DD261425B5

DD261425B5 - FLOW SENSOR

Info

Publication number: DD261425B5
Application number: DD30324787A
Authority: DD
Inventors: Stefan Dipl-Ing Dr-Ing Hein; Uwe Dipl-Ing Ringler; Volker Dipl-Ing Seifert; Stephan Dipl-Ing Kietz; Horst Dipl-Ing Uhlig; Alfred Dipl-Ing Lotze
Original assignee: Freiberg Bergakademie; Tech Uni; Orsta Hydraulik Ag Leipzig
Priority date: 1987-05-28
Filing date: 1987-05-28
Publication date: 1993-12-02
Also published as: DD261425A1

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen Volumenstromgeber nach dem Verdrängerprinzip und dient insbesondere der instationären Messung variabler Volumenströme von gasförmigen und flüssigen Fluiden für die Anwendung in großen Volumenstrom- und Druckbereichen.The invention relates to a volumetric flow meter according to the displacement principle and is used in particular for transient measurement of variable volume flows of gaseous and liquid fluids for use in large volume flow and pressure ranges.

Characteristic of the known state of the art

Für die Messung von Volumenströmen nach dem Verdrängerprinzip sind verschiedene Lösungen bekannt. In F.W. Rosteck: Lecks auf der Spur, Fluid, Juli 1984, S. 22 ff. wird ein Leckage-Meßgerät beschrieben, das nach dem Verdrängerprinzip mit einem Kolben in einem Meßzylinder arbeitet. Die Bewegung des Kolbens wird durch einen Federstahldraht mit geringem Durchmesser auf einen Inkrementalgeber übertragen. Alle beweglichen Teile sind durch elastische Dichtungen abgedichtet. Über Anschlüsse für den Fluidein- bzw. -austritt ist der Meßzylinder mit dem Prüfling verbunden. Der Kolben wird auf einer Seite mit dem Meßdruck beaufschlagt. Bei auftretenden Leckagen am Prüfling (Volumenströmen) wird der Kolben im Meßzylinder bewegt, wobei der Kolbenweg über den Inkrementalgeber eine proportionale Impulszahl erzeugt und die Kolbengeschwindigkeit der Ausgangsfrequenz proportional ist. Die beschriebene Lösung hat den Nachteil, daß die verhältnismäßig große und trage Masse des Verdrängerkörpers, d.h. des Kolbens, und die Reibung des Kolbens instationäre Volumenstrommessungen nur bei sehr geringen Frequenzen zuläßt. Des weiteren treten vor allem bei hohen Drücken äußere Leckagen auf, so daß kleine Volumenströme bei hohen Drücken nicht meßbar sind. Kleine Volumenströme lassen sich auch wegen der relativ großen Reibung des Kolbens innerhalb des Meßzylinders und des Meßwertübertragungssystems ohne stick-slip-Effekt statisch nur ungenau und instationär überhaupt nicht messen. Darüber hinaus sind für verschiedene Volumenstrom- und Druckbereiche unterschiedliche Auslegungen von Meßzylinder und Kolben erforderlich.Various solutions are known for the measurement of volume flows according to the displacement principle. In F.W. Rosteck: Leaks on the track, Fluid, July 1984, p 22 et seq., A leakage meter is described, which operates according to the displacement principle with a piston in a measuring cylinder. The movement of the piston is transmitted to an incremental encoder by a small diameter spring steel wire. All moving parts are sealed by elastic seals. About connections for the fluid inlet and outlet of the measuring cylinder is connected to the DUT. The piston is acted upon on one side with the measuring pressure. If leaks occur on the test specimen (volume flows), the piston is moved in the measuring cylinder, whereby the piston stroke generates a proportional number of pulses via the incremental encoder and the piston speed is proportional to the output frequency. The solution described has the disadvantage that the relatively large and inert mass of the displacement body, i. of the piston, and the friction of the piston allows transient volumetric flow measurements only at very low frequencies. Furthermore, external leaks occur, especially at high pressures, so that small volume flows can not be measured at high pressures. Small volume flows can be due to the relatively large friction of the piston within the measuring cylinder and the Meßwertübertragungssystems without stick-slip effect statically inaccurate and unsteady measure at all. In addition, different designs of measuring cylinder and piston are required for different volume flow and pressure ranges.

