DE2403908A1

DE2403908A1 - Stroemungsmesser

Info

Publication number: DE2403908A1
Application number: DE2403908A
Authority: DE
Inventors: Robert S Djorup
Original assignee: ENVIRONMENTAL INSTRUMENTS
Current assignee: ENVIRONMENTAL INSTRUMENTS
Priority date: 1973-02-07
Filing date: 1974-01-28
Publication date: 1974-08-22
Also published as: FR2216583B1; IL44066A; GB1455591A; BE809025A; US3900819A; IL44066A0; FR2216583A1; DE2403908B2; AU460873B2; CH577163A5; IT1002728B; AU6450574A; JPS5533550B2; JPS49113665A; CA1008697A; DE2403908C3; LU69198A1

Description

betreffend
St römungsme ss er

Die Erfindung "betrifft Strömungsmesser und bezieht sich insbesondere auf einen Meßaufnehmer mit selbsterhitzten Leitern zur Bestimmung der Geschwindigkeit, des Massenstromes und der Bewegungsrichtung eines Fludes relativ zu dem darin eingetauchten Ke ß aufnehmer.

Es sind bereits Meßaufnehmer zur Messung von Strömungsparametern, z.B. der Geschwindigkeit in Perm sogenannter Heißdraht-Anemometer bekannt. Beispiele solcher Anemometer und deren Schaltungen sind in den US-PS 3 138 025, 3 333 470 und 3 352 154 beschrieben. Die bekannten Heißdraht-Anemometer haben jedoch den ' Kachtej.1, daß sie kompliziert, kostspielig und bruchempfindlioh sind. Die bekannten Instrumente können nur von einem speziell ausgebildeten Ingenieur oder Wissenschaftler eingestellt und benutzt werden. Weiter besteht der Nachteil, daß ihr Einsatzgebiet beschränkt ist und daß sie insbesondere kein Ausgangssignal erzeugen können, das eine Funktion der Geschwindigkeit und der Richtung mit' vorzeichenrichtiger Angabe derselben ist.

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- Entsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten, von den Nachteilen der bekannten Geräte freien Strömungsmesser zu schaffen, der keine beweglichen Teile aufweist, eine unendliche Auflösung für die einfallende Strömung besitzt, klein und kompakt aufgebaut ist und sich leicht herstellen und wirkungsvoll einsetzen läßt. Daneben soll der neue Strömungsmesser unempfindlich gegen rauhe Behandlung sein und sich in einem großen Bereich unterschiedlicher Umgebungsbedingungen verwenden lassen, die vom Betrieb in geschmolzenen Metallen bis zum Betrieb in Gefrierpunktnähe reichen. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch den im Anspruch 1 gekennzeichneten Strömungsmesser gelöst.

Der neue Strömungsmesser verwendet erhitzte Metall- oder Widerstandseleniente, die in einer solchen JO'rm fest und unbeweglich gehalten sind, daß sich ihre Leitfähigkeit zur Bestimmung der Geschwindigkeit und der Richtung eines Fludstromes, in welchem der Strömungsmesser untergetaucht ist, heranziehen läßt. Die leitfähigen oder leitenden Elemente können Drahtelemente verschiedenen Querschnitts sein. Sie sind in einer V/eiso angeordnet, daß die einzelnen Drähte dem Fludstrom nicht vollständig, d.h. nicht auf allen Seiten ihres Querschnitts ausgesetzt sind. Die leitfähigen Widerstandselemente können als Unterstützungsglied ein hohles, rohrföraiges Substrat umfassen, das mit einem Film eines leitfähigen Materials gleichmäßig bedeckt ist. Zusätzlich kann eine Schutzschicht vorgesehen sein. Diese kann ein keramisches Material umfassen, das eine thermische und elektrische Isolierung des einzelnen Meßelementes zur Erleichterung der Anbringung und Halterung bildet.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt der neue Strömungsmesser mindestens zwei elektrische widerstandsbehaftete Leiter, welche mit gegenseitigem Abstand parallel zueinander

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angeordnet und miteinander durch ein thermisches Isolierstüok verbunden sind, das sich über den gröi3ten Teil der Länge der Leiter erstreckt. Jeder Leiter hat eine Länge, die mindestens so groß wie der größte Querschnitt des Leiters ist. Das Isolierstück zwischen den Meßelementen verhindert, daß das einzelne Meßelement aerodynamisch bzw. von.dem Flud vollständig umströmt wird, ohne daß der Strom die verbleibenden Elemente passiert. Eine Richtungsempfindlichkeit wird durch differentiellen Betrieb paarweise verwendeter Meßelemente erreicht. Das vordere Meßelement bzw. der vordere Leiter ist dem ankommenden Strom zugewandt, so daß es durch den Strom stärker als der andere Leiter gekühlt wird, der in Strömungsrichtung hinten, abgewandt vom Strom angeordnet ist. Die beiden Leiter sind in Serie geschaltet und werden elektrisch so beaufschlagt, daß ihr Serien-G-esamtwiderstand mittels einer Rückkopplung konstant gehalten wird. Das Potential am Verbindungspunkt der beiden Leiter hat einen von der Strömungsrichtung abhängigen Wert, während der Gesamtwiderstand des Elementenpaares eine elektrische Anzeige für die Geschwindigkeit darstellt. Wenn die Länge jedes Leiters beträchtlich größer als seine Breite bzw. sein Durchmesser oder seine Querschnittsabmessungen gemacht wird, kann man mit Vorteil den Umstand ausnutzen, daß das Ansprechverhalten angenähert kosinusförmig ist. Ein paralleles Paar von Meßleitern mit einem der Ziffer 8 entsprechenden Querschnitt, bei dem das Verhältnis der Länge des Elementes zu seinem Durchmesser typischerweise 40 oder 50 : 1 beträgt, kann zur Bestimmung des Massenstromes multipliziert mit dem Kosinus der Strömungsrichtung innerhalb der Ebene, welche die Achsen der parallelen leitfähigen Elemente enthält, benutzt werden. Meßelementen-Paare nach der Erfindung können in verschiedenen geometrischen Anordnungen benutzt werden; so kann z.B. ein Paar von Meßelementen für eine Bestimmung von zwei rechtwinklig zueinander stehenden Komponenten eines Eludstromes angeordnet werden. Drei Strömungsmesser-Paare nach der Erfindung können in einer orthogonalen Orientierung angeordnet sein, so daß

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sich"ein dreidimensionaler Strömungswandler ergibt, der über einen Raumwinkelbereich, von 360° eine wahre, unzweideutige Anzeige liefert. Ein Paar paralleler Meßleiter kann so ausgebildet und so an einem Ende unterstützt sein, daß sich ein für Pipelines und Heizungs- und Lüftungsanwendungen geeigneter Ausleger-Betrieb ergibt. Bei der Ausleger-Konstruktion sind die vorderen Drähte an die Enden der Leiter in einer solchen Weise betriebsmäßig angeschlossen, daß sie vom Unterstützungsende der Ausleger-Konstruktion wegstehen.

