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Die
Erfindung betrifft eine Durchfluss-Messvorrichtung, mit einem Gehäuse, in
dem ein Haupt-Strömungskanal
verläuft,
in dem sich eine Druckänderung
des hindurchströmenden
Druckmediums hervorrufende Druckänderungs-Erzeugungsmittel
befinden und an dessen Kanalwandung Abgriffsmündungen mehrerer Abgriffskanäle vorgesehen
sind, die mit einer in oder an dem Gehäuse angeordneten Durchfluss-Erfassungseinrichtung
verbunden sind, wobei in Strömungsrichtung
vor den Abgriffsmündungen
ein Einbauraum zum Einbau wenigstens eines Strömungsvergleichmäßigers vorgesehen
ist, der zur Vergleichmäßigung der
Strömung des
anströmenden
Druckmediums dient.
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Eine
derartige Durchfluss-Messvorrichtung ist beispielsweise aus der
DE 202 08 716 bekannt, bei
der zur Strömungsvergleichmäßigung des
anströmenden
Druckmediums eine Siebanordnung mit mehreren in Strömungsrichtung
beabstandet voneinander angeordneten Siebscheiben eingesetzt wird. In
der Regel besitzen Durchfluss-Messvorrichtungen einen Einbauraum
zum Einbau eines solchen Strömungsvergleichmäßigers,
der seinerseits dazu benötigt
wird, die Strömung
des anströmenden
Druckmediums zu vergleichmäßigen, insbesondere
um zu bewir ken, dass das Druckmedium im Bereich der Abgriffsmündungen
den zur Verfügung
gestellten Strömungsquerschnitt
des Haupt-Strömungskanals
nach außen
bis zur Kanalwandung hin ausfüllt,
sodass Messwertverfälschungen,
wie sie beispielsweise bei unruhiger oder bei lediglich im Zentrum
des Haupt-Strömungskanals
stark ausgeprägter
Strömung
vorkommen könnten,
im Wesentlichen ausgeschlossen werden. Zweckmäßigerweise ist der Strömungsvergleichmäßiger nicht
bereits fester Bestandteil der Durchfluss-Messvorrichtung, da beispielsweise
je nach Platzangebot für
die Durchfluss-Messvorrichtung unterschiedliche Strömungsvergleichsmäßiger, mit
kleiner oder großer
Baulänge,
eingesetzt werden können.
Bei separaten Strömungsvergleichmäßigern ergibt
sich das Problem, dass es vorkommen kann, dass nach Einbau der Durchfluss-Messvorrichtung in
eine Anlage nicht sichergestellt ist, ob zuvor der Strömungsvergleichmäßiger eingebaut wurde.
Eine Überprüfung diesbezüglich muss
per Demontage der Durchfluss-Messvorrichtung
durchgeführt
werden.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Durchfluss-Messvorrichtung der eingangs
erwähnten
Art zu schaffen, die gegenüber
herkömmlichen
Durchfluss-Messvorrichtungen eine höhere Messgenauigkeit aufweist.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Durchfluss-Messvorrichtung mit den Merkmalen
des unabhängigen
Anspruchs 1 gelöst.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.
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Die
erfindungsgemäße Durchfluss-Messvorrichtung
zeichnet sich dadurch aus, dass eine Detektionseinrichtung zur Erfassung
des aktuellen Einbauzustands des Strömungsvergleichmäßigers vorgesehen
ist. Es ist also möglich,
im eingebauten Zustand der Durchfluss-Messvorrichtung festzustellen,
ob der Strömungsvergleichmäßiger installiert
ist oder nicht. Es ist beispielsweise möglich vor Inbetriebnahme einer
Druckmedium führenden
Anlage alle eingebauten Durchfluss-Messvorrichtungen zu überprüfen, um
festzustellen ob diejenigen Durchfluss-Messvorrichtungen, die einen Strömungsvergleichmäßiger benötigen, auch
einen solchen besitzen. Somit kann gewährleistet werden, dass die
Durchfluss-Messvorrichtungen eine hohe Messgenauigkeit besitzen
und die Anlage optimal arbeitet.
