DE2825378A1 - Erfassungsabschnitt fuer eine durchsatzmessvorrichtung - Google Patents

Erfassungsabschnitt fuer eine durchsatzmessvorrichtung

Info

Publication number
DE2825378A1
DE2825378A1 DE19782825378 DE2825378A DE2825378A1 DE 2825378 A1 DE2825378 A1 DE 2825378A1 DE 19782825378 DE19782825378 DE 19782825378 DE 2825378 A DE2825378 A DE 2825378A DE 2825378 A1 DE2825378 A1 DE 2825378A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
slot
detection section
vortex
section according
area
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
Application number
DE19782825378
Other languages
English (en)
Other versions
DE2825378C2 (de
Inventor
Toru Kita
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Publication of DE2825378A1 publication Critical patent/DE2825378A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2825378C2 publication Critical patent/DE2825378C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05Measuring 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
    • G01F1/20Measuring 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
    • G01F1/32Measuring 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
    • G01F1/3209Measuring 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 Karman vortices
    • G01F1/3218Measuring 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 Karman vortices bluff body design
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05Measuring 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
    • G01F1/20Measuring 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
    • G01F1/32Measuring 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
    • G01F1/325Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl
    • G01F1/3259Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl for detecting fluid pressure oscillations

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Description

PATE-IN TANWÄLVK
A. GRUNECKER
απ. 'ρ·-ä
H. KINKELDEY
W. STOCKMAIR
OR-INCl AeE(CALTEO*
K. SCHUMANN
DR fi£H NAT · OPL-PHYS
P. H. JAKOB
DiPl-1NG.
G. BEZOLD
Da RERNAr- DIPl.
8 MÜNCHEN
MAXIMILIANSTRASSE Λ3
Erfassungsabschnitt für eine Durchsatzmessvorrichtung
Die Erfindung betrifft einen Erfassungsabschnitt für eine Durchsatzmessvorrichtung und insbesondere eine Vorrichtung, bei der die Theorie der Karmanschen Wirbelstrasse praktische Anwendung findet.
Bekanntlich entsteht unter gewissen Bedingungen im "Kielwasser" von breiten zylindrischen Körpern eine sogenannte "Karmansche Wirbelstrasse", wenn eine Fluidströmung senkrecht zu den Wirbelerzeugern de;; Zylinders auftrifft. Die
- 5 -809851/0891
TELEFON (O8B) 253863 TELEX OS-QS38O TELEGRAMME MONAPAT TELEKOPIERER
COPY
2&2537Θ
Wirbelablösung geschieht periodisch zunächst von einer Seite des Körpers und dann von der anderen entsprechend der Strö- . mungsgeschwindigkeit. Daher lässt sich durch Zählung der Anzahl an durch den Körper erzeugten Wirbel pro Zeiteinheit der Fluiddurchsatz messen.
■>
Sin Ziel der Erfindung ist die Schaffung, vor. einem verbesserten Erfassungsabschnitt für eine Pluiddurchsatz- bzw..Strömungsgeschwindigkeits-Messvorrichtung auf Basis der "Karmansehen Wirbelstrassentheorie". Ein weiteres Ziel der Erfindungist die Schaffung von einem Erfassungsabschnitt für die genannte Messvorrichtung;der genau die Strömungsgeschwindigkeit von Luft oder dgl. ermitteln kann. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Messvorrichtung für den Fluiddurchsatz deren Ansprechempfindlichkeit auf
Fluidströmungsanderungen erheblich verbessert ist. Schliesslich ist es ein Ziel der Erfindung, einen Erfassungsabschnitt für eine Messvorrichtung der genannten Art zu schaffen, deren mechanische Festigkeit ebenfalls verbessert ist.
Bezüglich der Lösung dieser Ziele wird auf die Patentansprüche verwiesen.
Bei der Erfindung ist ein halbzylindrischer Körper mit einem flachen Bereich in einer vom Fluid durchströmten Leitung so angeordnet, dass die Oberfläche des flachen Bereichs aufstromseitig weist. Zum Zählen der Anzahl an durch den Körper unter dem strömenden Fluid hervorgerufenen Karmanschen Wirbeln, ist im Körper eine Einrichtung angeordnet.
Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnung nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 u. 2 geschnittene, schematische Ansichten von herkömmlichen· Erfassungsabschnitten für Strömungsmessvorrichtungen nach dem Karrnanschen Wirbelstrassenprinzip,
