AT510531A1 - Durchflussmesseinrichtung - Google Patents

Abstract

Durchflussmesseinrichtung (1) zur Messung eines Durchflusses zumindest einer Flüssigkeit durch eine, in einem Gehäuse (2) der Durchflussmesseinrichtung (1) angeordnete Messkammer (3), wobei die Durchflussmesseinrichtung (1) zumindest ein drehbar gelagertes und von durch die Messkammer (3) hindurch fließender Flüssigkeit drehbares Drehelement (4) aufweist, wobei die Durchflussmesseinrichtung (1) eine Erzeugereinrichtung (5) zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wechselfeldes und eine Empfängereinrichtung (6) zur Messung des elektromagnetischen Wechselfeldes aufweist und das Drehelement (4) zumindest ein Dämpfungselement (7), vorzugsweise eine Abfolge von mehreren Dämpfungselementen (7), zur Dämpfung des elektromagnetischen Wechselfeldes aufweist.

Description

Patentanwälte HefelS<Hofm ann

Patentanwälte

European Patent Attorneys

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Dl Herbert Hefe! (bis 2006)

Dr, Ralf Hofmann Dr. Thomas Fechner 0806 FeldKirch, Austria Egelseestr 65a, Postfach 61 23569 34/ir 100922 1

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Durchflussmesseinrichtung zur Messung eines Durchflusses zumindest einer Flüssigkeit durch eine, in einem Gehäuse der Durchflussmesseinrichtung angeordnete Messkammer, wobei die Durchfluss messe in richtung zumindest ein drehbar gelagertes und von durch die Messkammer hindurch fließender Flüssigkeit drehbares Drehelement aufweist.

Gattungsgemäße Durchflussmesseinrichtungen kommen in unterschiedlichsten Bereichen zum Einsatz. Sie dienen dazu, den Durchfluss zumindest einer Flüssigkeit durch eine Messkammer der Durchflussmesseinrichtung und damit durch die Durchflussmesseinrichtung zu bestimmen. Es kann dabei darum gehen, die Durchflussmenge, die Durchflussrate oder daraus abgeleitete Größen als für den Durchfluss charakteristische Werte zu bestimmen. Das drehbare Drehelement kann dabei direkt von der durch die Messkammer strömenden Flüssigkeit beaufschlagt werden. Es ist aber auch möglich, dass das Drehelement, dessen Drehbewegung bestimmt wird, selbst nicht in der Messkammer angeordnet ist, sondern mit dort drehbar gelagerten Zahnrädern, Spindeln oder dergleichen in Verbindung steht und von diesen gedreht wird.

Eine gattungsgemäße Durchflussmesseinrichtung ist z.B. aus der EP 2 199 757 A1 bekannt. Die dort gezeigten Pulsgeber weisen beim Stand der Technik häufig Hall-Sensoren auf, mit denen das für die Drehung des Drehelementes charakteristische Ausgangssignal erzeugt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, für Durchflussmesseinrichtungen der oben genannten Art

Bankverbindungen Österreichische Postsparkasse Konto Nr. 92.111.622, BLZ 60000 Swift-Code: OPSKATWW IBAN:AT55 6000 0000 9211 1022

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Erfindungsgemäß wird dies erreicht, indem die Durchflussmesseinrichtung eine Erzeugereinrichtung zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wechselfeldes und eine Empfängereinrichtung zur Messung des elektromagnetischen Wechselfeldes aufweist und das Drehelement zumindest ein Dämpfungselement, vorzugsweise eine Abfolge von mehreren Dämpfungselementen, zur Dämpfung des elektromagnetischen Wechselfeldes aufweist.

Es ist somit eine Grundidee der Erfindung, das Drehelement mit zumindest einem Dämpfungselement, vorzugsweise mit einer Abfolge von mehreren Dämpfungselementen, auszustatten, wobei die Dämpfungselemente ein elektromagnetisches Wechselfeld dämpfen, welches von einer Erzeugereinrichtung der Durchflussmesseinrichtung erzeugt und von einer Empfängereinrichtung gemessen wird. Aus der Aufzeichnung bzw. Auswertung des elektromagnetischen Wechselfeldes bzw. dessen Änderung kann dann auf die Drehbewegung des Drehelementes geschlossen werden, um daraus wiederum zumindest einen für den Durchfluss durch die Messkammer charakteristischen Wert zu bestimmen.

Unter einem elektromagnetischen Wechselfeld ist dabei ein sich zeitlich änderndes elektromagnetisches Feld zu verstehen. Die Erzeugereinrichtung und die Empfängereinrichtung können voneinander getrennte Einrichtungen sein. Erzeugereinrichtung und Empfängereinrichtung können aber auch als eine einzige integrierte Einrichtung ausgebildet sein. Als Erzeuger- und/oder Empfängereinrichtung können z. B. beim Stand der Technik an sich bekannte Ferritspulen, Luftspulen oder Antennen eingesetzt werden.

Wenn in der Durchflussmesseinrichtung keine Umkehr der Fließrichtung der Flüssigkeit durch die Messkammer zu berücksichtigen ist, kann eine einfache Variante einer erfindungsgemäßen Durchflussmesseinrichtung vorsehen, dass das Drehelement eine Abfolge von mehreren Dämpfungselementen aufweist, wobei alle Dämpfungselemente das elektromagnetische Wechselfeld in gleicher Art und Weise dämpfen.

Soll hingegen nicht nur die Drehgeschwindigkeit sondern auch die Drehrichtung des Drehelementes erfasst werden, so ist günstigerweise vorgesehen, dass das Drehelement eine Abfolge von mehreren Dämpfungselementen aufweist, wobei die Dämpfungsele- mente das elektromagnetische Wechselfeld in voneinander unterscheidbarer Art und Weise dämpfen. Durch die unterschiedliche Bedämpfung des elektromagnetischen Wechselfeldes durch die einzelnen Dämpfungselemente ist es möglich, nicht nur auf die Drehgeschwindigkeit sondern auch auf die Drehrichtung des Drehelementes und damit auf die Durchströmrichtung der Flüssigkeit durch die Messkammer zu schließen. Diese Varianten sind besonders dann günstig, wenn es im Betrieb der Durchflussmesseinrichtung zur Umkehrung der Fließrichtung der Flüssigkeit durch die Messkammer kommen kann.

Zur Dämpfung des elektromagnetischen Wechselfeldes können verschiedene Arten von Dämpfungselementen eingesetzt werden. So ist es z. B. denkbar, dass das Dämpfungselement oder die Dämpfungselemente, vorzugsweise jeweils, ein elektrischer Serienschwingkreis mit zumindest einer Kapazität und mit zumindest einer Induktivität ist bzw, sind. Da solche elektrischen Serienschwingkreise dem elektromagnetischen Wechselfeld Energie entziehen und dieses Wechselfeld dadurch dämpfen, können Sie auch als Saugschwingkreise bezeichnet werden. Unter einem elektrischen Serienschwingkreis ist dabei insbesondere ein elektrisches Bauteil zu verstehen, bei dem zumindest eine Kapazität und zumindest eine Induktivität elektrisch in Reihe geschaltet sind. Wird eine Abfolge von mehreren elektrischen Serienschwingkreisen mit gleichen physikalischen Eigenschaften auf dem Drehelement angeordnet, so kann diese Ausgestaltungsform vor allem in Durchflussmesseinrichtungen eingesetzt werden, in denen es nicht zur Umkehrung der Durchflussrichtung in der Messkammer kommt. Soll hingegen sowohl die Drehgeschwindigkeit als auch die Drehrichtung des Drehelementes ausgewertet werden, so sehen bevorzugte Ausgestaltungsformen vor, dass das Drehelement eine Abfolge von mehreren Serienschwingkreisen als Abfolge von Dämpfungselementen aufweist, wobei, vorzugsweise zumindest drei, aufeinander folgende Serienschwingkreise voneinander verschiedene Dämpfungseigenschaften, vorzugsweise voneinander verschiedene Eigenfrequenzen, aufweisen.