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Als
Druckänderungs-Erzeugungsmittel
im Sinne der Anmeldung werden vorzugsweise Mittel zur Erzeugung
eines definierten Druckabfalls des Druckmedium verstanden, beispielsweise
in Form einer Querschnittsverjüngung
des Haupt-Strömungskanals
oder in Form eines eingebauten Strömungswiderstands, zweckmäßigerweise
eines sogenannten Laminar-Flow-Elements oder einer Blende. Alternativ
wäre es
jedoch auch möglich
als Druckänderungs-Erzeugungsmittel
Mittel zur Erhöhung
des Drucks in Strömungsrichtung
einzusetzen, beispielsweise einen Diffusor.
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Besonders
bevorzugt ist die Detektionseinrichtung fluidisch wirkend ausgebildet,
beispielsweise kann ein fluidisches Messsignal durch die Detektionseinrichtung
detektiert werden, das charakteristisch für den aktuellen Einbauzustand
des Strömungsvergleichmäßigers ist.
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Prinzipiell
wäre es
jedoch auch möglich,
die Detektionseinrichtung elektrisch wirkend auszubilden, beispielsweise
in der Weise, dass durch die Detektionseinrichtung ein elektrisches
Messsignal detektiert wird, um daraus den Einbauzustand des Strömungsvergleichmäßigers abzuleiten.
Beispielsweise könnte
im Einbauraum ein elektrischer Kontakt vorgesehen sein, der bei
Einbau des Strömungsvergleichmäßigers durch
einen insbesondere am selbigen angebrachten Gegenkontakt kontaktiert
wird und ein elektrisches Signal an die Detektionseinrichtung abgibt.
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In
bevorzugter Weise besitzt die Detektionseinrichtung wenigstens einen
in den Einbauraum mittels wenigstens einer Messkanalmündung mündenden
Messkanal, mit dem ein fluidisches Messsignal abgreifbar ist. Die
Detektionseinrichtung besitzt ferner eine mit dem Messkanal gekoppelte
Auswerteeinheit zur Auswertung des Messsignals, um in Abhängigkeit
des abgegriffenen fluidischen Messsignals eine Beurteilung des Einbauzustands
des Strömungsvergleichmäßigers zu
ermöglichen.
Es ist also möglich,
das durch den Haupt-Strömungskanal
hindurchströmende
Druckmedium für
die Detektion des Einbauzustands des Strömungsvergleichmäßigers zu
verwenden.
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Die
Messkanalmündung
kann im Einbauraum derart angeordnet bzw. positioniert sein, dass sie
fluiddicht, abgedeckt bzw. abgedichtet ist, falls der Strömungsvergleichsmäßiger eingebaut
ist, wodurch kein Messsignal abgegriffen wird, während die Messkanalmündung offen
ist, falls kein Strömungsverteiler eingebaut
ist, wodurch wenigstens ein Messsignal abgreifbar ist. Wird also
von der Detektionseinrichtung ein fluidisches Messsignal detektiert,
kann daraus geschlossen werden, dass der Strömungsverteiler nicht eingebaut
ist, weil dann Druckmedium vom Einbauraum über den Messkanal zur Detektionseinrichtung
gelangen kann. Wird hingegen von der Detektionseinrichtung kein
Messsignal detektiert, ist dies ein Zeichen dafür, dass der Strömungsverteiler eingebaut
wurde.
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Prinzipiell
wäre es
auch möglich,
mit dem Abgriff eines fluidischen Messsignals den unkorrekten Einbau
eines Strömungsvergleichmäßigers festzustellen,
beispielsweise dann wenn die Messkanalöffnung teilweise offen ist,
sodass eine Massenströmung
an Druckmedium in den Messkanal gelangen kann, die von einer Massenströmung bei
vollständig offener
Messkanalmündung
unterscheidbar ist.