Fig. 3 eine schematische Ansicht zur Erläuterung
809851/0891
COPY 1
,2325378
des Arbeitsprinzips von einem Erfassungsabschnitt für eine Strömungsmessvorrichtung nach de^Erfindung,
Fig. h eine vergrösserte schematiche perspektivische Ansicht von dem Erfassungsabschnitt für die erfindurigsgemässe Strömüngsmessvorrichtung, ' ^
Fig. 5 eine vergrösserte schematische perspektivische Ansicht von einem bei dem Erfassungsabschnitt nach Fig. 4 verwendetenr Element,
Fig. 6 eine geschnittene Ansicht längs der Linie VI-VI in Fig.5,
Fig. 7 eine geschnittene Ansicht längs der Linie VII-VII in Fig.4,
Fig. 8-lo geschnittene Ansichten ähnlich der nach Fig.? von anderen Ausführungsformen des erfindungsgemässen Erfassungsabschnitts,
Fig. 11 eine Ansicht zur Erläuterung der Konfiguration von einem am erfindungsgemässen Erfassungsabschnitt ausgebildeten flachen Bereich, und
Fig. 12A-I^B Darstellungen von Wellenformen, wie sie von einem bekannten Erfassungsabschnitt und dem verbesserten Erfassungsabschnitt nach der Erfindung erhalten werden.
Bevor auf den Erfassungsabschnitt der erfindungsgemässen Fluid-Durchsatzmessvorrichtung eingegangen wird, soll nachfolgend anhand von Figuren 1 und 2 der bekannte Erfassungsabschnitt/ der nach der Karmanschen Wirbelstrassentheorie arbeitet, erläutert werden, um das "iesen des Erfindungsgegen standes deutlich zu machen.
Figuren 1 und 2 zeigen Erfassungsabschnitte Io und 12 einer herkömmlich verwendeten Fluid-Durchsatzmessvorrichtung.
809851/0891 COPY
N 2325378
Der Erfassungsabschnitt Io nach Fig.l umfasst im wesentlichen einen Wirbelablösungsk'örper 14 in Form von einem Zylinder, sowie zwei longitudinal sich erstreckende, auflaminierte Metallstücke 16a und 16b, die an der zylindrischen Oberfläche des Körpers 14 in Abstand voneinander angebracht sind.
Dar Erfassungsabschnitt 12 nach Fig.2 umfasst einen Wirbelablösungskörper 18 in Form von einem hohlen Zylinder mit zwei diametral gegenüberliegenden Öffnungen 2o a" und 2ob, zwei Trennwänden 22a und 22a, die sich von diametral gegenüberliegenden inneren Oberflächenstellen des Körpers 18 erstrecken und zwischen Ihren freien Enden-einen Zwischenraum bilden, und einem axial durch den Körper 18 sich erstreckenden Draht 24. , = -
Diese Erfassungsabschnitte Io und 12 vorgenannten Aufbaus erzeugen periodisch Väibel an ihren einen Seiten und dann an den anderen Seiten, wenn sie in den Weg von einem in Richtung des Pfeiles F strömenden Fluid angeordnet werden.
Beim Betrieb wird den auflaminierten Metallstucken 16a und 16b unter dem Draht 24 konstant Strom von einer nicht ge-"zeigten elektrischen Energiequelle zum Aufheizen zugeführt. Unter dem Einfluss des strömenden Fluids werden jedoch die erhitzten Metallstücke l6a und 16b oder der Draht.24 proportional zur Geschwindigkeit der vom Körper 14 oder Ί8 abgelösten Wirbel abgekühlt, wodurch sich deren elektrischer Widerstand ändert oder verringert, was zu einem Abfall der an den Metallstücken 16a und lob oder dem Draht 24 anliegenden Spannung führt. Die Spannungsänderung hängt von der Wirbelablösungsfrequenz ab, die wiederum von der relativen Fluidgeschwindigkeit abhängt, welche es zu messen gilt. Daher lässt sich die Fluidströmungsmenge pro Zeiteinheit errechnen oder messen.
Die beiden vorgenannten Erfassungsabschnitte von konventionellen Mengenflussmessvorrichtungen haben jedoch die nachfolgenden Nachteils:
809851 /0891
1 - 8 COPY \
-8- 2225378
Zum einen besitzt jeder von dem Körper IH- oder 18 erzeugte Wirbel keine ausreichende Energie, um wirksam die erhitzten laminierten Metallstücke 16a und 16b oder den Draht 2^ wegen der ungeeigneten Konfiguration der Körper 14 oder 18 abzukühlen.
Des weiteren ist die Energie der an den betreffenden Seiten des Körpers I4 oder 18 hervorgerufenen Wirbel nicht gleichmassig, so dass die Spannungsänderung sehr unstabil ist. Diese Erscheinung wird besonders kritisch, wenn eine grosse Fluidmenge einer Messung unterworfen wird.
Schliesslich ist bei dem Erfassungsabschnitt Io nach Fig. 1 der Temperaturabfall in den Metallstücken 16a und 16b hervorgerufen durch das strömende Fluid, an sich schon beträchtlich relativ zu dem Temperaturabfall bedingt durch die abgelösten Wirbel, da die Metallstücke 16a und 16b direkt dem Fluid ausgesetzt sind, was zu Mssstörungen am Ausgang' der Vorrichtung führt.