Verwendet man auf dem Drehelement eine Abfolge von sich in ihren physikalischen Eigenschaften unterscheidenden Serienschwingkreisen, so haben diese auch unterschiedliche Dämpfungseigenschaften bezüglich des elektromagnetischen Wechselfeldes, Aus der sich durch Drehen des Drehelementes hervorgerufenen Änderung des elektromagnetischen Wechselfeldes kann dann, wie auch in den anderen Ausgestaltungsformen der Erfindung, auf die Drehrichtung geschlossen werden und damit auch eine Drehrichtungsumkehr erkannt werden. Besonders bevorzugt weisen die Serienschwingkreise voneinander verschiedene Eigenfrequenzen auf, so dass sie jeweils definierte und voneinander unterscheidbare Frequenzbereiche im elektromagnetischen Wechselfeld sehr charakteristisch 4 bedampfen. Das von der Erzeugereinrichtung ausgesendete elektromagnetische Wechsel-feld sollte daher eine Frequenzbandbreite aufweisen, welche zumindest so groß ist, dass die Eigenfrequenzen der als Dämpfungselemente verwendeten Schwingkreise in diesem Spektrum vorhanden sind. Unterschiedliche Eigenfrequenzen können z.B., wie an sich bekannt, durch unterschiedliche Kapazitäten und/oder Induktivitäten im elektrischen Serienschwingkreis erreicht werden.

Alternativ zu der Verwendung von elektrischen Serienschwingkreisen können auch Dämpfungselemente vorgesehen sein, welche mittels Wirbelstromverlusten für eine Bedämpfung des elektromagnetischen Wechselfeldes sorgen, ln diesem Sinne kann bei entsprechenden Ausgestaltungsformen der Erfindung vorgesehen sein, dass das Dämpfungselement oder die Dämpfungselemente, vorzugsweise jeweils, ein begrenzter Bereich des Drehelementes mit vorgegebenem ohmschen Widerstand ist bzw. sind. Um solche begrenzten Bereiche des Dreheiementes mit vorgegebenem ohmschen Widerstand zu erzeugen, kann z. B. vorgesehen sein, dass entsprechende Metallplättchen oder entsprechend metallbedampfte Teilflächen auf einem Drehelement angeordnet sind. Auch bei diesen Ausgestaltungsformen der Erfindung kann, wenn eine Richtungsumkehr des Durchflusses durch die Messkammer nicht berücksichtigt werden muss, der ohmsche Widerstand in allen die Dämpfungselemente darstellenden, begrenzten Bereichen des Drehelementes gleich sein. Zur Erkennung von Durchflussrichtungsumkehrungen sehen bevorzugte Ausgestaltungsformen dieser Art von erfindungsgemäßen Durchflussmesseinrich-tungen aber vor, dass das Drehelement eine Abfolge von mehreren begrenzten Bereichen des Drehelementes mit jeweils vorgegebenem ohmschen Widerstand als Abfolge von Dämpfungselementen aufweist, wobei, vorzugsweise zumindest drei, aufeinander folgende begrenzte Bereiche des Drehelementes mit vorgegebenem ohmschen Widerstand voneinander verschiedene ohmsche Widerstände aufweisen, Bei diesen Ausgestaltungsformen können wiederum als begrenzte Bereiche des Drehelementes mit jeweils vorgegebenem ohmschem Widerstand z.B. Metallplättchen oder entsprechende metallbedampfte Teilbereiche des Drehelements mit unterschiedlichen ohmschen Widerständen zum Einsatz kommen.

Die Erzeugereinrichtung zur Erzeugung des elektromagnetischen Wechselfeldes wie auch die Empfängereinrichtung zur Messung des elektromagnetischen Wechselfeldes sind günstigerweise bezüglich des Gehäuses der Durchflussmesseinrichtung ortsfest angeordnet, während sich das drehbare Drehelement bei Durchfluss durch die Messkammer güns- tigerweise relativ zum Gehäuse dreht und so das elektromagnetische Wechselfeld zeitlich veränderlich bedampft.

Weiters sehen bevorzugte Ausgestaltungsformen der erfindungsgemäßen Durchflussmesseinrichtung vor, dass das Dämpfungselement bzw. die, vorzugsweise alle, Dämp-fungseiemente von einer Drehachse, um die sich das Drehelement dreht, in radialer Richtung beabstandet auf dem Drehelement angeordnet ist bzw. sind, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass im Falle einer Abfolge von Dämpfungselementen jeweils benachbarte Dämpfungselemente zusätzlich auch in Umfangsrichtung voneinander beabstandet auf dem Drehelement angeordnet sind.

Zur Auswertung des von der Empfängereinrichtung gemessenen elektromagnetischen Wechselfeldes weist die Durchflussmesseinrichtung günstigerweise eine Auswerteinrichtung auf. Wie weiter unten anhand von Beispielen erläutert, kann die Auswerteinrichtung das von der Empfängereinrichtung gemessene elektromagnetische Wechselfeld sowohl im Zeitbereich als auch im Frequenzbereich auswerten. Mittels dieser Auswertung kann dann zumindest ein oder mehrere für den Durchfluss der Flüssigkeit durch die Messkammer charakteristische Wert bestimmt werden. Solche Werte können z. B. die Durchflussmenge, die Durchflussrate, also die Durchflussmenge pro Zeit, die Durchflussrichtung oder daraus abgeleitete Größen sein.

Werden die Durchflussmesseinrichtungen in Bereichen eingesetzt, in denen es zu relevanten Temperaturänderungen der durch die Messkammer hindurch fließenden Flüssigkeit kommen kann, so sehen bevorzugte Ausgestaltungsformen der Erfindung vor, dass die Durchflussmesseinrichtung eine Möglichkeit zur Messung der Temperatur der durch die Messkammer hindurchströmenden Flüssigkeit aufweist. Diese Messung kann direkt in der Flüssigkeit oder indirekt über das Gehäuse oder die Temperatur des Drehelementes erfolgen. Es kann hierfür zusätzlich zur Erzeugereinrichtung und zur Empfängereinrichtung ein gesonderter Temperaturmessfühler vorgesehen sein. Bevorzugte Ausgestaltungsformen der Erfindung sehen jedoch vor, dass die Durchflussmesseinrichtung eine Auswerteeinrichtung zur Auswertung des von der Empfängereinrichtung gemessenen elektromagnetischen Wechselfeldes aufweist und das Dämpfungselement oder die Dämpfungselemente temperaturabhängige Dämpfungseigenschaften für das elektromagnetische Wechselfeld aufweist bzw. aufweisen, wobei mittels der Auswerteeinrichtung das von der Empfängereinrichtung gemessene elektromagnetische Wechselfeld auswertbar und daraus die Temperatur der durch die Messkammer hindurchströmenden Flüssigkeit bestimmbar ist.

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In welcher der genannten Formen die Temperaturen auch immer bestimmt wird, die gemessene Temperatur kann in allen Fällen zur Berücksichtigung von temperaturbedingten Dichteänderungen bei der Berechung des für den Durchfluss der Flüssigkeit durch die Messkammer charakteristischen Wertes berücksichtigt werden, womit Temperatureinflüsse korrigierbar sind.