Im folgenden Jst die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine isometrische Ansicht eines einzelnen zylindrischen Strömungsmesser-Elementes nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 bis 11 Querschnittformen anderer typischer Strömungsmesser-Elemente nach der Erfindung,

Fig. 12 eine isometrische Ansicht eines Strömungsmessers nach der Erfindung mit zwei parallel und im Abstand zueinander angeordneten Meßelementen der in Fig. 1 gezeigten Art,

Fig. 13 einen Schnitt nach der Linie 13-13 in Fig. 12,

Fig. 14 ein Schaltbild einer zur elektrischen Beaufschlagung eines einzelnen Meßelementes der in Fig. 1 gezeigten Art geeigneten Schaltung,

Fig. 15 eine graphische Darstellung des polaren Ansprechverhaltens eines einzelnen Meßelementes der in Fig. 1 gezeigten Art bei Anregung mit der Schaltung nach Fig. 14,

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Fig. 16 ein Schaltbild einer Abwandlung der Schaltung nach Fig. 14, die für ein Paar Strömungsmesser-Elemente der in Fig. 12 gezeigten Art geeignet ist,

Fig. 17 ein Schaltbild eines Teils der Schaltung nach Fig. 16 mit einem Komparator zum Vergleich der Widerstände der Strömungsmesser-Slemente nach Fig. 12,

Fig. 18 eine graphische Darstellung des polaren Ansprech- . Verhaltens des Paares von Strömungsmesser—Elementen nach Fig. 12 bei Anregung mit den Schaltungen nach Fig. 16 und 17,

Fig. 19 eine isometrische Ansicht eines abgewandelten Strömungsmessers nach der Erfindung, bei welcher die Meßelemente durch eine Füllplatte voneinander getrennt sind,

Fig. 20 einen Schnitt nach der Linie 20-20 in Fig. 19,

Fig. 21 bis 24 Querschnitte, ähnlich den nach Fig. 20, aus denen Abwandlungen der Struktur der Meßelemente und der Füllplatte hervorgehen,

Fig. 25 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung, bei welcher zwei Strömungsmesser in Richtung zweier senkrecht aufeinander stehender Achsen zur Bestimmung der beiden zueinander rechtwinkligen Komponenten eines Stromes angeordnet sind,

Fig. 26 eine graphische Darstellung des zweiphasigen Ansprechverhaltens der Anordnung nach Fig. 25,

Fig. 27 eine isometrische Darstellung einer anderen Ausführungsforai der Erfindung mit zwei einander gegenüber angeordneten Paaren von Strömungsmesser-Elementen, die an einem gemeinsamen, quadratischen Füll- und Stützkörper angebracht sind,

Fig. 28 einen Schnitt nach der Linie 28-28 in Fig. 27,

Fig. 29 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mit drei Strömungsmesser-Elementen, die

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an einer gleichseitigen, dreieckigen Füllplatte zur Bestimmung von.drei Komponenten eines iTudstromes in der gleichen Ebene angebracht sind,

Fig. 30 eine schematische Darstellung einer wiederum anderen Ausführungsform der Erfindung mit drei Strömungsmesser-Elementen der in den Fig. 12 und 19 dargestellten Art, welche in einer orthogonalen Orientierung zur Bestimmung der drei Komponenten eines Stromvektors im freien 360⁰-Raum angeordnet sind,

Fig. 31 eine Seitenansicht eines Meßelementes nach der Erfindung in Ausleger-Bauform.

In Fig. 1 ist mit 10 ein Meßelement nach der Erfindung bezeichnet. Das Meßelement 10 weist einen Körper 11 auf, der für eine Reihe von Anwendungen vorzugsweise eine seinem Durchmesser D gleichende Länge L hat. Für eine Reihe anderer Anwendungen jedoch hat der Körper.11 normalerweise eine Länge, die das Mehrfache seines Durchmessers "beträgt. Der Körper 11 ist gleichmäßig widerstandsbehaftet. An jedem En'de ist er mit jeweils einem Anschluß 12 bzw. 13 versehen, der aus gleichem Material zur Vermeidung von thermoelektrischen Effekten oder von Geräuscherzeugung besteht. Mit den Anschlüssen 12 und 13 sind Anschlußfahnen 14 bzw. 15 verbunden, mittels welcher der Körper 11 elektrisch anschließbar und mechanisch unterstützbar ist. Der Körper 11 kann ein Draht mit vollem Querschnitt sein. Er kann jedoch auch rohrförmig mit verschiedenen Querschnittsformen ausgebildet sein, wie sie weiter unten erläutert werden.

Ein geeigneter Leiter zur Bildung des Körpers 11 ist ein Metall mit einem von Null abweichendem, hohen Temperaturkoeffizientenseines V/ider3tandes. Geeignete Leiter bestehen aus Platin oder Rhodium. Jedoch können auch Wolfram, Gold oder Legierungen derselben Verwendung finden. Es können auch Nichtmetalle verwendet werden, die elektrisch leitfähig sind.. Nickel ist ein anderes,

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geeignetes Metall, das zum Aufbau des Körpers 11 verwendet werden kann.

Fig. 2 stellt ein Meßelement mit einem Körper 11a dar, der einen zylindrischen Vollquerschnitt besitzt, wie er z.B. bei einem Draht erhalten wird.