Mit anderen Worten eine genaue Mengendurchsatzmessung kann mit den vorgenannten konventionellen Erfassungsabschnitten nicht erzielt werden.
Obgleich sich eine höhere Ansprechempfindlichkeit dadurch erhalten lässt, indem man die auflaminierten Metallstücke 16a und 16b oder den Draht 2.K dünner gestaltet, ist diese Massnahme unausweichlich mit einer geringen mechanischen Festigkeit verbunden, so dass beim Einsatz die Metallstücke oder der Draht leicht brechen. In der Tat werden bei dem Erfassungsabschnitt Io in Fig.l die auflaminierten Metallstücke 16a und 16b direkt von harten Staubpartikel im Fluid angegriffen, da sie direkt dem Fluid, wie dargestellt, ausgesetzt sind.
Durch die Erfindung werden die mit den bekannten Erfassungsabschnitten an den vorerwähnten Fluiddurchsatzmessvorrichtungen verbundenen Nachteile beseitigt.
809851/0891 ~ 9 '
In Figuren 3-7* insbesondere in Figur 3 ist schematisch ein Erfassungsabschnitt 26 für eine erfindungsgemasse Fluiddurchsatzmessvorrichtung gezeigt. Der Erfassungsabschnitt befindet sich in einer Rohrleitung 27, in der das Fluid in Richtung des Pfeiles F strömt. Wie am besten aus Fig.K hervorgeht, weist der Erfassungsabschnitt 26 einen halbzylindrisehen Isolierkörper 23 mit einem daran ausgebildeten flachen Bereich 3o auf, der sich längs der Achse des Körpers 28 longitudinal erstreckt. Ein durchgehender Schlitz 32 ist im Körper 28 so ausgebildet', dass er sich diametral von einer Stelle der zylindrischen Flache des Körpers 28 zu einer anderen Stelle dieser Fläche erstreckt. Darauf hinzuweisen ist, dass die einander gegenüberliegenden flachen Flächen 32a und 32b, die die vordere und hintere Wand des Schlitzes 32 bilden, parallel zueinander und ebenfalls zu der Oberfläche des flachen Bereiches 3o wie dargestellt liegen. Im Körper 28 ist weiter eineaxial sich erstreckende Durchgangsbohrung 34 ausgebildet, die im wesentlichen an ihrem mittleren Abschnitt mit dem Durchgangsschlitz 32 verschmilzt.
In der Durchgangsbohrung 32J- ist ein Wirbelzählelement J>6 angeordnet, das, wie im Detail in Fig.5 gezeigt, ein zylindrisches stangenförmiges Element 38 umfasst, welches aus einem isolierenden Material wie Keramik, Glas oder Tonerde besteht. Wie am besten aus Fig.7 hervorgeht, befindet sich das stangenförmige Element 38 so im Körper 28, dass es in den im wesentlichen mittleren Bereich des Schlitzes 32 hineinragt, wo es zwischen seinem am weitesten vorragenden Ende und der vorderen Oberfläche 32a des Schlitzes 32 einen eingeschränkten Raum bildet. Ein auflaminierter Metallstreifen aus Platin, Nickel oder Wolfram -ist an der zylindrischen Oberfläche des Stangenelementes 38 befestigt oder aufgeschichtet und erstreckt sich in Längsrichtung desselben. An beiden Enden des Streifens 4o sind ringförmige Abschnitte 4oa und kdb ausgebildet, von denen einer am oberen und der andere am unteren Ende des stangenförmi-
- Io 809851/0891
- Io -
gen Elementes 38 liegt. Das Radiofrequenz (RF) - Spritzverfahren oder das Vakuumaufdampfverfahren können zur Bildung der laminierten Metallstreifen 4o auf dem stangenförmigen Element 38 verwendet werden. Vorzugsweise reicht die Dicke des Metallstreifens 4o von etwa 2 /^m bis etwa 5 Jim. Zwei Stomzuleitungsdrähte 42a und 42b sind mit dem ringförmigen Abschnitt 42a., bzw. 42b verbunden. Wie am bester, in Fig.5 gezeigt ist, erstreckt sich der Zuleitungsdraht 42b durch eine im stangenförmigen Element 38 ausgebildete axiale Bohrung 44 und ist mit dem unteren ringförmigen Abschnitt 4ob verbunden. Der Metallstreifen 4o ist von einer etwa 0,5 - l/i starken Isolierfolie 46 aus Keramik oder Quarz bedeckt, vergl.Fig.6. Dabei ist anzumerken, dass die Folie 46 aus einem Material besteht, dessen Wärmeleitfähigkeit beträchtlich geringer als diejenige des gewählten Materials für das stangenförmige Element 38 ist.
Das Wirbelzählelement 36 mit dem vorgenannten Aufbau wird in die Durchgangsbohrung 34 im Körper 23 so angeordnet, dass der Metallstreifen 4o dem Durchgangsschlitz 32 zuweist oder sich zu diesem hin öffnet. Vorzugsweise ist die Anordnung so, dass eine sowohl die Achse von stangenförmigem Element 38 als auch eine imaginäre, den Metallstreifen 4o gleichmässig in Längsrichtung aufteilende Linie enthaltende imaginäre Ebene im wesentlichen senkrecht zu der Oberfläche des flachen Bereichs 30 des Körpers 28 liegt.