Das Drehelement kann in der Messkammer direkt von der durch die Messkammer hindurch fließenden Flüssigkeit beaufschlagt werden. Alternativ ist es auch möglich, dass in der Messkammer ein anderes drehbares Element vorhanden ist, welches mit dem Drehelement zur Übertragung der Drehbewegung verbunden ist und von der vorbeiströmenden Flüssigkeit gedreht wird. Eine mögliche Ausgestaltungsform sieht z.B, vor, dass das Drehelement mit zumindest einer Messspindel verbunden ist, welche in der Messkammer drehbar gelagert und von durch die Messkammer hindurch fließender Flüssigkeit drehbar ist. Anstelle der Messspindel können auch Zahnräder, Schaufelräder und dergleichen in der Messkammer angeordnet sein, um von der durchströmenden Flüssigkeit gedreht zu werden.

Weitere Merkmale und Einzelheiten bevorzugter Ausgestaltungsformen der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Figurenbeschreibung weiter im Detail erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Fig.2 Fig. 3 Fig. 4 Fig. 5 Fig. 6 und 7 Fig. 8 Fig. 9 Fig. 10 Fig. 11 bis 15 eine erfindungsgemäße Durchflussmesseinrichtung in einem Längsschnitt; die Durchflussmesseinrichtung aus Fig. 1, jedoch ohne Anschlusskasten; ein Trägergehäuse in teilweise aufgeschnittener Darstellung; einen Schnitt durch die Durchflussmesseinrichtung gern. Fig. 1, den Anschlusskasten und das Trägergehäuse; eine Detaildarstellung im Bereich des Drehelementes zu einer ersten Ausgestaltungsform der Erfindung; alternative Ausgestaltungsformen zur Fig. 5, mit denen auch eine Erkennung der Durchflussrichtung durch die Messkammer möglich ist; eine vergrößerte Detaildarstellung zu Fig, 7; eine stark vereinfachte Prinzipskizze zur Auswertung; eine Prinzipskizze zur Erzeuger-, Empfänger- und Auswerteeinrichtung; schematisierte Signaldarstellungen zur Auswertung der Signale der Ausgestaltungsformen gern. Fig. 5;

Fig. Ιό bis 19 schematisierte Signaldarstellungen zur Auswertung der Signale der Ausgestaltungsformen gern. Fig. 6 und

Fig. 20 bis 23 schematisierte Signaldarstellungen zur Auswertung der Signale der Ausgestaltungsformen gern. Fig. 7.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt entlang der Messspindeln 13, durch das Gehäuse 2 der erfindungsgemäßen Durchflussmesseinrichtung 1. Die Messspindeln 13 befinden sich in der von der Flüssigkeit zu durchströmenden Messkammer 3 der Durchflussmesseinrichtung 1. Die Flüssigkeit kann je nach Durchströmrichtung durch die Ein- bzw. Auslässe 14 in die Messkammer 3 ein- bzw, austreten. Beim Durchströmen der Flüssigkeit, deren Durchfluss gemessen werden soll, durch die Messkammer 3 werden die Messspindeln 13 gedreht. Die Anzahl der Umdrehungen der Messspindeln 13 spiegeln die Menge der durchgeströmten Flüssigkeit wider. Die Drehrichtung der Messspindeln 13 gibt die Durchströmrichtung der Flüssigkeit wieder. Das Drehelement 4 ist mit einer der Spindeln 13 drehfest verbunden. Verschiedene Ausgestaltungsformen des Drehelementes 4 sind weiter unten erläutert. Die Anzahl der Messspindeln 13 kann variieren. Anstelle von Messspindeln 13 können auch andere drehbare Messelemente wie z.B. Zahnräder oder Schaufelräder oder dergleichen in einer entsprechenden Messkammer 3 angeordnet sein. Es ist auch denkbar, die Drehbewegung direkt an den entsprechenden Messspindeln, Schaufelrädern und umströmten Zahnrädern abzugreifen. Sie bilden dann gleichzeitig das Drehelement 4, dessen Umdrehung und vorzugsweise auch Umdrehungsrichtung überwacht wird. Im gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist es so, dass wenn sich die Messspindeln 13 drehen, auch das Drehelement 4 gedreht wird. Somit geben Drehrichtung und Anzahl der Umdrehungen des Drehelementes 4 ebenfalls die durchströmende Menge der Flüssigkeit und die Durchströmrichtung wieder. Solche Aufbauten sind bei Durchflussmesseinrichtungen 1 gemäß des Standes der Technik in einer Vielzahl von Ausgestaltungsformen bekannt. Dies muss daher nicht weiter im Detail erläutert werden.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 ist im Gehäuse 2 bzw. in einem Aufnahmekanal 17 des Gehäuses 2 der Durchflussmesseinrichtung 1 ein Trägergehäuse 12 angeordnet. Das Trägergehäuse 12 und damit alle die in ihm angeordneten Baugruppen, sind mittels einer zerstörungsfrei lösbaren Verbindungseinrichtung 29 am bzw. im Gehäuse 2 der Durchflussmesseinrichtung befestigt. Es handelt sich beim Trägergehäuse 12 um eine Art Einschubkörper, welcher für Wartungszwecke oder zum Austausch der in ihm vorhandenen Baugruppen einfach aus dem Gehäuse 2 ausgebaut werden kann, indem die Verbindungseinrichtung 29, hier eine Verschraubung, gelöst wird. Da dies für Wartungs- und Re- 8 8 » * * · ·*** * *» paraturarbeiten besonders günstig ist, handelt es sich hier um eine bevorzugte Ausgestaltungsform, bei der die Erzeugereinrichtung 5, die Empfängereinrichtung 6, der gegebenenfalls vorhandene gesonderte Temperaturmessfühler 15 im Trägergehäuse 12 besonders einfach auswechselbar untergebracht sind. Die Erzeugereinrichtung 5, die Empfängereinrichtung 6 sowie der gegebenenfalls vorhandene Temperaturmessfühler 15 können, wie in Fig. 3 zu sehen, auf einem gemeinsamen Träger 24, wie z. B. einer Platine, angeordnet sein. Alternativ ist es aber natürlich auch genauso gut möglich, die genannten Bauteile direkt und fix ins Gehäuse 2 zu integrieren.

Außen am Gehäuse 2 der Durchflussmesseinrichtung 1 gemäß Fig. 1 ist ein Anschlusskasten 16 angeordnet. Dieser kann einerseits die Anschlüsse der genannten Bauteile schützen. Andererseits kann der Anschlusskasten 16 auch die Auswerteeinrichtung 11 zur, weiter unten im Detail erläuterten, Auswertung der gemessenen Signale beherbergen. Darüber hinaus kann der Anschlusskasten 16 auch dazu dienen, die Anschlüsse 19 der genannten Bauteile mit weiterführenden Kabeln zu verbinden. Fig. 2 zeigt eine Ansicht von außen auf das Gehäuse 2 des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1, wobei allerdings der Anschlusskasten 16 abgenommen ist. Zu sehen ist das hintere, in Betriebsstellung vom Drehelement 4 abgewandte Ende des Trägergehäuses 12 mit seinen Anschlüssen 19. Das Trägergehäuse 12 befindet sich in der Darstellung gemäß Fig. 2 im Aufnahmekanal 17 des Gehäuses 2 der Durchflussmesseinrichtung 1. Das Trägergehäuse 12 ist in der Einführrichtung 18 in den Aufnahmekanal 17 eingeführt und mittels der zerstörungsfrei lösbaren Verbindungseinrichtung 29 dort befestigbar.