Die Fig. 3 bis 11 stellen Querschnittsformen der Körper and'erer typischer Strömungsmesser-Elemente nach der Erfindung dar. Der Körper 11b nach Fig. 3 umfaßt ein inneres, hohles, rohrförmiges Substrat 16, das ein starkes und steifes Stützglied darstellt, das frei von Spannungsermüdungen ist. Das Substrat oder Stützglied 16 kann aus einem nicht porösen, hochdichten Aluminiumoxid hergestellt sein. Auf der äußeren Oberfläche des Substrates

16 ist ein ziemlich dicker Metallfilm 17 ausbracht.Der Metallfilm

17 kann aus einem der zuvor erwähnten, leitf&higen Metalle besteheno Das Substrat oder Stützglied 16 erstreckt sich über die " Länge des leitfähigen Körpers 11b; das gleiche gilt für den leitfähigen Film 17· Das Stützglied 16 des-Körpers kann aus anderen geeigneten Materialien, die nicht elektrisch leitfähig sind, bestehen, z.B. aus Aluminiumsilicat oder anodisiertem Aluminium und anderen keramischen Materialien. Am besten ist jedoch Aluminiumoxid geeignet, da e-s sehr fest ist, eine extrem hohe Temperaturstabilität besitzt und rein und frei von einer Reaktion mit dem aufgebrachten Metallfilm 17 ist.

Der leitfähige Metallfilm 17 kann auf den keramischen Substrat-Zylinder 16 mit jedem dazu geeigneten Verfahren aufgebracht werden, z.B. durch Brennen, Schmelzen und Sintern von Edelmetall-Harz-Lösungen. Eine Verdampfungsablagerung des metallischen oder widerstandsbehafteten Filmes kann zur Aufbringung von Metallfilmen benutzt werden, die in einem beschränkten Einsatzbereich bei oder in der Nähe der Niederschlagstemperaturen eingesetzt werden.

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.Wenn höhere Temperaturkoeffizienten erwünscht sind als die 0,25 "bis 0,436 ')ί>/°0, die mit Metallen aus der Gruppe des Platins und deren Gemischen erzielt werden, kann Wolfram in Draht- oder Filmform verwendet werden oder es liefern Metalle, wie z.B. Nickel mit seinem Temperaturkoeffizient von 0,672 %/°C eine höhere Empfindlichkeit. Unter dem Gesichtspunkt der Einfachheit der Verarbeitung und der Verfügbarkeit des Materials und seiner Gemische in Verbindung mit Lebensdauer und Stabilität werden Platin und seine Gemische bevorzugt.

Das Meßelement oder der elektrische Leiter eines Körpers 11, der einem gasförmigen oder flüssigen Fludstrom einschließlich einem aus geschmolzenem Metall ausgesetzt wird, muß ein widerstandsbehafteter Leiter mit einem von Null abweichenden Temperaturkoeffizienten des Widerstandes sein. Der Temperaturkoeffizient kann entweder positiv sein, wie es in der Regel für die meisten Metalle der Fall ist, oder negativ. Wenn der Temperaturkoeffizient klein oder nahezu null ist, ist die Empfindlichkeit- des Meßelementes gegenüber dem Fludstrom reduziert,da für eine bestimmte Stromänderung nur eine kleinere Änderung des Widerstandes erreicht wird.

Fig. 4 zeigt einen Meßelement-Körper 11c, welcher einen hohlen, rohrförmigen Metalleiter 18 umfaßt, der für einen Einsatz in Fällen geeignet ist, in denen mit einer erschwerten Umgebungsbeanspruchung zu rechnen ist.

Die Fig. 5, 6 und 7 zeigen Querschnitte massiver metallischer Leiter von dreieckiger, rechteckiger bzw. elliptischer Form. Der dreieckige Leiter-Körper ist mit 11d bezeichnet, der quadratische oder rechteckige Leiter-Körper mit 11e und der elliptische Leiter-Körper mit 11 f.

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Fig. 8 zeigt einen massiven metallischen Leiter-Körper 11g, welcher eine vordere, halbkreisförmige Kante aufweist und dessen hintere Kante gerade verläuft und rechtwinklig zu zwei parallelen Seitenkanten ausgerichtet ist.

Die Fig. 9 und 10 zeigen zwei weitere Querschnittsformen, welche zur Herstellung des Leiter-Körpers verwendet werden können. Fig. 9 zeigt einen Leiter-Körper 11h mit einem rohrförmig und im Querschnitt dreieckig gestalteten Substrat oder Stützglied 19, auf welchem ein leitfähiger, dreieckiger Metallfilm 20 aufgebracht ist. Fig. 10 zeigt einen Leiter-Körper 11i mit einem rohrförmigen und im Querschnitt rechteckigen Substrat 21 als Stützglied, auf welchen ein rechteckiger, leitfähiger Metallfilm 22 aufgebracht ist. Natürlich können das Substrat oder Stützglied und die Metallfilme auch andere mehreckige Querschnittsformen haben.

Fig. 11 zeigt noch eine weitere Querschnittsform eines Leiter-Körpers 11 j, die elliptisch ist. Das als Stützglied dienende Substrat 23 ist rohrförmig und hat einen elliptischen Querschnitt; es trägt einen elliptischen leitfähigen Metallfilm

Es wurden verschiedene Querschnittsformen für den Leiter-Körper 11 gezeigt. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß ein runder Querschnitt im Hinblick auf die Herstellung am besten geeignet ist und deshalb in Verbindung mit den im folgenden beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung benutzt wird. Auch aerodynamische Überlegungen führen zu dem Schluß, daß ein runder Querschnitt oder eine halbkreisförmige Vorderkante optimal und daher am meisten anstrebenswert sind.

Fig. 12 ist eine isometrische Ansicht eines Strömungsmessers nach der Erfindung, der ein Paar von zwei parallel und mit gegenseitigem Abstand angeordneten Meßelementen der in Fig. 1 gezeigten Art umfaßt. Die beiden Meßelemente sind mit 10a und 10b

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bezeichnet. Sie sind parallel zueinander angeordnet und unter- ■ einander mittels einer thermischen Isolierung 25 verbunden, welche sich über den größten Teil der Länge der Meßelemente oder Leiter 10a und 10b erstreckt. Die thermische Isolierung 25 bildet einen Steg oder eine Verbindung. Die Art des verwendeten Materials richtet sich hauptsächlich nach seiner Widerstandsfähigkeit gegenüber den zu erwartenden Umgebungsbedingungen beim Einsatz und der maximalen Betriebstemperatur an der Oberfläche der Meßleiter 10a und 10b. Der Steg 25 kann aus einem geeigneten Hartfeuerporzellan, aus Silicongummi, einem geeigneten Kunststoff oder einem geeigneten Kleber bestehen.