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Bei
einer Weiterbildung der Erfindung besitzt die wenigstens eine Messkanalmündung eine
Mündungsfläche, die
im Wesentlichen senkrecht zur Strömungsrichtung des im Hauptkanal-Strömungskanal strömenden Druckmediums
verläuft.
Somit herrscht an der Messkanalmündung
sowohl statischer als auch dynamischer Druck. Prinzipiell wäre es jedoch auch
möglich
die Messkanalmündung
nicht in Strömungsrichtung
auszurichten, sondern derart, dass ihre Mündungsfläche parallel zur Strö mungsrichtung des
Druckmediums ausgerichtet ist. In diesem Fall würde an der Messkanalmündung lediglich
statischer Druck herrschen.
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Es
ist möglich,
dass die Messkanalmündung durch
den Strömungsvergleichmäßiger selber
abgedeckt wird. Alternativ kann die Abdeckung der Messkanalmündung durch
den Strömungsvergleichmäßiger veranlasst
werden, beispielsweise in der Art, dass ein gesondertes Abdeckelement
beim Einbau des Strömungsvergleichmäßiger auf
die Messkanalmündung
gedrückt
oder geschoben wird und diese abdeckt.
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Bevorzugt
sind über
den Umfang des Haupt-Strömungskanals,
insbesondere in regelmäßigen Abständen, mehrere
Messkanalmündungen
verteilt, die ihrerseits mit jeweils einem separaten oder bevorzugt
mit einem gemeinsamen Messkanal verbunden sind. Beispielsweise könnten die
Messkanalmündungen
mit einem Ringkanal verbunden sein, der seinerseits in den Messkanal
mündet.
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Die
Auswerteeinheit der Detektionseinrichtung kann sich im Messkanal
befinden, beispielsweise in einer hierfür vorgesehenen Aufnahme an
der Messkanalwandung. Damit lässt
sich eine Massenströmung
an Druckmedium direkt im Messkanal detektieren. Alternativ wäre es möglich, eine
externe Auswerteeinheit zu verwenden, beispielsweise die Auswerteeinheit
an das Durchfluss-Messgerät
anzubauen.
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In
bevorzugter Weise umfasst die Detektionseinrichtung ein durch die
Abgriffskanäle
unter Umgehung der Druckänderungs-Erzeugungsmittel gebildetes,
mit dem Messkanal gekoppeltes Umgehungskanalsystem bzw. Bypasssystem,
wobei im offenen Zustand der Messkanalmündung Druckmedium vom Messkanal
in das Umgehungskanalsystem strömt,
während
im abgedeckten Zustand der Messkanalmündung eine Umgehungs- bzw.
Umgehungsströmung
zwischen den Abgriffskanälen
ausgebildet ist und wobei als Auswerteeinheit die im Umgehungskanalsystem
angeordnete Durchfluss-Erfassungsvorrichtung vorgesehen ist, die
derart ausgebildet ist, dass die Strömung vom Messkanal in das Umgehungskanalsystem
von der Umgehungsströmung
unterscheidbar ist. Damit lässt
sich die ohnehin vorhandene, für
die Durchfluss-Messung benötigte,
Durchfluss-Erfassungseinrichtung auch für die Detektion des Einbauzustands
des Strömungsvergleichmäßigers verwenden.
Eine Strömung
vom Messkanal in das Umgehungskanalsystem wird vorzugsweise derart
erreicht, dass an der Messkanalmündung
ein höherer
Druck herrscht, als an den beiden Abgriffsmündungen. Dies wird vorzugsweise
dadurch ermöglicht, dass
die Messkanalmündungen
in Strömungsrichtung
des Druckmediums im Haupt-Strömungskanal ausgerichtet
ist und in Strömungsrichtung
strömendes,
auf die Messkanalmündung
auftretendes Fluid einen zusätzlichen
dynamischen Druck erzeugt, der höher
ist als die rein statischen Drücke
an den Abgriffskanalmündungen.
