DE936240C

DE936240C - Empfangselektrodenanordnung fuer Stroemungsmessverfahren

Info

Publication number: DE936240C
Application number: DES35326A
Authority: DE
Inventors: Alfred Dr Naumann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1953-09-20
Filing date: 1953-09-20
Publication date: 1955-12-07

Description

Empfangs elektrodenanordnung für Strömungsmeßverfahren Es ist ein Strömungsmeßverfahren bekannt, bei dem eine periodische Impfung des strömenden Mediums mit elektrischen Ladungsträgern, z. B.
Elektronen oder Ionen, erfolgt. Die Laufzeit der Ladungsträger von der geimpften Stelle des Mediums bis zum Ende der Meßstrecke dient dabei als Maß für die Strömungsgeschwindigkeit.
Die Erfindung bezieht sich nun auf eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Empfangselektrodenanordnung. Bisher wurden z. B. flächenhafte Elektroden verwendet, in denen beim Durchlaufen der Ladungswolke elektrische Ladungen umgekehrten Vorzeichens induziert werden. Um diese geringfügigen Ladungsänderungen in solchen Elektroden für die Meßschaltung verwertbar zu machen, sind umfangreiche Verstärkeranordnungen notwendig.
Es ist auch bereits bekannt, als Empfangselektrode eine Funkenstrecke, d. h. zwei einander gegenüberstehende Spitzen zu verwenden, die unter einer so hohen Spannung stehen, daß gerade noch kein Funkenüberschlag erfolgt. Die vorbeiströmende Ladungswolke soll dann durch Ionisation eine Zündung der Funkenstrecke bewirken. Bei der Zündung entsteht ein starker elektrischer Impuls, der gegebenenfalls ohne weitere Verstärkung unmittelbar in der Meßschaltung, z. B. zur Aus-Iösung des Sendeimpulses, benutzt werden kann.
Zur Auslösung von Funkenstrecken sind jedoch sehr energiereiche Ladungswolken notwendig, die praktisch in Gasströmen nur unter erheblichem Aufwand realisierbar sind.
Die Empfangselektrodenanordnung gemäß der Erfindung besteht aus mindestens zwei in möglichst geringem Abstand parallel bzw. koaxial zueinander verlaufenden, vo.rzugsweise den Strömungsquerschnitt überspannenden Elektroden auf unterschiedlichem elektrischem Potential. Die Potentialdifferenz zwischen den Elektroden wird so hoch gewählt, daß gerade noch keine selbsttätige Entladung möglich ist. Zur Auslösung einer Entladung bei derartigen, auf einer relativ großen Strecke parallel zueinander verlaufenden Elektroden genügen wenig energiereiche Ladungswolken.
Die Elektroden können beispielsweise aus zwei parallel nebeneinanderlaufenden Drähten geringen Durchmessers bestehen oder steg- bzw. schneidenförmig ausgebildet sein. Besonders zweckmäßig ist die Verwendung einer steg- bzw. schneidenförmigen Elektrode in Verbindung mit einer drahtförmigen Elektrode, wobei die Steg-Elektrode gleichzeitig als Montagebügel für die Draht-Elektrode dient.
Eine weitere zweckmäßige Elektrodenform besteht aus einer drahtförmigen Mittelelektrode und einer dazu konzentrisch angeordneten gitterförmigen Elektrode. Das Gitter umgibt z. B. die Mittelelektrode in Form eines Käfigs und kann ebenfalls aus parallel nebeneinander verlaufenden Drähten bestehen. Es ist auch möglich, die Elektroden band-bzw. streifenförmig auszubilden. Draht- und bandförmige Elektroden können gegebenenfalls miteinander kombiniert werden.
Die beiden nebeneinanderliegenden Elektroden werden an eine so hohe Spannung gelegt, daß gerade noch keine Entladung möglich ist. Gelangt nun eine von der Strömung mitgeführte Ladungswolke zwischen die Elektroden, so setzt infolge Ionisation die Entladung ein, und ein kräftiger elektrischer Impuls, der gegebenenfalls ohne Verstärkung in der Meßschaltung verwertbar ist, kann an den Elektrodenanschlüssen abgenommen werden. Es werden entweder zwei nebeneinanderliegende Elektroden benutzt oder eine größere Anzahl, gegebenenfalls mehrere gitterförmig über den Durchflußquerschnitt verteilte Elektroden.
