DD204996A1

DD204996A1 - FLOW METER FOR MEASURING PREFERABLY SMALL VOLUME PROBES

Info

Publication number: DD204996A1
Application number: DD82239171A
Authority: DD
Inventors: Elemer Pap; Guenter Taeuber
Original assignee: Univ Magdeburg Tech
Priority date: 1982-04-21
Filing date: 1982-04-21
Publication date: 1983-12-14

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Durchflussmessgeraet zur Messung vorzugsweiser kleiner Volumenstroeme von stroemenden Medien, insbesondere Fluessigkeiten, beispielsweise Kraftstoffe,Oele, bei dem ein in einem Gehaeuse drehbar angeordnetes Laufrad durch die Stroemungskraft in Drehung versetzt und die in einer bestimmten Zeit gemessene Anzahl der Umdrehungen als Mass fuer das in dieser Zeit durchstroemte Volumen zugrundegelegt wird. Ziel der Erfindung ist ein Durchflussmessgeraet das bei erweitertem Anwendungsgebiet und erhoehter Lebensdauer einen geringeren Herstellungsaufwand erfordert. Hierzu sollen bei Betrieb die Fluessigkeitsreibung sowie die Axialkraefte und Kippmomente vermindert werden. Die Gestaltung soll mit einfachen Werkzeugen eine Massenfertigung beispielsweise im Druck- oder Spritzgussverfahren ermoeglichen. Erfindungsgemaess wird dies dadurch erreicht, dass das Laufrad des Durchflussmessgeraetes als radialdurchstroemtes Turbinenlaufrad, beispielsweise als Zentripetalturbinenlaufrad oder als Zentrifugalturbinenlaufrad, ausgebildet ist, das ueber in dem Gehaeuse angeordnete Kanaele an einer oder mehreren Stellen teilbeaufschlagbar ist.The invention relates to a flowmeter for measuring vorzugsweiser small Volumenstroeme of flowing media, in particular liquids, such as fuels, oils, in which a rotatably mounted in a housing impeller rotated by the Stroemungskraft in rotation and measured in a certain time number of revolutions as a measure of the volume used during this time is taken as the basis. The aim of the invention is a flow meter that requires less production effort with a wider field of application and an increased service life. For this purpose, the liquid friction and the axial forces and tilting moments should be reduced during operation. The design is to make it possible with simple tools mass production, for example in the printing or injection molding process. According to the invention this is achieved in that the impeller of the flow meter is designed as a radially perfused turbine runner, for example as Zentripetalturbinenlaufrad or Zentrifugalturbinenlaufrad, which is teilbeaufschlagbar in one of the channels arranged in the housing at one or more locations.

Description

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Titel der ErfindungTitle of the invention

Durchflußmeßgerät zur Messung vorzugsweise kleiner Volumen-StrömeFlowmeter for measuring preferably small volume flows

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Durchflußmeßgerät zur Messung vorzugsweise kleiner Volumenströme von strömenden Medien, insbesondere Flüssigkeiten, beispielsweise Kraftstoffe, Öle, bei dem ein in einem Gehäuse drehbar angeordnetes, teilbeaufschlagtes Laufrad durch die Strömungskraft in Drehung versetzt und die in einer bestimmten Zeit gemessene Anzahl der Umdrehungen als Maß für das in dieser Zeit durchströmte Volumen zugrunde gelegt wird.The invention relates to a flowmeter for measuring preferably small volume flows of flowing media, in particular liquids, such as fuels, oils, in which a rotatably mounted in a housing, teilbeaufschlagtes impeller rotated by the flow force in rotation and measured in a certain time number of revolutions as Measure of the volume flowed through during this time.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Zur Messung vorzugsweise kleiner Volumenströme sind Turbinendurchflußmeßgeräte bekannt, bei denen ein in einem Gehäuse drehbar gelagertes, axialdurchströmtes Laufrad vorgesehen ist, das über in dem Gehäuse angeordnete Kanäle an einer oder mehreren Stellen teilbeaufschlagbar ist (DD-PS 152 624). Diese Ausführung hat den Nachteil, daß durch die Anordnung der axialdurchströmten Schaufeln am Umfang des Schaufelrades bei Betrieb beiderseits des Schaufelkranzes eine erhöhte Flüssigkeitsreibung auftritt, Hierdurch wird die Funktionstüchtigkeit des Turbinendurchflußiaeßgerätes und die Linearität seiner Kennlinie in denTurbine flow meters are known for measuring preferably small volume flows, in which a rotatably mounted in a housing, axially flowed impeller is provided, which is teilbeaufschlagbar via arranged in the housing channels at one or more locations (DD-PS 152 624). This embodiment has the disadvantage that due to the arrangement of the axially flow-through blades on the circumference of the blade wheel when operating on both sides of the blade ring increased fluid friction occurs, Thus, the functionality of Turbinendurchflußiaeßgerätes and the linearity of its characteristic in the