Die thermische Isolierung 25 ist dazu da, die beiden Leiter 10a und 10b thermisch voneinander zu trennen und dadurch einen Abkühlungsunterschied zu erzwingen. Wenn das Stützglied 25 in thermischer Hinsicht eine Einheit mit den beiden Leitern bilden würde, wäre es nicht möglich, einen ausreichend großen, von vorne nach hinten gerichteten Unterschied der thermischen Grenzschichtdicke, der sich elektrisch leicht feststellen läßt, zu erzeugen. Wenn die Leiter 10a und 10b durch einen spaltförmigen Zwischenraum voneinander isoliert wären, würde die Strömung eine Verbindung bewirken und es wäre dann nicht möglich, irgendeinen Unterschied der Abkühlung zwischen dem vorderen und dem hinteren Leiter festzustellen, unabhängig von der Strömungsrichtung. Dadurch, daß der Zwischenraum zwischen den Leitern 10a und 10b mittels der Stützplatte 25 verschlossen ist, stellt sich ein Kühlungsunterschied ein, weil der Sog des einen Leiters den anderen Leiter abschattet.

Das Verhältnis der vorderen zur hinteren thermischen Grenzschichtdicke muß in einer Größenordnung liegen, bei welcher eine Feststellung der Richtung auf elektrischem Wege möglich ist, ohne daß sich eine Zweideutigkeit durch die Verschiebung der Stauzone an der Vorderkante des Keßelementes einstellt. Wenn die Größe des

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Messers in Bezug auf die aerodynamische Größe des Stützgliedes klein ist, wird die Empfindlichkeit gegenüber der Bewegung des iTudes relativ zum Messer durch die Geometrie der Grenzschicht am Stützglied beherrscht. Der Messer selbst muß die Vorderkante definieren, so daß die Stauzone vor dem Messer, die in den Fludstrom hineinreicht, im Vergleich zur Größe des Messers klein ist. Das ist der Grund dafür, warum die einteilige Ausbildung des Messers und seines Stützgliedes erstrebenswert ist. Wenn die Dicke des ι Messers nur wenig größer als der doppelte Durchmesser des Messers ist, einschließlich der Verbindung oder der aerodynamischen Barriere 25 zwischen den beiden Leitern 10a und 10b, kann der Messer Anstellwinkel bis nahe an + 90° durchlaufen. Bei größerer Trennung kann der die beiden le itfähigen Elemente trennende Körper 25 die Wirkung eines Hebekörpers haben, durch den das Strömungsbild in der Umgebung des Körpers 25 kompliziert wird.

Eine Diskussion der Wärmeübertragung von einer gleichmäßig gekrümmten, wärmeübertragenden Fläche ist in der US-PS 3 604 261 und in dem Buch "Boundary-Layer Theory" von Dr. Hermann Schlichting, 6. Ausg., Copyright 1968, McGraw-Hill Book Company, New York, Seite 298 enthalten.

Fig. 13 zeigt einen typischen acht- oder stäbchenförmigen Que-rschnitt eines Messers des in Fig. 12 dargestellten Typs. Wenn die Meßelemente 10a und 10b sehr dicht beieinander montiert sind, wobei der Spalt zwischen ihnen kleiner als der Durchmesser der Meßelemente 10a und 10b ist, kann der Einfallswinkel üC der auftreffenden Strömung bis nahezu + 90° betragen, ohne daß die Fähigkeit der Meßelemente 10a und 10b, die Strömungsrichtung zu unterscheiden, verloren geht. Mit zunehmendem Abstand zwischen den Meßelementen 10a und 10b verringert sich der Bereich des Winkels et, da der Filmraum zwischen den Meßelementen 10a und 10b gemäß der üblichen aerodynamischen Theorie als Hebekörper wirkt. Fig. 13 zeigt eine typische Ausführungsform der Erfindung.

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Pig. 14 zeigt eine vierarraige Vheatstone¹sehe Brückenschaltung, welche zur Anregung oder Beaufschlagung eines einzelnen Meßelementes 10 des in Fig. 1 dargestellten Typs benutzt werden kann. Gemäß Fig. 14 ist das Meßelement 10 einer der Widerstände in der Brückenschaltung. Ein weiterer Arm der Brückenschaltiing wird durch den Widerstand 26 gebildet, durch den der volle, den Widerstand 10 eriiitzende Strom fließt. Ein weiterer Brückenarm wird durch den Widerstand 27 gebildet, welcher als dem Fludstrom ausgesetzter Temperaturfühler arbeitet und einen von Null abweichenden Temperaturkoeffizient seines Widerstandes besitzt, welcher der gleiche wie beim Geschwindigkeitsmeßelement 10 ist. Der verbleibende Brückenarm umfaßt den Widerstand 28, dessen Wert so festgelegt ist, daß sich das Brückengleiehgewicht bei der für den Betrieb gewünschten Überhitzungstemperatur des selbsterhitzten Meßelementes 10 einstellt. Ein Verstärker 29 ist so angeschlossen, daß er das zwischen den Punkten 31 und 32 abgreifbare Fehlersignal erfaßt und verstärkt. Das verstärkte Signal gelangt zum Eingang eines Stromverstärkers 30, dessen Ausgang auf den oberen Anschluß der Brückenschaltung zum Punkt 34 rückgekoppelt ist und dadurch die Brücke anregt oder beaufschlagt. Der Verstärker 29 erzeugt zusammen mit dem Stromverstärker 30 eine kleine Abweichspannung, wenn sich die Brücke im genauen Gleichgewicht befindet, wodurch eine automatische Einschaltung des Rückkopplungskreises bei Zufuhr der Speisespannung erzielt wird. Die am Meßelement bzw. Widerstand 10 zwischen den Punkten 31 und 33 abfallende Spannung kann zur Anzeige der Größe / V bzw. des Massenstromes benutzt werden. Wenn/ konstant ist, ist das angezeigte Signal ein Geschwindigkeitssignal. Das Signal ist nicht, linear und enthält eine konstante Komponente, welche das Erhitzungssignal bei der Strömung Null ist, eine exponentielle Komponente, welche mit dem Exponent 1/4 eine Funktion des Stromes ist, und eine Turbulenz-Komponente, welche von Schwankungen der Strom-Komponente herrührt.