Zweckmäßig wird jeweils eine Elektrode bzw. bei mehreren Elektroden eine Elektrodengruppe an Erdpotential gelegt. Diese Elektroden brauchen dann nicht isoliert in den Strömungsquerschnitt eingesetzt zu werden.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele von gemäß der Erfindung aufgebauten Elektrodenanordnungen schematisch dargestellt. In Fig. 1 durchfließt die Strömung 4 ein Rohr I, in dessen Wandung an den Stellen 2 ein Metallbügel 3 eingesetzt ist. Dieser Metallbügel ist z. B. mit der metallischen Rohrwand leitend verbunden. Am Bügel 3 ist über die Stege 5 aus Isoliermaterial die drahtförmige Elektrode 6 befestigt. Diese Elektrode ist mit Hilfe eines Isolierstückes 7 durch die Rohrwand hindurchgeführt und mit der Anschlußklemme 8 leitend verbunden. Zwischen die Klemmen 8 und die auf Erdpotential liegende Rohrwand wird nun über die Meßschaltung eine solche Potentialdifferenz angelegt, daß gerade noch keine selbständige Entladung zwischen den Elektroden möglich ist.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel für eine gitterförmige Anordnung mehrerer Elektroden. Die drahtförmigen Elektroden 9, IO, II sind mit Hilfe der Isolierstücke 15 in die Rohrwand eingesetzt und über eine Leitung 14 miteinander verbunden. Die Gegenelektroden werden durch die Drähte I2 und 13 gebildet und in Klemmstücken I6 festgehalten.
Diese können beispielsweise wiederum mit der Rohrwand leitend verbunden sein und auf Erdpotential liegen. Der spannungführende Pol der Meßschaltung wird an die Elektrodengruppe 9, IO, II angeschlossen, und der andere Pol ist über Erdpotential mit der Rohrwand verbunden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Elektrodenanordnung für Strömungsmeßverfahren, bei denen die Laufzeit der durch die Strömung fortbewegten elektrischen Ladungsträger bestimmt wird, gekennzeichnet durch mindestens zwei in möglichst geringem Abstand parallel bzw. koaxial zueinander verlaufende, vorzugsweise den Strömungsquerschnitt überspannende Elektroden auf unterschiedlichem elektrischem Potential.
2. Elektrodenanordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß eine solche Potentialdifferenz zwischen den Elektroden besteht, daß gerade noch keine selbsttätige Entladung möglich ist.
3. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch mindestens zwei zueinander parallel den Strömungsquerschnitt überspannende drahtförmige Elektroden.
4. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1 und folgenden, gekennzeichnet durch eine steg-bzw. schneidenförmige Elektrode mit einer zur Stegkante parallelen drahtförmigen Elektrode, wobei die Steg- bzw. Schneiden-Elektrode als Montagebügel für die Draht-Elektrode dient.
5. Elektrodenanordnung nach Anspruch I und folgenden, gekennzeichnet durch eine zu einer drahtförmigen Mittelelektrode konzentrisch angeordnete gitterförmige Elektrode.
6. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1 und folgenden, gekennzeichnet durch parallel zueinander verlaufende band- bzw. streifenförmige Elektroden.
7. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1 und folgenden, gekennzeichnet durch eine Kombination von draht- bzw. stegförmigen Elektroden mit bandförmigen Elektroden.
8. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß von jeweils zwei Elektroden eine auf Erdpotential liegt.