CH648932A5

CH648932A5 - Messwertgeber zur bestimmung der durchflussmenge einer stroemenden fluessigkeit.

Info

Publication number: CH648932A5
Application number: CH906280A
Authority: CH
Inventors: Claudio Meisser; Hubert Lechner
Original assignee: Landis & Gyr Ag
Priority date: 1980-12-09
Filing date: 1980-12-09
Publication date: 1985-04-15
Also published as: DE3100777A1; DE3100777C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Messwertgeber zur « keit ausgesetzte Übertragungsflächen 14,15 von Messwand-

Bestimmung der Durchflussmenge einer strömenden Flüssig- lern 16,17 weisen je einen Abstand E von der Stirnseite der keit durch Messung der mittleren Durchflussgeschwindigkeit Enden 8 und 9 des Messrohres 7 auf. Die Abstände E sind so derselben mit Hilfe von Ultraschall-Signalen der im ersten gewählt, dass sich für den Durchfluss der Flüssigkeit einer-

Patentanspruch angeführten Gattung. seits zwei möglichst grosse Durchflussquerschnitte an den

Zur Bestimmung der Durchflussmenge einer Flüssigkeit 50 Stirnflächen des Messrohres 7 ergeben, andererseits ist für die durch ein Rohrsystem ist es bekannt, Ultraschall-Impulse Genauigkeit der Messung von Laufzeiten von durch die durch die strömende Flüssigkeit zu senden, um aus der Lauf- Messwandler ausgesandten und empfangenen Ultraschallzeit der Impulse auf die mittlere Fliessgeschwindigkeit und so- Impulsen erwünscht, die Abstände E möglichst klein zu hal-

mit auf die Durchflussmenge schliessen zu können. Dabei er- ten. Zufriedenstellende Ergebnisse liegen dann vor, wenn die wies sich die Messung der Laufzeiten der Impulse längs eines 55 Abstände E annähernd die Hälfte des Innendurchmessers des von der Flüssigkeit durchflossenen Rohrstückes am zweck- Messrohres 7 betragen.

mässigsten.

Die Fig. 2 zeigt in einer ähnlichen Weise wie die Fig. 1 ein

Bei bekannten Messwertgebern dieser Art hängt die auf- erstes Ausführungsbeispiel des Messwertgebers, wobei die grund der Laufzeit der Ultraschall-Impulse bestimmte 60 gleichen Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Der

Durchflussgeschwindigkeit unter anderem von den Strö- Unterschied zur Konstruktion gemäss Fig. 1 liegt darin, dass mungsprofilen ab, die sich im Rohr bilden und sich zum Bei- die Enden 8,9 des Messrohres 7 in einem geringeren Abstand spiel in Funktion der Durchflussrichtung und Temperatur E zu den Übertragungsflächen 14 und 15 der Messwandler 16

ändern. Diese Änderung der Strömungsprofile hat dann zur und 17 liegen können und mit Offnungen 18 versehen sind,

Folge, dass die Bestimmung der mittleren Durchflussge- 65 durch welche ein Teil der strömenden Flüssigkeit in das Mess-

schwindigkeit und somit der Durchflussmenge mit Messfeh- röhr 7 eindringt und es auch verlässt. Dadurch entsteht im lern behaftet ist. Messrohr 7 ein definiertes Turbulenzprofil, das eine bessere

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die erwähnten Bestimmung der mittleren Geschwindigkeit mit bedeutend

kleinerem Fehler ermöglicht. Die Öffnungen 18 können ringförmig in einer oder in mehreren Reihen angeordnet sein.

Weitere Ausführungsbeispiele der Anordnung zur Beeinflussung der Strömungsprofile im Messrohr 7 sind in den Figuren 3 bis 5 dargestellt. Bei der Lösung nach der Fig. 3 sind die Enden 8, 9 des Messrohres 7 mit Schlitzen 19, bei der Lösung gemäss der Fig. 4 mit an der Aussenwand des Messrohres 7 angeordneten vorzugsweise aufsteckbaren Teilen 20, wie z.B. Zapfen und dgl. versehen. Die Fig. 5 zeigt eine vierte Ausführung, die aus einem Steg 21 im Messrohr 7 besteht. Es können aber auch mehrere Stege 21 im Messrohr 7 vorgesehen werden. Der bzw. die Stege 21 können durch eine bzw. mehrere Trennwände oder durch Speichen gebildet sein.

Auch in diesen Fällen entsteht bei Durchfluss der Flüssigkeit durch das Messrohr 7 ein definiertes Turbulenzprofil, welches dazu beiträgt, dass der Fehler bei der Bestimmung der Durchflussgeschwindigkeit vernachlässigbar klein wird.

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Alle beschriebenen Anordnungen beeinflussen die sich im Messrohr während des Durchflusses der Flüssigkeit bildenden Strömungsprofile derart, dass die mittlere Geschwindigkeit der Flüssigkeit mit Hilfe der Ultraschall-Signale besser 5 als bisher gemittelt werden kann, was die Genauigkeit der Messung erhöht. Dabei bleibt die Änderung der Durchflussrichtung des durch das Messrohr 7 strömenden Mediums ohne Einfluss auf die Messgenauigkeit, so dass ein solcher Messwertgeber in beiden Richtungen betrieben werden kann. Der 10 gegenüber der bekannten Anordnung nach der Fig. 1 verringerte Abstand E zwischen den Stirnseiten des Messrohres 8,9 und den Übertragungsflächen 14,15 der Messwandler 16,17 trägt im Zusammenwirken mit den beschriebenen Massnahmen nun ebenfalls zur Erhöhung der Messgenauigkeit bei.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

648 932 2 PATENTANSPRÜCHE Messfehler bei den angeführten Messwertgebern auf ein zu-

1. Messwertgeber für die Bestimmung der Durchfluss- lässiges Minimum herabzusetzen.

menge einer durch ein Rohrsystem strömenden Flüssigkeit Die gestellte Aufgabe ist durch die Merkmale des ersten durch Messung der mittleren Durchflussgeschwindigkeit mit Patentanspruches gelöst.