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Figo 15 zeigt das polare Ansprechverhalten eines einzelnen Meßelementes 10. Das achtförmige Muster folgt angenähert einem gleichgerichteten Kosinus, wenn der Strömungsvektor in der Zeichenebene liegt. Die dreidimensionale Entwicklung des Ströraungsvektors für 360°-Kugelform ist ein Torus ohne Loch. Das Meßolement 10 ist senkrecht zu der 0°-180°~Achse gezeigt.

Fig. 16 zeigt eine Modifizierung der Wheatstone¹sehen Brückenschaltung nach Fig.. 14, "bei welcher der Meßwiderstand durch ein Paar parallele, im Abstand voneinander angeordnete Meßelemente 10a und 10b des in Fig. 12 gezeigten Typs ersetzt ist. Gemäß Fig. 16 sind die Meßelemente 10a und 10b elektrisch in Serie geschaltet, so daß durch beide Leiter der gleiche Strom fließt. Dadurch wird eine falsche Differenzbildung vermieden, welche durch unterschiedliche Anregungspegel verursacht sein kann. Dadurch, daß der Gesamtwiderstand der beiden Leiter 10a und 10b mittels der zuvor erläuterten Rückkopplung auf einem konstanten Wert gehalten wird, erscheint der größtmögliche Signalhub am Punkt 35, wo die Leiter 10a und 10b elektrisch miteinander verbunden sind.

Wenn die Mittelpunktsspannung am Punkt 35 zwischen den Meßelementen 10a und 10b bei vorhandener Strömung invariant ist, ist die Strömungsrichtung in einer Ebene .enthalten, welche parallel zu den Achsen der Meßelemente 10a und 10b ist und senkrecht zu einer ihrer Achsen enthaltenden Ebene. Für alle anderen Strömungsbedingungen bewegt sich Punkt 35 als Signalverschiebung aufgrund der Widerstandsänderung des Meßelementes 10a relativ zum Meßolement 10b, welche durch den unterschiedlichen, von jedem der beiden Meßelemente aufgenommenen Wärmeverlust verursacht ist.

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Fig. 17 zeigt eine Abwandlung der Brücke nschaltung nach Fig.. 16, bei welcher ein Komparator 37 zum Vergleich der Widerstände der Meßelemente 10a und 10b benutzt wird. Widerstände"36a, 36b und 36c sind die Eingangswiderstände des !Comparators. Der Ausgang am Punkt 39 wird positiv, wenn der Widerstand des Keßelementes 10a aufgrund eines Fludstromes gegen das Meßelement 10b erhöht wird, und der Ausgang wird negativ, wenn der Fludstrom gegen das Meßelement 10a gerichtet ist.

Fig. 18 zeigt den Ausgang, welcher mittels 'eines Paares von Meßelementen gemäß Fig. 12 bei Anregung mit den Schaltungen nach Fig. 16 und 17 erzielt werden kann, wenn der Ausgang 39 in Fig. zur Umschaltung der Vorzeichenrichtung eines Verstärkers benutzt wird, welcher zur Beeinflussung des zwischen den Punkten 31 und in Fig. 16 abgenommenen Geschwindigkeitssignales dient. Es ist ersichtlich, daß jeder Lappen bzw. jede Keule ein unterschiedliches elektrisches Vorzeichen hat und daß der Ausgang, bei Betrachtung in kartesischen Coordinaten, einer Kosinusfunktion in dem in Fig. 18 dargestellten Coordinatensystem angenähert ist. Allgemein folgt der Ausgang dem Ausdruck

/ V_w Cos θ, .

JO

wobei f die Umgebungsdichte, / die Referenzdichte bei Standardbedingungen, V die Strömungsgeschwindigkeit und θ den Azimut-

winkel des Vektors der Strömungsgeschwindigkeit bedeuten.

Fig. 19 zeigt eine isometrische Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform eines Strömungsmessers nach der Erfindung, bei welchem ein Paar Meßelemente 10c und 10d durch eine Füllplatte 40 voneinander getrennt sind. Die Anschlußleitungen 14c und 15c bzw. 14d und 15d der Meßelemente dienen sowohl zur elektrischen als auoh zur mechanischen Verbindung. Fig. 20 zeigt einen Querschnitt der in Fig. 19 dargestellten Konstruktion. Aus Fig. 20 geht hervor, daß die Meßelemente 10c und 10d jeweils einen zylindrischen

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Querschnitt haben und ein Substrat umfassen, das einen leitfähigen Film auf der Oberfläche aufweist.

Fig. 21 zeigt einen Querschnitt eines dem in Fig, 21 gezeigten Messers ähnlichen Messers, bei dem die beiden Meßolemente 1Oe und 1Of durch zwei parallele Drähte gebildet sind, die von der Füll- oder Stützplätte 40a getragen werden.

Fig. 22 zeigt den Querschnitt eines Messers, welcher dem nach Fig. 21 ähnlich ist und bei dem die tragende Füllplatte 40b ein dünnes Blatt ist.

Fig. 23 zeigt den Querschnitt eines Messers, welcher dem nach Fig. 21 ähnlich ist und bei dem die stützende Füllplatte 40c eine Dicke hat, welche dem Durchmesser der Meßelemente 1Oi und 1Oj gleicht.

Fig. 24 zeigt den Querschnitt eines Messers, welcher dem Messer nach Fig. 21 ähnlich ist und bei dem ein im Querschnitt symmetrisches Stützglied 4Od vorgesehen ist, welches in der Mitte eine größere Dicke hat, als es dem Durchmesser der Meßelemente 10k und 10m entspricht, so daß der Messer einen elliptischen Querschnitt erhält.

Es ist erkennbar, daß die Vorderkante des als Einheit betrachteten Körpers des Messers nach der Erfindung durch die Geometrie der leitfähigen Meßelemente bestimmt ist.