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unteren Meßbereichen beeinträchtigt. Weiterhin treten durch die axiale Durchströmung Axialkräfte und Kippmomente auf, die von der Lagerung des Laufrades aufgenommen werden müssen. Die hierdurch auftretende Reibung führt zu einem frühzeitigen Verschleiß der Lagerung. Schließlich ist auf Grund der konstruktiven Gestaltung des mit Schaufeln versehenen Laufrades die für große Stückzahlen wünschenswerte Fertigung im Druck- oder Spritzgußverfahren nicht bzw. nur mit komplizierten Werkzeugen durchführbar und daher verhältnismäßig aufwendig.affected lower ranges. Furthermore, due to the axial flow, axial forces and tilting moments occur, which must be absorbed by the bearing of the impeller. The resulting friction leads to premature wear of the bearing. Finally, due to the structural design of the impeller provided with blades which are desirable for large numbers of production in the printing or injection molding process or only with complicated tools feasible and therefore relatively expensive.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, ein Durchflußmeßgerät für die Messung vorzugsweise kleiner Volumenströme zu schaffen, bei dem gegenüber dem beschriebenen Durchflußmeßgerät bei erweitertem Anwendungsgebiet die Lebensdauer der Lagerung des Laufrades erhöht und der Herstellungsaufwand für das Laufrad und das Gehäuse gesenkt wird.The aim of the invention is to provide a flowmeter for measuring preferably small volume flows, in which compared to the flowmeter described in an extended field of application increases the life of the bearing of the impeller and the manufacturing cost of the impeller and the housing is lowered.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Durchflußmeßgerät zu entwickeln, das bei Betrieb eine verringerte Flüssigkeitsreibung zwischen dem Laufrad und Gehäuse sowie eine geringere Beanspruchung der Laufradlagerung aufweist. Der Meßbereich soll ohne Beeinträchtigung der Qualität der Meßergebnisse erweitert werden. Das Laufrad und das Gehäuse sollen so gestaltet sein, daß mit verhältnismäßig einfachen Werkzeugen die Herstellung im Druck- oder Spritzgußverfahren möglich ist.The invention has for its object to develop a flowmeter, which has a reduced fluid friction between the impeller and housing and a lower stress on the wheel bearing during operation. The measuring range should be extended without affecting the quality of the measurement results. The impeller and the housing should be designed so that with relatively simple tools, the production in the printing or injection molding process is possible.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Laufrad des Durchflußmeßgerätes als radialdurchströmtes Turbinenlaufrad ausgebildet ist, das über in dem Gehäuse angeordnete Kanäle an einer oder mehreren Stellen teilbe-According to the invention the object is achieved in that the impeller of the flow meter is formed as a radially flowed turbine runner, which partially via channels arranged in the housing in one or more places.

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auf schlagbar ist·is beatable on ·

Das teilbeaufschlagte Laufrad kann als Zentripetalturbinenlaufrad ausgebildet sein.The teilbeaufschlagte impeller may be formed as Zentripetalturbinenlaufrad.

Ebenso ist es möglich, das Laufrad als teilbeaufschlagtes Zentrifugalturbinenlaufrad auszubilden.It is also possible to design the impeller as teilbeaufschlagtes centrifugal turbine wheel.