Hilfe von Ultraschall-Signalen, ausgestattet mit als grossge- 5 Durch die erfindungsgemässe Lösung werden die Strö-räumige Verteilerkammern ausgebildeten und mit einem mungsprofile der durch das Messrohr fliessenden Flüssigkeit Messrohr versehenen Anschlussköpfen für einen Zu- und Ab- so beeinflusst, dass die Durchflussgeschwindigkeit derselben fluss der Flüssigkeit und mit gegenüber den beiden Enden des besser als bisher gemittelt und somit die Messfehler auf ein Messrohres in den Anschlussköpfen angeordneten, mit der vernachlässigbares Minimum herabgesetzt werden können. Flüssigkeit in unmittelbarer Berührung stehenden Mess- 10 Ausführungsbeispiele des erfmdungsgemässen Messwertwandlern, dadurch gekennzeichnet, dass das Messrohr (7) mit gebers werden nachstehend anhand der Zeichnungsfiguren einer Anordnung versehen ist, die die Strömungsprofile der näher erläutert.

durch das Messrohr (7) strömenden Flüssigkeit so beeinflusst, Es zeigen:

dass der Messfehler bei der Bestimmung der mittleren Strö- Fig. 1 einen bekannten Messwertgeber im Schnitt,

mungsgeschwindigkeit herabgesetzt ist. 15 Fig. 2 eine erste Ausführung des Messwertgebers gemäss

2. Messwertgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- der Erfindung im Schnitt,

net, dass die Anordnung derart ausgebildet ist, dass die durch Fig. 3,4 und 5 einen Teil des Messrohres im Schnitt, einen das Messrohr (7) strömende Flüssigkeit ein definiertes Turbu- Teil des Messrohres in der Draufsicht und einen Querschnitt lenzprofil aufweist. durch das Messrohr

3. Messwertgeber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- 20 Gemäss der Fig. 1 besteht die Messstrecke des im Schnitt kennzeichnet, dass die Anordnung zur Beeinflussung der gezeigten Messwertgebers aus zwei Anschlussköpfen 1 und 2 Strömungsprofile durch an den Enden (8,9) in der Wand des mit zwei grossräumige Hohlkörper bildenden Verteilerkam-Messrohres (7) vorgesehene Öffnungen (18) gebildet ist. mern 3 und 4 mit aneinander liegenden Trennwänden 5 und

4. Messwertgeber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- 6, welche die beiden Verteilerkammern 3 und 4 miteinander kennzeichnet, dass die Anordnung zur Beeinflussung der 25 fest verbinden.

Strömungsprofile durch an den Enden (8,9) in der Wand des Ein Messrohr 7 durchdringt die Trennwände 5,6 und liegt

Messrohres (7) vorgesehenen Schlitze (19) gebildet ist. mit den Enden 8 bzw. 9 so weit im Innern der Verteilerkam-

5. Messwertgeber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- mern 3,4, dass diese die Enden 8 und 9 des Messrohres 7 auf kennzeichnet, dass die Anordnung zur Beeinflussung der einer Länge allseitig umschliessen, die grösser ist als der lichte Strömungsprofile aus Teilen (20) besteht, die an den Enden 30 Durchmesser des Messrohres 7.

6. Messwertgeber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich- für einen durch einen Pfeil bezeichneten Zufluss 11 der Flüs-net, dass die Teile (20) aus Zapfen bestehen. sigkeit in die Verteilerkammer 3 und der andere Anschluss-

7. Messwertgeber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- köpf 2 einen weiteren Anschlussnippel 12 für einen ebenfalls kennzeichnet, dass die Anordnung zur Beeinflussung der 35 durch einen Pfeü bezeichneten Abfluss 13 der Flüssigkeit aus Strömungsprofile mindestens aus einem im Innern des Mess- der Verteilerkammer 4 auf. Diese Anschlussnippel 10 und 12 rohres (7) angeordneten Steg (21) besteht. liegen vorteilhaft in einer gemeinsamen Achse mit einem

8. Messwertgeber nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich- Stirnseitenabstand A, welcher einem Normabstand für den net, dass der bzw. die Stege (21) durch Speichen gebildet sind. Einbau von Wasserzählern in die Wasserleitung entspricht.

(8,9) an der Aussenwand des Messrohres (7) vorgesehen sind. Der erste Anschlusskopf 1 weist einen Anschlussnippel 10

9. Messwertgeber nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich- 40 Die zu messende Flüssigkeit durchströmt vom Zufluss 11 net, dass der bzw. die Stege (21) aus Trennwänden bestehen. her die erste Verteilerkammer 3, dringt an der einen Stirnseite des Endes 8 in das Messrohr 7 ein, verlässt dieses an seinem anderen Ende 9, durchströmt die zweite VerteÜerkammer 4

und gelangt zum Abfluss 13. Direkt der strömenden Flüssig-