Partial-Durchflussmesser
Die bis jetzt bekannten Partial-Durchflussmesser weisen ein in der Flüssigkeitsleitung eingebautes Venturirohr auf, das an den Stellen mit dem grössten und mit dem kleinsten Querschnitt mit Abzweigleitungen versehen ist, welche mit der Eintritts- und mit der Austrittsseite einer Messuhr verbunden sind, um diese zufolge der durch den Anschluss der Abzweigleitungen an den genannten Stellen des Venturirohres entstehenden Druckdifferenz in Gang zu setzen.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Partial Durchflussmesser mit eingesetzter Messuhr, der gegen über dem Venturirohr-Durchflussmesser bedeutende Vorteile aufweist, so z. B. derjenige eines grösseren Messbereiches und auch wesentliche Montageerleichterungen.
Dieser Partial-Durchflussmesser kennzeichnet sich erfindungsgemäss dadurch, dass er ein in den Durchflussraum eines Flüssigkeitsleitungsteiles hineinragendes, den Durchflussquerschnitt dieses letzteren verminderndes Rohrstück aufweist, das an derjenigen Stelle, wo die von diesem Rohrstück bedingte Querschnittsverminderung im Flüssigkeitsleitungsteil am kleinsten ist, eine Eintrittsöffnung und dort, wo sie am grössten ist, eine Austrittsöffnung für einen Bruchteil der Durchflussmenge aufweist, welche Öffnungen strömungsmässig so von einem durch die Messuhr vervollständigten, im Rohrstück vorgesehenen Trennmittel voneinander getrennt sind, dass die dieses Rohrstück durchfliessende Flüssigkeitsmenge veranlasst wird, auch die Messuhr zwecks Ingangsetzung derselben zu durchfliessen.
Auf der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht.
Fig. 1 ist ein Vertikalschnitt durch einen in einem Zwischenstutzen einer Flüssigkeitsleitung eingebauten Partial-Durchflussmesser nach der ersten Ausführungsform;
Fig. 2 und 3 sind Schnitte nach den Linien II-II und 111-111 in Fig. 1;
Fig. 4 ist ein Vertikalschnitt durch einen mit einem Einbaustutzen versehenen Partial-Durchflussmesser nach der zweiten Ausführungsform;
Fig. 5 ist ein Querschnitt nach der Linie V-V in Fig. 4, und
Fig. 6 ist ein Vertikalschnitt durch einen Partial Durchflussmesser nach der dritten Ausführungsform, mit zwei Anschlussstutzen, deren Achsen senkrecht zueinander stehen.
Der Partial-Durchfiussmesser gemäss Fig. 1, 2 und 3 ist in einem Zwischenstutzen 10 einer Leitung eingebaut, durch die hindurch die Flüssigkeit fliesst, deren Menge zu messen ist. Dieser Zwischenstutzen 10 weist eine seitliche, mit einer Ringdichtung 10a versehene Öffnung auf, durch die hindurch ein pfeifenförmiges Einsatzrohrstück 11 des Flüssigkeitsmessers quer durch den Stutzen 10 hindurch geschoben ist. Dieses Rohrstück 11 liegt mit seinem eingeschobenen Ende, das geschlossen ist, in einer der Einschiebeöffnung des Stutzens diametral gegenüberliegenden Ausnehmung des betreffenden, verstärkten Wandteils des Zwischenstutzens 10 und ist mittels einer diesen Wandteil durchsetzenden Schraube 12 in seiner Einbaulage gesichert.
Das so in den Stromfluss der Flüssigkeitsleitung hineinragende Einsatzrohrstück 11 hat eine Verminderung des Durchflussquerschnittes des Stutzens 10 zur Folge.
Das Rohrstück 11 ist an den Stellen, die der kleinsten und der grössten von diesem Rohrstück bedingten Querschnittsverminderung im Stutzen 10 entsprechen, mit einer schlitzförmigen, in der senkrechten Mittelebene des Rohrstückes liegenden Eintrittsöffnung 13, sowie mit zwei seitlichen, symmetrisch zur genannten Mittelebene liegenden, auch wieder schlitzförmigen Austrittsöffnungen 14 versehen, die im Querschnitt schräg nach aussen im Sinne des Strömungsverlaufes gerichtet sind. Unmittelbar unterhalb dieser Austritts öffnungen 14 ist im Rohrstutzen 11 eine horizontale Trennwand 1 1b vorgesehen, die sich bis zur zylindrischen Wandung des Kopfteils lla des Einsatzrohrstückes 11 erstreckt.
