradegerichteter oder gekrümmter Flügel 102,
die beispielsweise zwischen einem unteren Ring 104 und einem oberen Ring 106 befestigt sind9 wobei die Ringe in die Wände
84 und 86 des Gehäuses so eingelassen sind, daß die Flügel sich zwischen den Wandteilen erstrecken«, Alle Führungs flug el
sind gleichmäßig rund um den Umfang positioniert und sind
30a822/1031
225U82
beiderseits ähnlich gebaut und angeordnet9 so daß die von
der Mitte O vom Austritt ausgehenden Radien zu identischen
Punkten auf den Führungsflügeln die Flügel unter demselben
Winkel schneiden«.
Wie bei der im obigen beschriebenen Ausführungsform,
so ist auch hier die Meßkammer 90 in eine Eintrittszone, eine Fühlzone und eine Austrittszone unterteilt, die mit
Ä", S und ü bezeichnet sind. Die Grenze, die die Eintrittszone von der Fühlzone trennt, ist in Form einer zylindrischen
Oberfläche 108 ausgebildet, die in radialer Richtung unmittelbar innerhalb des Führungsflugelrings liegt, während die zwischen
der Fühlzone S" und der Austrittszone C befindliche Grenze von
einer zylindrischen Oberfläche 110 gebildet wird, die eine Verlängerung des Austritts darstellte Die Eintrittszone Ä* ist
nach außen durch eine Seitenwand 88 des Gehäuses begrenzt, die bei der gezeigten Ausführungsform im wesentlichen zylindrisch
geformt ist» Aus dem obigen ergibt sich, daß die grundlegende Bedingung für den Strömungsmittelfluß in die Fühlkammer hinein
mit Hilfe des Führungsflugelrings 100 erfüllt wird, der das
Medium gleichmäßig in der gewünschten Richtung und mit der gewünschten gleichförmigen Geschwindigkeit führt. Wie oben
ebenfalls erwähnt wurde, ermöglicht es die beschriebene Anordnung, daß die Gehäuse- und Eintrittsverbindungen des
Durchflußmessers gemäß den vorherrschenden Bedingungen gebaut werden. Der Teil der Eintrittszone Ä", der mit der Außenseite
des Führungsflügelrings in Verbindung steht, bildet eine
Druckausgleichskammer für das durch den Eintritt 92 einströmende Medium, wodurch ein erheblicher Spielraum bei der
Konstruktion der äußeren Begrenzungswände der Kammer und der sich daran anschließenden Eintrittsverbindungen gegeben ist.
Wie bei der Ausführungsform nach den Fig„ 6 und 7 so weist
auch hier das dargestellte Fühlelement die Form einer Kugel 118 auf, die in Nuten 112 und 114 geführt wird, welche in den
Wänden 84 und 86 des Durchflußmessers angeordnet sind, und
3098 2 2/1031
die dazu gebracht wird, das durch die ^ühlzone S strömende
Medium linear und mit großer Präzision zu begleiten. Die
Geschwindigkeit oder Kreisbahngeschwindigkeit der Kugel 118 wird in geeigneter Weise, z.Bo mit· Hilfe einer photoelektrischen
Anordnung 70, die der in Fig. 7 dargestellten Anordnung entspricht,
ermittelt. .
