DE2356779C2 - - Google Patents
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- DE2356779C2 DE2356779C2 DE19732356779 DE2356779A DE2356779C2 DE 2356779 C2 DE2356779 C2 DE 2356779C2 DE 19732356779 DE19732356779 DE 19732356779 DE 2356779 A DE2356779 A DE 2356779A DE 2356779 C2 DE2356779 C2 DE 2356779C2
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- 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
- G01F1/20—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 by detection of dynamic effects of the flow
- G01F1/32—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 by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters
- G01F1/3236—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 by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters using guide vanes as swirling means
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Description
Die Erfindung betrifft einen rohrförmigen Dralldurchflußmesser mit mindestens einem die Sekundärrotation
des Wirbelkerns des durchströmenden Mediums erfassenden Meßfühler und einer im Inneren des Meßrohrcs
in Durchflußrichtung stromaufwärts vom Meßfühler angeordneten Drallvorrichtung zur Erzeugung
der Sekundärrotation.
Durch die CH-PS 4 53 732 ist es bekannt, das durch das Meßrohr fließende Medium in einen wirbelnden
Zustand zu versetzen, das wirbelnde Medium zur Präzession zu bringen und die Umlauffrequenz sowie Amplitude
der Präzessionsbewegung zu messen. Zu diesem Zweck ist der Dralldurchflußmesser unter anderem mit
den eingangs geschilderten Teilen versehen. Als Drallvorrichtung werden in der genannten Patentschrift im
ersten Teil des Meßrohres angebrachte Schaufelblätter angegeben, bzw. daß dieser Teil der Innenseite des
Rohres mit Windungen oder Rippen versehen ist. Diese Rippen oder Windungen müssen zur Erzeugung einer
wirksamen Wirbelströmung bis an oder in die Nähe der Achse des Meßrohres reichen.
Es sind weitere nach dem gleichen Prinzip, jedoch mit zusätzlichen Mitteln arbeitende Dralldurchflußmesser
bekannt, von denen ersatzweise die DT-PS 19 04 435 genannt wird.
Diesem Meßprinzip liegt die Erkenntnis zugrunde, daß zwischen einer durch eine Drallvorrichtung erzeugten
Wirbelfrequenz und der durch das Meßrohr fließenden Durchflußmenge ein hinreichend genauer linearer
Zusammenhang besteht, wobei mit der geometrischen Ausbildung der Drallvorrichtung und der da- <>5
mit verbundenen Strömungsgeschwindigkeit die Linearität bestimmbar ist.
Es hat sich gezeigt, daß die Linearität aber auch durch die Reynoldszahl des zu messenden Mediums beeinflußt
wird Dralldurchflußmesser besitzen demzufolge nur eine für ein Meßgerät genügende Linearität innerhalb
eines bestimmten Reynoldszahlenbereiches. der etwa auf 1 :20 bis I :30 beschränkt also verhältnismäßig
klein ist. Wird mit einem Dralldurchflußmesser. der mit einem eine bestimmte Reynoldszahl besitzenden
Medium geeicht ist. ein Medium mit einer außerhalb d-s genannten Bereiches hegenden Reynoldszahl
gemessen, so sind Abweichungen bis zu 10% vom tatsächlichen
Durchfluß möglich. Diese Abweichung hat ihre Ursache in der Veränderung der Grenzschichtdikke
in Abhängigkeit von der Reynoldszahl. Mit zunehmender Reynoldszahl baut sich die Grenzschicht ab.
wodurch zwangsläufig ein Minusfehler des Dralldurchflußmessers durch Zunahme des aktiv durchströmten
Meßquerschnittes hervorgerufen wird
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
den eichfähigen Meßbereich der Dralldurchflußmesser zu vergrößern.