Diese Trennwand llb weist eine konzentrisch zur Achse des Kopfteiles des Rohrstückes 11 liegende Öffnung auf, in die der untere Teil des Gehäuses einer in ihrer Gesamtheit mit 15 bezeichneten, in diesen Kopfteil eingesetzten Wasseruhr bekannter Art eingreift. 16 ist ein auf dem Kopfteil lla des Einsatzrohrstückes aufgeschraubter Deckel mit einer durchsichtigen Scheibe, durch die hindurch die Wasseruhr abgelesen werden kann. Das Gehäuse der eingesetzten Wasseruhr ist mit zwei kranzförmig angeordneten Lochreihen 17 bzw. 18 versehen, von denen sich der eine Loch kranz oberhalb und der andere unterhalb der Trennwand 1 1b befindet.
Durch diese Trennwand und die mit ihrem unteren Gehäuseteil in ihre Öffnung greifende Wasseruhr wird der Raum des Rohrstückes 11, 11 a in einen unteren und einen oberen Kanalraum unterteilt. Im unteren Kanalraum ist zur Verhinderung der Verschmutzung der Wasseruhr ein Sieb llc vorgesehen. Das eingeschobene Ende des Rohrstückes 11 ist im Bereiche des unteren Kanalraumes offen, um eine leichte Reinigung zu ermöglichen.
Im Betrieb des oben beschriebenen Partial-Durch flussmessers strömt ein Bruchteil der Flüssigkeit in den Eintrittsschlitz 13, der sich also an der Stelle der kleinsten Querschnittsverminderung des Stutzens 10 befindet. Dort ist somit auch die Durchflussgeschwindigkeit am kleinsten und demzufolge der Flüssigkeitsdruck am grössten. Umgekehrt befinden sich die Austrittsschlitze 14 an Stellen, wo die Durchflussgeschwindigkeit am grössten und der Flüssigkeitsdruck am kleinsten ist.
Vermöge dieser Druckdifferenz zwischen der Eintritts öffnung 13 einerseits und den Austrittsöffnungen 14 anderseits wird die in die Eintrittsöffnung 13 gelangende Flüssigkeitsmenge, die proportional zur gesamten Durchflussmenge ist, veranlasst, den unteren und den oberen Kanalraum des Rohrstückes 11 zu durchfliessen und auf ihrem durch die Eintritts- und Austrittslöcher 17 und 18 der Messuhr 15 führenden Durchflussweg das Flügelrad 1 5a der letzteren zu beaufschlagen und dadurch in Umlauf zu versetzen. Auf der Messuhr 15 kann also die proportionale Durchflussmenge, deren Verhältnis zur Gesamtdurchflussmenge sich auf experimentellem Wege festlegen lässt, abgelesen werden.
Diese proportionale Durchflussmenge kann selber ebenfalls reguliert werden. Hierzu dient eine von aussen her zugängliche Stiftschraube 19, die je nach ihrer Lage mit ihrem Stiftteil einen mehr oder weniger grossen Abschnitt der schlitzförmigen Eintritts öffnung 13 abdeckt.
Beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 4 und 5 bilden der Zwischenstutzen 21 und das an einem Ende geschlossene Rohrstück 22, in welchem die Messuhr 25 untergebracht ist, ein einziges Stück. Dieses Rohrstück ist ausserdem, im Gegensatz zum Durchflussmesser gemäss Fig. 1-3, einseitig angeordnet, derart, dass also hier im Zwischenstück 21 nur eine Stelle mit vermindertem Durchflussquerschnitt vorgesehen ist. An dieser Stelle ist im Rohrstück 22 wiederum eine schlitzförmige, schräg im Sinne der Strömungsrichtung gerichtete Austrittsöffnung 23 vorgesehen, der eine schlitzförmige Eintrittsöffnung 24 an der Stelle des Rohrstückes 22 entspricht, wo der Durchflussquerschnitt des Zwischenstutzens 21 unvermindert ist. Zwischen diesen beiden Öffnungen 23 und 24 ist im Rohrstutzen 22 ein innerer Ringflansch 22a vorgesehen, der einen Sitz für die in dieses Rohrstück 22 eingesetzte Messuhr 25 bildet.