Bei.den oben beschriebenen Aüsführungsformen des Durchflußmessers,
die mit der erfindungsgemäßen Meßkammer ausgestattet
sind, wurde eine in der Kammer sich auf einer Kreisbahn
bewegende Kugel als Fühl- oder Ermittlungselement verwendet,
wie sie im wesentlichen in der oben genannten mit anhängigen Patentanmeldung beschrieben ist. Es besteht natürlich
auch die Möglichkeit, andere Arten von Fühlelementen zu benutze^ wie sie beispielsweise in den Figo 10 bis 12 dargestellt
sind. So ist in Fig. 10 ein Durchflußmesser gezeigt, der eine
Meßkammer 120 enthält, deren Seitenwand gemäß der Erfindung
eine logarithmische Spirale bildet. In diesem, Fall erkennt man, daß der Eintritt 122 und der Austritt 124 koaxial liegen,
sich von dem Eintritt 122 längs eines Teils der Meßkammer
auf deren Außenseite ein Einströmkanal 125 erstreckt, der sich tangential in die Kammer hinein öffnet, und zwar in der gleichen
Weise wie dies bei der Ausführungsform nach Fig. 6 beschrieben
wurde. Die Austrittsöffnung 126 liegt koaxial zur Kammer und
mündet in einen gekrümmten Ausflußkanal 128, der zum Austritt 124 führt, welcher koaxial zum Eintritt 122 angeordnet, ist.
In diesem Fall besteht das Fühlelement aus einem Rotor in Form eines Flügelrades oder Propellers 130, der in.Zentrallagern
getragen wirdj der Propeller ist eine leichte Drehkreuzkonstruktion,
deren Material vorzugsweise dieselbe Dichte wie das zu messende Medium hato
309822/1031
Die Konstruktion besteht aus drei Armen 132, die an einer zentralen Nabe befestigt sind und jeder an seinem äußeren
Ende eine kleine Schaufel oder einen kleinen Flügel 134 trägt,
der veranlaßt wird, der Strömung bzw«, dem Durchfluß in derselben Weise zu folgen wie die Fühlkugel bei den obigen Ausführungsformen·
In Fig. 10 ist ein Propeller 130 gezeigt, der drei Flügel 134 besitzt, während Fig. 10a eine leichtere
Konstruktion 130* zeigt, bei der nur zwei Flügel 134* Verwendung
finden» Ganz allgemein läßt sich die Konstruktion bezüglich der Anzahl der Schaufeln und ihrer Form an die vorherrschenden Bedingungen
anpassen und einstellen· In den Figo 10b und 10c sind zwei Beispiele für Schaufelformen dargestellt, die sich von der
flachen Schaufel unterscheiden· So zeigt Fig. 10b eine leicht gebogene Schaufel 136, während Figo 10c eine tassenförmige oder
teilkugelförmige Schaufel 138 darstellt. Die Schaufelform läßt sich einstellen, um je nach Wunsch das Drehmoment, dem der
Propeller 130 oder 130! als Ganzes ausgesetzt ist, zu beeinflussen.
Wie aus Fig. 11 hervorgeht, ist das Schaufelrad oder der Propeller 130 in zentralen Lagern in der Kammer 120 frei
drehbar gelagert, wobei seine Bewegung und insbesondere seine absolute Drehzahl oder Upm in analoger Weise mit der Anordnung
nach Figo 7a angezeigt wird, d.h. mit Hilfe eines induktiven Systems 140, zu dem ein Meßwertwandler 172 gehört. Der Wandler
fühlt oder ermittelt jeden Flügeldurchgang und erzeugt einen Impuls, der auf einen Umformer 144 übertragen wird, welcher
ein digitales sowie analoges Ausgangssignal erzeugt. Das
digitale Signal wird einem Integrator oder Addiermechanismus zugeleitet, während das analoge Signal einem Zeigerinstrument
146 und einem Schreiber 148 zugeführt wird.
Alternativ dazu läßt sich das Anzeigen und Aufschreiben der Bewegungen des Propellers mit Hilfe eines mechanischen
309022/1031
Zählers durchführen wie er schematisch in Pig, 12 gezeigt ist.
In diesem Falle ist die Welle 131 des Propellers oder Rotors 130a verlängert und läuft durch ein Lager 133 im Deckel des
Gehäuses des Meßgerätes. An ihrem freien Ende ist die Welle mit einem kleinen Zahnrad 135 versehen, das in an sich bekannter Weise einen Zählermechanismus 141 antreibt. Der Propeller
130a ist in bezug auf die Form seiner Schaufeln und die Schaufelzahl so gebaut, daß er das Drehmoment liefert,
das notwendig ist, um den Zählermechanismus anzutreiben, ohne die vorher erläuterte Linearität des durch die Meßkammer
strömenden Mediums zu stören.