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Die
Durchfluss-Erfassungseinrichtung kann derart im Umgehungskanalsystem
angeordnet sein, dass ein Wechsel zwischen der Strömung vom
Messkanal in das Umgehungskanalsystem und der Umgehungsströmung als
Strömungsumkehr
detektierbar ist. Die Durchfluss-Erfassungseinrichtung bzw. Auswerteeinheit
kann also je nach dem ob Druckmedium vom Messkanal in das Umgehungskanalsystem
oder lediglich Druckmedium innerhalb des Umgehungskanalsystems strömt von verschiedenen
Seiten her angeströmt
werden, wobei dieser Richtungswechsel detektierbar ist und daraus
eine Beurteilung des aktuellen Einbauzustands des Strömungsvergleichmäßigers möglich ist.
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Es
ist möglich
als Strömungsvergleichmäßiger ein
Einlaufelement, insbesondere Einlaufrohr, mit Einlaufstrecke für die Druckmedium-Strömung zu verwenden,
wobei die Druckmedium-Strömung nach Durchströmen der
Einlaufstrecke derart beruhigt ist, dass eine zuverlässige Messung
des Durchflusses möglich
ist. Eine Alternative zum Einlaufelement mit Einlaufstrecke ist
eine Siebanordnung, insbesondere mit mehreren in Strömungsrichtung
beabstandet zueinander angeordneten Siebeinsätzen, insbesondere Siebscheiben.
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Die
Detektionseinrichtung kann wenigstens ein von außen sichtbares Anzeigeelement
aufweisen, das zur Anzeige des aktuellen Einbauzustands des Strömungsvergleichmäßigers dient.
Das Anzeigeelement kann beispielsweise eine Warnlampe sein, die
insbesondere ständig
leuchtet, falls kein Strömungsvergleichmäßiger eingebaut
ist.
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Als
Auswerteeinheit und/oder Durchfluss-Erfassungsmittel kann eine Massenstrom-Sensoreinrichtung
vorgesehen sein, die vorzugsweise wenigstens ein Hitzdrahtanemometer
aufweist. Als Alternative zur Massenstrom-Sensoreinrichtung kann
eine Drucksensor-, insbesondere Differenzdrucksensoreinrichtung
verwendet werden.
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Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden
näher erläutert. Die
Zeichnungen zeigen:
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1 ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Durchfluss-Messvorrichtung im
perspektivischen Längsschnitt
ohne Strömungsvergleichmäßiger,
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2 die
Durchfluss-Messvorrichtung gemäß 1 im
Längsschnitt,
wobei eine erste Ausführungsform
eines Strömungsvergleichmäßigers eingebaut
ist,
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3 die
Durchfluss-Messvorrichtung gemäß 1 im
Längsschnitt,
wobei eine zweite Ausführungsform
eines Strömungsvergleichmäßigers eingebaut
ist und
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4 in
Bild A eine vergrößerte Darstellung der
Einzelheit x aus 1, wobei die dort herrschenden
Strömungsverhältnisse
eingezeichnet sind, und in Bild B eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit Y
von 3, wobei die dort herrschenden Strömungsverhältnisse
dargestellt sind.
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1 zeigt
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Durchfluss-Messvorrichtung 11.
Sie besitzt ein Gehäuse 12,
das insbesondere blockähnlich
gestaltet sein kann und das von einem bevorzugt kreiszylindrisch
konturierten Aufnahme 13 durchsetzt ist. In die Aufnahme 13 ist
gemäß dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
ein als Kanaleinsatz 14 bezeichnetes, außen komplementär zu der
Aufnahme 13 gestaltetes, hülsenartiges Bauteil eingesetzt.
Dieses definiert einen das Gehäuse 12 in
einer Längsrichtung 15 durchsetzenden Haupt-Strömungskanal 16.