Fig. 25 zeigt die geometrische Orientierung zweier zueinander senkrechter Paare von Wandlern 42 und 43, welche gemäß Fig. 12 konstruiert sind und zur Bestimmung der beiden Komponenten einer auf die Wandler auf treffenden Strömung 41 benutzt werden können. Die Wandler 42 und 43 sind in Richtung der beiden dargestellten Coordinatenachsen X und Y entweder in einer gemeinsamen Ebene

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oder in parallelen Ebenen ausgerichtet.

Fig. 26 zeigt die gegenseitige Beziehung der Ausgangssignale, welche mit der senkrechten Anordnung nach Fig. 25 erzielt werden, um eine Kosinusfunktion und eine Sinusfunktion zu erzeugen, welche explizit die Strömungsgeschwindigkeit "bzw. die Richtungskomponente der Strömung definieren. Die Kosinusfunktion ist durch die Kurve 44a dargestellt, während die Sinusfunktion durch die Kurve 44b.dargestellt ist. Das Ausgangssignal von einem der beiden Wandler 42 oder 43 hat ein Maximum, wenn die einfallende Strömung 41 normal bzw. senkrecht zur Wandlerachse gerichtet ist.

Fig. 27 zeigt die Orientierung zweier gegenüber angeordneter Paare von Meßelementen, die an einer quadratischen Füll— und Stützplatte 40 angebracht sind. Die Anordnung nach Fig. 27 ist die gleiche wie nach Fig. 19, wobei jedoch ein zusätzliches Paar von Meßelementen 10c und 1Od vorgesehen ist. Die Anordnung oder Struktur nach. Fig. 27 kann zur Bestimmung zweier senkrecht aufeinander stehender Komponenten eines Fludstromes benutzt werden.

Fig. .28 zeigt einen Querschnitt zu Fig. 27, aus dem hervorgeht, daß die Meßelemente 10c und 1Od massive Drähte sinde

Fig. 29 zeigt eine weitere Form eines Meßaufnehmers, welcher drei Meßelemente 10 des in Fig. 1 gezeigten Typs umfaßt. Diese sind an einer dreieckigen, gleichseitigen Füll- und Stützplatte 45 angebracht, die aus dem gleichen Material wie die zuvor beschriebenen Stützplatten 25 und 40 besteht. Die drei Meßelemente 10 werden elektrisch in Serie betrieben, genauso wie der Widerstand 10 nach Fig. 14 oder die Widerstände 10a und 10b nach Fig. 16. In der Schaltung nach Fig. 17 werden zwei Komparatoren verwendet, um zu bestimmen, welches Meßelement 10 den einfallenden Strom "sieht¹¹. Das dreiphasige, sinusförmige Signal, das sich nach

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Maßgabe der Größe des Fludstromes und seiner Richtung ergibt, kann"unter Verwendung einer Modulation der drei Ausgangssignale mit unterdrücktem Träger so weiterverarbeitet werden, daß es mit dreiphasigen Vorrichtungen, z.B. mit einem Synchronmelder oder -Übertrager kompatibel ist.

Fig. 30 zeigt eine orthogonale Ausrichtung von drei Messern gemäß Fig. 12, die mit den Bezugszeichen 46, 47 und 48 bezeichnet sind. Der Messer 46 ist auf der X-Achse, der Messer 47 auf der

Z-Achse und der Messer 48 auf der Y-Achse angeordnet. Die räumliche Anordnung gemäß Fig. 30 gestattet die Verwendung der feststehenden Messer als dreidimensionaler Strömungswandler, der ohne Zweideutigkeit im gesamten Raumwinkelbereich von 360° arbeitet.

Selbstverständlich werden die feststehenden Messer, die in den Fig. 19, 25, 27 und 30 dargestellt sind, jeweils durch eine Schaltung gemäß Fig. 16 und 17 angeregt bzw. beaufschlagt.

Fig. 31 zeigt eine Draufsicht auf einen Meßaufnehmer nach der Erfindung, bei welcher der Messer an seinem innenseitigen Ende nach Art eines Auslegers unterstützt ist. Der auslegerartige Messer nach Fig. 31 kann zur Messung der Strömung in einer Pipeline oder für Heizungs- und Lüftunganwendungen benutzt werden. Die Ausleger-Anordnung nach Fig. 31 umfaßt ein Paar Leiter 10a und 10b, deren Aufbau dem Aufbau des Messers nach Fig. 12 gleicht·; dabei ist der Messer an seinem innenseitigen Ende mittels einer geeigneten Stützkonstruktion 46 gehalten. Die.Leiter 10ä und 10b sind längs des größeren Teils ihrer Länge mittels einer stützenden Füllplatte 25 untereinander verbunden. Die Leiter-10a und 10b haben die in Fig. 3 gezeigte Ausbildung, bei welcher ein Substrat oder Stützglied 16a und 16b für die Leiter 10a bzw. 10b verwendet ist. Auf die äußere Oberfläche jedes Stützgliedes 16a *

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und 16b ist ein äußerer leitfähiger Metallfilm 17a bzw. 17b aufgebracht. Die außenliegenden Enden der Leiter 10a und 10b "sind mit geeigneten elektrischen Anschlüssen 14a bzw. Hb versehen, welche das außenliegende Ende dieser Leiter abschließen können. Die außenliegenden elektrischen Anschlüsse 14a und 14b sind mit geeigneten Zuführungsdrahten 45a bzw. 45b verbunden, welche, durch die Substrate 16a bzw. 16b und durch Löcher 47a bzw. 47b, welche an den innenseitigen elektrischen Anschlüssen 15a und 15b vorgesehen sind, nach außen reichen. Die innenseitigen elektrischen Anschlüsse 15a und 15b sind mit geeigneten Zuführungsdrähten 48a bzw. 48b versehen. Der auslegerartig aufgebaute Messer nach Fig. 31 arbeitet in der gleichen Weise wie die anderen, zuvor erläuterten Ausführungsformen.

Der Meßleiter 10 kann bei jeder Temperatur oberhalb der Umgebungstemperatur betrieben werden, bei der das leitfähige Material und sein Substrat oder Stützglied, falls vorhanden, stabil ist und im Betriebstemperäturbereich keine Eigenschaftsänderungen aufweist. Meßleiter aus Platin können bis zu einer Temperatur von 1500° C betrieben werden, falls es sich nicht um im Vakuum aufgebrachte Leiter handelt.