Gemäß DE-OS 1473208 ist ein Durchflußmesser bekannt, wobei sich in einem Hohlzylinder ein frei verschiebbarer Kolben befindet, welcher vorzugsweise durch ein Mehrwegeventil wahlweise auf einer Stirnseite mit dem zu messenden Medium beaufschlagt wird. An der Mantelfläche des Hohlzylinders sind Geber angeordnet, durch welche dann, wenn der Kolben an ihnen vorbeibewegt wird, ein Kurzzeitmesser ein- und ausgeschaltet wird. Aus der Zeit, der Querschnittsfläche des Kolbens und aus dem Abstand zweier, den Zeitmesser schaltender Geber, wird der Durchfluß rechnerisch ermittelt. Nachteilig bei diesem Durchflußmesser ist, daß nur im höheren Druckbereich eine genaue Volumenstrommessung möglich ist. Eine instationäre Messung ist bestenfalls bei niedrigen Frequenzen möglich.According to DE-OS 1473208 a flow meter is known, wherein in a hollow cylinder is a freely displaceable piston, which is preferably acted upon by a multi-way valve either on one end side with the medium to be measured. On the lateral surface of the hollow cylinder encoders are arranged, through which, when the piston is moved past them, a timer is turned on and off. From the time, the cross-sectional area of the piston and the distance between two, the timer switching donor, the flow is calculated. A disadvantage of this flow meter is that only in the higher pressure range, an accurate volume flow measurement is possible. A transient measurement is possible at best at low frequencies.

In der DE 2438091 ist ein Durchflußmesser nach dem Schwebekörperprinzip beschrieben. Bei diesem Durchflußmesser ist der Schwimmkörper als Teller ausgebildet, der durch eine Lochscheibe strömungsdynamisch stabilisiert wird. Nachteile dieses Durchflußmessers sind, daß er die Bestimmung sich schnell ändernder absoluter Werte des Volumenstromes nicht zuläßt. Der Durchflußmesser arbeitet nach dem Strömungsprinzip, so daß die Messungen nicht wie beim Verdrängerprinzip zähigkeitsunabhängig sind.In DE 2438091 a flow meter according to the float principle is described. In this flow meter, the float is designed as a plate, which is fluidically stabilized by a perforated disc. Disadvantages of this flow meter are that it does not allow the determination of rapidly changing absolute values of the volume flow. The flowmeter works on the flow principle, so that the measurements are not zähigkeitsunabhängig as in Verdrängerprinzip.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Aussagen insbesondere zum instationären Verhalten hydraulischer oder pneumatischer Systeme mit einfachen Mitteln wesentlich zu verbessern.The aim of the invention is to improve the statements in particular to the transient behavior of hydraulic or pneumatic systems with simple means substantially.

-2- 261425 Darlegung des Wesens der Erfindung-2- 261425 Presentation of the Essence of the Invention

Die technische Aufgabe der Erfindung ist es, einen Volumenstromgeber nach dem Verdrängerprinzip, insbesondere für die instationäre Messung der Volumenströme von gasförmigen oder flüssigen Fluiden für die Anwendung in großen Volumenstrom- und Druckbereichen zu entwickeln, der die Bestimmung sich schnell ändernder absoluter Werte des Volumenstromes mit großer Genauigkeit zuläßt. Bei sehr kleinen Volumenströmen sollen stick-slip-Effekte ausgeschlossen werden.The technical object of the invention is to develop a volumetric flow meter according to the displacement principle, in particular for transient measurement of the volume flows of gaseous or liquid fluids for use in large volume flow and pressure ranges, the determination of rapidly changing absolute values of the volume flow with large Accuracy allows. For very small volume flows stick-slip effects should be excluded.