Es ist selbstverständlich auch
möglich
Durchfluss-Messvorrichtungen 11 einzusetzen, die keinen
Kanaleinsatz 14 aufweisen und bei denen der Haupt-Strömungskanal 16 von
einer Gehäuseausnehmung
gebildet wird.
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Die
folgenden Ausführungen
beziehen sich beispielhaft auf eine Durchfluss-Messvorrichtung 11 mit
integriertem Kanaleinsatz 14.
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Der
Haupt-Strömungskanal 16 besitzt
einenends einen Einlass 17 und andernends einen Auslass 18.
An dem Einlass 17 kann Druckmedium in den Haupt-Strömungskanal 16 eingespeist
werden, das nach dem Hindurchströmen
durch den Haupt-Strömungskanal 16 an
dem Auslass 18 wieder austritt. Die Strömungsrichtung durch den Hauptströmungskanal
hindurch ist durch einen Pfeil bei 19 angedeutet.
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An
das Gehäuse 12 sind
in beiderseitiger Verlängerung
des Kanaleinsatzes 14 zwei Anschlusskörper 20 angesetzt,
die den Anschluss nicht näher
dargestellter Fluidleitungen für
die Zufuhr und Abfuhr des Druckmediums ermöglichen. Das Druckmedium kann
hydraulischer oder gasförmiger
Art sein. Beim Ausführungsbeispiel
ist Druckluft vorgesehen.
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Im
Bereich des Umfangs der Aufnahme 13 ist das Gehäuse 12 mit
einer Vertiefung 21 ausgestattet, in die eine Durchfluss-Erfassungseinrichtung 22 eingesetzt
ist. Auf diese Weise ist die Durchfluss-Erfassungseinrichtung 22 komplett
versenkt in das Gehäuse 12 eingebaut.
Alternativ könnte
die Durchfluss-Erfassungseinrichtung 22 auch
außen
an das Gehäuse 12 angebaut
sein.
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Im
Innern des Haupt-Strömungskanals 16 befinden
sich Druckänderungs-Erzeugungsmittel 23, die
eine Druckänderung
des durch sie hindurchströmenden
Druckmediums bewirken, sodass vor den Druckänderungs-Erzeugungsmitteln 23 ein
anderer statischer Druck herrscht als danach. Bevorzugt sind die
Druckänderungs-Erzeugungsmittel 23 als
Druckabfall-Erzeugungsmittel ausgebildet, die einen Druckabfall
des hindurchströmenden
Druckmediums bewirken, sodass vor den Druckabfall-Erzeugungsmitteln
ein höherer
statischer Druck herrscht als danach.
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Die
Druckänderungs-Erzeugungsmittel 23 können beispielsweise
von einem sogenannten Laminar-Flow-Element gebildet sein. Bei dem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
sind sie durch einen sich in Strömungsrichtung 19 verringernden
Querschnitt des Haupt-Strömungskanals 16 definiert.
Dieser Kanalabschnitt sei im Folgenden als Düsenabschnitt 24 bezeichnet.
Er kann die Gestalt einer Venturi-Düse haben.
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Im
Bereich des Düsenabschnitts 24 münden mehrere,
insbesondere zwei, Abgriffskanäle 25a, 25b mit
in der Strömungsrichtung 19 und
somit in der Längsrichtung 15 des
Kanaleinsatzes 14 beabstandeten Abgriffsmündungen 26a, 26b ein.
Sie durchsetzen jeweils die Wandung 27 des Kanaleinsatzes 14 und
das Gehäuse 12,
wobei sie zur Durchfluss-Erfassungseinrichtung 22 führen und
diese somit mit den Abgriffsmündungen 26a, 26b verbinden.
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel
sind erste Abgriffsmündungen 26a vorgesehen,
die im querschnittsgrößeren Abschnitt
des Düsenabschnitts 24 liegen
und stromabwärts
zweite Abgriffsmündungen 26b,
die im querschnittskleineren Bereich des Düsenabschnitts 24 vorgesehen
sind.