Aus Fig.3 wird man erkennen, dass der Erfassungsabschnitt 26 so angeordnet ist, dass der flache Bereich 30 des Körpers 28 aufstromseitig weist. Insbesondere Ist der Körper 28 so angeordnet, dass die Fläche des flachen Bereichs 30 im wesentlichen senkrecht zu der Fluidströmungsrichtung F liegt. Bei dieser Anordnung entstehen periodisch auf der Abstromseite des Körpers 28 Karmansche Wirbelablösungen (siehe Bezugszeichen K) in dem strömenden Fluid.
- 11 -
809851 /0891
2α25378
Fig.11 zeigt den Körper 28 in geschnittener Ansicht, um die gewünschte Körpergestalt zu erläutern. In der Zeichnung betrifft das Bezugszeichen T, eine imaginäre Ebene, die sowohl die Achse A des Körpers 28 als auch eine Seitenkante des flache"-Bereichs 3o enthält, und das Bezugszeichen Tp eine andere imaginäre Ebene, die sowohl die Achse A. als auch die andere Seitenkante des flachen Bereichs 3o enthält. Versuche haben gezeigt, dass das Wirbelablösungsphänoraen sahr stabil wird, wenn der flache Bereich 3o an einer Stelle ausgebildet wird, bei der der durch die imaginären Ebenen T, und T2 ein geschlossener Winkel Q etwa 9°° bis I700 beträgt.
Beim Betrieb wird den Metallstreifen 4o über die Zuleitungsdrähte 42a und 42b von einer herkömmlichen nicht gezeigten elektrischen Stromquelle ein konstanter Strom zur Aufheizung zugeführt. Wie Fig.3 zeigt, erzeugt das in Richtung des Pfeiles F strömende Fluid periodisch hinter dem Körper 28 Wirbel K. Die periodische Wirbelablösung erfolgt zunächst an einer Seite des flachen Bereichs 30 und dann an der anderen Seite, was bewirkt, dass im Durchgangsschlitz 32 eine Fluidströmung abwechselnd in die eine und andere Richtung erfolgt. Das Fluid im Schlitz 32 ändert seine Strömungsrichtung bei der Wirbelablösung vom Körper 28 dergestalt, dass gemäss Fig.7 das Fluid in Richtung des Pfeiles A zu strömen beginnt, wenn der an einer Seite des Körpers 28 hervorgerufene Wirbel K, sich gerade vom Körper 28 abgelöst hat. Die abwechselnde Fluidströmung im Schlitz 32 kühlt den erhitzten Metallstreifen 4o ab, wodurch dessen elektrischer Widerstand abfällt, und damit ein Abfall der dem Metallstreifen 4o zugeführten Spannung eintritt. Wie eingangs erwähnt, sind die so hervorgerufenen Spannungsänderungen von der Wirbelablösefrequenz abhängig, die wiederum eine Funktion von der relativen Fluidgeschwinr digkeit sind, die es zu messen gilt. Somit lässt sich die Fluidströmungsmenge pro Zeiteinheit, d.h. der Fluiddurchsatz mittels einer herkömmlichen nicht gezeigten Rechnervorrichtung messen.
- 12·-
809851/0891
2Q.25378
Versuche an dem vorgenannten Erfassungsabschnitt 26 haben die folgenden guten Ergebnisse gebracht:
1. Das Vorsehen des flachen Bereichs 3o schafft einzelne Wirbel mit ausreichender Energie, um den Metallstreifen 4o selbst dann zu kühlen, wenn die Geschwindigkeit der Fluidströmung gering ist.
2. Dadurch, dass das stangenförmige Element 2.6 in den Schlitz 32 hineinragt, ergibt sich ein geringer Strömungswiderstand für die in der Passage des Schlitzes 52 hervorgerufene Fluidströmung. Dadurch jedoch werden irgendwelche nahe den Kanten des Schlitzes 32 hervorgerufene kleine Wirbel mit hoher Wellenfrequenz, die bei der Strömung im Schlitz 32 Geräusche erzeugen können, verkleinert. Die Temperaturänderung am Metallstreifen wird daher im wesentlichen durch die Fluidströmung hervorgerufen, die nur Folge der "Karmanschen Wellen" ist.
■>
3. Die Anordnung des Metallstreifens 4o im Durchgangsschlitz 32 verhindert einen direkten Angriff von Staubpartikeln in der durch die Rohrleitung 37 sich bewegenden Fluidströmung.
4. Der etwa 0,5 - 1 /*m starke isolierende Film 46, der den Metallstreifen 4o bedeckt, verbessert wesentü ch die mechanische Festigkeit des Streifens 4o, ohne dass hierdurch die Empfindlichkeit des Metallstreifens 4o beeinträchtigt wird.
Fig. 8 zeigt eine modifizierte Ausführung 48 des Erfassungsabschnitts. Bei dieser Ausführung ist ein weiteres Wirbelzählelement 361 von im .wesentlichen dem gleichen Aufbau, wie das Element 36 vorgesehen. Wie dargestellt befindet sich das weitere Element 36' im Körper 28 an einer dem Element 36 gegenüberliegenden Stelle im Schlitz, so dass zwischen den beiden El-ementen ein eingeschränkter freier Raum