Erfindungsgemäß wird die technische Aufgabe dadurch gelöst, daß der Volumenstromgeber, der aus einem bekannten Meßzylinder mit Kolben, berührungslosen Wegmeßsystemen und Anschlüssen für den Fluiddurchfluß besteht, über einen besonders ausgebildeten und geführten Kolben verfügt. Der Kolben weist bekanntermaßen die Form einer Scheibe auf, deren Außenmaß deutlich kleiner als das Innenmaß des Meßzylinders ist. An der Scheibe sind erfindungsgemäß beidseitig Führungsstücke angeordnet, deren Außenmaß deutlich kleiner als das Innenmaß der Führung ist. Durch diese deutlich unterschiedlichen Außen- und Innenmaße wird ein Makrospalt zwischen den jeweiligen Paarungen gebildet.According to the invention the technical object is achieved in that the volume flow sensor, which consists of a known measuring cylinder with piston, non-contact measuring systems and connections for the fluid flow, has a specially trained and guided piston. The piston is known to be in the form of a disc whose outer dimension is significantly smaller than the inner dimension of the measuring cylinder. On the disc guide pieces are arranged on both sides according to the invention, the outer dimension is significantly smaller than the inner dimension of the guide. These clearly different external and internal dimensions form a macro-gap between the respective pairings.

Die Scheibe ist erfindungsgemäß vorzugsweise dünnwandig ausgebildet und verfügt über ein Außenmaß, das größer gegenüber dem Hub der Scheibe ist. Außerdem ist die Verdrängerfläche der Scheibe wesentlich größer als die sich aus der Summe der Durchflußflächen in den Führungen und den Markospaltflächen zwischen den Führungen und Führungsstücken ergebende Gesamtdurchflußfläche.The disc is according to the invention preferably formed thin-walled and has an outer dimension which is larger than the stroke of the disc. In addition, the displacement surface of the disc is substantially larger than the Gesamtdurchflußfläche resulting from the sum of the flow areas in the guides and the Markospaltflächen between the guides and guide pieces.

Die Führungsstücke sind vorzugsweise hohl ausgebildet und verfügen über Öffnungen, über die das Fluid in den jeweiligen Verdrängungsraum strömen kann.The guide pieces are preferably hollow and have openings through which the fluid can flow into the respective displacement chamber.

Der gesamte Kolben, d. h. Scheibe und Führungsstücke, sind bevorzugt aus einem Material geringer Dichte gefertigt. Das Fluid tritt durch einen der Anschlüsse für den Fluiddurchfluß in den Meßzylinder ein, überströmt die Führungsstücke, wodurch durch die Makrospalte eine hydrostatische Tragwirkung des Kolbens hervorgerufen wird, die sowohl die Führungsstücke als auch die Scheibe innerhalb des Meßzylinders nahezu reibungslos zentrisch stabilisiert. Danach tritt das Fluid in den Verdrängungsraum ein und verdrängt die Scheibe. Auf Grund der Außenmaßgestaltung sowohl der Scheibe als auch der Führungsstücke und der extrem leichten Konstruktion des gesamten Kolbens wird der dynamische Druck vernachlässigbar klein, so daß eine instationäre Volumenstrommessung mit hoher Genauigkeit ermöglicht wird. Die Kolbenbewegung wird in bekannter Weise über übliche berührungslose Wegmeßsysteme, die an geeigneter Stelle am Meßzylinder angeordnet sind, erfaßt.The entire piston, d. H. Disc and guide pieces are preferably made of a material of low density. The fluid enters the measuring cylinder through one of the ports for fluid flow, overflows the guide pieces, causing a hydrostatic bearing action of the piston through the macro-gaps, which centrically stabilizes both the guide pieces and the disc within the measuring cylinder almost smoothly. Thereafter, the fluid enters the displacement chamber and displaces the disc. Due to the external dimensions of both the disc and the guide pieces and the extremely light construction of the entire piston, the dynamic pressure becomes negligibly small, thus allowing transient volumetric flow measurement with high accuracy. The piston movement is detected in a known manner via conventional non-contact position measuring systems, which are arranged at a suitable location on the measuring cylinder.