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Den
ersten Abgriffsmündungen 26a ist
ein erster Abgriffskanal 25a zugeordnet, während den zweiten
Abgriffsmündungen 26b ein
zweiter Abgriffskanal 25b zugeordnet ist. Die Abgriffskanäle 25a, 25b setzen
sich teils aus einsatzseitigen Kanalabschnitten und teils aus gehäuseseitigen
Kanalabschnitten zusammen. Der erste Abgriffskanal 25a ist mit
dem zweiten Abgriffskanal 25b verbunden, sodass sich unter
Umgehung der Druckänderungs-Erzeugungsmittel 23,
insbesondere der Querschnittsverjüngung des Düsenabschnitts 24,
ein Umgehungskanalsystem 28 ergibt. An den ersten Abgriffsmündungen 26a herrscht
ein höherer
statischer Druck als an den zweiten Abgriffsmündungen 26b, da die
ersten Abgriffsmündungen 26a am querschnittsgrößeren Bereich
des Düsenabschnitts 24 liegen.
Daraus ergibt sich eine Umgehungsströmung 29 von der ersten
Abgriffsmündung 26a über den
ersten Abgriffskanal 25a und die Durchfluss-Erfassungseinrichtung 22 in
den zweiten Abgriffskanal 25b und zur zweiten Abgriffsmündung 26b.
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In
bevorzugter Weise enthält
die Durchfluss-Erfassungseinrichtung 22 eine auf kalorimetrischem
Funktionsprinzip basierende, nicht näher dargestellte Massenstrom-Sensoreinrichtung.
Diese ist in den Verlauf des Umgehungskanalsystems 28 eingeschaltet.
Die Massenstrom-Sensoreinrichtung dient zur Messung des durch die,
im Vergleich zum Haupt-Strömungskanal 16,
relativ kleine Durchmesser aufweisende Abgriffskanäle 25a, 25b strömenden Massenstroms,
der in der Durchfluss-Erfassungseinrichtung 22 ausgewertet
wird und zur Strömung
im Haupt-Strömungskanal 16 korreliert
wird.
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Die
Durchfluss-Messvorrichtung 11 besitzt ferner einen Einbauraum 30 zum
Einbau eines Strömungsvergleichsmäßigers 31.
Der Einbauraum 30 befindet sich gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
am in Strömungsrichtung 19 vorderen
Ende des Kanaleinsatzes 14. Dort ist eine Anschlagfläche 32 vorgesehen,
an die beim Einbau des Strömungsvergleichmäßigers 31 eine
dort befindliche Gegenanschlagfläche 33 anschlägt, womit
der Strömungsvergleichmäßiger 31 axial
in Strömungsrichtung 19 fixiert
ist.
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Die 2 und 3 zeigen
zwei unterschiedliche Ausführungsformen
an Strömungsvergleichsmäßigern 31 in
jeweils in die Durchfluss-Messvorrichtung 11 eingebautem
Zustand. Gemäß 2 kann
als Strömungsvergleichmäßiger 31 eine
Siebanordnung 34 mit mehreren in Strömungsrichtung beabstandet zueinander
angeordneten Siebeinsätzen 35 eingesetzt
werden. Eine Alternative dazu ist in 3 dargestellt,
in der ein Strömungsvergleichmäßiger 31 in
Form eines Einlaufelementes 36 mit Einlaufstrecke 37 dargestellt
ist. Das Einlaufelement 36 ist zweckmäßigerweise als Einlaufrohr
ausgebildet.
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Es
ist eine Detektionseinrichtung 38 vorgesehen, die eine
Erfassung des Einbauzustandes des Strömungsvergleichmäßigers 31 ermöglicht.