Im unteren Gehäuseteil der Messuhr 25 sind wiederum Ein- und Austrittsöffnungen 26 und 27 vorgesehen, von denen die ersteren unterhalb und die letzteren oberhalb des Ringflansches 22a liegen. Durch diesen Ringflansch und die darin eingesetzte Messuhr 25 wird der Raum des Rohrstutzens 22 ähnlich wie beim ersten Ausführungsbeispiel unterteilt. Im Betrieb wird wiederum infolge der zwischen der Eintritts- und der Austrittsöffnung 24 bzw. 23 entstehenden Druckdifferenz die in den Rohrstutzen 22 gelangende Teilmenge der Flüssigkeit veranlasst, auf ihrem Durchflusswege den unteren Gehäuseteil der Messuhr zu durchfliessen und dadurch das Flügelrad der letzteren, wie oben bereits erwähnt, in Umlauf zu versetzen.
Beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 6 sind zwei zueinander senkrecht angeordnete Anschlussstutzen 31 und 32 vorgesehen, die zusammen ein Stück bilden.
Das Rohrstück 33, das zur Aufnahme der Messuhr wiederum einen inneren, einen Sitz für die letztere bildenden Ringflansch 33a besitzt, liegt koaxial zum Stutzen 31 und ist durch eine entsprechend angeordnete Öffnung in der Wandung des andern Stutzens mit seinem vorderen, kalottenförmig ausgebildeten Endteil in diesen Stutzen 31 eingeschoben. Dieses Rohrstück 33 ragt also auch in den Stromdurchfluss hinein und ist an der Stelle mit der kleinsten Querschnittsverminderung des Stutzens 31 mit einer Öffnung 34 und an den beiden seitlichen Stellen mit der grössten Querschnittsverminderung mit je einer Austrittsöffnung 35 versehen. Die Funktionsweise ist die gleiche wie beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 4 und 5.
Partial flow meter
The partial flow meters known up to now have a Venturi tube built into the liquid line, which is provided with branch lines at the points with the largest and smallest cross-sections, which are connected to the inlet and outlet side of a dial gauge, according to this the pressure difference created by the connection of the branch lines at the named points of the Venturi tube.
The present invention relates to a partial flow meter with an inserted dial gauge, which has significant advantages over the Venturi tube flow meter, such. B. that of a larger measuring range and also significant ease of assembly.
According to the invention, this partial flow meter is characterized in that it has a pipe section which protrudes into the flow space of a liquid line part and reduces the flow cross-section of the latter, an inlet opening at the point where the cross-section reduction caused by this pipe section is smallest in the liquid line part and there, where it is greatest, has an outlet opening for a fraction of the flow rate, which openings are separated from one another in terms of flow by a separating means provided in the pipe section and completed by the dial gauge, so that the amount of liquid flowing through this pipe section is also caused to close the dial gauge for the purpose of starting the same flow through.
Three exemplary embodiments of the subject matter of the invention are illustrated in the drawing.
1 is a vertical section through a partial flow meter according to the first embodiment which is installed in an intermediate connection piece of a liquid line;
Figures 2 and 3 are sections along lines II-II and 111-111 in Figure 1;
4 is a vertical section through a partial flow meter according to the second embodiment provided with an installation nozzle;
Fig. 5 is a cross-section along the line V-V in Fig. 4, and
6 is a vertical section through a partial flow meter according to the third embodiment, with two connecting pieces, the axes of which are perpendicular to one another.
The partial flow meter according to FIGS. 1, 2 and 3 is installed in an intermediate connector 10 of a line through which the liquid flows, the amount of which is to be measured. This intermediate connector 10 has a lateral opening provided with an annular seal 10a, through which a pipe-shaped insert pipe section 11 of the liquid meter is pushed transversely through the connector 10. This pipe section 11 lies with its inserted end, which is closed, in a recess of the respective reinforced wall part of the intermediate connector 10 diametrically opposite the insertion opening of the connector and is secured in its installation position by means of a screw 12 penetrating this wall part.
The insert pipe section 11 protruding into the flow of current in the liquid line results in a reduction in the flow cross-section of the connector 10.
