DD297238A5 - FAST VOLUME TRANSMITTER - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen schnellen Volumenstromgeber nach dem Verdraenger- und dem Drosselprinzip, der der Messung von hochfrequenten Wechselvolumenstroemen, von dynamischen Impedanzen und der gleichzeitigen Bestimmung von quasistationaeren Volumenstroemen in der Hydraulik und Pneumatik dient. Die technische Aufgabe der Erfindung ist es, einen schnellen Volumenstromgeber zu entwickeln, der fuer die druckrueckwirkungsfreie Messung von Wechselvolumenstroemen, fuer die Bestimmung absoluter Werte des Volumenstromes mit hohen Frequenzen, von dynamischen Impedanzen und fuer die Bestimmung quasistationaerer Volumenstroeme durch die Moeglichkeit der Kombination von Verdraenger- und Drosselprinzip fuer fluessige, dampf- und gasfoermige Fluide einsetzbar ist. Erfindungsgemaesz wird die technische Aufgabe dadurch geloest, dasz der Verdraengerkolben aus einer mit Aussparungen versehenen Verdraengerflaeche besteht und zur Fuehrung des Verdraengerkolbens an der Verdraengerflaeche Fuehrungslamellen angeordnet sind. Die Aussparungen der Verdraengerflaeche koennen entweder rund, netz- oder kammfoermig ausgebildet sein. Der Verdraengerkolben besteht aus einer duennwandigen ausgesparten Scheibe, die ueber die Fuehrungslamellen spielbehaftet gefuehrt ist, wobei der Verdraengerkolben aus einem Material geringer Dichte besteht. Die Fuehrungslamellen sind stabfoermig ausgebildet und sind rotationssymmetrisch um den Mittelpunkt der Fuehrung angeordnet. Die Fuehrungslamellen koennen aber auch die Form einer Schlitzbuche aufweisen, an der die Verdraengerflaeche einseitig angeordnet ist. Bei rotierenden Verdraengerkolben wird erfindungsgemaesz die Sperrwirkung zwischen Zu- und Abflusz durch eine ebenfalls mit Aussparungen versehene Sperrflaeche geloest.{Volumenstromgeber; Verdraenger- und Drosselprinzip; Wechselvolumenstrommessung; Impedanzmessung; Messung des quasistationaeren Volumenstromes; Hydraulik; Pneumatik, druckrueckwirkungsfrei; hohe Frequenz; Fuehrungslamellen}The invention relates to a fast volume flow meter according to the Verdraenger- and the throttle principle, which is used to measure high-frequency Wechselvolumenstroemen, dynamic impedances and the simultaneous determination of quasi-stationary Volumenstroemen in hydraulics and pneumatics. The technical object of the invention is to develop a rapid volumetric flow meter, which is used for the pressure-free measurement of alternating volume flows, for the determination of absolute values of the volume flow with high frequencies, of dynamic impedances and for the determination of quasi-stationary volume flows by the possibility of the combination of Verdraenger and throttling principle for liquid, vapor and gaseous fluids can be used. According to the invention, the technical object is achieved in that the displacement piston consists of a displacement surface provided with recesses and guide plates are arranged on the displacement surface for guiding the displacement piston. The recesses of the Verdraengerflaeche can be either round, net or comb shaped. The Verdraengerkolben consists of a duennwandigen recessed disc, which is guided over the game Führungslamellen play, wherein the Verdraengerkolben consists of a material of low density. The Fuehrungslamellen are rod-shaped and are arranged rotationally symmetrical about the center of the leadership. However, the Führungslamellen can also have the shape of a slot beech on which the Verdraengerflaeche is arranged on one side. In the case of rotating displacement pistons, the blocking effect between inflow and outflow is achieved by means of a blocking surface likewise provided with recesses. Displacement and throttle principle; Exchange volume flow measurement; Impedance measurement; Measurement of the quasi-stationary volume flow; hydraulics; Pneumatics, pressure-free; high frequency; Fuehrungslamellen}
Description
Die Erfindung betrifft einen schnellen Volumenstromgeber nach dem Verdränger- und dem Drosselprinzip, welcher der Messung von hochfrequenten Wechselvolumenströmen, von dynamischen Impedanzen und der gleichzeitigen Bestimmung von quasistationären Volumenströmen in der Hydraulik und Pneumatik dient.The invention relates to a fast volume flow meter according to the displacement and the throttle principle, which is used for the measurement of high-frequency alternating volume flows, dynamic impedances and the simultaneous determination of quasi-stationary volume flows in hydraulics and pneumatics.