Die Dichtwirkung der Scheibe innerhalb des Meßzylinders bleibt erhalten, obwohl ein deutlicher Makrospalt zwischen Scheibe und Meßzylinder existiert. Stick-slip-Bewegungen werden durch die zentrierende Wirkung des hydrodynamischen Trageffektes auch bei geringsten Volumenströmen verhindert.The sealing effect of the disc within the measuring cylinder is maintained, although a clear macro-gap exists between the disc and the measuring cylinder. Stick-slip movements are prevented by the centering effect of the hydrodynamic carrying effect even at lowest volume flows.

Der erfindungsgemäße Volumenstromgeber zeichnet sich durch eine einfache Konstruktion aus und ermöglicht die instationäre Volumenstrommessung gasförmiger und flüssiger Fluide in einem großen Volumenstrom- und Druckbereich mit hoher Genauigkeit.The volumetric flow meter according to the invention is characterized by a simple construction and allows the transient volumetric flow measurement of gaseous and liquid fluids in a large volume flow and pressure range with high accuracy.

Aesführungsbeispiel

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Zur Verdeutlichung ist dazu in Figur 1 ein erfindungsgemäßer Volumenstromgeber dargestellt. Der Volumenstromgeber besteht aus einer Scheibe 3, die form- und kraftschlüssig mit den Führungsstücken 1 und 2 verbunden ist.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. For clarity, an inventive volume flow sensor is shown in Figure 1. The volume flow sensor consists of a disc 3, which is positively and non-positively connected to the guide pieces 1 and 2.

Die Teile 1,2,3 sind alle dünnwandig ausgeführt und bestehen aus Aluminium oder aus einem leichten, druckfesten Kunststoff.The parts 1,2,3 are all made thin-walled and made of aluminum or a lightweight, pressure-resistant plastic.

Damit ist das Gewicht des aus den Teilen 1,2,3 bestehenden und als Verdrängerwirkenden Meßkolbens minimiert. Erreicht die spezifische Dichte des Meßkolbens 1,2,3 den Wert des zu messenden Fluids, dann schwimmt er im Meßzylinder 8 und in den Führungen 19 und 20.Thus, the weight of consisting of the parts 1,2,3 and as a displacer volumetric flask is minimized. When the specific gravity of the measuring flask 1,2,3 reaches the value of the fluid to be measured, it floats in the measuring cylinder 8 and in the guides 19 and 20.

In Figur 1 ist der Meßkolben in Mittelstellung gezeichnet. Der Meßkolben 1,2,3 wird durch Führungen 19,20 in den Führungsstücken 1, 2 geführt. Die Führungen 19,20 sind in den Hülsen 4,5 befestigt.In Figure 1, the volumetric flask is drawn in the middle position. The volumetric flask 1,2,3 is guided by guides 19,20 in the guide pieces 1, 2. The guides 19,20 are mounted in the sleeves 4,5.

Die beiden Hülsen 4,5 werden beidseitig am Meßzylinder 8 befestigt, so daß die zwei Hubräume 11,12 entstehen, die von der Scheibe 3 voneinander getrennt werden.The two sleeves 4, 5 are fastened on both sides to the measuring cylinder 8, so that the two displacements 11, 12 are formed which are separated from one another by the disk 3.

Beide Hubräume 11,12 sind gegenüber der Umgebung vollständig abgedichtet. Die durch den Spalt zwischen dem Durchmesser der Scheibe 3 und dem Innendurchmesser des Meßzylinders 8 entstehende innere Undichtheit ist vernachlässigbar gering, da sich erfindungsgemäß zwischen den beiden Hubräumen 11,12 praktisch kein Druckunterschied aufbauen kann; denn die Beschleunigungsdrücke sind wegen der geringen Masse des Meßkolbens 1,2,3 und der großen Querschnittsfläche der Scheibe 3 gegenüber den durch die Bewegung des Meßkolbens auftretenden Reibungsdrücke vernachlässigbar. Außerdem sind die Absolutwerte der Reibungskräfte wegen der schwimmenden Lagerung der Führungsstücke 1,2 in den als Gleitlager ausgebildeten Führungen 19,20 extrem gering. Werden diese schon sehr geringen Reibkräfte auf die außerdem sehr große Fläche der Scheibe 3 bezogen, dann ergibt sich die oben erwähnte vernachlässigbar kleine Reibdruckdifferenz zwischen den beiden Hubräumen 11,12.Both displacements 11,12 are completely sealed from the environment. The resulting through the gap between the diameter of the disc 3 and the inner diameter of the measuring cylinder 8 inner leakage is negligible, since according to the invention can build up virtually no pressure difference between the two displacements 11,12; because the acceleration pressures are negligible because of the low mass of the measuring flask 1,2,3 and the large cross-sectional area of the disc 3 with respect to the occurring by the movement of the volumetric flask friction pressures. In addition, the absolute values of the frictional forces due to the floating support of the guide pieces 1,2 in the form of sliding bearings guides 19,20 extremely low. If these very low frictional forces are related to the very large area of the disc 3, then the abovementioned negligibly small friction pressure difference between the two displacements 11, 12 results.

Die jeweils gegenüber der Umgebung dicht abgeschlossene Zuleitung 23 und Ableitung 24 für den zu messenden Fluidstrom ist mit einem elektrohydraulischen Ventil 16 verbunden. Je nach Stellung des elektrohydraulischen Ventils 16 werden entweder die Zuflußleitung 23 mit dem Anschluß 6 oder mit dem Anschluß 7 und gleichzeitig entsprechend die Abflußleitung 24 mit dem Anschluß 7 oder mit dem Anschluß 6 verbunden. Der Fluidstrom setzt den Meßkolben 1,2,3 in die entsprechende Richtung in Bewegung.The each sealed against the environment supply line 23 and discharge line 24 for the measured fluid flow is connected to an electro-hydraulic valve 16. Depending on the position of the electrohydraulic valve 16, either the inflow line 23 to the terminal 6 or to the terminal 7 and at the same time corresponding to the drain line 24 to the terminal 7 or 6 connected to the terminal. The fluid flow sets the volumetric flask 1,2,3 in the appropriate direction in motion.

Die Führungsstücke 1,2 sind hohl ausgeführt und mit Öffnungen 17,18 versehen. Dadurch entsteht für den zu messenden Fluidstrom eine Verbindung zwischen den Anschlüssen 6,7 und den Hubräumen 11,12. Zur Verringerung von Reibungsverlusten und einer stick-slip-Bewegung wird der Durchflußquerschnitt dieser Verbindung noch durch Öffnungen 21,22 in den als Gleitlager ausgebildeten Führungen 19,20 und durch den zwischen den Führungsstücken 1,2 und den Führungen 19,20 gebildeten Makrospaltquerschnitt vergrößert.The guide pieces 1,2 are hollow and provided with openings 17,18. This creates a connection between the connections 6, 7 and the displacements 11, 12 for the fluid flow to be measured. To reduce friction losses and a stick-slip movement of the flow area of this compound is still increased through openings 21,22 in the slide bearings formed as guides 19,20 and by the formed between the guide pieces 1,2 and the guides 19,20 macro-gap cross-section.

Die hohlen Führungsstücke 1,2, die aus nichtmagnetischem Material bestehen, werden innen mit einer magnetisierbaren Eisenschicht 27,28 belegt.The hollow guide pieces 1,2, which consist of non-magnetic material, are internally covered with a magnetizable iron layer 27,28.