Zur Lösung wird deshalb gemäß der Erfindung vorgeschlagen die Grenzschichtdicke, und im Zusammenhang
damit den aktiv durchströmten Meßquerschnitt von der Reynoldszahl ganz oder nahezu unbeeinflußbar
zu machen, und sie besteht darin, daß die Innenwand des Meßrohres im von der Drallvorrichtung bis zum
Meßfühler reichenden Bereich mit einer in Haupidurchflußnchtung
des Mediums wirksam werdenden Rauheit versehen ist, deren Rauhtiefe K ein Verhältnis
zum Durchmesser d des freien Durchganges von mindestens KId = 1/30ObCSiIZt.
Durch diese Maßnahme wird die in der äußeren
Grenzschicht sich befindliche Potentialströmung bei den unterschiedlichen Reynoldszahlen nahezu konsi.int
gehalten. Während bei einer niedrigen Reynoldszahl der die Grenzschichtdicke bestimmende Geschwindigkeitsgradiem
gering ist, die genau definierte Rauheit der beströmten Oberfläche also im Bereich der Potentialströmung
liegt und somit ohne Wirkung bleibt, kommt die Rauheit bei einer hohen Reynoldszahl, die
bekanntlich einen Anstieg des Geschwindigkeitsgradienten zur Folge hat, zur Wirkung, da sie im wesentlichen
eine Abnahme des Bereiches der Potentialströmung verhindert und somit die Grenzschichldicke beeinflußt.
,, , , . Das angegebene Rauhtiefe/Durchmcsscr-Verhältnis stellt das Minimum dar, bei dem die Rauheit ihre an sie
gestellte Aufgabe in noch eben vertretbaren Grenzen erfüllt. Im allgemeinen ist ein Wert zwischen KId
= 1/200 und Klc/= 1/50 angebracht.
Grundsätzlich ist das angegebene kleinere Verhältnis der Rauhtiefe zum Durchmesser des freien Durchganges
einem Dralldurchflußmesser mit kleinerem Querschnitt
zuzuordnen und umgekehrt, doch spielen dabei die Ausbildung der Drallvorrichtung und eventuelle zusätzliche
Einrichtungen zur Verbesserung der Präzessionsbewegung auch eine Rolle. Insbesondere vom
Vorhandensein der letztgenannten Mittel kann ein Variieren der Länge der Rauheil im angegebenen Bereich
angebracht sein.
Auch ist es möglich, die umströmte Oberfläche der Drallvorrichtung mit einer Rauheit zu versehen, um bereits
dort einen Abbau der Grenzschichtdicke zu verhindern.
Auch die Form und Ausbildung der Rauheit ist variabel. So können Noppen oder Vertiefungen im Rohr
selbst oder an, bzw. in einem Einsatzteil vorhanden sein, doch ist es vorteilhaft, wenn gemäß einer erfin-
dungsgemäßen Ausbildung, die Rauheit durch quer zur Durchflußrichtung verlaufende Rillen gebildet wird,
oder nach einem anderen Vorschlag, eine einzige Rille in Form eines Gewindes vorhanden ist. Im letztgenannten
Fall sollte dann, bei besonder^ wirksamer Drallvorrichtung,
die Steigung des Gewindes dem allgemeinen Drall entgegengerichtet sein.
Die Wirksamkeit der Rauheit wird gesteigert, wenn
nach einem letzten Vorschlag, diese ein Profil mit einem spitzen Winkel besitzt.
Neben der Erweiterung des Meßbereiches besteht aber noch ein besonderer Vorteil darin, daß die Eichkonstante
des Meßgerätes bei geringen Gasdichten (kleinen Reynoldszahlen) bestimmt werden kann und
diese Eichkonstante auch bei hohen Gasdichten (gro-Ben Reynoldszahlen) ihre Gültigkeit behält, also die
Eichung vereinfacht.
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung erläutert.
Es zeigt
F i g. 1 in scheniatischer Darstellung einen Dralldurchflußmesser
im Schnitt,
F i g. 2 eine Detailvergrößerung eines Ausschnittes ».4« aus F i g. 1 und
F i g. 3 eine Detailvergrößerung eines Ausschnittes »ß« aus Fig. 1.