Fig. 3 zeigt das Trägergehäuse 12 des vorab geschilderten Ausführungsbeispiels in einem Zustand, in dem es aus dem Aufnahmekanal 17 und damit dem Gehäuse 2 der Durchflussmesseinrichtung 1 entnommen ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Trägergehäuse 12 eine annähernd zylinderförmige bzw. topfförmige Außengestaltung auf. Die Außenhaut kann z.B. aus Metall, insbesondere einem rostfreien Metall wie z.B. rostfreiem Stahl, oder aus Keramik und je nach gewünschter Druckfestigkeit auch aus einem geeigneten Kunststoff bestehen oder solche Materialien aufweisen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist an dieses Trägergehäuse 12 ungefähr mittig der in diesem Ausführungsbeispiel ringförmige Anschlag 21 angeformt. Der Anschlag 21 bildet einen Teil der weiter unten noch im Detail erläuterten Positioniereinrichtung, mittels der das Trägergehäuse 12 in der gewünschten Endlage am und/oder im Gehäuse 2 der Durchflussmesseinrichtung 1 befestigbar ist. In Fig. 3 ist im in Einbaustellung dem Drehelement 4 zugewandten Endbereich des Trägergehäuses 12 die Abdeckung 23 entfernt, sodass man den gemeinsamen 9 • 4: :· • » * · 1.

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Träger 24 und den gegebenenfalls unmittelbar dazu benachbart angeordneten Temperaturmessfühler 15 sehen kann.

Durch die gezeigte kompakte Bauweise kann eine sehr hohe Druckfestigkeit erreicht werden, indem die Abdeckung 23 entsprechend dick ausgeführt wird.

Bei dem gemeinsamen Träger 24 kann es sich um eine 3D-Platine handeln, welche die Leiterbahnen im Inneren des Trägergehäuses 12 nach hinten zu den elektrischen Anschlüssen 19 führt. Die Anschlüsse 19 dienen der elektrischen Kontaktierung und stellen die Schnittstellen zwischen einer vorzugsweise im Anschlusskasten 16 angeordneten Auswerteeinrichtung 11 bzw. deren Verkabelung und der Erzeugereinrichtung 5, der Empfangereinrichtung 6 und dem gegebenenfalls vorhandenen TemperaturmessfühSer 15 dar. Die Anschlüsse 19 sind, wie hier gezeigt, günstigerweise am, dem gemeinsamen Träger 24 entgegengesetzten Ende des Trägergehäuses 12 angeordnet. Im Sinne einer möglichst hohen Druckfestigkeit kann die Abdeckung 23 Dicken zwischen 0,2mm und 2mm aufweisen. Sie kann z.B. aus Keramik bestehen. Zusätzlich zur Erhöhung der Druckfestigkeit schützt sie die genannten Bauteile sowie alle weiteren Anschlüsse auch vor negativen Einflüssen von chemisch aggressiven Flüssigkeiten und auch vor Verschmutzung.

Der Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, dass auf dem gemeinsamen Träger 24 natürlich außer den genannten Bauteilen auch andere zusätzliche Sensoren angeordnet sein können.

Fig. 4 zeigt in einem Schnitt durch das Gehäuse 2 der Durchflussmesseinrichtung 1 des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 im Bereich des im Gehäuse 2 bzw. im Aufnahmekanal 17 montierten Trägergehäuses 12. Die gezeigte Schnittebene steht normal auf der Längserstreckung der in Fig. 1 sichtbaren Messspindel 13. Das Trägergehäuse 12 ist in Einführrichtung 18 in den im Gehäuse 2 angeordneten Aufnahmekanal 17, eingeführt. Beim Einführen bzw. Einschieben des Trägergehäuses 12 in Einführrichtung 18 in den Aufnahmekanal 17 wird eine Endposition erreicht, wenn der Anschlag 21 des Trägergehäuses 12 am entsprechenden Gegenanschlag des Gehäuses 2 zur Anlage kommt. Durch das Zusammenwirken dieser beiden Anschläge wird somit die Einführbarkeit des Trägergehäuses 12 in Einführrichtung 18 begrenzt. Hierdurch wird in der Endstellung sehr einfach auch der exakte Abstand zwischen der Erzeugereinrichtung 5, der Empfängereinrichtung 6 und dem Drehelement 4 eingestellt. Eine Fehlbedienung ist praktisch ausgeschlossen. Die beiden genannten Anschläge bilden somit Teile der Positioniereinrichtung, welche dafür sorgt, dass das Trägergehäuse 12 ausschließlich in einer einzigen Endlage am und/oder im Gehäuse 2 der Durchflussmesseinrichtung 1 befestigbar ist. Allgemein gesprochen ist in diesem Zusammenhang somit günstigerweise vorgesehen, dass das Gehäuse 2 der Durchflussmesseinrichtung 1 und/oder das Trägergehäuse 12 als Teil der Positionierungseinrichtung, vorzugsweise jeweils, zumindest einen Anschlag aufweisen, der die Einführbarkeit des Trägergehäuses 12 und damit auch des gemeinsamen Messfühlerträgers 6 in den Aufnahmekanal 17 in Einführrichtung 18 begrenzt.

Durch die Positionierungseinrichtung ist sichergestellt, dass nach erfolgtem Einbau die genannten Bauteile immer für den Betrieb und eine fehlerfreie Messung exakt positioniert sind. Bei der zerstörungsfrei lösbaren Verbindungseinrichtung 8 handelt es sich im gezeigten Ausführungsbeispiel um eine Schraubhülse, welche, nachdem das Trägergehäuse 12 in die gezeigte Endlage eingeführt ist, in den Aufnahmekanal 17 eingeschraubt wird und so den Anschlag 21 des Trägergehäuses 12 am Gegenanschlag des Gehäuses 2 der Durchflussmesseinrichtung 1 fixiert. Dies ist natürlich nur eines von vielen Beispielen, wie das Trägergehäuse 12 zerstörungsfrei lösbar mittels einer Verbindungseinrichtung 8 am und/oder im Gehäuse 2 der Durchflussmesseinrichtung 1 befestigbar ist.

In Fig. 4 ist in der gezeigten Schnittdarstellung auch noch die Dichtung 20 zu sehen, welche verhindert, dass Flüssigkeit am Trägergehäuse 12 vorbei durch den Aufnahmekanal 17 hindurch aus dem Gehäuse 2 der Durchflussmesseänrichtung 1 austreten kann.

Die Fig. 5 bis 7 zeigen schematisiert verschiedene Ausgestaltungsformen von Drehelementen 4 mit darauf angeordneten Dämpfungselementen 7. Weiters zeigen die Fig. 5 bis 7 die in der Betriebsstellung ortsfest bezüglich der Durchflussmesseinrichtung 1 bzw. des Gehäuses 2 angeordnete Erzeugereinrichtung 5 und Empfängereinrichtung 6. Diese sind in den dargestellten Ausgestaltungsformen als integrierte Einrichtung ausgeführt. Es könnte sich aber auch, wie bereits erwähnt, um voneinander getrennte Erzeugereinrichtungen 5 und Empfängereinrichtungen 6 zur Erzeugung und zur Messung des elektromagnetischen Wechselfeldes handeln. In den dargestellten Ausführungsvarianten sind die Erzeugereinrichtung 5 und die Empfängereinrichtung 6 jedenfalls auf einem gemeinsamen Träger 24 angeordnet. In den dargestellten Ausgestaltungsformen ist weiters ein gesonderter Temperaturmessfühler 15 zur Bestimmung der Temperatur der durch die Messkammer 3 hindurch fließenden Flüssigkeit vorgesehen. Auch dieser ist in den gezeigten Darstellungen auf dem gemeinsamen Träger 24 angeordnet. Wie weiter unten noch im Detail erläutert, kann auf einen gesonderten Temperaturmessfühler 15 in bevorzugten Ausgestaltungsfor- men der Erfindung auch verzichtet werden, wenn man die Temperaturinformation direkt bei der Auswertung des von der Empfängereinrichtung 6 gemessenen elektromagnetischen Wechselfeldes gewinnt.