Damit läßt sich mit Hilfe von zwei Induktionsspulen 13 und 14 eine berührungslose und damit leckfreie elektronische Wegmessung der Führungsstücke 1,2 nach bekannten Schaltungen durchführen. Es sind aber auch elektronische berührungslose Wegmessungen nach anderen physikalischen Prinzipien möglich. Beim Meßvorgang muß sich der Meßkolben 1,2,3 zwischen den Totpunkten 25 und 26 periodisch hin und her bewegen.This can be done with the help of two induction coils 13 and 14, a non-contact and thus leak-free electronic displacement measurement of the guide pieces 1,2 according to known circuits. But there are also electronic non-contact way measurements according to other physical principles possible. During the measuring process, the volumetric flask 1, 2, 3 must periodically move back and forth between the dead centers 25 and 26.

Wird durch die Enden der Führungsstücke 1,2 der Totpunkt 25 oder 26 erreicht, dann schaltet der Schwellwertschalter 9 oder 10 über den Verstärker 29 oder 30 das elektrohydraulische Ventil 16 in die Schaltstellung 31 oder 32 um, so daß abwechselnd eine Richtungsumkehr der Bewegung der Führungsstücke 1,2 durch den Wechsel der durch den zu messenden Volumenstrom beaufschlagten Seite der Scheibe 3 erfolgt.If the dead center reaches 25 or 26 through the ends of the guide pieces 1,2, then the threshold switches 9 or 10 via the amplifier 29 or 30, the electro-hydraulic valve 16 in the switching position 31 or 32, so that alternately reversing the direction of movement of the guide pieces 1,2 takes place by changing the acted upon by the volume flow to be measured side of the disc 3.

Die Meßwerte des instationären Volumenstromes werden zwischen den Endstellungen 25 oder 26 erfaßt. Die kurze Phase der Richtungsumkehr in den Endstellungen 25 und 26 der Führungsstücke 1 und 2 wird dabei elektronisch aus dem Meßbereich ausgeblendet. Je nach Auflösungsvermögen der berührungslosen Wegmessung läßt sich erfindungsgemäß bis zu einer Frequenz von 500 Hz und darüber hinaus der instationäre Volumenstromverlauf messen, da der leichte aus den Führungsstücken 1,2 und der Scheibe 3 bestehende Meßkolben im Fluid gewissermaßen schwimmt und wegen seines geringen Gewichtes nahezu trägheitslos jede Volumenstromänderung durch eine Geschwindigkeitsänderung registriert. Die im Prinzip berührungslose hydrodynamische Lagerung zwischen der Scheibe 3 und dem Meßzylinder 8 sowie zwischen den Führungen 19 und 20 sowie zwischen den Führungsstücken 1 und 2 garantieren eine reine Fluidreibung. Daher ist die Reibung auch bei großen Geschwindigkeiten so klein, daß die Dynamik des Meßvorganges und damit die Meßbarkeit instationärer Volumenströme nicht gestört wird. Bei sehr kleinen Geschwindigkeiten des Meßkolbens 1,2,3 wird durch das große Verhältnis zwischen der Fläche der Scheibe 3 und dem Querschnitt im Makrospalt zwischen Führungsstück 1,2 und Führung 19,20 immer eine ausreichend große Fluidgeschwindigkeit in genanntem Spalt vorhanden sein, so daß keine Gefahr einer stick-slip-Bewegung besteht. Durch eine Anpassung der Größe der Öffnungen 17,18,21,22 an die geforderten Minimalgeschwindigkeiten kann die stick-slip-Bewegung bis zu kleinsten Volumenströmen verhindert werden.The measured values of the transient volumetric flow are detected between the end positions 25 or 26. The short phase of the direction reversal in the end positions 25 and 26 of the guide pieces 1 and 2 is thereby hidden electronically from the measuring range. Depending on the resolution of the non-contact displacement measurement can measure according to the invention to a frequency of 500 Hz and beyond the transient volume flow, since the light from the guide pieces 1,2 and the disc 3 existing volumetric fl uid in the fluid floats in a sense and almost inertia because of its low weight registers each change in volume flow by a change in speed. The principle non-contact hydrodynamic bearing between the disc 3 and the measuring cylinder 8 and between the guides 19 and 20 and between the guide pieces 1 and 2 guarantee a pure fluid friction. Therefore, the friction is so small even at high speeds that the dynamics of the measurement process and thus the measurability of unsteady volume flows is not disturbed. At very low speeds of the measuring flask 1,2,3 is due to the large ratio between the surface of the disc 3 and the cross section in the macro-gap between guide piece 1,2 and guide 19,20 always a sufficiently large fluid velocity in said gap be present, so that there is no risk of stick-slip movement. By adapting the size of the openings 17,18,21,22 to the required minimum speeds, the stick-slip movement can be prevented to the smallest volume flows.

Der beschriebene Volumenstromgeber ist fertigungstechnisch einfach herzustellen, da erfindungsgemäß Makrospalte zwischen den bewegten Teilen gefordert werden. Diese großen Spalte minimieren die Bewegungsreibung, wodurch bei der extrem leichten Bauweise des Meßkolbens 1,2,3 ein großer Volumenstrombereich von kleinsten Werten bis zu Werten von über 200 l/min fehlerfrei meßbar sind.The volumetric flow meter described is easy to manufacture in terms of production, since according to the invention macro gaps are required between the moving parts. These large gaps minimize the friction of movement, whereby the extremely light construction of the measuring flask 1,2,3 enables a large volume flow range from the smallest values up to values of over 200 l / min to be measured without error.

Die extrem geringen Beschleunigungs- und Reibungskräfte verhindern das Entstehen einer störenden Kraftdifferenz zwischen den beiden Hubräumen 11,12. Diese geringe Kraftdifferenz verursacht gepaart mit der großen Fläche der Scheibe 3 eine so geringe Druckdifferenz zwischen den Hubräumen 11,12, daß auch bei einem Druck bis zu 30 MPa, der nur durch die Festigkeit der Hüllen 4,5 und des Meßzylinders 8 begrenzt ist, keine Verfälschung der Messung durch innere Leckage auftritt. Somit läßt sich der Volumenstromgeber auch in einem großen Druckbereich einsetzen, da weder innere noch äußere Leckagen druckabhängig auftreten können.The extremely low acceleration and friction forces prevent the emergence of a disturbing force difference between the two displacements 11,12. This small force difference, coupled with the large area of the disc 3, causes such a small pressure difference between the displacements 11, 12 that even at a pressure of up to 30 MPa, which is limited only by the strength of the casings 4, 5 and of the measuring cylinder 8, no falsification of the measurement due to internal leakage occurs. Thus, the volumetric flow meter can also be used in a wide pressure range, since neither inner nor outer leaks can occur depending on the pressure.

Claims

1. volumetric flow meter according to the displacement principle, in particular for the transient measurement of the flow rates of gaseous and liquid fluids in a large volume flow and pressure range, consisting of a piston oscillating in a measuring cylinder, which has the shape of a disc whose extent is significantly smaller than that Internal dimension of the measuring cylinder, the measuring cylinder has connections for the fluid flow and contactless position measuring are arranged at a suitable location, characterized in that on both sides of the disc (3) hollow and with openings (17,18) provided guide pieces (1,2) arranged are, whose outer dimension is each significantly smaller than the inner dimension of the guides (19, 20).

2. Volume flow sensor according to claim 1, characterized in that the disc (3) is preferably formed thin-walled and that the outer dimension of the disc (3) relative to the sum of the areas of the flow area of the opening 21 or 22 and the flow area through the macro-gap between the guide 19 or 20 and the guide piece 1 or 2 is formed, is substantially larger.

3. Volume flow sensor according to claim 1 and 2, characterized in that the disc (3) and the guide pieces (1,2) are preferably made of a material of low density.