Die besonderen Vorteile der Erfindung liegen darin, daß die Turbinenschaufeln auf einer Seite der Tragscheibe angeordnet sind und die andere Seite der Tragscheibe glatt ist, wodurch die Flüssigkeitsreibung zwischen dem Gehäuse und der schaufellosen Seite der Tragscheibe verhältnismäßig klein ist. Außerdem treten durch die zentripetale bzw. zentrifugale Durchströmung des Laufrades keine Strömungskräfte in axialer Richtung auf, wodurch die Beanspruchung der Laufradlagerung sehr gering ist. Darüber hinaus ermöglicht die erfindungsgemäße Anordnung der Turbinenschaufeln auf der Tragscheibe eine günstige Anordnung der Trennflächen für die Gußformen zur Herstellung des Turbinenlaufrades und des Gehäuses im Druck- oder Spritzgußverfahren· Hierdurch sind die Gußformen verhältnismäßig einfach, d.h· mit verhältnismäßig geringem Aufwand herzustellen.The particular advantages of the invention are that the turbine blades are arranged on one side of the support disk and the other side of the support disk is smooth, whereby the liquid friction between the housing and the blade-less side of the support disk is relatively small. In addition, due to the centripetal or centrifugal flow through the impeller no flow forces in the axial direction, whereby the stress of the wheel bearing is very low. In addition, the inventive arrangement of the turbine blades on the support plate allows a favorable arrangement of the parting surfaces for the molds for the production of the turbine runner and the housing in the printing or injection molding process · As a result, the molds are relatively simple, ie produce with relatively little effort.

Ausführungsbeispieleembodiments

Nachstehend soll die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnimg zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to two exemplary embodiments. In the accompanying Zeichnimg show:

Pig. 1: einen Schnitt durch das erfindungsgemäße Durchfluß meßgerät mit zentripetal durchströmtem Laufrad nach der Linie A-A der Pig. 2,Pig. 1: a section through the flow meter according to the invention with Zentripetal durchströmtem impeller according to the line A-A of Pig. 2,

Pig· 2: einen Schnitt durch das erfindungsgemäße Durchfluß meßgerät mit zentripetal durchströmtem Laufrad nach der Linie B-B der Pig· 1,Pig · 2: a section through the flow meter according to the invention with centripetal through-flow impeller along the line B-B of Pig · 1,

pig· 3: einen Schnitt durch das e rf indang sgemäße Durchfluß meßgerät mit zentrifugal durchströmtem Laufrad nach der Linie C-C der Fig. 4,Pig. 3: a section through the flow measuring device according to the invention with centrifugally flow-through impeller along the line C-C of FIG. 4,

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Pig· 4: einen Schnitt durch das erfindungsgemäße Durchflußmeßgerät mit zentrifugal durchströmtem Laufrad nach der Linie D-D der Pig. 3.Pig. 4: A section through the flowmeter according to the invention with centrifugally flowed impeller along the line D-D of the pig. Third

Das Durchflußmeßgerät gem. Pig, 1 und Pig. 2 weist ein Gehäuse auf, das sich aus einem Gehäuseteil 1 und einem Gehäuseteil 2 zusammensetzt. In dem Gehäuse ist ein zentripetaldurchströmt es Laufrad 3 drehbar gelagert. Das Laufrad 3 besitzt eine Tragscheibe 4, an der seitlich Laufradschaufeln 5 angeordnet sind. In dem Gehäuseteil 1 ist für das Medium ein Zuflußkanal 6 und ein Abflußkanal 7 vorgesehen· Die Tragscheibe 4 weist Markierungen 8 auf, die zur Peststellung der Drehzahl von einer nicht gezeigten Abtastvorrichtung bei jeder Umdrehung des Laufrades abgetastet werden. Im Beispiel sind als Markierungen 8 Löcher vorgesehen, die von einer fotoelektrischen Einrichtung abgetastet werden, die in gegenüberliegenden Löchern 9, 10 des Gehäuses angeordnet ist.The flow meter acc. Pig, 1 and Pig. 2 has a housing which is composed of a housing part 1 and a housing part 2. In the housing is a centripetaldurchströmt it impeller 3 rotatably mounted. The impeller 3 has a support disk 4, on the side of impeller blades 5 are arranged. In the housing part 1, an inlet channel 6 and an outlet channel 7 is provided for the medium · The support plate 4 has markings 8, which are scanned for Peststellung the speed of a scanning device, not shown at each revolution of the impeller. In the example 8 holes are provided as markings, which are scanned by a photoelectric device, which is arranged in opposite holes 9, 10 of the housing.