Mit Fig. 13 schließlich sollen die strukturellen Möglichkeiten und die Anpaßbarkeit eines Durchflußmessers gezeigt
werden, der mit einer erfindungsgemäßen Meßkammer 150 versehen
ist, die gleichzeitig als äußerst wirksame Rühr- oder Mischkammer
diente In diesem Falle ist der Durchflußmesser mit
zwei Eintritten 152a und 152b versehen, die mit Einlaufkanalen
155a und 155b in Verbindung stehen, welche sich in tangentialer Richtung in die Meßkammer"150 hinein öffnen, und zwar in derselben
Weise wie der Einlaufkanal 125 in Fig. 10« Die Wand der Meßkammer 150 ist wie bei den obigen Ausführungsformen
in Form einer logarithmischen Spirale ausgebildet, jedoch in zwei Abschnitte 151a und 151b unterteilt, so daß 2wei
diametral gegenüberliegende Eintrittsöffnungen 154a und 154b
entstehen, wie dies in Fig. 13 zu sehen ist„ Der Strömungsfluß
in der Meßkämmer 150 wird in diesem Fall mit einer Kugel
ermittelt oder abgetastet, und das durch die entsprechenden Eintritte 152a und 152b einfließende Strömungsmittel wird in
der Kammer 150 wirksam vermischt, woraufhin die vermischten Ströme die Kammer durch die gemeinsame Austrittsöffnung 156
verlassen. Hierbei zeigt die Kugel l60 die Summe der Strömungsbzw. DurchflußVolumina an.
3 0 9 8 2 2/1031
Erfindungsgemäß wird also ein Durchflußmesser geschaffen,
der in der Lage ist9 willkürliche Durchflußvolumina einer
Wirbelkammer zu messen und dabei einfach und preiswert herzustellen ist und gegen Störungen unempfindlich ist. Ein mit
der Durchflußkammer der erfindungsgemäßen Art versehender Durchflußmesser arbeitet praktisch vollständig linear und
reproduzierbar und ist gleichzeitig parktisch geräuschlos, weist einen geringen Druckverlust auf und besitzt einen breiten
Arbeitsbereiche
309822/1031
Claims (1)
- PATENTANSPRÜCHEi,J Burchfluömesser für flüssige und gasförmige sowie ich aus mehreren Komponenten zusammensetzend®" Medien9 mit einem Gehäuse 9 dessen Innenraum ©in© Burchflußkammer bildet^ die drei unterschiedliche Zonen aufw@ist9 nämlich eine Eintrittszone (A), die mit wenigstens einem Eintritt verbunden ist, eine mittlere Fühlzom© (B) und eine Aiastrittszone [1C)9 die einen zentralen^ sich in axialer Eichtwng erstreckenden Austritt aufweist, wobei ©im Medium diese Zonen' durchströmt und dabei zum Zweck© des Messens oder Überprüf©ms wenigstens eines Strömisngsparameters des Mediums eine kreisln d@r FiMiIzone (B) des Gehäias®© angeordnet ist9 um von dem vorbeiströmenden Medium betätigt zo w©i*d©ia9 so daß d©r g@— .wünschte Strömungsparameter oder die gewünschten Strömlings— parameter in an sich bekannter Weise gemessen oder angezeigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Fünlzone (B) einen ringförmigen Bereich aufweist, der von der Eintrittszone (A) umgeben ist und konzentrisch zu dem axialen Austritt (54, 94, 126j, 156) liegt, und daß die Eintrittszone (a) mit einer Einrichtung versehen ist, mit der das Medium in einer Bahn so führbar ist9 daß alle Teilchen dieses Mediums die Grenz-, fläche zwischen der Eintrittszone (a) und- der Fühlzone (B) mit im wesentlichen derselben Geschwindigkeit und unter im wesentlichen demselben Winkel" zu einem Eadius durchqueren, der sich zum Mittelpunkt (θ) des Austritts (54, 94, 126, 156) erstreckt. ' ■2„ Durchflußmesser nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Eintritt© (52, 152a, b). :zur Eintrittszone tangential zu dieser Zone ausgerichtet sind und bezüglich der ringförmigen Fühlzone (B) auf deren Innenseite so an-3 0 9822/103225U82geordnet sindj, daß eine imaginäre Verlängerung des Eintritts oder der Eintritte die Fühlzone nicht so schneidet, daß das in ihr angeordnete Fühlelement (60, 130, l6o) vom Strom oder den Strömen des eintretenden Mediums getroffen wird.3c Durchflußmesser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittszone (A) in radialer Richtung von einer Wand (48, 151a» b) begrenzt ist, die sich von der radialen Außenseite des Eintritts (52) oder der Eintritte (152a, b) spiralförmig vollständig oder teilweise rund um die Eintrittszone erstrecktΦ4O Durchflußmesser nach Anspruch 3» wobei die Eintrittszone (A) einen einzigen tangentiaien Eintritt aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (48) sich von der radialen Außenseite (529) des tangentiaien Eintritts (52) spiralförmig rund um dis Eintrittszone über einen Winkel von 36Ο0 oder nahezu 36O° erstreckt und an der radialen Innenseite (52", 52ms) des Eintritts endet»5. Durchflußmesser nach Anspruch 3 oder 49 dadurch gekennzeichnet, daß die Spiralform logarithmisch ist»6O Durchflußmesser nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spirale eine archimedische Spirale ist.7β Durchflußmesser nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiralform eine Form ist, die zwischen der logarithmischen und der archimedischen Spirale liegt,,80 Durchflußmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungskammer 50 in axialer Richtung durch wechselseitig gegenüberliegende Stirnwände 9 eine untere Wand (44), die den Boden der Kammer bildet,309822/10 3 1und eine obere Wand (4t6), die das Dach der Kammer bildet, begrenzt ist, und daß der Kammereintritt öder die Kammereintritte eine vierseitige Querschnittsform aufweisen, bei der die Oberseite in Höhe der oberen Wand (44·). und die untere Seite in Höhe der unteren Wand (46) liegen, so daß das Einströmen des Mediums in die Kammer hinein ohne abrupte Veränderungen des Strömungsquerschnitts stattfindet.9ο Durchflußmesser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittszone (A) in radialer Richtung durch eine Wand begrenzt ist, die sich von der radialen Außenseite des Eintritts oder der Eintritte in im wesentlichen kreisrunder Form rund um die Eintrittszone erstreckt, und daß der Durchmesser dieser Wand in Abhängigkeit von dem Außendurchmesser der Fühlzone (B) auf der Innenseite der Wand so groß ist, daß das in die Eintrittszone einströmende Medium in im wesentlichen derselben Richtung und mit derselben Geschwindigkeit über die ganze Grenzfläche zwischen der Eintrittszone und der Fühlzone der Fühlzone (B) zugeführt wird, wobei das Verhältnis zwischen dem Durchmesser der Austrittszone (C) und dem Seitenwanddurchmesser wenigstens 0,15 beträgt.10. Durchflußmesser nach Ansprach 1, wobei die Eintrittszone eine willkürliche Form aufweist und mit wenigstens einem willkürlich gerichteten Eintritt versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mediumführungseinrichtung der Eintrittszone (A") ein kreisrundes Führungsflügelsystem (lOO) aufweist, das die Fühlzone (S) konzentrisch umgibt und