Bei Verwendung des Wandlers nach der Erfindung in Wasser ist eine Betriebstemperatur von 15 bis 40° C über der erfaßten

Umgebungstemperatur normalerweise vollständig befriedigend und stellt einen guten Kompromiß zwischen der benötigten Betriebsleistung und der Empfindlichkeit dar. In Luft liegt die übliche Betriebstemperatur zwischen 50 und 150° C über der Umgebungstemperatur, obwohl bei einigen Anwendungsfällen eine Betriebstemperatur bis zu 300 bis 400° C über der Umgebungstemperatur geraten erscheint. Ein ausgezeichnetes Betriebsverhalten wurde mit Temperaturerhöhungen zwischen 90 und 100°0 erzielt.

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Der Strömungswandler nach der Erfindung ist für Gas, Wasser und andere Flude geeignet. Er kann in geschlossenen Rohrleitungen oder im freien, ungebundenen Raum verwendet werden.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß "bei einer Ausbildung des Leiters nach Fig. 3 mit einem stützenden Substratglied der metallische, leitfähige Überzug 17 auf dem Substratglied 16 seinerseits mit einem äußerenj schützenden Überzug, z.B. mit einer Glasur aus Hartfeuerporzellan oder Aluminiumoxid oder einem anderen geeigneten Material versehen sein kann, so daß der Leiter gegenüber Sand, Staub und ähnlichem im Einsatz abriebfest geschützt ist.

Patent an3prüche

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XXI

Claims

Pat entansprüohe

1.) Strömungsmesser, gekennze lehnet durch

mindestens zwei einen gegenseitigen Abstand aufweisende, widerstandsbehaftete elektrische Leiter (10a,b), deren Länge jeweils mindestens ihrer größten Querschnittsabmessung gleicht, durch eine thermische Isolierung (25) zwischen den Leitern, welche die elektrischen Leiter über den größten Teil ihrer Länge miteinander verbindet, und durch elektrische Anschlüsse (I2a,b — 15a,b) an den Leitern, mittels welchen jeder Leiter mittels eines durch den Leiter fließenden elektrischen Stromes erhitzt werden kann.

2. Strömungsmesser nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß jeder elektrischer Leiter (10a,b) ein Material umfaßt, dessen elektrischer Widerstand sich als Funktion der Temperatur ändert.

3. Strömungsmesser nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η -

ζ eichnet, daß jeder elektrische Leiter (10a,b) mindestens einen drahtförmigen Leiter umfaßt.

4. Strömungsmesser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder elektrische Leiter (10a,b) ein isolierendes und unterstützendes Substratglied (16, 19, 21, 23) umfaßt, das sich über die ganze Länge des Leiters erstreckt und auf das in ganzer Länge ein leitfähiger Film (17, 20, 22, 24) fest aufgebracht ist.

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5·. Strömungsmesser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Substratglied (16) einen kreisförmigen Querschnitt hat und daß der leitfähige Film (17) einen kreisförmigen Querschnitt hat und auf die äußere Oberfläche des Substratgliedes aufgebracht ist.

6. Strömungsmesser naoh Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Substratglied (21) einen rechteckigen Querschnitt hat und daß der leitfähige Film (22) einen rechteckigen Querschnitt hat und auf die äußere Oberfläche des Substratgliedes aufgebracht ist.

7. Strömungsmesser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Substratglied (23) rohrförmig ist und einen elliptischen Querschnitt hat und daß der leitfähige Film (24) einen elliptischen Querschnitt hat und auf die äußere Oberfläche des Substratgliedes aufgebracht ist.

8. Strömungsmesser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Substratglied (19) rohrförmig ist und einen dreieckigen Querschnitt hat und daß der leitfähige Film (20) einen dreieckigen Querschnitt hat und auf die äußere Oberfläche des Substratgliedes aufgebracht ist.

9· Strömungsmesser nach Anspruoh 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Substratglied rohrförmig ist und einen mehreckigen Querschnitt hat und daß der leit fähige Film, einen mehr-,eckigen Querschnitt hat und auf die äußere Oberfläche dea Substratgliedes aufgebracht ist.

10. Strömungsmesser naoh Anspruch. 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder elektrische Leiter (10a,b) einen massiven Querschnitt hat.

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11. Strömungsmesser nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß dor Querschnitt kreisförmig ist (Fig. '2).

12. Strömungsmesser nach Anspruch 10, dadurch g e k e η η ze iohnet, daß der Querschnitt dreieckig ist (Fig. 5).

13. Strömungsmesser nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt rechteckig ist (Fig. 6).

■ 14. Strömungsmesser nach Anspruch 1 0, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt elliptisch ist (Fig. 7).

15» Strömungsmesser nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeder elektrische Leiter (10a,b) eine
halbkreisförmige Vorderkante aufweist (Fig. 8).

16. Strömungsmesser nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt mehreckig ist.

17. Strömungsmesser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder elektrische Leiter (1Oa₁ ^-B) einen rohrförmigen Querschnitt hat.

18. Strömungsmesser nach Ansprach 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder elektrische Leiter (10a,b) einen
zylindrischen Querschnitt hat.

19. Strömungsmesser nach einem der Ansprüche 2 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Leiter mittels der thermischen Isolierung (25, 40, 45) derart verbunden sind, daß ihre Längsachsen in einer gemeinsamen Ebene liegen.

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αν

2Λ03908

20. Strömungsmesser nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Paare von Leitern (1Oa-LOd) in einer rechteckigen Anordnung am Rande der thermischen Isolierung vorgesehen sind.

21. Strömungsmesser nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß drei Leiter (10) in einer dreieckigen Anordnung am Rande der thermischen Isolierung (45) vorgesehen sind.

22. Strömungsmesser nach einem der Ansprüche 2 bis 21, dadurch gekennze ichnet, daß zwei Anordnungen mit jeweils mindestens zwei elektrischen Leitern (10) und einer thermischen Verbindung (25, 40, 45) in einer gemeinsamen Ebene unter einem Winkel von 90° zueinander angeordnet sind.