Für die Messung von Volumenströmen nach dem Verdrängerprinzip sind verschiedene Lö ungen bekannt. In ROSTECK, F. W.: Lecks auf der Spur, Fluid, Juli 1984 wird ein Leckage-Meßgerät beschrieben, das nach dem Verdrängerprinzip mit einem Kolben in einem Meßzylinder abreitet. Die Bewegung des Kolbens wird durch einen Federstahldraht mit geringem Durchmesser auf einen Inkrementalgeber übertragen. Der Meßzylinder ist über Anschlüsse für den Fluidein- und Fluidaustritt mit dem Prüfling verbunden. Der Kolben wird einseitig mit dem Meßdruck beaufschlagt. Bei auftretenden Leckagen 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 träge Masse des Verdrängerkörpers, d. h. des Kolbens, und die Reibung des Kolbens instationäre Volumenstrommessungen nur bei sehr geringen Frequenzen zuläßt. Weiterhin 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 Kolbes innerhalb des Meßzylinders und des Meßwertübertragungssystems ohne stickslip-Effekt statisch nur ungenau und instationär überhaupt nicht messen. Darüber hinaus sind für verschiedene Volumenstrom· und Druckbereiche unterschiedliche Auslegungen von Meßzylinder und Kolben erforderlich. In der DD-PS 261425 wird ein Volumenstromgeber nach dem Verdrängerprinzip beschrieben, der insbesondere für die instationäre Messung der Volumenströme von gasförmigen und flüssigen Fluiden in einem großen Volumenstrom- und Druckbereich zum Einsatz kommt. Dieser Volumenstromgeber besteht ebenfalls aus einem in einem Meßzylinder angeordneten Kolben, der aber die Form einer Scheibe aufweist, deren Außenmaß deutlich kleiner als das Innenmaß des Meßzylinders ist und beidseitig der Scheibe Führungsstücke angeordnet sind, deren Außenmaß ebenfalls kleiner als das Innenmaß der Führungen ist. Die Scheibe ist hierbei dünnwandig ausgebildet und das Außenmaß der Scheibe ist gegenüber dem Hub der Scheibe und die Fläche der Scheibe ist gegenüber der Summe der Fläche von Durchflußquerschnitt der Öffnungen und Durchflußquerschnitt, der durch den Makrospalt zwischen Führung und dem Führungsstück gebildet wird, groß. Dieser Volumenstromgeber gestattet die Bestimmung sich schnell ändernder absoluter Werte des Volumenstromes mit hoher Genauigkeit. Der Nachteil dieser Lösung besteht aber darin, daß für das Umschalten dieses Volumenstromgebers Wegeventile erforderlich sind, um den Kolben für eine erneute Messung wieder in seine Ausgangsposition zu bewegen. Der beschriebene Volumenstromgeber besitzt eine große Baulänge und ist nur bis zu bestimmten Frequenzen einsetzbar. Für Messungen nach dem Drosselprinzip ist diese Lösung nicht geeignet.For the measurement of volume flows according to the displacement principle different Lö ments are known. In ROSTECK, F.W .: Leaks on the track, Fluid, July 1984, a leakage meter is described, which proceeds 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. The measuring cylinder is connected via connections for the Fluidein- and fluid outlet with the DUT. The piston is loaded on one side with the measuring pressure. When leakage occurs, the piston is moved in the measuring cylinder, wherein the piston stroke via the incremental encoder generates a proportional number of pulses and the piston speed of the output frequency is proportional. The solution described has the disadvantage that the relatively large and inert mass of the displacer, d. H. 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 stickslip effect statically imprecise and unsteady measure at all. In addition, different designs of measuring cylinder and piston are required for different volume flow and pressure ranges. In DD-PS 261425 a volumetric flow meter is described according to the displacement principle, which is used in particular for the transient measurement of the flow rates of gaseous and liquid fluids in a large volume flow and pressure range. This volumetric flow meter also consists of a arranged in a measuring cylinder piston, but which has the shape of a disc whose outer dimension is significantly smaller than the inner dimension of the measuring cylinder and both sides of the disc guide pieces are arranged whose outer dimension is also smaller than the inner dimension of the guides. The disc is thin-walled in this case and the external dimension of the disc is opposite to the stroke of the disc and the surface of the disc is compared to the sum of the area of flow area of the openings and flow area, which is formed by the macro-gap between the guide and the guide piece, large. This volumetric flow meter allows the determination of rapidly changing absolute values of the volumetric flow with high accuracy. The disadvantage of this solution, however, is that valves are required for switching this volume flow transmitter to move the piston for a new measurement back to its original position. The volume flow sensor described has a large length and can only be used up to certain frequencies. For measurements according to the throttle principle, this solution is not suitable.