- 13 809851/0891
im Schlitz 32 gebildet wird. Diese Elemente 36 und 36' sind elektrisch in Reihe geschaltet. Hierdurch wird die Empfindlichkeit des Erfassungsabschnitts 48 gegenüber einer Fluiddurchsatzänderung erheblich im Vergleich zu der vorerwähnten in Fig.7 gezeigten Ausführung verbessert. Ferner können die unerwünschten kleinen Wellenwirbel von hoher Frequenz., die am Ausgang des Erfassungsabschnitts zu Störungen führen, vollständig ausgeschaltat werden. Obgleich bei dieser Ausführungoform das weitere Element 361 im wesentlichen den gleichen Aufbau, wie das Element 36 hat, ist es auch möglich, nur ein stangenförmiges Element (ähnlich dem Element 38) anstelle des zusätzlichen Elementes 36' vorzusehen, das nur dem Zweck dient, die Ausgangsstabilität des Erfassungsabschnitts zu verbessern.
Anstelle der Verwendung des mit konstantem Strom gespeisten Metallstreifens 4o als wirbelzählendes Element ist es auch möglich, ein druckempfindliches Element z.B. einen Dehnungsmesstreifen als Zähler vorzusehen, sofern die folgenden leichten Abänderungen am halbzylindrischen Körper vorgenommen werden:
In Figur 9 ist ein Erfassungsabschnitt 50 mit einem druckempfindlichen Element als Wirbelzähler gezeigt. Dabei sind im wesentlichen die gleichen Teile, wie bei Fig.7 mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Der Erfassungsabschnitt 5° umfasst einen halbzylindrischen Körper 28 mit einem flachen Bereich 30. Im Körper 28 ist ein Schlitz 32f ausgebildet, der in seinem mittleren Abschnitt vergrössert ist. Eine dünne Trennplatte 52 oder eine Membran ist dichtend in dem vergrösserten Abschnitt des Schlitzes 32' angeordnet, so dass dieser in zwei Bereiche 5^a und 5^b aufgeteilt wird, die einander identisch sind. Ein Dehnungsmesstreifen 56 ist an der dünnen Platte 52 befestigt und setzt die an der dünnen Platte 52 auftretenden Druckänderungen in elektrische Widerstandsänderungen entsprechend der Ablösung der Wirbel vom Körper 28 um. Daher lässt sich mit einer konventionellen, nicht gezeigten Rechnervorrichtung die Fluidströmungsmenge pro Zeit-
809851/0891
-14- 2Q25378
einheit, d.h. der Fluiddurchsatz,aus den Widerstandsänderungen ermitteln. Anstelle des Dehnungsmesstreifens 56 können auch andere Anordnungen, z.B. eine druckaktivierte Diode und ein druckaktivierter Transistor verwendet werden.
In Fig.Io ist ein weiterer Erfassungsabschnitt 58 gezeigt, der anstelle der dünnen Trennwand 52 nach Fig.9 eine Schwingplatte 00 verwendet. Darauf hinzuweisen ist, dass zwischen dem vorderen Ende der Schwingplatte 60 und der Wand des vergrösserten Abschnitts des Schlitzes 32' ein freier Raum 62 ausgebildet ist, um optimale Schwingbewegungen der Platte 60 sicherzustellen. Ein Dehnungsmesstreifen 56 oder eine andere Anordnung, wie eine druckaktivierte Diode oder ein druckaktivierter Transistor, ist an der Schwingplatte 60 zum Messen des Fluiddurchsatzes befestigt.
Fig. 12Ä und 12B, sowie Fig. Ι3Δ und IjB zeigen verschiedene Wellenformsn zur Darstellung der Ergebnisse von einem bekannten Erfassungsabschnitt und dem verbesserten Erfassungsabschnitt; nach der Erfindung. Dabei sind in Fig.l2A und I3A die Werte aus einem Versuch mit einem Fluiddurchsatz von 12 l/sek. und einer Fluidströmungsgeschwindigkeit von Io m/sek. wiedergegeben, während es sich bei Fig. 12B und lj5B um die Werte aus Versuchen mit einem Fluidströmungsdurchsatz von 50 l/sek. und einer Fluidströmungsgeschwindigkeit von 41 m/sek. handelt. Aus den Figuren geht hervor, dass der erfindungsgemässe Erfassungsabschnitt sehr stabile Wellenformen selbst unter unterschiedlichen Strömungsverhältnissen des Fluids im Vergleich zu der bekannten Ausbildung ergibt. Insbesondere wird eine erhebliche Verbesserung erhalten, wenn eine grosse Masse der Messung unterworfen ist.
Es versteht sich der Erfassungsabschnitt für die Massendurchsatzmessvorrichtung nach der Erfindung die ger.-aue Messung des Durchsatz von Fluiden, wie Luft oder dgl./ erlaubt. Die Vorrich-
- 15 809851/0891
2025373
tung eignet sich daher besonders für das Luftansaugsystem von Kraftfahrzeugmotoren.
809851 /0891