begrenzt und eine Anzahl dünner Führungsflügel (102) aufweist, die gleichmäßig entlang der Fühlzone (B) verteilt sind und an ähnlichen Stellen denselben Winkel mit einem Radius zur Mitte des Austritts bildeno3 0 9 8 2 2/1031- 2k -11« Durchflußmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen den Radien der V\ustrittszone (C) und der Fühlzone (u) nicht kleiner als 0,25 isto12. Durchflußmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die FUhlzone (B) ein Fühlelement in Form einer Kugel (60, 118, l6o) aufweist, die von dem durchströmenden Medium angetrieben wird? um sich in der Fühlzone auf einer Kreisbahn zu bewegen, und daß die Kugel zwangsläufig durch eine Führungsvorrichtung in Form von Nuten oder Schienen (62, 64, 1129 114) entlang einer im wesentlichen kreisrunden Bahn geführt wird, wobei ihre Bewegung abgetastet und mit Hilfe einer an den bekannten Einrichtung (70) angezeigt wird«13· Durchflußmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlzone (B) ein Fühlelement in Form eines Drehkörpers (130) aufweist, das in der Mitte der Meßkammer drehbar getragen wird und mit Schaufel- oder Flügelelementen (134) versehen ist, die in der Fühlzone angeordnet sind, und daß der Drehkörper durch das durchströmende Medium in Drehung versetzbar ist,wobei seine Bewegung mit Hilfe einer an sich bekannten Einrichtung (140, 141) abgetastet und angezeigt wird.309822/1031L e e r s e i t e
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE14334/71A SE367249B (de) | 1971-11-10 | 1971-11-10 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2254482A1 true DE2254482A1 (de) | 1973-05-30 |
DE2254482B2 DE2254482B2 (de) | 1977-10-27 |
DE2254482C3 DE2254482C3 (de) | 1978-06-22 |
Family
ID=20298922
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2254482A Expired DE2254482C3 (de) | 1971-11-10 | 1972-11-07 | Durchflußmesser fur Fluide |
DE2254481A Expired DE2254481C3 (de) | 1971-11-10 | 1972-11-07 | Durchflußmesser für Fluide |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2254481A Expired DE2254481C3 (de) | 1971-11-10 | 1972-11-07 | Durchflußmesser für Fluide |
Country Status (15)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3861210A (de) |
JP (2) | JPS573002B2 (de) |
AU (2) | AU469462B2 (de) |
CA (2) | CA970592A (de) |
CH (2) | CH573589A5 (de) |
DE (2) | DE2254482C3 (de) |
DK (2) | DK140488B (de) |
FR (2) | FR2161956B1 (de) |
GB (2) | GB1406039A (de) |
HU (1) | HU166706B (de) |
IT (2) | IT970606B (de) |
NL (2) | NL167242B (de) |
NO (2) | NO137028C (de) |
SE (1) | SE367249B (de) |
SU (1) | SU803869A3 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0091140A2 (de) * | 1982-03-08 | 1983-10-12 | Meterfabriek Schlumberger B.V. | Durchflussmesser für einen Fluidstrom, Volumenstrom oder Wärmestrom |
Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4157660A (en) * | 1975-02-18 | 1979-06-12 | Prince Corporation | Digital flowmeter |
JPS5271552U (de) * | 1975-11-25 | 1977-05-28 | ||
SE7713241L (sv) * | 1977-11-23 | 1979-05-24 | Bulten Kanthal Ab | Sett och anordning for flodesmetning |
JPS5757216A (en) * | 1980-09-24 | 1982-04-06 | Hitachi Ltd | Ball circulating type flow-rate sensor |
US4890499A (en) * | 1983-06-07 | 1990-01-02 | Model Screw Products, Inc. | Fluid flow detectors |