In der DE-OS 2403911 wird eine pendelnd wirkende Drosselklappe für Druchfluß- und Strömungsmessungen beschrieben. Diese Drosselklappe hat jedoch den Nachteil, daß sie nicht für hohe Frequenzen und für die Impedanzmessung anwendbar ist.In DE-OS 2403911 a pendulum-acting throttle for Druchfluß- and flow measurements is described. However, this damper has the disadvantage that it is not applicable to high frequencies and impedance measurement.
Das Ziel der Erfindung 1st es den Anwendungsbereich von Volumenstromgebern durch die Kombination von Verdränger· und Drosselprinzip und eine verbesserte Dynamik mit einfachen Mitteln für die Messung von hochfrequenten Wechselvolumenströmen, von dynamischen Impedanzen und quasistationären Volumenströmen zu erweitern.The aim of the invention is to expand the field of application of volumetric flowmeters by the combination of positive displacement and throttling principle and an improved dynamics with simple means for the measurement of high-frequency alternating volume flows, of dynamic impedances and quasi-stationary volumetric flows.
Die technische Aufgabe der Erfindung Ist es, einen schnellen Volumenstromgeber zu entwickeln, der für die druckrückwlrkungsfrele Messung von Wechsel volumen&trömen, für die Bestimmung absoluter WeMo des Volumenstromes mit hohen Frequenzen, von dynamischen Impedanzen und für die Bestimmung quasistationärer Volumenströme durch die Möglichkeit der Kombination von Verdränger· und Drosselprinzip In flüssigen, dampf- und gasförmigen Flulden einsetzbar Ist. Erfindungsgemäß wird die technische Aufgabe dadurch gelöst, daß der Verdrängerkolben aus einer mit Aussparungen versehenen Verdrängerfläche besteht und zur Führung des Verdrängerkolbens ein· oder zweiseitig an der Verdrängerfläche Führungslamellen engeordnet sind. Die Aussparungen der Verdrängerfläche können vorzugsweise rund oder netz- bzw. kamn ,1 ftrmlg ausgebildet sein. Der Verdrängerkolben besteht aus einer dünnwandigen ausgesparten Scheibe oder Platte, die die ausgesparte Verdrängerfläche darstellt, und die über die Führungslamellen spielbehaftet geführt werden, wobei der Verdrängerkolben aus einem Mateiial geringer Dichte besteht. Die Führungslamellen sind stabförmig ausgebildet und sie sind bei axial bewegter Verdrängerfläche rotationssymmetrisch um den Mittelpunkt herum mit der bewegten Scheibe und bei rotierender Verdrängerfläche radial mit der Stirnseite der bewegten Platte fest verbunden.It is the technical object of the invention to develop a fast volumetric flow meter which measures the exchange pressure for the pressure reversal element, for the determination of absolute WeMo of the volume flow with high frequencies, of dynamic impedances and for the determination of quasi-stationary volumetric flows through the possibility of the combination of displacer · And throttling principle Can be used in liquid, vapor and gaseous flutes. According to the invention, the technical object is achieved in that the displacer piston consists of a displacement surface provided with recesses and are arranged to guide the displacer one or two sides on the displacement surface guide blades. The recesses of the displacer surface can preferably be round or mesh or 1 mm thick. The displacer piston consists of a thin-walled recessed disc or plate, which represents the recessed displacer surface, and which are guided playfully over the guide blades, wherein the displacer consists of a low-density Mateiial. The guide blades are rod-shaped and they are rotationally symmetrical about the center with the moving disc and with rotating displacement surface radially fixed to the moving plate with axially displaced displacement surface.