Den verschiedenen Ausführungsformen gern, der Fig. 5 bis 7 ist weiters gemeinsam, dass die einzelnen, auf dem Drehelement 4 angeordneten Dämpfungselemente 7 jeweils in radialer Richtung 9 beabstandet von der Drehachse 8 des Drehelementes 4 angeordnet sind. Weiters sind die jeweils benachbart zueinander angeordneten Dämpfungselemente 7 auch in Umfangsrichtung 10 voneinander beabstandet auf dem Drehelement 4 angeordnet. Sowohl in radialer Richtung 9 als auch in Umfangsrichtung 10 empfiehlt sich eine ä-quidistante Anordnung der Dämpfungselemente 7 relativ zur Drehachse 8, um die das Drehelemente 4 drehbar ist bzw. relativ zum jeweils benachbarten Dämpfungselement 7. All dies gilt bevorzugt für alle Ausgestaltungsformen gern, der Fig. 5 bis 7.

In Fig. 5 ist eine Variante gezeigt, bei der jedes Dämpfungselement 7 das von der Erzeugereinrichtung 5 erzeugte elektromagnetische Wechselfeld in gleicher Art und Weise dämpft. Bei solchen Ausgestaltungsformen wird in der Regel davon ausgegangen, dass die Durchströmrichtung der Flüssigkeit durch die Messkammer 3 und damit die Drehrich-tung des Drehelementes 4 sich nicht umkehrt. In solchen Fällen muss auf die Drehrichtung keine Rücksicht genommen werden, so dass die in Fig. 5 gezeigte einfache Ausgestaltungsform mit einander gleichenden Dämpfungselementen 7 ausreichend ist. Bei den Dämpfungselementen 7 kann es sich sowohl um elektrische Serienschwingkreise als auch um begrenzte Bereiche des Drehelementes 4 mit vorgegebenem ohmschem Widerstand handeln. Die zuletzt genannte Ausgestaltungsform kann z. B. erreicht werden, wenn auf einem ansonsten nicht elektrisch leitfähigen Drehelement 4 entsprechende Metallplätt-chen mit entsprechendem ohmschem Widerstand angeordnet werden. Alternativ ist auch eine Metallbedampfung entsprechender Teilbereiche des Drehelementes 4 möglich. Das elektromagnetische Wechselfeld erzeugt in diesen Bereichen mit vorgegebenem ohmschem Widerstand Wirbelströme, welche das von der Erzeugereinrichtung 5 ausgesendete elektromagnetische Wechselfeld in charakteristischer Art und Weise bedampfen. Die ohmschen Widerstände der genannten, als Dämpfungselement 7 ausgebildeten Bereiche sollten sich vom ohmschen Widerstand des restlichen Drehelementes 4 unterscheiden und eine Ausbildung von Wirbelströmen zulassen. Das elektromagnetische Wechselfeld und damit auch dessen mittels der Wirbelströme erreichte Bedämpfung wird von der Empfängereinrichtung 6 registriert und dann der weiteren Auswertung zugeführt.

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Handelt es sich bei der Ausgestaltungsform gern. Fig. 5 bei den Dämpfungselementen 7 um Serienschwingkreise bzw. Saugschwingkreise, so dämpfen diese Serienschwingkreise, wenn sie an der Empfängereinrichtung 6 vorbeigeführt werden, das von der Erzeugereinrichtung 5 ausgesendete elektromagnetische Wechselfeld vor allem im Bereich ihrer Eigenfrequenz, so dass auch hiervon der Empfängereinrichtung 6 eine entsprechende Bedämpfung des elektromagnetischen Wechselfeldes registriert wird.

Fig. 6 zeigt nun eine erste Ausgestaltungsform, bei der die Dämpfungselemente 7 das elektromagnetische Wechselfeld in voneinander unterscheidbarer Art und Weise dämpfen. In der gezeigten Ausgestaltungsform gern. Fig. ό handelt es sich um eine Abfolge von begrenzten Bereichen des Drehelementes 4 mit jeweils vorgegebenem ohmschem Widerstand RI, R2 und R3. Die insgesamt vorhandene Abfolge von Dämpfungselementen 7 wird aus einer Aneinanderreihung von Gruppen aus jeweils drei Dämpfungselementen 7 gebildet, wobei die Dämpfungselemente 7 der jeweiligen Gruppe jeweils voneinander verschiedene ohmsche Widerstände R1, R2 und R3 aufweisen. Durch die unterschiedlichen ohmschen Widerstände R1, R2 und R3 wird beim Vorbeifahren des jeweiligen Dämpfungselementes 7 eine voneinander unterscheidbar starke Bedämpfung des elektromagnetischen Wechselfeldes erreicht, so dass bei der Auswertung der von der Empfängereinrichtung 6 empfangenen Signale unterschieden werden kann, in welcher Reihenfolge und damit In welcher Drehrichtung die einzelnen Dämpfungselemente 7 mit ihren unterschied-ichen ohmschen Widerständen R1, R2 und R3 an der Empfängereinrichtung 6 vorbeigefahren bzw. gedreht worden sind. Bei den begrenzten Bereichen des Drehelementes 4 mit den ohmschen Widerständen R1, R2 und R3 kann es sich wiederum um Metallplättchen mit jeweils dem entsprechenden ohmschen Widerstand R1, R2 oder R3 oder um entsprechende Metallbedampfungen oder dergleichen handeln. Alternativ ist es auch möglich, aneinander stoßende Metallplättchen am Umfang des Drehelementes 4 als Dämpfungselemente 7 anzuordnen. Beim Vorbeifahren des jeweiligen Dämpfungselementes 7 an der Empfängereinrichtung 6 wird im jeweiligen Dämpfungselement 7 ein Wirbelstrom erzeugt, was zu einer für den jeweiligen Widerstand R1, R2 oder R3 charakteristischen Bedämpfung des elektromagnetischen Wechselfeldes führt.

In Fig. 7 sind anstelle der Bereiche mit verschiedenem ohmschem Widerstand RI, R2 und R3 elektrische Serienschwingkreise bzw. Saugschwingkreise mit voneinander verschiedenen Eigenfrequenzen F1, F2 und F3 als Dämpfungselemente 7 auf dem Drehelement 4 angeordnet. Es handelt sich wiederum um eine Abfolge von Gruppen von Dämpfungselementen 7, wobei innerhalb einer Gruppe immer drei Serienschwingkreise mit vonein • * Ml · • * Ml ·

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1 1 * ·· ·*· I · I I 13 ander verschiedenen Eigenfrequenzen F1, F2 und F3 aufeinander folgen. Jeder Serienschwingkreis bedampft das von der Erzeugereinrichtung 5 ausgesendete elektromagnetische Wechselfeld am stärksten in dem Frequenzbereich, in dem seine Eigenfrequenz F1, F2 oder F3 liegt, so dass anhand des gemessenen elektromagnetischen Wechselfeldes unterschieden werden kann, in welcher Reihenfolge die jeweiligen Dämpfungselemente 7 an der Empfängereinrichtung 6 vorbeigefahren werden, woraus wiederum auf die Drehrichtung des Drehelementes 4 und damit auf die Durchströmrichtung der Flüssigkeit durch die Messkammer 3 geschlossen werden kann. Fig. 8 zeigt noch einmal vergrößert, aber auch schematisiert, wie die in Form von Saug- bzw. Serienschwingkreisen ausgebildeten Dämpfungselemente 7 in ihrer Abfolge auf dem Drehelement 4 angeordnet sind. Die voneinander verschiedenen Eigenfrequenzen F1, F2 und F3 der einzelnen Dämpfungselemente 7 werden durch die Verwendung von voneinander verschiedenen Induktivitäten L1, L2 und L3 sowie Kapazitäten C1, C2 und C3 in den jeweiligen Serien- bzw. Saugschwingkreisen erreicht.