The pipe section 11 is at the points that correspond to the smallest and the largest cross-sectional reduction in connection 10 caused by this pipe section, with a slot-shaped inlet opening 13 lying in the vertical center plane of the pipe section, as well as with two lateral, symmetrical to the said center plane again provided slot-shaped outlet openings 14, which in cross section are directed obliquely outwards in the sense of the flow course. Immediately below these outlet openings 14, a horizontal partition 11b is provided in the pipe socket 11, which extends up to the cylindrical wall of the head part 11a of the insert pipe section 11.
This partition 11b has an opening concentric to the axis of the head part of the pipe section 11, into which the lower part of the housing of a known type of water meter, denoted in its entirety by 15 and inserted in this head part, engages. 16 is a cover screwed onto the head part 11a of the insert pipe section, with a transparent disk through which the water meter can be read. The housing of the water meter used is provided with two rows of holes 17 and 18 arranged in a ring, one of which is a ring of holes above and the other below the partition 11b.
Through this partition and the water meter reaching into its opening with its lower housing part, the space of the pipe section 11, 11 a is divided into a lower and an upper channel space. A sieve 11c is provided in the lower channel space to prevent contamination of the water meter. The pushed-in end of the pipe section 11 is open in the area of the lower duct space in order to enable easy cleaning.
During operation of the partial flow meter described above, a fraction of the liquid flows into the inlet slot 13, which is therefore located at the point of the smallest cross-sectional reduction of the connector 10. This is where the flow velocity is lowest and consequently the liquid pressure is highest. Conversely, the outlet slots 14 are located at points where the flow rate is greatest and the liquid pressure is smallest.
By virtue of this pressure difference between the inlet opening 13 on the one hand and the outlet openings 14 on the other hand, the amount of liquid reaching the inlet opening 13, which is proportional to the total flow rate, is caused to flow through the lower and the upper channel space of the pipe section 11 and on its through the inlet and outlet holes 17 and 18 of the dial gauge 15 leading flow path to act on the impeller 1 5a of the latter and thereby set it in rotation. The proportional flow rate, the ratio of which to the total flow rate can be determined experimentally, can therefore be read on the dial gauge 15.
This proportional flow rate can also be regulated by yourself. For this purpose, an externally accessible stud 19 is used which, depending on its position, covers a more or less large section of the slot-shaped inlet opening 13 with its pin part.
In the embodiment according to FIGS. 4 and 5, the intermediate stub 21 and the pipe section 22, which is closed at one end and in which the dial gauge 25 is accommodated, form a single piece. In contrast to the flow meter according to FIGS. 1-3, this pipe section is also arranged on one side in such a way that only one point with a reduced flow cross section is provided in the intermediate piece 21. At this point, a slot-shaped outlet opening 23, directed obliquely in the direction of flow, is provided in the pipe section 22, which corresponds to a slot-shaped inlet opening 24 at the point of the pipe section 22 where the flow cross-section of the intermediate connector 21 is undiminished. Between these two openings 23 and 24, an inner annular flange 22a is provided in the pipe socket 22, which forms a seat for the dial gauge 25 inserted into this pipe section 22.
In the lower housing part of the dial gauge 25 there are again inlet and outlet openings 26 and 27, of which the former are below and the latter above the annular flange 22a. The space of the pipe socket 22 is divided by this annular flange and the dial gauge 25 inserted therein, similar to the first embodiment. During operation, as a result of the pressure difference between the inlet and outlet openings 24 and 23, the partial quantity of the liquid reaching the pipe socket 22 is again caused to flow through the lower housing part of the dial gauge on its flow path and thereby the impeller of the latter, as already mentioned above mentioned to put into circulation.
In the exemplary embodiment according to FIG. 6, two connecting pieces 31 and 32 are provided which are arranged perpendicular to one another and which together form one piece.
The pipe section 33, which in turn has an inner, a seat for the latter forming ring flange 33a for receiving the dial gauge, lies coaxially to the connector 31 and is in this through a correspondingly arranged opening in the wall of the other connector with its front, dome-shaped end part Connector 31 pushed in. This pipe section 33 also protrudes into the current flow and is provided with an opening 34 at the point with the smallest cross-sectional reduction of the connector 31 and with an outlet opening 35 each at the two lateral points with the largest cross-sectional reduction. The mode of operation is the same as in the exemplary embodiment according to FIGS. 4 and 5.