Das Verhältnis zwischen Gesamtquerschnitt k · Ak aller k Aussparungen zur Gesamtfläche A der Verdrängerfläche a - k · /VA erreicht für einen masselosen Verdrängerkolben den theoretischen Wert a = 1, Werden kreisförmige Aussparungsflächen Ai, angenommen, dann ergibt sich der Zusammenhang zwischen der Zahl k der kreisrunden Aussparungen mit dem Durchmesser dk zur Gesamtfläche A mit dem Durchmesser d als Flächenverhältnis a mitThe ratio between total cross section k · Ak of all k recesses to the total area A of the displacement surface a - k · / VA reaches the theoretical value a = 1 for a massless displacement piston. If circular recess surfaces Ai are assumed, then the relationship between the number k of circular recesses with the diameter d k to the total area A with the diameter d as the area ratio a with
a = k · (dk 2/d2).a = k · (d k 2 / d 2 ).
auch für alle kreisabweichenden Formen der Aussparungsflächen.also for all non-circular shapes of the recess surfaces.
massiven Verdrängerfläche beträgt.massive displacement surface amounts.
widersprüchliche Effekt, daß bei zunehmender Aussparungsfläche und damit leichter werdendem Verdrängerkolben diecontradictory effect that with increasing recess surface and thus lighter displacement piston the
derselbe Verdrängerkolben sowohl nach dem Verdränger· als auch nach dem Drosselprinzip einsetzbar ist.the same displacement piston can be used both after the displacer · and after the throttle principle.
in der Verdrängerfläche den damit praktisch masselosen Verdrängerkolben verzögerungsfrei synchron zumin the displacer the practically massless displacement piston synchronous to the delay
selbst keine Druckrückwirkung verursacht. Die Kolbenbewegung wird in bekannter Weise über berührungslose Meßsysteme erfaßt, die an geeigneten Stellen des Führungszylinders angeordnet sind. Da eine druckrückwirkungsfrele Messung desitself causes no pressure feedback. The piston movement is detected in a known manner via non-contact measuring systems, which are arranged at suitable locations of the guide cylinder. Since a druckrückwirkungsfrele measurement of
die direkte Bestimmung der dynamischen Impedanz.the direct determination of the dynamic impedance.
als Drossel genutzt werden und daß sie bei Schaltvorgängen entgegen der Stromrichtung bewegt werden kann.be used as a throttle and that it can be moved against the current direction during switching operations.
einem großen Volumenstrom·, Druck- und Zähigkeitsbereich die Messung von Wechselvolumenströmen und von dynamischena large volume flow, pressure and toughness range the measurement of alternating flow rates and dynamic
Die Erfindung soll nachfolgend andre) Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Zur Verdeutlichung sind in den Figuren 1 bis 5 verschiedene Ausführungsformen des erfindungsgemäßen schnellen Volumenstromgebers dargestellt.The invention will be explained in more detail below andre) embodiments. For the sake of clarity, various embodiments of the fast volumetric flow meter according to the invention are shown in FIGS.
die mit Führungslamellen 2 und mit einem in Achsrichtung gepolten Permanentmagneten 3 kraftschlüssig verbunden ist.which is frictionally connected with guide plates 2 and with a poled in the axial direction permanent magnet 3.
der erfindungsgemäß als Verdrängerkolben wirkenden ausgesparten Verdrängerfläche 1 infolge des fehlenden Materials in denthe present invention acting as a displacer recessed displacer 1 due to the lack of material in the
schwimmende Lagerung nahezu reibungslos positioniert werden kann.floating storage can be positioned almost smoothly.
einem Führungszylinder 5 spielbehaftet schwimmend geführt.a guide cylinder 5 playfully floating guided.
besitzen Gewindeöffnungen 10 und 11, die zum Einschrauben der Zu· und Abflußleitung vorgesehen sind.have threaded openings 10 and 11, which are provided for screwing in the inflow and outflow line.
angeordnet, die über die Anschlüsse 13 und 14 elektrisch mit einem Umschalter 15 verbunden ist. Am Umfang desarranged, which is connected via the terminals 13 and 14 electrically connected to a changeover switch 15. On the circumference of the
mit einen Operationsverstärker 20 und dem Umschalter 15 verbunden.connected to an operational amplifier 20 and the switch 15.