DE3577347D1 (de) * | 1984-07-31 | 1990-05-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Durchflussgeschwindigkeitsdetektor. |
US4612806A (en) * | 1984-11-02 | 1986-09-23 | Feller Murray F | Orbital ball flow detection apparatus |
US4616509A (en) * | 1985-01-15 | 1986-10-14 | Feller Murray F | Flow detectors |
JPS6297921U (de) * | 1985-12-09 | 1987-06-22 | ||
US4782707A (en) * | 1986-11-05 | 1988-11-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Apparatus for detecting flow amount of fluid in passage |
JPS63117218A (ja) * | 1986-11-05 | 1988-05-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 流量検出装置 |
JPS63168512A (ja) * | 1987-01-06 | 1988-07-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 流量測定装置 |
JPH01189519A (ja) * | 1988-01-26 | 1989-07-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 流量検出装置 |
US4819577A (en) * | 1988-05-20 | 1989-04-11 | Flow-Rite Controls, Ltd. | Fluid flow indicator |
JPH01304319A (ja) * | 1988-06-01 | 1989-12-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 流量検出装置 |
JP2574401B2 (ja) * | 1988-06-07 | 1997-01-22 | 松下電器産業株式会社 | 流量検出装置 |
SE9003557L (sv) * | 1990-11-08 | 1992-05-09 | Bernt Griverus | Metoder och anordningar foer styrning och oevervakning av ett gas- eller vaetskelevererande system med hjaelp av sensorer foer avkaennande av fysikaliska storheter saasom fuktighet, tryck, temperatur etc |
US6427688B1 (en) * | 2000-02-01 | 2002-08-06 | Dura Pharmaceuticals, Icn. | Dry powder inhaler |
US7910816B2 (en) * | 2008-05-01 | 2011-03-22 | Glowacki Stan C | Circular percusive sound generation instrument |
US9700688B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-07-11 | Trudell Medical International | Delivery device and kit, and method of use |
WO2014140774A1 (en) | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Trudell Medical International | Delivery device and kit, and method of use |
CN105874304B (zh) | 2013-10-29 | 2019-03-15 | M·L·J·P·彼得斯 | 流量计 |
NL2017477B1 (en) * | 2016-09-16 | 2018-03-22 | Leonardus Josephus Petrus Peters Marcel | Detectie-eenheid voor het detecteren van een ronddraaiende meetkogel, alsmede stromingsmeter voorzien van de detectie-eenheid |
CN108195433B (zh) * | 2018-02-09 | 2019-10-25 | 天津大学 | 走球流量计 |
WO2019156711A1 (en) | 2018-02-12 | 2019-08-15 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Devices to measure flow rates with movable elements |
US11680957B2 (en) | 2018-02-12 | 2023-06-20 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Microfluidic flow sensor |
CA3093458A1 (en) * | 2018-04-20 | 2019-10-24 | Intelligent Agricultural Solutions Llc | Continuously-variable nozzle system with integrated flow meter |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE41017C (de) * | J. W. sta witz in Frankfurt a. M., Mainzerlandstrafse 32 | Wassermesser | ||
BE559856A (de) * | ||||
DE288065C (de) * | ||||
US2518149A (en) * | 1946-11-15 | 1950-08-08 | Gen Electric | Flowmeter |
US3186014A (en) * | 1963-07-19 | 1965-06-01 | Cameron Iron Works Inc | Device for diverting a pipeline separator or like object |
-
1971
- 1971-11-10 SE SE14334/71A patent/SE367249B/xx unknown
-
1972
- 1972-10-26 HU HUGI183A patent/HU166706B/hu not_active IP Right Cessation
- 1972-10-30 NL NL7214693.A patent/NL167242B/xx not_active IP Right Cessation