Das strömungsfähige Medium wird den Laufradschaufeln 5 durch den Zuflußkanal 6 zugeführt. Das Medium strömt durch die von den Laufradschaufeln 5 begrenzten Schaufelkanäle radial von außen nach innen und wird über den Abflußkanal 7 abgeführt.The fluid medium is supplied to the impeller blades 5 through the inflow channel 6. The medium flows radially from outside to inside through the blade channels bounded by the impeller blades 5 and is discharged via the discharge channel 7.

In dem zweiten Ausführungsbeispiel gem. Pig· 3 und Pig· weist das Durchflußmeßgerät ein Gehäuse auf, das sich aus einem Gehäuseteil 11 und einem Gehäuseteil 12 zusammensetzt. In dem Gehäuse ist ein zentrifugaldurchströmtes Laufrad 13 drehbar gelagert· Das Laufrad 13 besitzt eine Tragscheibe 14, an der seitlich Laufradschaufeln 15 angeordnet sind. In dem Gehäuseteil 11 ist für das Medium ein Zuflußkanal 16 und ein Abflußkanal 17 vorgesehen. Die Tragscheibe 14 weist Merkierungen 18 auf, die zur Peststellung der Drehzahl von einer nicht gezeigten Abtastvorrichtung bei jeder Umdrehung des Laufrades abgetastet werden. Im Beispiel sind als Markierungen 18 Löcher vorge-In the second embodiment acc. Pig · 3 and Pig · has the flow meter on a housing, which is composed of a housing part 11 and a housing part 12. In the housing, a centrifugally flowed impeller 13 is rotatably supported · The impeller 13 has a support plate 14, on the side of impeller blades 15 are arranged. In the housing part 11, an inflow channel 16 and an outflow channel 17 is provided for the medium. The support plate 14 has markings 18, which are scanned for Peststellung the speed of a scanning device, not shown at each revolution of the impeller. In the example, 18 holes are used as markings.

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sehen, die von einer fotoelektrischen Einrichtung abgetastet werden, die in gegenüberliegenden Löchern 19; 20 des Gehäuses angeordnet ist.seen sensed by a photoelectric device placed in opposing holes 19; 20 of the housing is arranged.

Das strömungsfähige Medium wird den Laufradschaufeln 15 durch den Zuflußkanal 16 zugeführt· Das Medium strömt durch die von den Laufradschaufeln 15 begrenzten Schaufelkanäle radial von innen nach außen und wird über den Abflußkanal 17 abgeführt.The fluid medium is supplied to the impeller blades 15 through the inflow passage 16. The medium flows radially from the inside to the outside through the blade passages defined by the impeller vanes 15, and is discharged via the outflow passage 17.

Claims

239171 3 Inventions addressed

1 · Flowmeter for measuring preferably smaller
Volume flows of flowing media, in particular
Liquids in which one rotatable in a housing
arranged impeller by the flow force in rotation and the measured in a certain time number of revolutions as a measure of that in this time
flowed through volume is based, characterized in that the impeller is designed as a radially flowed turbine wheel, which in the housing over
arranged channels at one or more points teilbeauf is beatable ·

2. Flowmeter according to item 1, characterized in that the impeller (3) is designed as teilbeaufschlagtes Zentripetalturbinenlaufrad ·

3 · flowmeter according to item 1, characterized in that the impeller (13) is designed as a partially loaded centrifugal turbine impeller ·

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