für die Messung des Wechselvolumenstromes, die Erregerleitung 26 für den Erregerstrom, die Zählleitung 26 für den nach demfor the measurement of the alternating volumetric flow, the excitation current exciter line 26, the counting line 26 for the aftermath
angeschlossen.connected.
dabei die praktisch gewichtslose, ausgesparte Verdrängerfläche 1 mit den Führungslamellen 2 trägheitsfrei.while the virtually weightless, recessed displacement surface 1 with the guide plates 2 inertia-free.
ausgesparten Verdrängerfläche 1 und induziert eine der Fluggeschwindigkeit und damit eine dem Volumenstrom proportionalerecessed displacement surface 1 and induces one of the airspeed and thus a volume flow proportional
registriert wird.is registered.
aufgegeben, daß der Permanentmagnet 3 einem Linearmotor gleich in seine Ausgangslage bis zum Hallensensor 16 gegen dieabandoned that the permanent magnet 3 a linear motor equal to its initial position to the hall sensor 16 against the
der Erregerleitung 25 auf die Meßleitung 24. Das Messen der Volumenstromschwankung kann damit erneut beginnen, bis derthe excitation line 25 to the measuring line 24. Measuring the volume flow fluctuation can thus start again until the
bewirkt.causes.
quasistationäre Volumenstrom berechnet werden kann.quasi-stationary volume flow can be calculated.
ausgesparten Verdrängerfläche 1, den Führungslamellen 2 und dem Permanentmagnet 3 bestehende Verdrängerkörper keinerecessed displacer 1, the guide blades 2 and the permanent magnet 3 existing displacement no
entgegen der Strömungsrichtung zurückgeführt werden kann. Während der Zurückführdauer wird der Meßvorgang ausgeblendet.can be returned against the flow direction. During the return period, the measuring process is hidden.
quasistationären Volumenstrom beruhen trotz der vorhandenen Aussparungen 4 auf dem Verdrängerprinzip, so daß großequasistationären volume flow based despite the existing recesses 4 on the displacement principle, so that large
kann, sind Volumenstromschwankungen weit über 1000Hz meßbar. Der Meßvorgang selbst verursacht praktisch keinecan, volumetric flow fluctuations are far in excess of 1000Hz measurable. The measuring process itself causes virtually no
völlig abgedichtet, so daß der schnelle Volumenstromsensor leckölfrei arbeitet.completely sealed, so that the fast flow rate sensor operates leak-free.
schneller Volumenstromwechsel nach dem Verdrängerprinzip. Auch bei dieser Lösung werden die Signale für den quasistationären Volumenstrom von Hallsensoren 16 und 17 und die Signale für die Volumenstromwechsel durchfast volume flow change according to the displacement principle. Also in this solution, the signals for the quasi-stationary volume flow of Hall sensors 16 and 17 and the signals for the volume flow changes through
leichten druckfesten Kunststoff, so daß die Masse der erfindungsgemäß als Verdrängerkolben wirkenden ausgespartenlightweight pressure-resistant plastic, so that the mass of the present invention act as displacer recessed
wird. Die Summe der Aussparungen 4 entspricht der zur Verfügung stehenden Drosselflächi.becomes. The sum of the recesses 4 corresponds to the available Drosselflächi.