Die Detektionseinrichtung 38 ist beispielhaft anhand einer fluidisch
wirkenden Detektionseinrichtung 38 dargestellt, wobei fluidische
Messsignale abgreifbar sind, die durch die Detektionseinrichtung 38 ausgewertet werden,
um daraus zu ermitteln, ob der Strömungsvergleichmäßiger 31 eingebaut
ist oder nicht. In bevorzugter Weise ist dafür wenigstens ein, mittels wenigstens
einer Messkanalmündung 39 in
den Einbauraum 30 mündender
Messkanal 40 vorgesehen, mit dem ein fluidisches Messsignal
abgreifbar ist. Die Detektionseinrichtung 38 besitzt ferner
eine Auswerteeinheit 41, die mit dem Messkanal 40 gekoppelt
ist und zur Auswertung der abgegriffenen fluidischen Messsignale
dient, wodurch in Abhängigkeit
des oder der abgegriffenen Messsignale eine Beurteilung des Einbauzustands
des Strömungsvergleichmäßigers 31 möglich ist.
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Zweckmäßigerweise
sind mehrere über
den Umfang des Haupt-Strömungskanals 16 angeordnete
Messkanalmündungen 39 vorgesehen,
die sich vorzugsweise in Strömungsrichtung 19 der
Strömung des
Druckmediums befinden, d.h. deren Mündungsflächen sind im Wesentlichen senkrecht
zur Strömungsrichtung 19 ausgerichtet,
sodass, falls möglich,
Druckmedium über
die Messkanalmündungen 39 in
den Messkanal 40 gelangen kann. In bevorzugter Weise liegen
die Messkanalmündungen 39 an
der Anschlagfläche 32 des
Kanaleinsatzes 14. Ist der Strömungsvergleichmäßiger 31 nicht
eingebaut, so sind die Messkanalmündungen 39 offen,
sodass Druckmedium in den Messkanal 40 strömt und folglich
ein fluidisches Messsignal abgegriffen werden kann. Ist der Strömungsvergleichmäßiger 31 eingebaut,
so werden die Messkanalmündungen 39 vorzugsweise
durch die Gegenanschlagfläche 33 am Strömungsvergleichmäßiger 31 abgedeckt,
sodass kein Druckmedium in den Messkanal 40 gelangen kann,
womit dann auch kein fluidisches Messsignal abgegriffen werden kann.
Wird also ein fluidisches Messsignal durch die Auswerteeinheit 41 detektiert, ist
es ein Zeichen dafür,
dass kein Strömungsvergleichmäßiger 31 eingebaut
ist und folglich die Gefahr von Fehlmessungen der Durchfluss-Messvorrichtung 11 besteht.
Kommt jedoch kein fluidisches Messsignal an, so ist das ein Zeichen
dafür,
dass der Strömungsvergleichmäßiger 31 eingebaut
ist.
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Wie
in 1 mit gestrichelten Linien dargestellt, kann die
Auswerteeinheit 41 im Messkanal 40 angeordnet
sein, sodass ein fluidisches Messsignal direkt im Messkanal 40 detektiert
werden kann.
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In
bevorzugter Weise ist der Messkanal 40 jedoch mit dem Umgehungskanalsystem 28 verbunden,
wobei als Auswerteeinheit 41 die Durchfluss-Erfassungseinrichtung 22 verwendet
wird. Es ist also möglich,
die für
die Durchflussmessung vorgesehene Durchfluss-Erfassungseinrichtung 22 auch
zusätzlich für die Detektion
des Einbauzustandes des Strömungsvergleichmäßigers 31 zu
nutzen.
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Die 4 zeigt
im Bild A die Strömungsverhältnisse
im Messkanal 40 und im Umgehungskanalsystem 28 bei
nicht eingebautem Strömungsvergleichmäßiger 31.