Fig. 9 zeigt eine schematische Darstellung zum Grundprinzip einer erfindungsgemäßen Durchflussmesseinrichtung 1. Mittels eines geeigneten Signalgenerators 25, wie z. B. einer an sich bekannten Oszillatorschaltung wird die Erzeugereinrichtung 5 so angesteuert, dass sie das gewünschte elektromagnetische Wechselfeld erzeugt und aussendet. Bei der Erzeugereinrichtung 5 kann es sich, wie gesagt, z. B. um an sich bekannte Ferritspulen, Luftspulen oder Antennen handeln. Das so erzeugte elektromagnetische Wechselfeld wird vom jeweils gerade vorbeikommenden Dämpfungselement 7 bedampft. Das bedampfte elektromagnetische Wechselfeld wird von der Empfängereinrichtung 6 gemessen. Die gemessenen Signale werden zur weiteren Auswertung der Auswerteinrichtung 11 zugeführt. Bei der Empfängereinrichtung ό kann es sich ebenfalls z. B. um eine Ferritspule, eine Luftspule oder eine Antenne handeln. Wie bereits dargelegt, können die Erzeugereinrichtung 5 und die Empfängereinrichtung 6 auch ineinander integriert als ein Bauteil ausgeführt sein, indem z. B. eine einzige Ferritspule oder Luftspule oder Antenne sowohl als Erzeugereinrichtung 5 als auch als Empfängereinrichtung 6 verwendet wird. Dies ist so auch in dem Schema gern. Fig. 10 realisiert. Hier bildet eine einzige Spule bzw. Antenne sowohl die Erzeugereinrichtung 5 als auch die Empfängereinrichtung ό. Die Ansteuerung zur Erzeugung des elektromagnetischen Wechselfeldes erfolgt über den Signalgenerator 25. Die Auswerteeinrichtung 11 umfasst im gezeigten Beispiel einen Frequenzanalysator 26, einen Prozessor 27, einen Zeitgeber 28 und erzeugt durch Auswertung des gemessenen elektromagnetischen Wechselfeldes ein für die Durchflussmenge Z und für die Durchflussrate, also Durchflussmenge pro Zeiteinheit Z/t und gegebenenfalls auch ein für die 14

Temperatur T charakteristisches Signal. Bei dem Frequenzanalysator 26 handelt es sich im gezeigten Ausführungsbeispiel um einen Analog-Digital-Wandler. Es können aber auch sonstige, beim Stand der Technik an sich bekannte Frequenzanalysatoreinrichtungen verwendet werden, wenn die Auswertung im Frequenzbereich erfolgen soll. Erfolgt die Auswertung im Zeitbereich, so kann dies ebenfalls über einen entsprechenden Analog-Digital-Wandler 26 erfolgen.

Anhand der Fig. 11 bis 15 wird für das Ausführungsbeispiel gern. Fig. 5, bei dem auf dem Drehelement 4 eine Abfolge von gleichartigen Dämpfungselementen 7 angeordnet ist, eine Auswertung im Zeitbereich erläutert. Fig. 11 zeigt zunächst den Amplitudenverlauf des von der Erzeugereinrichtung 5 erzeugten und abgestrahlten elektromagnetischen Wechselfeldes in einer Darstellung der Amplitude A gegen die Zeit t. Fig. 12 zeigt entlang derselben Zeitachse t die Dämpfungsfunktion des sich drehenden Drehelementes 4. Die dargestellten Maxima der Dämpfungsfunktion D von t werden immer dann erreicht, wenn eines der Dämpfungselemente 7 gerade an der Empfängereinrichtung 6 vorbeigefahren wird. Festzuhalten ist in diesem Zusammenhang, dass es günstig ist, dass das von der Erzeugereinrichtung 5 abgestrahlte elektromagnetische Wechselfeld A von t gern. Fig. 11 günstigerweise hochfrequenter als die maximal zu erwartende Frequenz der Dämpfungsfunktion D von t gemäß Fig. 12 ist.

Fig. 13 zeigt nun den zeitlichen Verlauf des elektromagnetischen Wechselfeldes A von t, wie es von der Empfängereinrichtung 6 registriert wird. Dieses gemessene Signal gern.

Fig. 13 ergibt sich durch die Überlagerung der Dämpfungsfunktion D von t gern. Fig.12 über das ursprünglich ausgesendete elektromagnetische Wechselfeld gern. Fig. 11. Durch den jeweiligen Energieentzug wird die Amplitude des ausgesendeten Signals in den entsprechenden Zeitabschnitten niedriger, wie sich dies aus Vergleich von Fig. 11 und Fig. 13 ergibt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird bei der Signalanalyse des gemessenen Sig nals gern. Fig. 13 ein Abschneiden der negativen Halbwellen vorgenommen. Anschließend wird die Hüllkurve oder der Effektivwert der Kurve gebildet, wie er in Fig. 14 dargestellt ist. Anstelle eines Abschneidens der negativen Halbwellen könnte auch eine Gleichrichtung des Signals gern. Fig. 13 vorgenommen werden. Zur weiteren Auswertung wird die Hüllkurve gern. Fig. 14 mit Hilfe von zwei Amplitudenschwellwerten A1 und A2 weiter analysiert. Unterscheidet die Hüllkurve gern. Fig. 14 den Amplitudenwert AI, so wird der Beginn eines Impulses 22 festgelegt. Überschreitet die Amplitude A der Hüllkurve gern. Fig. 14 dann anschließend wieder einen zweiten Amplitudenwert A2, so wird das Ende des jeweiligen Impulses 22 festgelegt, woraus sich insgesamt eine Impulsfolge der Impulse 22 gern.

Fig. 15 ergibt. Diese Impulsfolge gern. Fig. 15 und ihr zeitlicher Verlauf geben dann an, wie oft pro Zeiteinheit ein Dämpfungselement 7 an der Empfängereinrichtung 6 vorbeigedreht worden ist, woraus die Drehgeschwindigkeit des Drehelementes 4 und damit die Durchflussrate Z/t der Flüssigkeit durch die Messkammer 3 berechnet werden kann. Die Durchflussmenge Z ergibt sich durch einfaches Zählen der Impulse 22 über den gewünschten Zeitraum und eine entsprechende Umrechnung über eine Eichkurve oder dergleichen. Der Temperatureinfluss auf die Dichte der Flüssigkeit kann berücksichtigt werden, wenn die Temperatur entsprechend aufgezeichnet wurde. Zur Temperaturkorrektur bzw. Kompensation kann auf entsprechende Tabellen, aus denen die Dichteabhängigkeit für die jeweilige Flüssigkeit hervorgeht, zurückgegriffen werden, ·* I * » 4 · P * * I « I 4 « * i »144 · . 4 I I I * I · » O » I * 4 15

Fig. 16 bis 19 zeigen beispielhaft eine Art der Auswertung des gemessenen elektromagnetischen Wechselfeldes bei einer erfindungsgemäßen Ausgestaltungsform gern. Fig. 6, bei der auf dem Drehelement 4 Abfolgen von Bereichen mit unterschiedlichen ohmschen Widerständen R1, R2, und R3 angeordnet sind. Die Fig. 16 bis 19 zeigen eine Auswertung im Frequenzbereich. Fig, 16 zeigt das Amplitudenspektrum des von der Erzeugereinrichtung 5 ausgesendeten elektromagnetischen Wechselfeldes. Dargestellt ist die Amplitude A gegen die Frequenz f. Das von der Empfängereinrichtung 6 empfangene, bedampfte e-lektromagnetische Wechselfeld wird im Zeitbereich hochfrequent also in kurzen Zeitintervallen fortlaufend aufgezeichnet und jeweils in den Frequenzbereich transformiert. Fig. 17 zeigt das Frequenzspektrum Avon fzu einem Zeitpunkt, bei dem ein Dämpfungselement 7 mit sehr hohem Widerstand R1 an der Empfängereinrichtung 6 vorbeigedreht wird. Fig. 18 zeigt ein entsprechendes Frequenzspektrum A von f zu dem Zeitpunkt, zu dem ein Dämpfungselement 7 mit mittlerem ohmschen Widerstand R1 an der Empfängereinrichtung 6 vorbei gedreht wird und Fig. 19 zeigt das entsprechende Frequenzspektrum A von f des gemessenen Signals, wenn das Dämpfungselement 7 mit dem kleinsten ohmschen Widerstand R3 an der Empfängereinrichtung 6 vorbei gedreht wird. Durch die unterschiedlichen Maximaiamplituden der Spektren, wie sie in den Fig. 17, 18 und 19 dargestellt sind, kann die Auswerteinrichtung 11 erkennen, welchen ohmschen Widerstand R1, R2 und R3 das jeweils zu dem Zeitpunkt der jeweiligen Frequenzanalyse an der Empfängereinrichtung 6 vorbei gedrehte Dämpfungselement 7 aufweist. Somit sind die Dämpfungselemente im registrierten Signal unterscheid- und erkennbar. Durch die zeitliche Abfolge des Auftretens der Spektren gern, der Fig. 17, 18 und 19 kann erkannt werden, in welche Richtung sich das Drehelement 4 dreht und damit in welche Richtung die Flüssigkeit durch die Messkammer 3 strömt. Dies ermöglicht es wiederum, die Durchflussmenge bzw. Durchflussrate pro Zeit unter Berücksichtigung der momentanen Drehrichtung des 16

Drehelementes 4 zu berechnen. Die Drehgeschwindigkeit kann z. B. bestimmt werden, indem man den zeitlichen Abstand zwischen dem sich wiederholenden Auftreten von Spektren gern. Fig. 17 misst. Dieser zeitliche Abstand entspricht der Zeitspanne die es braucht, bis nach dem Vorbeifahren eines Dämpfungselementes 7 mit dem Widerstand R1 das nächste Dämpfungselement 7 mit dem Widerstand RI an der Empfängereinrichtung 6 vorbeifährt. Alternativ ist es natürlich z.B. auch möglich, das Vorbeifahren von zwei auf dem Drehelement 4 unmittelbar benachbart angeordneten Dämpfungselementen 7, welche unterschiedliche Widerstände aufweisen, auszuwerten, um die Drehgeschwindigkeit zu bestimmen. Die Abfolge des Auftretens der Spektren gern, der Fig. 17 bis 19 gibt die Information zur Drehrichtung wieder. Die Berechnung der Durchflussrate Z/t bzw. Z erfolgt dann in an sich bekannter Art und Weise.

Die Überwachung und auch Kompensation des Temperatureinflusses auf die Dichte der durchströmenden Flüssigkeit durch die Messkammer 3 kann, wie an sich bekannt, mittels gesondertem Temperaturmessfühler 15 durchgeführt werden. Es ist aber auch möglich, auf den Temperaturmessfühler 15 zu verzichten und die Temperaturinformation aus dem von der Empfängereinrichtung 6 empfangenen elektromagnetischen Wechselfeld abzuleiten, wenn die Widerstände R1, R2 und R3 der Dämpfungselemente 7 in bekannter Art und Weise temperaturabhängig sind. In den Fig. 17, 18 und 19 sind die Amplitudenspektren jeweils zweifach aufgetragen. Die jeweils durchgezogenen Linien zeigen die Spektren A von f bei einer niedrigeren Temperatur, bei der alle drei Widerstände R1, R2 und R3 geringer sind. Die gestrichelt dargestellten Linien zeigen ein höheres Temperaturniveau der Flüssigkeit, bei der die Widerstände R1, R2 und R3 ebenfalls höher sind. Über eine entsprechende Auswertung der Höhe der Maximalamplituden, vorzugsweise in allen drei Spektren, kann somit auch die Temperaturinformationen aus dem gemessenen elektromagnetischen Wechselfeid direkt abgeleitet werden.

Die Fig. 20 bis 23 dienen nun der Erläuterung der Auswertung des gemessenen elektromagnetischen Wechselfeldes bei der Ausführungsform des Drehelementes 4 gern, der Fig. 7 und 8. Fig. 20 zeigt wiederum das Amplitudenspektrum A von f des von der Erzeugereinrichtung 5 erzeugten und ausgesendeten elektromagnetischen Wechselfeides. Dieses weist im gezeigten Ausführungsbeispiel drei Maxima bei drei verschiedenen Frequenzen Fl, F2 und F3 auf. Diese Frequenzen F1, F2 und F3 mit maximaler Amplitude sind günstigerweise so gewählt, dass sie jeweils einer Eigenfrequenz F1, F2 und F3 der in der Variante gern, der Fig. 7 und 8 als Dämpfungselemente 7 verwendeten Serien- bzw. Saugschwingkreise entsprechen. Die Auswertung im Bereich der Eigenfrequenzen hat den Vor- 17 teil, dass relativ starke Signaländerungen auswertbar sind. Es muss aber nicht zwingend eine Auswertung im Bereich der Eigenfrequenzen erfolgen.

Auch bei dieser Variante wird das von der Empfängereinrichtung ό empfangene elektromagnetische Wechselfeld in kurzen Zeitintervallen ständig in den Frequenzbereich übersetzt. Fig. 21 zeigt ein Amplitudenspektrum des gemessenen elektromagnetischen Wechselfeldes, wenn ein Dämpfungselement 7 mit der Eigenfrequenz F1 an der Empfängereinrichtung ό vorbei gedreht wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Frequenz F1 im Amplitudenspektrum A von f stark bedampft, während das Amplitudenspektrum ansonsten im Wesentlichen dem ausgesendeten Amplitudenspektrum gern. Fig. 20 entspricht. Fig. 22 zeigt das entsprechende Amplitudenspektrum des gemessenen elektromagnetischen Wechselfeldes, wenn ein Dämpfungselement 7 mit einer Eigenfrequenz F2 an der Empfängereinrichtung 6 vorbeigefahren wird. Fig. 23 zeigt das entsprechende Amplitudenspektrum zu einem Zeitpunkt, bei dem ein Dämpfungselement mit der Eigenfrequenz F3 an der Empfängereinrichtung 6 vorbeigefahren wird. Aus dem Vergleich der Spektren der Fig. 21 bis 23 ist unmittelbar ersichtlich, dass jedes der Dämpfungselemente 7 entsprechend seiner Eigenfrequenz F1, F2 und F3 das elektromagnetische Wechselfeld in einer charakteristischen Art und Weise bedampft. Aus der zeitlichen Abfolge des Auftretens der Spektren gern, der Fig. 21 bis 23 kann auf die Drehrichtung des Drehelementes 4 und damit auf die Durchströmrichtung der Flüssigkeit durch die Messkammer 3 geschlossen werden. Die Signalfolge in Fig. 21, Fig. 22 und Fig. 23 beschreibt die erste Drehrichtung. Bei einer Abfolge der Amplitudenspektren gemäß Fig. 23, Fig. 22 und Fig. 21 dreht sich das Drehelement 4 in der entgegengesetzten Richtung. Unter Berücksichtigung dieser Informationen kann über den zeitlichen Abstand des Auftretens jeweils eines der charakteristischen Spektren gern. Fig. 21, 22 und 23 auch auf die Drehgeschwindigkeit des Drehelementes 4 geschlossen werden, woraus wieder in an sich bekannter Art und Weise sowohl Durchflussrate als auch Durchflussmenge als auch andere für den Durchfluss charakteristische Werte berechnet werden können. Auch hier kann die Temperaturinformation zur Temperaturkorrektur der ausgewerteten, für den Durchfluss charakteristischen Werte direkt aus den gemessenen elektromagnetischen Wechselfeldern abgeleitet werden. In den Fig. 21 bis 23 sind beispielhaft wieder zwei verschiedene Temperaturniveaus dargestellt. Die durchgezogenen Linien zeigen ein relativ geringes Temperaturniveau, bei dem die Leitungswiderstände im jeweiligen Serienschwingkreis gering und damit die Amplituden groß sind. Die gestrichelten Linien zeigen ein erhöhtes Temperaturniveau, bei dem die Amplituden entsprechend in allen Spektren gern. Fig. 21 bis 23 niedriger sind. 18