radial und axial gelagert. Die Führungstolle 30 und 31 sind In den gespelchten Zwischenstücken 32 und 33 form- und/oder kraftschlüssig eingefügt. Die Zwischenstücke 32 und 33 sind mittels der Spannschrauben 9 über die Gummiringdichtungen 8 zwischen den Flanschen 6 und 7 und dem Dletanzetück 42 fest eingespannt. Über die Führungsteile 30 und 31 sind Induktionsspulen 12 aufgeschoben, die elektrisch über die Anschlüsse 13 und 14 nach außen geführt sind. In den Zwischenstücken 32 und 33 sind radiale Bohrungen 34 und 35 vorhanden, In denen die Hallsensoren 16 und 17 angeordnet sind und die über die Anschlüsse 18 uno 19 nach außen geführt sind. In der Wand des Distanzstückes 42 Ist ein Wechseldrucksensor 28 formschlüssig angeordnet, der mit der Meßleitung für Wechseldrücke 29 verbunden ist. Jeweils zwlrchen den Permanentmagneten 3 und 43 kann je eine schwache Zentrlerfeder 36 eingespannt sein. Der In Figur 3 dargestellte Volumenstromgeber ist symmetrisch ausgeführt, so daß er gleichwertig für die Messung von Fluldströmen In Links· als auch in Rechtsrichtung geeignet ist.mounted radially and axially. The guide roller 30 and 31 are inserted into the spiked intermediate pieces 32 and 33 positively and / or non-positively. The intermediate pieces 32 and 33 are clamped firmly by means of the clamping screws 9 via the rubber ring seals 8 between the flanges 6 and 7 and the lancing piece 42. About the guide members 30 and 31 induction coils 12 are pushed, which are electrically guided via the terminals 13 and 14 to the outside. In the intermediate pieces 32 and 33 radial bores 34 and 35 are provided, in which the Hall sensors 16 and 17 are arranged and which are guided via the terminals 18 uno 19 to the outside. In the wall of the spacer 42 is a change-pressure sensor 28 is positively arranged, which is connected to the measuring line for alternating pressures 29. In each case zwlrchen the permanent magnets 3 and 43 can each be a weak Zentrlerfeder 36 clamped. The volumetric flow meter shown in Figure 3 is symmetrical, so that it is equally suitable for the measurement of fluid flows in left · and in the right direction.
Die Funktion Ist auch gesichert, wenn jeweils nur eine Induktionsspule 12 und nur ein Hallsensor 16 und 17 verwendet werden. Wird beispielsweise eine Strömungsrichtung von links nach rechts angenommen, so werden die Aussparungen 4 der Verdrängerfläche 1 von links nach rechts durchströmt. Die in den Aussparungen 4 entstehende Reibkraft bewirkt eine Verschiebung der Verdrängerfläche 1 und damit über die Führungslamellen 2 auch der Permanentmagneten 3 nach rechts. DIu Verschiebung erfolgt so weit, bis die Magnetkraft zwischen den Permanentmagneten 3 plus der Federkraft der Zentrierfeder 36 mit der In den Aussparungen 4 entstehenden Reibkraft im Gleichgewicht steht. Der von den Permanentmagneten 3 dabei zurückgelegte Weg entspricht dem quasistationären Volumenstrom und wird von den Hallsensoren 16 und 17 aufgenommen und das Signal wird über die Anschläge 18 und 19 zur Verarbeitung weitergeleitet. Zur Messung des quasistationären Volumenstromes wird also erfindungsgemäß die in den Aussparungen 4 der Verdrängerfläche 1 durch Drosselwirkung erzeugte Reibkraft ausgenutzt.The function is also secured if only one induction coil 12 and only one Hall sensor 16 and 17 are used. For example, assuming a flow direction from left to right, the recesses 4 of the displacement surface 1 are flowed through from left to right. The resulting frictional force in the recesses 4 causes a displacement of the displacement surface 1 and thus on the guide plates 2 and the permanent magnet 3 to the right. The shift takes place until the magnetic force between the permanent magnets 3 plus the spring force of the centering spring 36 is in equilibrium with the frictional force generated in the recesses 4. The path traveled by the permanent magnets 3 in this case corresponds to the quasi-stationary volume flow and is received by the Hall sensors 16 and 17 and the signal is relayed via the stops 18 and 19 for processing. In order to measure the quasi-stationary volume flow, the frictional force generated in the recesses 4 of the displacer surface 1 by throttling action is utilized according to the invention.