- 1972-10-30 US US302038A patent/US3861210A/en not_active Expired - Lifetime
- 1972-10-30 NL NL7214695.A patent/NL157105B/xx not_active IP Right Cessation
- 1972-10-30 GB GB4992072A patent/GB1406039A/en not_active Expired
- 1972-10-30 AU AU48282/72A patent/AU469462B2/en not_active Expired
- 1972-10-30 AU AU48281/72A patent/AU466499B2/en not_active Expired
- 1972-10-30 GB GB4992172A patent/GB1406040A/en not_active Expired
- 1972-11-02 CA CA155,714A patent/CA970592A/en not_active Expired
- 1972-11-02 CA CA155,713A patent/CA975578A/en not_active Expired
- 1972-11-06 NO NO4007/72A patent/NO137028C/no unknown
- 1972-11-06 NO NO4006/72A patent/NO137736C/no unknown
- 1972-11-07 DE DE2254482A patent/DE2254482C3/de not_active Expired
- 1972-11-07 CH CH1633372A patent/CH573589A5/xx not_active IP Right Cessation
- 1972-11-07 DE DE2254481A patent/DE2254481C3/de not_active Expired
- 1972-11-08 DK DK552872AA patent/DK140488B/da unknown
- 1972-11-08 DK DK552972AA patent/DK139048B/da not_active IP Right Cessation
- 1972-11-08 CH CH1645372A patent/CH575595A5/xx not_active IP Right Cessation
- 1972-11-09 IT IT97477/72A patent/IT970606B/it active
- 1972-11-09 SU SU721846545A patent/SU803869A3/ru active
- 1972-11-09 IT IT9746/72A patent/IT970605B/it active
- 1972-11-10 FR FR7240081A patent/FR2161956B1/fr not_active Expired
- 1972-11-10 FR FR7240080A patent/FR2159514B1/fr not_active Expired
- 1972-11-10 JP JP11219572A patent/JPS573002B2/ja not_active Expired
- 1972-11-10 JP JP47112194A patent/JPS4859863A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0091140A2 (de) * | 1982-03-08 | 1983-10-12 | Meterfabriek Schlumberger B.V. | Durchflussmesser für einen Fluidstrom, Volumenstrom oder Wärmestrom |
EP0091140A3 (en) * | 1982-03-08 | 1985-07-10 | Meterfabriek Schlumberger B.V. | Flow meter for a fluid flow, volume flow or heat flow |
Also Published As
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2254482A1 (de) | Durchflussmesser fuer fluessigkeiten und gase | |
DE102005042579B4 (de) | Turbinenzähler | |
DE2521952C3 (de) | Durchflußmesser | |
DE3502925A1 (de) | Turbinenstroemungsmesser | |
DE3940576C2 (de) | ||
DE3112959C2 (de) | Turbinenläufer eines Durchflußmessers | |
DE3128322A1 (de) | Durchflussmesser fuer fluessigkeiten | |
DE2319829A1 (de) | Wandler fuer einen stroemungsmesser | |
DE2108410C3 (de) | Schaufelrad-Durchflußmesser | |
DE1423891A1 (de) | Fluegelrad-Durchflussmesser | |
DE2943184A1 (de) | Durchflussmesszelle | |
DE3737427C2 (de) | Vorrichtung zur Erfassung einer Strömungsmenge eines Fluids | |
DE4403178C1 (de) | Volumendurchflußmesser | |
DE69009872T2 (de) | Mehrstrahlflüssigkeitszähler. | |
DE945958C (de) | Wasserzaehler | |
DE1916647A1 (de) | Stroemungsmesser fuer Fluessigkeiten und Gase | |
DE2234680A1 (de) | Durchflussmesser | |
DE2658109A1 (de) | Fluessigkeitsmesser bzw. fluessigkeitszaehler | |
DE1904435C (de) | Rohrförmiger Dralldurchflußmesser | |
DE1262627B (de) | Wirbelgeschwindigkeitsstroemungsmesser | |
DE2356779C2 (de) | ||
DE1473155C (de) | Stromungsmeßgerat fur ein fluides Medium | |
DE328773C (de) | Vorrichtung zum Messen der Gasstroemung in Leitungen | |
DE977517C (de) | Stroemungsfuehler | |
DE1423241C3 (de) | Flügelraddurchflußmesser |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |