DD277968A1 - Messgeber - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Messgeber, der vorzugsweise zur Volumenstrommessung in Rohrleitungen vorgesehen ist. Das Ziel der Erfindung hinsichtlich eines einfachen und robusten Aufbaus, einer billigen Herstellbarkeit sowie einer hohen Funktionssicherheit soll insbesondere ueber eine Verringerung und Vereinfachung von Funktionselementen erreicht werden. Nach der Erfindung ist als Aufnehmer des Messgebers mindestens ein drahtfoermiger elektrischer Leiter vorgesehen, der gegenueber einem weiteren, vorzugsweise parallel angeordneten Leiter auf wenigstens einem Teil seiner Laenge abstandsveraenderlich ausgebildet und an eine Auswerteschaltung angeschlossen ist. Fig. 1

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Meßgeber, vorzugsweise zur Volumenstrommessung in Rohrleitungen mit großen Durchmessern Es können auch Strömungen von starker verschmutzten Flüssigkeiten und Gasen sowie andere physikalische Großen, die sich auf Wege und Kräfte zurückfuhren lassen, gemessen werden

Charakteristik der bekannten technischen Losungen

Allgemein bekannt sind Meßverfahren zur Bestimmung von Volumenstromen mittels Meßblenden, Ventunrohren u a , bei denen der Druckabfall auf bekannte Art elektronisch ausgewertet und in ein der strömenden Menge proportionales, elektrisches Ausgangssignal umgewandelt wird

Staudruckgerate nutzen auf bekannte Art die Kraftwirkungen der Strömung auf Leitungseinbauten aus, die über Hebel-, Federoder Membransysteme elektronische Wandlerelemente zur Erzeugung elektrischer Ausgangssignale beeinflussen. Obige Gerate besitzen einen komplizierten Aufbau, der sie störanfällig macht Die Messungen sind oft mit größeren Meßfehlern behaftet

In den DD-PS 131 966 und DD-PS 142471 sind jeweils Meßgeber zur dynamischen Volumenstrommessung beschrieben, bei denen tellerfederartige Drosseleinrichtungen in der Nahe von Spulen eingebracht sind, die in Abhängigkeit vom Volumenstrom verformt werden und damit die Induktivität der Spulen beeinflussen Durch das Verbinden von Drosseleinrichtungen mit Spulen als Meßgroßenaufnehmer zu einer Einheit sollen der Aufbau derartiger Meßgeber vereinfacht und Meßfehler verringert werden Es besteht aber der Nachteil, daß die Herstellung der Spulen und deren schwieriger Einbau in Rohrleitungen einer drastischen Reduzierung der Herstellungskosten entgegenstehen

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, einen Meßgeber mit elektrischem Ausgangssignal zu schaffen, der einfach und robust aufgebaut und damit billig in der Fertigung ist Er soll sich weiterhin auf einfache Art in Rohrleitungen einbauen lassen und eine hohe Meßgenauigkeit besitzen

Wesen der Erfindung

Der Erfindung hegt die Aufgabe zugrunde, durch eine Verringerung der Anzahl und Vereinfachung von Funktionselementen die Meßfehler zu verringern und die Funktionssicherheit zu erhohen.

Erfindungsgemaß wird die Aufgabe dadurch gelost, daß der Meßgeber aus Drahtleitern besteht, die miteinander oder mit einem magnetischen Wechselfeld gekoppelt und so ausgebildet sind, daß sich der Abstand zwischen den Drahtleitern bzw der Abstand zwischen Drahtleiter und dem magnetischen Wechselfeld auf Grund der Krafteinwirkung, die durch die zu messende Strömung verursacht wird, verandern kann und daß bei nachlassender Krafteinwirkung bzw Strömung selbständig wieder der Ausgangszustand angestrebt wird Die bei der Auslenkung von Leitungsdrähten bzw bei deren Verformung auftretende Änderung von elektrischen Kenngroßen, wie kapazitiver und induktiver Blindwiderstand, Eigenfrequenz und induzierte

Spannung können wahlweise mit bekannten Meßschaltungen elektronisch als Maß für den Volumenstrom ausgewertet werden. Weitere Merkmale der Erfindung sind, daß die Drahtleiter mit Elementen versehen bzw. an solchen befestigt sein können, die der selbständigen Rückstellung in die Nullage und der Erfassung der Strömung dienen. Hierzu können diese Drahtleiter aus Federdraht oder dgl. gefertigt sein und damit eine selbstrückstellende Ausbildung besitzen.

In Weiterführung der Erfindung besteht auch die Möglichkeit, den Meßgeber differentialgeberartig auszubilden, d. h. zwei Hinleiter symmetrisch mit einem gemeinsamen Rückleiter zusammenzuschließen und über die Bildung der entsprechenden Differenzsignale die Genauigkeit des Meßergebnisses zu erhöhen.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an drei Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1: einen erfindungsgemäßen Meßgeber zur Messung des Volumenstromes in einer Rohrleitung als Differentialgeber, Fig. 2: einen erfindungsgemäßen Meßgeber als elastische Federdrahtmeßschleife, Fig.3: einen erfindungsgemäßen Meßgeber zur Messung eines ausströmenden Mediums.