Claims (1)

  1. H. KINKELDEY
    W. STOCKMAIR
    DRING -ArF(CALTECH)
    K. SCHUMANN
    DR RfH ΝΛΓ DiPL-PHYS
    P. H. JAKOB
    OPU ING
    G. BEZOLD
    DfI RFA NAT OPL-CHPM
    8 MÜNCHEN
    MAXIMILIANSTRASSE
    9. Juni 1978 P 12
    Nissan Motor Company, Limited
    No. 2, Takara-cho, Kanagawa-ku, Yokohama City, Japan
    Erfassungsabschnitt für eine Durchsatzinessvorrichtung
    PATENTANSPRÜCHE
    Erfassungsabschnitt von einer Vorrichtung zur Messung des Durchsatzes von einem in einer Leitung strömenden Fluid, gekennzeichnet durch einen halbzylindrischen Körper (28), der in der Leitung angeordnet und an dem ein flacher Bereich (30) ausgebildet ist, dessen Oberfläche aui'sfcrotnseitig x-jeist und im wesentlichen senkrecht zur Fluidströmungsrichtung lieg«.., und eine Einrichtung (32,6; 32', 52, 56; 32', 56, 60)
    809851 /0891 L2-
    TELEFON (OBS) 932883 TELEX OS-SSSSO TF1.FC5RAMME ΜΟΝΛΡΛΤ TELEKOPIEBER
    ORIGINAL INSPECTED
    2S25378
    zum Zählen der Anzahl an durch den Körper unter der Strömung des Fluids in der Leitung hervorgerufenen Wirbel.
    2. Erfassungsabschnitt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Zähleinrichtung aufweist: einen im Körper ausgebildeten durchgehenden Schlitz (32, 32'), der sich parallel zu der Flache des Körpers erstreckt, und ein Wirbelzählelement (36, 52, 5öj oo), das im Durchgangsschlitz angeordnet ist und die darin anliegenden hydrodynamischen Änderungen in elektrische Änderungen umsetzt.
    3. Erfassungsabschnitt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Wirbelzählelement in der Mitte des Durchgangsschlitzes angeordnet ist.
    4. Erfassungsabschnitt nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Wirbelzählelement so angeordnet ist, dass es in der Mitte des Durchgangsschlitzes einen eingeschränkten Bereich bildet.
    5. Erfassungsabschnitt nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , dass das Wirbelzählelement aufweist: eine zylindrische isolierende Stange (38)ydie im Körper longitudinal so angeordnet ist* dass sie mit ihrem zylindrischen Oberflächenbereich in den Durchgangsschlitz unter Bildung eines begrenzten Bereichs im Schlitz hineinragt, einen laminierten Metallstreifen (4o), der an dem zylindrischen Oberflächeribereich sich longitudinal längs desselben erstreckend befestigt ist, und ein isolierendes, den laminierten Metallstreifen bedeckendes Filmmaterial (46).
    6. Erfassungsabschnitt nach Anspruch 5, gekennzeich net durch ein weiteres Wirbelzählelement (36') von im wesentlichen dem gleichen Aufbau, wie das erstgenannte, welches in dem Durchgangsschlitz art einer Stelle gegenüber dem erstgenannten Zählelement angeordnet ist, so dass zwischen dem weiteren und dem erstgenannten Zählelement ein begrenzter freier
    809851/0891 -3-
    Raum gebildet ist.
    7. Erfassungsabschnitt nach Anspruch 5* gekennzeichnet durch eine im Körper angeordnete zylindrische Stange (3β')> die mit einem Bereich in die Mitte des Durchgangsschlitzes ragt, um einen eingeschränkten Bereich des Schlitzes zwischen ihrem am weitesten vorstehenden Ende und dein am weitesten vorstehenden Ende der zylindrischen isolierenden Stange des Wirbelzählelement es zu bilden.
    8. Erfassungsbereich nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Wirbelzählelement aufweist: ein dünnes, plattenförmiges Element (52, 6o), das im Durchgangsschlitz angeordnet ist und entsprechend den darauf einwirkenden hydrodynamischen Änderungen schwingt, und ein druckempfindliches Element (56), das an dem dünnen plattenförmigen Element befestigt ist und die hydrodynamischen Änderungen in entsprechende elek trische Widerstandsänderungen umsetzt.
    9. Erfassungsabschnitt nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das dünne plattenförmige Element dichtend im Durchgangsschlitz angeordnet ist, so dass es wie eine Membran wirkt.
    10. Erfassungsabschnitt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der flache Bereich des Körpers so ausgebildet ist, dass ein Winkel Θ, der zwischen einer ersten und zweiten imaginären Ebene eingeschlossen ist, etwa 9o° bis etwa I700 beträgt, wobei die erste imaginäre Ebene sowohl die Achse des Körpers als auch eine Seitenkante des flachen Bereichs und die zweite imaginäre Ebene sowohl die Achse des Körpers als auch die andere Seitenkante des flachen Bereichs enthält.
    809851/0891
DE2825378A 1977-06-13 1978-06-09 Strömungsmesser mit einem wirbelerzeugenden Profilkörper Expired DE2825378C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6887977A JPS544167A (en) 1977-06-13 1977-06-13 Karman vortex flowmeter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2825378A1 true DE2825378A1 (de) 1978-12-21
DE2825378C2 DE2825378C2 (de) 1983-01-13