23· Strömungsmesser nach einem der Ansprüche 2 bis 21,

dadurch gekennze ichnet, daß zwei Anordnungen mit jeweils mindestens zwei elektrischen Leitern (10) und einer thermischen Verbindung (25, 40, 45) in parallelen Ebenen unter einem Winkel von 90 zueinander angeordnet sind.

24. Strömungsmesser nach einem der Ansprüche 2 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß drei Anordnungen mit jeweils mindestens zwei elektrischen Leitern (10) und einer thermischen Verbindung (25, 40, 45) vorgesehen sind, die jeweils in einer zu den Ebenen der beiden anderen Anordnungen orthogonalen Ebene angeordnet sind.

25. Strömungsmesser nach einem der Ansprüche 2 bis 24, dadurch gekennze ichnet, daß die thermische Isolierung (40) zwiiajcgwnden Leitern (10) eine Platte umfaßt, deren Dicke nicht /als der größte Querschnitt der Leiter ist.

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26. ' Strömungsmesser nach einem der Ansprüche 2 "bis 4 , dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Isolierung (40) zwischen den Leitern (10) eine Platte umfaßt, die in ihrer Mitte dicker als der größte Querschnitt der Leiter ist.

27. Strömungsmesser nach einem der Ansprüche 2 TdIs 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter (1O) für eine Beaufschlagung mit dem gleichen Strom elektrisch in Serie geschaltet sind.

28. Strömungsmesser nach Anspruch 27, dadurch g e k e η η ζ eichnet, daß die in Serie geschalteten Leiter (10) den einen Arm einer Wheatstone'sehen Brückenschaltung (Fig. 14, fig. 16) "bilden und daß die Strömungsgeschwindigkeit des Fludes in welches der Strömungsmesser eingetaucht ist, eine Funktion der Leistung ist, welche den elektrischen Leitern zur Einhaltung eines bestimmten Serien-Gesamtwiderstandes bei konstanter Umgebungstemperatur zugeführt wird.

29. Strömungsmesser nach Anspruch 28, dadurch g e k e η η ze ic hnet, daß die vierarmige Wheatstone'sehe Brückenschaltung einen temperaturempfindlichen Widerstand (27) umfaßt, welcher zur Abtastung der Umgebungstemperatur des strömenden Fludes dient, um einen Betrieb mit konstantem Widerstand der in Serie verbundenen Leiter (10) bei einer konstanten, erhöhten Temperatur oberhalb dererfaßten Umgebungstemperatur zu bewirken, wobei die Wheatstone'sehe Brückenschaltung innerhalb einer Bückkopplungsschaltung betrieben wird, welche einen mit der Fehler- oder Querspannung der Brückenschaltung beaufschlagten Differenzverstärker (29) umfaßt, welcher die Fehlerspannung vergleicht und verstärkt und daß ein Stromverstärker (30) für die Fehlerspannung vorgesehen ist, dessen Ausgangssignal der Spitze (34) der Brückenschaltung zugeführt wird, um den in Serie geschalteten Leitern einen Heizstrom zuzuführen, mit welchem die

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Leiter auf einer konstanten Temperatur oberhalb der erfaßten Umgebungstemperatur gehalten werden, wobei die elektrische Anzeige der Strömungsgeschwindigkeit die an der Serienschaltung der widerstandsbehafteten Leiter abfallende elektrische Spannung ist.

30. Strömungsmesser nach Anspruch 29 mit zwei elektrischen Leitern, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter (10) parallel zueinander angeordnet sind und daß an jedem der Leiter ein Komparator (37) angeschlossen ist zur Bestimmung, welcher Leiter den größeren oder kleineren elektrischen Widerstand als Folge der durch die Strömung bewirkten Abkühlung der Leiter hat, um das Vorzeichen der Strömungsrichtung zu erkennen, wobei der Ausgang des !Comparators" die Halbkugel anzeigt, welche den Strömungsvektor enthält, wenn die die Halbkugel halbierende Ebene parallel zu den Achsen der elektrischen Leiter und senkrecht zu der Ebene ist, welche die Achsen der beiden parallelen Leiter enthält, und wobei die elektrische Anzeige der Richtung durch den elektrischen Mittelpunkt der in Serie geschalteten Leiter gegeben ist, welcher sich als Folge der Widerstandsänderung des einen oder des anderen Leiters ändert, wobei der der Strömung zuweisende Leiter im Widerstandswert abnimmt und der im Strömungsschatten liegende Leiter im Widerstandswert zunimmt.

31. Strömungsmesser nach Anspruch 29| dadurch g e k e η η -. zeichnet, daß nur ein widerstandsbehafteter elektrischer Leiter (10) vorgesehen ist und dieser allein einen Arm der vierarmigen Wheatstone'sehen Brückensohaltung bildet (Fig. 14)·

32. Strömungsmesser nach. Anspruch. 30, dadurch g e k e n. n. -zeichnet, daß zwei weitere, wie die beiden ersten Leiter angeordnete und geschaltete elektrische Leiter vorgesehen sind und alle elektrische Leiter rechtwinklig zueinander in einer gemein- samön Ebene am Rande einer gemeinsamen thermischen Isolierung (40) angeordnet sind. _/notn/._/n7n

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33. Strömungsmesser nach einem der Ansprüche 2 bis 32, dadurch gekennz eichnet, daß die elektrischen Anschlüsse (I2a,b - 15a,b) an jedem elektrischen Leiter (10) zur elektrischen und mechanischen Verbindung und Unterstützung dienen*

34. Strömungsmesser nach einem der Ansprüche 2 bis 30 mit zwei elektrischen Leitern, die jeweils ein rohrförmiges Substrat umfassen, das den leitfähigen Film auf der äußeren Oberfläche a\ifweist, dadurch gekennze ichnet, daß der Strömungsmesser nach Art eines Auslegers an einem innenseitigen Ende unterstützt ist, und daß jeder elektrische Leiter (10a,b) einen elektrischen Anschluß (I4a,b; 15a,b) an seinem innenseitigen und an seinem außenseitigen Ende aufweist, welcher jeweils mit einem Zuführungsdraht (45a,b; 48a,b) verbunden ist, wobei die Zuführungsdrähte der Anschlüsse am außenseitigen Ende jeweils durch das rohrförmige Substrat reichen und am innenseitigen Ende aus dem Substrat heraus stehen.

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