Der Vollständigkeit halber wird noch darauf hingewiesen, dass es natürlich auch denkbar ist, dass in den Serienschwingkreisen gern, des Ausführungsbeispiels gern. Fig. 7 und 8 zusätzlich zu den Kapazitäten C1 bis C3 und den Induktivitäten L1 bis L3 auch noch unterschiedliche ohmsche Widerstände RI bis R3 vorgesehen sein können, so dass eine kombinierte Auswertung bezüglich der Amplitudenhöhe und der Bedämpfung einzelner Frequenzen möglich ist. 19 t • · « *

Legende zu den Hinweisziffern:

Durchflussmesseinrichtung Gehäuse C1 Kapazität Messkammer C2 Kapazität Drehelement C3 Kapazität Erzeugereinrichtung L1 Induktivität Empfängereinrichtung L2 Induktivität Dämpfungselement L3 Induktivität Drehachse F1 Eigenfrequenz radiale Richtung F2 Eigenfrequenz Umfangsrichtung F3 Eigenfrequenz Auswerteinrichtung R1 ohmscher Widerstand Trägergehäuse R2 ohmscher Widerstand Messspindel R3 ohmscher Widerstand Ein- bzw. Auslass Z Durchflussmessung Temperaturmessfühler Z/t Durchflussrate Anschlusskasten A1 Amplitudenschwellwert Aufnahmekanal Einführrichtung Anschlüsse Dichtung Anschlag Impuls Abdeckung gemeinsamer Träger Signalgenerator Frequenzanalysator Prozessor Zeitgeber Verbindungseinrichtung A2 Amplitudenschwellwert

Claims (10)

1. Patentanwälte H efelS< Hofmann ' » · * * * ··* ·· ·** « Patentanwälte European Patent Attorneys European Trademark Attorneys Dl Herbert Hefe (bis 2006) Dr, Ralf Hcfrrann Dr. Thomas Fechner 6806 Feldkirch, Austria Egelseestr 65a, Postfach 61 23569/34/ir 100922 Patentansprüche 1. Durchflussmesseinrichtung (1) zur Messung eines Durchflusses zumindest einer Flüssigkeit durch eine, in einem Gehäuse (2) der Durchflussmesseinrichtung (1) angeordnete Messkammer (3), wobei die Durchflussmesseinrichtung (1) zumindest ein drehbar gelagertes und von durch die Messkammer (3) hindurch fließender Flüssigkeit drehbares Drehelement (4} aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchflussmesseinrichtung (1) eine Erzeugereinrichtung (5) zur Erzeugung eines e-lektromagnetischen Wechselfeldes und eine Empfängereinrichtung (ό) zur Messung des elektromagnetischen Wechselfeldes aufweist und das Drehelement (4) zumindest ein Dämpfungselement (7), vorzugsweise eine Abfolge von mehreren Dämpfungselementen (7), zur Dämpfung des elektromagnetischen Wechselfeldes aufweist.
2. 2. Durchflussmesseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehelement (4) eine Abfolge von mehreren Dämpfungselementen (7) aufweist, wobei alle Dämpfungselemente (7) das elektromagnetische Wechselfeld in gleicher Art und Weise dämpfen.
3. 3. Durchflussmesseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehelement (4) eine Abfolge von mehreren Dämpfungselementen (7) aufweist, wobei die Dämpfungselemente (7) das elektromagnetische Wechselfeld in voneinander unterscheidbarer Art und Weise dämpfen.
4. 4. Durchflussmesseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (7) oder die Dämpfungselemente (7), vorzugsweise jeweils, ein elektrischer Serienschwingkreis mit zumindest einer Kapazi- Bankverbirtdungen Österreichische Postsparkasse Konto Nr. 92.111 622, BLZ 60000 Swift-Code: OPSKATWW (BAN: AT55 6000 0000 9211 1622 Sparkasse der Staot Feldkirch Konto Nr. 0400-006300, BLZ 20604 Swift-Code: SPFKAT2B IBAN: AT70 2060 4004 0000 6300 T -43 (0)5522 73 137 F r43 (0)5522 73 359 M office@vpat at I www.vpat.at VAT ATU 65652215 2 t »«·

   « · » · I • · · · · »t M» ·«· * tat (CI, C2, C3) und mit zumindest einer Induktivität (LI, L2, L3) ist bzw. sind.
5. 5. Durchflussmesseinrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehelement (4) eine Abfolge von mehreren Serienschwingkreisen als Abfolge von Dämpfungselementen (7) aufweist, wobei, vorzugsweise zumindest drei, aufeinander folgende Serienschwingkreise voneinander verschiedene Dämpfungseigenschaften, vorzugsweise voneinander verschiedene Eigenfrequenzen {F1, F2, F3), aufweisen.
6. 6. Durchflussmesseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (7) oder die Dämpfungselemente (7), vorzugsweise jeweils, ein begrenzter Bereich des Drehelementes (4) mit vorgegebenem ohmschen Widerstand (R1, R2, R3) ist bzw. sind.
7. 7. Durchflussmesseinrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehelement (4) eine Abfolge von mehreren begrenzten Bereichen des Drehelementes (4) mit jeweils vorgegebenem ohmschen Widerstand (R1, R2, R3) als Abfolge von Dämpfungselementen (7) aufweist, wobei, vorzugsweise zumindest drei, aufeinander folgende begrenzte Bereiche des Drehelementes (4) mit vorgegebenem ohmschen Widerstand (R1, R2, R3) voneinander verschiedene ohmsche Widerstände (RI, R2, R3) aufweisen.
8. 8. Durchflussmesseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (7) bzw. die, vorzugsweise alle, Dämpfungselemente (7) von einer Drehachse (8), um die sich das Drehelement (4) dreht, in radialer Richtung (9) beabstandet auf dem Drehelement (4) angeordnet ist bzw. sind, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass im Falle einer Abfolge von Dämpfungselementen (7) jeweils benachbarte Dämpfungselemente (7) zusätzlich auch in Umfangsrichtung (10) voneinander beabstandet auf dem Drehelement (4) angeordnet sind.
9. 9. Durchflussmesseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchflussmesseinrichtung (1) eine Auswerteeinrichtung (11) zur Auswertung des von der Empfängereinrichtung (6) gemessenen elektromagnetischen Wechselfeldes aufweist, wobei mittels der Auswerteeinrichtung (11) das von der Empfängereinrichtung (6) gemessene elektromagnetische Wechselfeld im 3 « f * ψ Zeitbereich und/oder im Frequenzbereich auswertbar und daraus zumindest ein für den Durchfluss der Flüssigkeit durch die Messkammer (3) charakteristischer Wert {Z, Z/t) bestimmbar ist.
10. 10. Durchflussmesseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchflussmesseinrichtung (1) eine Auswerteeinrichtung (11) zur Auswertung des von der Empfängereinrichtung (6) gemessenen elektromagnetischen Wechselfeldes aufweist und das Dämpfungselement (7) oder die Dämpfungselemente (7) temperaturabhängige Dämpfungseigenschaften für das elektromagnetische Wechselfeld aufweist bzw. aufweisen, wobei mittels der Auswerteeinrichtung (11) das von der Empfängereinrichtung (6) gemessene elektromagnetische Wechselfeld auswertbar und daraus die Temperatur der durch die Messkammer (3) hindurchströmenden Flüssigkeit bestimmbar ist.