Der Dralldurchflußmesser nach F i g. 1 besteht aus einem Meßrohr 1 mit Eingang 2 und Ausgang 3, weiches
über Flansche 4 und 5 mit einer nicht darge>tellten Rohrleitung verbindbar ist. Im Eingang 2 des Meßrohres
1 ist eine mit mehreren Leitflügcln 6 versehene Drallvorrichtung 7, und im Ausgang 3 eine nicht näher
bezeichnete Entwicklungsvorrichtung 8 angeordnet. Zwischen der Drallvorrichtung 7 und der Entwirbelungsvorrichtung
8 ist ein bis ins Rohrinnere reichender Meßfühler 9 am Meßrohr 1 angebracht. Einzelheiten
der Innenwand des Meßrohres t im durch einen Hilfskreis
Λ gekennzeichneten Bereich, zeigt die F i g. 2. Die Rauheit wird hier durch Rillen 10 gebildet, wodurch
spitze Profile 11 stehenbleiben. Die Tiefe der Rillen 10,
also die Rauhtiefe ist mit »K« gekennzeichnet, und der
freie Querschnitt des Durchganges mit »d«.
Auch die F i g. 3 zeigt einen Ausschnitt, jedoch aus dem Hilfskreis »ß« am Lcitflügel 6 der Fig. 1. Auch
hier besteht die Rauheit aus den Rillen 10 und den spitzen Profilen 11. Es hat sich gezeigt, daß die Leitflügel 6
nur in seltenen Fällen, also nur bei extremen Verhältnissen eine Rauheit benötigen, doch ist es angebracht,
Hilfsflügel od. dgl. damit zu versehen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
- 3 56Patentansprüche:!. Rohrförmigen Dralldurchflußmesser mit mindestens einem die Sekundärrotation des Wirbelkerns des durchströmenden Mediums erfassenden Meßfühler und einer im Inneren des Meßrohres in Durchflußrichtung stronaufwärls vom Meßfühler angeordneten Drallvorrichtung zur Erzeugung der Sekundärrotation, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand des Meßrohres (1) im von der Drallvorrichtung (7) bis zum Meßfühler (9) reichenden Bereich mit einer in Hauptdurchflußrichtung des Mediums wirksam werdenden Rauheit versehen ist, deren Rauhtiefe K ein Verhältnis zum Durchmesser d des freien Durchganges von mindestens KId = 1/300 besitzt.
- 2. Rohrförmiger Dralldurchflußmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauheit durch quer zur Durchflußrichtung verlaufende RiI-len (10) gebildet wird.
- 3. Rohrförmiger Dralldurchflußmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauheit im rohrförmigen Teil durch eine fortlaufende Rillein Form eines Gewindes gebildet wird, wobei vorzugsweise die Steigung dem vorgegebenen Drall des durchfließenden Mediums entgegengerichlet ist.
- 4. Rohrförmiger Dralldurchflußmesser nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil (11) der Rauheil einen spitzen Winke! besitzt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732356779 DE2356779B1 (de) | 1973-11-14 | 1973-11-14 | Rohrförmiger DralldurchfluBmesser |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732356779 DE2356779B1 (de) | 1973-11-14 | 1973-11-14 | Rohrförmiger DralldurchfluBmesser |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2356779B1 DE2356779B1 (de) | 1975-05-15 |
DE2356779C2 true DE2356779C2 (de) | 1976-01-08 |
Family
ID=5898055
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19732356779 Granted DE2356779B1 (de) | 1973-11-14 | 1973-11-14 | Rohrförmiger DralldurchfluBmesser |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2356779B1 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3606684A1 (de) * | 1986-02-27 | 1987-09-03 | Siemens Ag | Durchflussmessanordnung |
-
1973
- 1973-11-14 DE DE19732356779 patent/DE2356779B1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2356779B1 (de) | 1975-05-15 |
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