Die zu messenden schnellen Wechselvolumenströme bewirken eine Wechselbewegung der Verdrängerfläche 1 um ihre vom quasistationären Volumenstrom verursachte Gleichgewichtslage. Die erfindungsgemäße Verdrängerwirkung trotz Aussparungen 4 und deshalb praktisch masseloser Verdrängerfläche 1 garantiert ein verzögerungsfreies Nachzeichnen der schnellen Wechselvolumenströme durch die an den Führungslamellen 2 angeordneten und damit mitwechselnden Permanentmagneten 3. Diese induzieren in den Induktionsspulen 12 eine den Wechselbewegungen folgende Wechselspannung, die über die Anschlüsse 13 und 14 als Maß für die Wechselvolumenströme abgegriffen werden kann. Zusammen mit den Wechseldrucksignalen In der Meßleitung für Wechseldrücke 29 Ist die dynamische Impedanz bestimmbar. Durch die hohl ausgebildeten Permanentmagnete 3 und 48 und Führungsteile 30 und 31 entsprechen auch im Strömungszentrum Drosselwirkung und Verdrängerwirkung auch den gleichen Bedingungen wie an der gesamten restlichen Verdrängerfläche 1.The fast alternating volume flows to be measured cause an alternating movement of the displacer surface 1 around its equilibrium position caused by the quasi-stationary volumetric flow. The positive displacement according to the invention, despite recesses 4 and therefore practically massless displacement surface 1 guarantees a delay-free tracing of the fast AC flows through arranged on the guide plates 2 and thus changing permanent magnet 3. These induce in the induction coils 12, the alternating movements following AC voltage via the terminals 13 and 14 can be tapped as a measure of the alternating volume flows. Together with the alternating pressure signals In the measuring line for alternating pressures 29 the dynamic impedance can be determined. Due to the hollow permanent magnets 3 and 48 and guide parts 30 and 31, the throttling effect and the displacement effect also correspond to the same conditions in the flow center as on the entire remaining displacer surface 1.
der sich gegenüber den Beispielen 1 und 2 dadurch unterscheidet, daß im Gegensatz zur Axialbewegung einewhich differs from Examples 1 and 2 in that, in contrast to the axial movement of a
formschlüssig verbunden. Der aus der Verdrängerfläche 1, der Schlitzbuchse 37 und dem Permanentmagnet 3 bestehende extrem massearme Verdrängerkolben ist über die Schlitzbuchse 37 auf dar Buchse 38 schwimmend, nahezu relbiingsfrel radial gelagert.positively connected. The existing of the displacement surface 1, the slot bushing 37 and the permanent magnet 3 extremely low-mass displacement piston is floating on the bushing 38 on dar 38 bushing, almost reliingsfrel radially.
den Seitenwänden 39 und 40 über die Spannschrauben 9 nach außen dicht verschlossen.the side walls 39 and 40 tightly closed over the clamping screws 9 to the outside.
verbunden.connected.
steht. Der Meßraum wird durch eine geschlitzte Sperrfläche 46 geteilt, wobei die Sperrfläche 46 kammartig als Negativ derstands. The measuring space is divided by a slotted blocking surface 46, wherein the blocking surface 46 comb-like negative of the
verbunden ist.connected is.
verzögerungs- und druckabfallfreies rechtsdrehendns Mitnehmen der Verdrängerfläche 1 trotz kammartiger Aussparungen 4.Delay-free and pressure-drop-free clockwise rotation of the displacer surface 1 despite comb-like recesses 4.
um 180° versetzten Drehung Im Uhrzeigersinn, die vom Hallsensor 17 registriert wird, gelingt durch die erfindungsgemäßerotated by 180 ° Clockwise, which is registered by the Hall sensor 17, succeeds by the invention
trotz rotierender Bewegung eine fehlerfreie Verdrängerwirkung, infolge des fehlenden Druckabfalles zwischen Zu- und Abfluß wirkt die Sperrfläche 46 trotz der Aussparungen als Sperrfläche und verhindert damit eine Kurzschlußströmung zwischen demDespite a rotating movement an error-free displacement, due to the lack of pressure drop between inlet and outlet, the blocking surface 46 acts in spite of the recesses as a blocking surface and thus prevents a short-circuit flow between the
über die Erregerleitung 25 ein entsprechend gepolter Gleichstrom in die Indikationsspule 12 fließt und das entstehende elektrische Feld in Verbindung mit dem als Anker wirkenden Permanentmagnet 3 wie ein Elektromotor wirkt und über dievia the excitation line 25, a correspondingly poled DC current flows into the indication coil 12 and the resulting electric field acts in conjunction with the acting as an armature permanent magnet 3 as an electric motor and on the
Induziert.Induced.
geometrisch bekannt Ist, Ist die Anzahl der Umschaltungen ein Maß für den gemessenen quasistationären Volumenstrom.is geometrically known, is the number of switching a measure of the measured quasi-stationary volume flow.
zählgkelts- und dichteunabhängig, so daß bei gleichzeitiger Messung von Druck und Wechseldruck eine direkte Messung von quasistationärer und dynamischer Impedanz möglich Ist.Zählgkelts- and density-independent, so that with simultaneous measurement of pressure and alternating pressure direct measurement of quasi-stationary and dynamic impedance is possible.
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