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Einrichtung zum Messen eines strömenden Mittels.
Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zum Messen der Strömungsgeschwindigkeit oder der Menge eines beliebigen Mittels in einer Zeiteinheit mit veränderbarem Strömungswiderstard urd einem gegen eine Äusserung dieses Widerstandes (z. B. den Druckunterschied) empfindlichen Teil, der die Glösse des Strömungswiderstandes mit Hilfe eines Servomotors regelt. Die Erfindung besteht darin, dass der empfindliche Teil eine Steuerung beherrscht, die, gegebenenfalls in an sich bekannter Weise, den durch ein gasförmiges oder flüssiges Hilfsdruckmittel angetriebenen, die Grösse des Strömungswiderstandes regelnden Servomotor steuert.
Bei der Einrichtung gemäss der Erfindung kann eine genügende Empfindlichkeit, Genauigkeit und Geschwindigkeit der Messung erzielt werden. Der in den Strom gelegte veränderbare Widerstand kann entweder in der Änderung des Querschnittes oder der Länge der verengten Leitung oder in beiden bestehen. Das die Steuerung regelnde Mittel verursacht, dass sich die Glösse des Widerstandes mit einer von der Abweichung des empfindlichen Systems vom Gleichgewicht abhängigen Geschwindigkeit äi ; deit, d. h., dass sich bei einer kleinen Abweichung der Widerstand langsam und bei einer grossen Abweichung rasch ändert, wodurch ein sehr rasches Messen erzielt werden kann, das 10-bis 20mal so rasch ist, als z. B. das Messen mittels eines Elektromotors.
Das auf irgend eine Äusserung des Widerstandes, wie Druck, Druckdifferenz, eine auf einen bestimmten Teil wirkende Krpft, Niveauhöhe oder Niveaudifferenz empfindliche System regelt die Steuerung des Mittels entweder unmittelbar oder mit Hilfe einer weiteren Relaissteuerung und einer Hilfskraft ; letzteres wird in solchen Fällen angewendet, wo zur Änderung des Widerstandes eine grosse Energie notwendig ist (wenn ein starker Strom und eine verhältnismässig schwache Äusserung des Stromwiderstandes vorhanden ist).
Das Hilfsdruckmittel, Öl, Wasser, Pressluft usw. wird durch eine Pumpe geliefert, gegebenenfalls kann in bestimmten Fällen beim Messen von Wasser, komprimierter Luft u. dgl. ein unter Druck stehendes Mittel verwendet werden, welches nach seiner seinem Druck entsprechenden Arbeitsleistung im Servomotor entweder in den Auslass geleitet oder aber in anderer Weise (drucklos) verwertet wird. Oder beim Messen eines Druckmittels kann als Hilfsdruckmittel das zu messende Mittel verwendet werden, welches nicht mehr in die Leitung zurückgeführt wird, aus welcher es entnommen wurde.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer solchen Einrichtung schematisch dargestellt.
1 ist ein Gehäuse, durch welches das Mittel strömt. 2 ist ein mittels Stange 26 beweglicher und den Stromwiderstand ä. ndernder Teil. Der Stromwiderstand kann natürlich auch durch ein anders ausgeführtes Ventil od. dgl. geregelt werden. Die Stange 26 wird vom Kolben 3 eines Servomotors 4 betätigt, der durch eine Steuerung 21 mit Kolben 20 gesteuert wird. Diese Steuerung wird durch die Hilfsenergie eines durch
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vor und hinter dem Widerstand verwertet, die durch eine Leitung 5 zur Membran 6 im Gehäuse 7 geleitet wird. Die bei 10 einstellbare Feder 9 hält der normalen Druckdifferenz das Gleichgewicht ; die Membran 6 ist mittels der Stange 8, des Hebels 11 und der Zugstange 12 mit dem Kolben 13 der Relaissteuerung 14 verbunden.
Der im Punkt 25 angelenkte Hebel 18 ist mit der Stange 19 der Stercrung 21, 22 und der
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vorrichtung, gegebenenfalls ein Relais, das je nach der Grösse bzw, der Intensität des Stromes des Mittels in dem Gehäuse 1 wirkt.
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Das Lager 31 des Hebels 11 wird durch eine Daumenscheibe 35 und eine RoHe 34 in schwingender Bewegung erhalten ; dieser Teil wird im Teil 30 geführt und durch Federn 33 gespannt.
Die beschriebene Einrichtung wirkt folgendermassen ; Wenn der Strom des Mittels in 1, 2 verstärkt wird, so steigt die auf der Membran fliegende Druckdifferenz, wodurch das Gleichgewicht der Membran
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Leitung 15 das Hilfsmittel in den Relais-Servomotor einströmen und ruft eine Bewegung des Kolbens 16 und dadurch des Kolbens 20 der Steuerung Min der PfeiJrichtung hervor ; dadurch wird der Seivomotor 3, 4 in Gang gesetzt, und ändert durch Verstellung des Teiles 2 den Strömungswiderstand, bis wieder die ursprüngliche Druckdifferenz auf der Membran 6 erreicht wird, worauf die Feder 9 die Membran 6 und die Stange 8 mit den angeschlossenen Teilen in ihre ursprüngliche Lage zurückzieht.
Dadurch, dass sich der Punkt 25 im Sinne des Pfeiles bewegt und der Kolben 16 augenblicklich stillsteht, so dass das Ende der Stange 17 den Drehpunkt des Hebels 18 bildet, wird der Kolben 20 der Steuerung 21 in die Nullage gebracht, wodurch die Einrichtung zum Stillstand gelangt.
Durch eine Vibration des Punktes 31 des Hebels 11 wird die Reibung nicht nur in der Steuerung 13, 14 sondern auch in jenen Teilen behoben, über welche die Stange 8 die Bewegung der Membran 6 nach aussen leitet, in den Hebelgelenken usw.
Wenn die Strömung des Mittels nachlässt, ist die Wirkungsweise dieser Vorrichtung die umgekehrte.
PATENT-ANSPRÜCHE- :
1. Einrichtung zum Messen der Strömungsgeschwindigkeit oder der Menge eines beliebigen Mittels in einer Zeiteinheit mit veränderbarem Strömungswiderstand und einem gegen eine Äusserung dieses Widerstandes (z. B. den Druckunterschied) empfindlichen Teil, der die Grösse des Strömungswiderstandes mit Hilfe eines Servomotors regelt, dadurch gekennzeichnet, dass dieser empfindliche Teil (6) eine Steuerung (13, 14) beherrscht, die, gegebenenfalls in an sich bekannter Weise, den durch ein gasförmiges oder flüssiges Hilfsdruckmittel angetriebenen, die Grösse des Strömungswiderstandes regelnden Servomotors (3, 4) steuert.