Family

ID=13386379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2825378A Expired DE2825378C2 (de) 1977-06-13 1978-06-09 Strömungsmesser mit einem wirbelerzeugenden Profilkörper

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4182165A (de)
JP (1) JPS544167A (de)
DE (1) DE2825378C2 (de)
GB (1) GB1600323A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3038815A1 (de) * 1979-10-17 1981-04-30 Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama, Kanagawa Sonde fuer ein stroemungsgeschwindigkeits-messgeraet

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4257276A (en) * 1978-05-29 1981-03-24 Nissan Motor Company, Limited Probe unit of fluid flow rate measuring apparatus
US4312237A (en) * 1979-12-28 1982-01-26 J-Tec Associates, Inc. Vortex generating device
JPS57170021U (de) * 1981-04-20 1982-10-26
US4449401A (en) * 1981-05-19 1984-05-22 Eaton Corporation Hot film/swirl fluid flowmeter
US4418568A (en) * 1981-09-10 1983-12-06 Eaton Corporation Hot film fluid flowmeter with auxiliary flow sensing
JPS59107208A (ja) * 1982-12-10 1984-06-21 Oval Eng Co Ltd 渦流量計
US4782710A (en) * 1986-04-30 1988-11-08 Fuji Electric Co., Ltd. Karman vortex flow meter
GB8613851D0 (en) * 1986-06-06 1986-07-09 Neptune Measurement Ltd Vortex shedding flowmeter
US9243940B2 (en) * 2013-07-23 2016-01-26 Yokogawa Corporation Of America Optimized techniques for generating and measuring toroidal vortices via an industrial vortex flowmeter
US9574916B2 (en) * 2013-07-23 2017-02-21 Yokogawa Corporation Of America Optimized techniques for generating and measuring toroidal vortices via an industrial vortex flowmeter
GB201316747D0 (en) 2013-09-20 2013-11-06 Isis Innovation Sensor for High Temperature turbulent flow