Ist dieser nicht eingebaut, liegen die Messkanalmündungen 39 an
der Anschlagfläche 32 des
Kanaleinsatzes 14 frei und Druckmedium kann über die
Messkanalmündungen 39 in
den Messkanal 40 gelangen. Da die Messkanalmündungen 39 in
Strömungsrichtung
des Druckmediums ausgerichtet sind, herrscht dort zusätzlich zum
statischen Druck noch dynamischer Druck. Dieser kombinierte statisch
und dynamischer Druck ist größer als die
rein statischen Drücke
an den Abgriffsmündungen 26a und 26b,
sodass eine Strömung
vom Messkanal 40 in das Umgehungskanalsystem 28 und
von dort zu den Abgriffsmündungen 26a, 26b erzeugt wird.
Die Strömungsverhältnisse
bei eingebautem Strömungsvergleichmäßiger 31 sind
in der 4 in Bild B dargestellt. Dort sind die Messkanalmündungen 39 durch
die am Strömungsvergleichmäßiger 31 ausgebildete
Gegenanschlagfläche 33 abge deckt, sodass
kein Druckmedium in den Messkanal 40 gelangen kann. Folglich
gelangt auch kein Druckmedium in das Umgehungskanalsystem 28.
Es ist lediglich die im Normalbetrieb des Durchflussmessers bzw.
Strömungswächters vorhandene
Umgehungsströmung 29 ausgebildet,
die von den ersten Abgriffsmündungen 26a über die
Durchfluss-Erfassungseinrichtung 22 zu den zweiten Abgriffsmündungen 26b gerichtet
ist.
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Die
Durchfluss-Erfassungseinrichtung 22, die bei der Detektion
des Einbauzustandes des Strömungsvergleichmäßigers 31 auch
als Auswerteeinheit 41 fungiert, ist nun derart im Umgehungskanalsystem 28 positioniert,
dass zwischen den Strömungsverhältnissen
bei nicht eingebautem Strömungsvergleichmäßiger 31 und
bei eingebautem Strömungsvergleichmäßiger 31 unterschieden
werden kann. Dieser Unterschied ist mittels der Durchfluss-Erfassungseinrichtung 22 detektierbar
und ggf. mittels eines von außen
sichtbaren Anzeigeelements 42 anzeigbar. Beispielsweise
kann eine Warnlampe vorgesehen sein, die vorzugsweise dauernd oder blinkend
aufleuchtet, falls kein Strömungsvergleichmäßiger 31 eingebaut
ist. Zweckmäßigerweise
ist die Durchfluss-Erfassungseinrichtung 22 an einer Stelle im
Umgehungskanalsystem 28 positioniert, dass die beiden zuvor
beschriebenen Einbauzustände
des Strömungsvergleichmäßigers 31 mittels
einer Strömungsumkehr
im Umgehungskanalsystem 28 detektierbar sind. Die Durchfluss-Erfassungseinrichtung 22 ist
dem ersten Abgriffskanal 25a zugeordnet, sodass diese bei
einer Strömung
vom Messkanal 40 in das Umgehungskanalsystem von der einen
Seite und bei einer reinen Umgehungsströmung 29 von der anderen
Seite angeströmt
wird. Die Strömungsumkehr
ist beispielsweise mittels eines Hitzdrahtanemometers detektierbar,
das zwei Temperatursensoren besitzt, denen jeweils ein Heizer zugeordnet
ist. Jeder Temperatursensor besitzt ein Konvektionsfeld an abgestrahlter
Wärme,
sodass bei einer Strömung, das
in Strömungsrichtung
vordere Konvektionsfeld den dahinter angeordnete Temperatursensor
beeinflusst, insbesondere heizt, wodurch der Heizer des rückwärtigen Temperatursensors
weniger stark nachgeheizt werden muss, um die zuvor bei Nicht-Strömung vorhandene
Temperatur wieder zu erreichen. Der in Strömungsrichtung vordere Temperatursensor muss
also stärker
nachgeheizt werden, sodass, je nachdem ob der linke oder der rechte
Temperatursensor stärker
nachgeheizt werden muss, zu erkennen ist, von welcher Seite die
Durchfluss-Erfassungseinrichtung 22 angeströmt wird.