Nach Fig. 1 ist in einer Rohrleitung 5 eine ringförmige Aufnahme 6 eingebaut, in deren zentrischer Öffnung starr und parallel zueinander verlaufend zwei Leiter 1 und 3 als Hinleiter sowie ein Leiter 2 mit einer Zugfeder 4 als gemeinsamer Rückleiter eingespannt sind. Dabei bilden der Hinleiter 1 mit dem Rückleiter 2 eine erste und der Hinleiter 3 mit dem Rückleiter 2 eine zweite Leiterschleife. Die Zugfeder 4 stellt zusammen mit der übrigen Länge des Rückleiters 2 einen Strömungswiderstand dar und ermöglicht unter Dehnung dessen seitliche Auslenkung. Im Ruhezustand sind die Leiterabstände gleich groß. Eine im Betrieb einsetzende Strömung übt auf Zugfeder 4 und Rückleiter 2 eine Kraftwirkung aus und lenkt diese in Strömungsrichtung aus.

Die sich ergebenden Veränderungen der Leiterabstände ziehen Änderungen elektrischer Kenngrößen der Leiterschleifen nach sich, die mittels bekannter elektronischer Auswerteverfahren mit Differenzsignalbildung zu einem elektrischen Ausgangssignal als Maß für den Volumenstrom gewandelt werden.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig.2 bestehen Hinteiter 1 und Rückleiter 2 einer Leiterschleife aus Federdraht und sind mit ihren freien Enden an einer Halterung 9 befestigt.

Im Verbindungspunkt 8 von Hin- und Rückleiter 1 und 2 ist ein Strömungswiderstand 7 angebracht. Im Betriebszustand greifen am Strömungswiderstand 7 die auftretenden Strömungskräfte an und strecken die Leiterschleife in Strömungsrichtung, so daß sich infolge der Annäherung von Hinleiter 1 und Rückleiter 2 beispielsweise die Induktivität der Leiterschleife verringert. Diese Induktivitätsänderung ist somit wieder ein Abbild des Volumenstromes und kann elektronisch auf bekannte Art ausgewertet werden.

Nach Fig.3 schließt in einem weiteren Beispiel ein Meßschlauch 10 das Ende einer Rohrleitung 5 ab. Das offene Ende des Meßschlauches 10 trägt eine Leiterschleife, die ebenfalls aus einem Hinleiter 1 und einem Rückleiter 2 besteht. Wenn kein Medium ausströmt, ist der Meßschlauch 10 geschlossen, d. h. Hin- und Rückleiter 1,2 befinden sich in größter Annäherung.

Beim Ausströmen des Mediums öffnet sich der Meßschlauch 8 mit der Leiterschleife proportional zur ausströmenden Menge.

Wenn die Leiterschleife z. B. Bestandteil eines elektrischen Oszillatorschwingkreises ist, ändert sich die Schwingfrequenz des Oszillators in Abhängigkeit vom Volumenstrom, so daß die jeweils gemessene Schwingfrequenz ein Maß für den Volumenstrom darstellt.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Meßgebers bestehen einheitlich in dem einfachen Aufbau, der robusten Arbeitsweise und der vielseitigen Einsetzbarkeit, u.a. auch zur Messung anderer physikalischer Größen.

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   1. Meßgeber, insbesondere fur Volumenstrommessungen, bestehend aus einem lage- und/oder formveranderlichen Aufnehmer, der eine Änderung elektrischer Großen auslost und an eine Auswerteschaltung angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Aufnehmer mindestens ein drahtformiger, elektrischer Leiter (2) vorgesehen und gegenüber einem weiteren, vorzugsweise parallel angeordneten Leiter (1) auf wenigstens einem Teil seiner Lange abstandsveränderlich ausgebildet ist.
2. 2. Meßgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Leiter (1; 2) elastisch verformbar bzw. auf wenigstens einem Teil seiner Länge zugfederartig ausgebildet ist.
3. 3. Meßgeber nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß midestens einer der Leiter (1; 2) auf einem elastisch verformbaren Grundkorper angeordnet ist.
4. 4. Meßgeber nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Leitern (1; 2) Stromungswiderstande (7) befestigt sind.
5. 5. Meßgeber nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter (1; 2) isoliert ausgeführt sind.
6. 6. Meßgeber nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter (1; 2) als in sich abstandsveränderliche Leiterschleife zusammengeschlossen sind.
7. 7. Meßgeber nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter (1; 3; 2) differentialgeberartig zusammengeschlossen sind.