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3564915A (en) * 1967-09-27 1971-02-23 Yokogawa Electric Works Ltd Current meter or flow meter
DE1926798B2 (de) * 1968-05-27 1973-01-25 Durchflussmessgeraet
US3732731A (en) * 1971-02-02 1973-05-15 Eastech Bluff body flowmeter with internal sensor
DE2453973B2 (de) * 1974-11-14 1976-12-16 Bopp & Reuther Gmbh, 6800 Mannheim Stroemungsmesser

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1294681A (en) * 1969-02-01 1972-11-01 Fisons Pharmaceuticals Ltd Novel bis-thiachromonyl compounds their preparation and use
JPS5437511B2 (de) * 1972-08-19 1979-11-15

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3564915A (en) * 1967-09-27 1971-02-23 Yokogawa Electric Works Ltd Current meter or flow meter
DE1926798B2 (de) * 1968-05-27 1973-01-25 Durchflussmessgeraet
US3732731A (en) * 1971-02-02 1973-05-15 Eastech Bluff body flowmeter with internal sensor
DE2453973B2 (de) * 1974-11-14 1976-12-16 Bopp & Reuther Gmbh, 6800 Mannheim Stroemungsmesser

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3038815A1 (de) * 1979-10-17 1981-04-30 Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama, Kanagawa Sonde fuer ein stroemungsgeschwindigkeits-messgeraet

Also Published As

Publication number Publication date
GB1600323A (en) 1981-10-14
DE2825378C2 (de) 1983-01-13
JPS544167A (en) 1979-01-12
US4182165A (en) 1980-01-08
JPS5737012B2 (de) 1982-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3785185T2 (de) Geraet und verfahren zum messen der stroemungscharakteristika einer petroleumstroemung.
DE1926798C3 (de) Durchflußmeßgerät
EP0046965B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur dynamischen und dichteunabhängigen Bestimmung des Massenstroms
DE2938801C2 (de) Vorrichtung zum Messen der Geschwindigkeit einer Strömung
DE2825378A1 (de) Erfassungsabschnitt fuer eine durchsatzmessvorrichtung
DE2640087A1 (de) Messonde und verfahren zur ermittlung von stroemungsmitteldaten
DE3623907A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur messung der qualitaet eines dampfes
DE3214359A1 (de) Hitzdraht-stroemungsgeschwindigkeitsmesser
DE2517533C3 (de) Strömungsmesser mit einem Wirbel erzeugenden Element
DE102010040285A1 (de) Thermisches Durchflussmessgerät
DE2829425A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum messen von beschleunigungen an schwingenden koerpern
DE10249543A1 (de) Wirbelströmungsaufnehmer
DE2717301B1 (de) Messumformer zur kapazitiven Fuellstandsmessung von Fluessigkeitsfuellungen
DE2322882A1 (de) Messgeraet fuer die stroemungsgeschwindigkeit eines stroemenden mediums
DE2122304C3 (de) Ionisationsmeßgerät zum Messen der Strömungsgeschwindigkeit eines Gases
DE3141943A1 (de) Durchflussmesser
DE1977607U (de) Messgefaess fuer eine einrichtung zum zaehlen von suspendierten teilchen.
DE10053314B4 (de) Vorrichtung zum Messen der Sauertoffkonzentration in Gasen
DE60012926T2 (de) Anordnung zur messung der eigenschaft einer flüssigkeit in einer röhre
DE2950084A1 (de) Magnetisch-induktiver durchflussmesser
EP1423663A1 (de) Korrosionsbeständiger wirbelströmungsaufnehmer
DE2229583A1 (de) Stroemungsmesser
DE3249439T1 (de) Meßgerät für die Masse einer Luftströmung
DE3005497C2 (de)
EP4155687B1 (de) Messsystem und verfahren zum betreiben eines messsystems

Legal Events

Date Code Title Description
OAR Request for search filed
OB Request for examination as to novelty
OC Search report available
OD Request for examination
OF Willingness to grant licences before publication of examined application
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee