DE102005062627B4

DE102005062627B4 - Flowmeter

Info

Publication number: DE102005062627B4
Application number: DE200510062627
Authority: DE
Inventors: Hans-Michael Sonnenberg
Original assignee: Hydrometer GmbH
Current assignee: Diehl Metering GmbH
Priority date: 2005-12-23
Filing date: 2005-12-23
Publication date: 2009-08-20
Anticipated expiration: 2025-12-24
Also published as: DE102005062627A1

Abstract

Durchflussmesser für flüssige oder gasförmige Medien mit einer Messkammer (2), mindestens einem Einlass (4) und mindestens einem Auslass (5) sowie mindestens einem Temperaturfühler (6) mit einem Thermoelement (9) zur Erfassung der Temperatur des durchströmenden Mediums, wobei der mindestens eine Temperaturfühler (6) zumindest bereichsweise in einem Bereich mit reduzierter Strömung des Mediums angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömung des Mediums im Bereich des mindestens einen Temperaturfühlers (6) durch mindestens ein Mittel zur Strömungsführung so zwangsgeführt ist, dass eine Spaltströmung um den mindestens einen Temperaturfühler (6) erzeugt wird.Flow meter for liquid or gaseous media with a measuring chamber (2), at least one inlet (4) and at least one outlet (5) and at least one temperature sensor (6) with a thermocouple (9) for detecting the temperature of the medium flowing through, wherein the at least a temperature sensor (6) is arranged at least in regions in a region with reduced flow of the medium, characterized in that the flow of the medium in the region of the at least one temperature sensor (6) is constrained by at least one means for flow guidance so that a gap flow around the at least one temperature sensor (6) is generated.

Description

Die Erfindung betrifft einen Durchflussmesser für flüssige oder gasförmige Medien mit einer Messkammer, mindestens einem Einlass und mindestens einem Auslass sowie mindestens einem Temperaturfühler zur Erfassung der Temperatur des durchströmenden Mediums.The The invention relates to a flow meter for liquid or gaseous media with a measuring chamber, at least one inlet and at least one Outlet and at least one temperature sensor for detecting the temperature the flowing through Medium.

Bei einem Durchflussmesser bzw. Wärmezähler, bei denen zur Erfassung der Temperatur des durchströmenden Mediums Temperaturfühler vorgesehen sind, gibt es Bereiche unterschiedlicher Fluidströmung. Dabei gibt es Bereiche niedriger Strömung, wie z. B. Todwasser oder Sekundärströmungen, bei denen sich unterschiedliche Fluidtemperaturen einstellen können. Innerhalb des zu messenden Mediums in einem Durchflussmesser existieren demnach unterschiedliche Temperaturen. Wird ein Temperaturfühler z. B. im Bereich von Todwasser oder Sekundärströmungen positioniert, wird die wahre Temperatur des durchströmenden Mediums nicht mehr erfasst.at a flow meter or heat meter, at which provided for detecting the temperature of the medium flowing through temperature sensor are, there are areas of different fluid flow. there there are areas of low flow, such as As death water or secondary flows, where different fluid temperatures can adjust. Within of the medium to be measured in a flow meter thus exist different temperatures. If a temperature sensor z. B. positioned in the range of death water or secondary flows, the true temperature of the flowing through Medium no longer recorded.

So wird in DE 100 62 874 ein Durchflussmesser offenbart, bei dem ein Temperaturfühler mittig eingesetzt ist und bis in den Auslasskanal hineinragt. Die Umströmung des Temperaturfühlers ist mangelhaft, da sich ein Strömungsablösegebiet um den unteren Bereich des Wärmefühlers herum bildet, so dass nur ein geringer Temperaturaustausch stattfindet.So will in DE 100 62 874 discloses a flow meter in which a temperature sensor is inserted centrally and extends into the outlet channel. The flow around the temperature sensor is inadequate because a flow separation area forms around the lower area of the heat sensor so that only a small temperature exchange takes place.

Aus DE 101 03 745 C2 ist ein Durchflussmesser für fluide Medien bekannt, der eine Messkammer, einen Einlass und einen Auslass sowie einen Wärmefühler zur Erfassung der Temperatur aufweist. Der Wärmefühler ist im Bereich eines Siebes angeordnet. Dieses Sieb kann schräg gestellte Lamellen aufweisen, die der Strö mung einen Impuls aufprägen, welcher in Richtung zum Einlauf der Ultraschallmessstrecke weist. Der Wärmefühler kann entweder unmittelbar im Einströmkanal oder im Ausströmkanal der Messkapsel angeordnet sein, vorzugsweise im Wesentlichen zentral in der Strömung, wodurch eine besonders exakte Wärmemengenmessung bzw. Wärmeverlustmessung durchführbar wird.Out DE 101 03 745 C2 For example, a fluid flow meter is known that has a metering chamber, an inlet and an outlet, and a temperature sensing thermocouple. The heat sensor is located in the area of a sieve. This sieve can have slats inclined, which impart a pulse to the flow, which points in the direction of the inlet of the ultrasonic measuring section. The heat sensor can be arranged either directly in the inflow channel or in the outflow channel of the measuring capsule, preferably substantially centrally in the flow, whereby a particularly precise measurement of heat quantity or heat loss measurement can be carried out.

Bei dem aus US 5,728,948 A bekannten Durchflussmesser befindet sich der Temperaturfühler an der Spitze eines konischen Wandlergehäuses. Es sind keine weiteren Mittel zur Strömungsführung vorgesehen.At the US 5,728,948 A known flow meter is the temperature sensor at the top of a conical transducer housing. There are no further means for flow guidance provided.

In der DE 100 47 383 C1 ist ein Ultraschall-Durchflussmesser beschrieben, welcher beim Einsatz als Wärmemengenzähler einen Temperatursensor aufweist, der mit seinem Fühlerende in das Messrohr und somit in den Mediumstrom hineinragt.In the DE 100 47 383 C1 an ultrasonic flowmeter is described, which has a temperature sensor when used as a heat meter, which projects with its end of the probe into the measuring tube and thus into the medium flow.

Die DE 195 33 814 A1 zeigt eine Vorrichtung zur Ultraschall-Durchflussmessung, bei welcher ein Temperaturfühler vorgesehen ist, der über eine Bohrung im Gehäuse in den Abfluss eines Auslassstutzens hineinragt.The DE 195 33 814 A1 shows an apparatus for ultrasonic flow measurement, in which a temperature sensor is provided, which projects through a bore in the housing in the outlet of an outlet.

Aus der DE 44 37 588 A1 ist ein Ultraschall-Durchflussmessgerät bekannt, bei dem im Auslauf einer Armatur ein Temperaturmessfühler angeordnet ist. Der Temperaturmessfühler kann beispielsweise eingeschraubt sein.From the DE 44 37 588 A1 an ultrasonic flowmeter is known in which a temperature sensor is arranged in the outlet of a valve. The temperature sensor can be screwed in, for example.

Die DE 44 15 889 A1 offenbart einen Messwertgeber zur Messung von Fluid – insbesondere Flüssigkeitsströmungen mit Ultraschall, bei welchen im Bereich des Ein- und Auslasses jeweils ein Temperaturfühler in das strömende Medium hineinragt.The DE 44 15 889 A1 discloses a transmitter for measuring fluid - in particular liquid flows with ultrasound, in which in the region of the inlet and outlet in each case a temperature sensor protrudes into the flowing medium.

Aus der US 4,279,153 ist ein Gerät zur Temperaturmessung eines Gasflusses bekannt. Dabei ist ein Temperaturfühler vorgesehen, der von einer gegenläufigen Gasströmung angeströmt bzw. umströmt wird.From the US 4,279,153 is a device for measuring the temperature of a gas flow known. In this case, a temperature sensor is provided, which is flowed by an opposite gas flow or flows around.

Bei Ultraschall-Durchflussmessern mit zwei Reflektoren besteht außerdem der Nachteil, dass der Temperaturfühler meist hinter einem Reflektor eingebaut ist und somit nicht innerhalb des intensiven Strömungsbereiches liegt mit der Folge, dass dort nur ein geringer Mediumsaustausch stattfindet.at Ultrasonic flow meters with two reflectors is also the Disadvantage that the temperature sensor usually installed behind a reflector and thus not within the intense flow area lies with the consequence that there is only a small medium exchange takes place.

Darüber hinaus besteht beim Stand der Technik das Problem, dass bei Einsatz eines Temperaturfühlers ein erhöhter konstruktiver und fertigungstechnischer Aufwand notwendig ist.Furthermore exists in the prior art, the problem that when using a temperature sensor an elevated one constructive and manufacturing effort is necessary.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Durchflussmesser derart weiterzubilden, dass die Temperaturmessgenauigkeit bei gleichzeitig geringen Herstellungskosten erhöht wird.Of the The present invention is therefore based on the object, a flow meter in such a way that the temperature measurement accuracy at the same time low production costs increased becomes.

Diese Aufgabe wird durch die gesamte Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2–14.These Task is solved by the entire teaching of claim 1. advantageous Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims 2-14.

Erfindungsgemäß ist ein Durchflussmesser für flüssige oder gasförmige Medien vorgesehen, bei dem die Strömung des Mediums im Bereich mindestens eines Temperaturfühlers durch mindestens ein Mittel zur Strömungsführung so zwangsgeführt ist, dass eine Spaltströmung um den mindestens einen Temperaturfühler erzeugt wird. Durch diese gezielte Führung der Strömung werden Ablösegebiete am Temperaturfühler verhindert, so dass ein optimaler Temperaturaustausch zwischen Temperaturfühler und Medium stattfinden kann. Der konstruktiv bedingte Einfluss der Messstelle wird damit eliminiert. Durch den besseren Mediumsaustausch wird die Temperaturmessgenauigkeit deutlich erhöht. Die Spaltströmung kann z. B. durch eine parallel angeordnete Wand, die eine Spaltströmung entstehen lässt, erreicht werden. Im Speziellen kann die Spaltströmung durch einen den Temperaturfühler umfassenden Kanal gebildet werden.According to the invention, a flow meter for liquid or gaseous media is provided, in which the flow of the medium in the region of at least one temperature sensor is forcibly guided by at least one means for guiding the flow such that a gap flow is generated around the at least one temperature sensor. By this targeted guidance of the flow separation areas are prevented at the temperature sensor, so that an optimal temperature exchange between temperature sensor and medium can take place. The design-related influence of the measuring point is thus eliminated. Due to the better exchange of media is the Temperature measurement accuracy significantly increased. The gap flow can, for. B. by a parallel wall, which creates a gap flow can be achieved. In particular, the gap flow may be formed by a channel comprising the temperature sensor.

Mit besonderem Vorteil kann die Strömung des Mediums im Bereich der Kontaktfläche zwischen Medium und Temperaturfühler durch mindestens ein Mittel zur Strömungsführung zwangsgeführt sein. Gerade im Bereich dieser Kontaktfläche ist der Temperaturaustausch notwendig. Durch die entsprechend zwangsgeführte Strömung des Mediums wird die laminare Grenzschicht um den Temperaturfühler reduziert, die den Temperaturaustausch behindern würde.With particular advantage may be the flow of Medium in the area of the contact surface between medium and temperature sensor be forcibly guided by at least one means for flow guidance. Just in the area of this contact surface the temperature exchange is necessary. Due to the corresponding positively driven flow of the Medium, the laminar boundary layer around the temperature sensor is reduced, which would hinder the temperature exchange.

Mit Vorteil kann die Strömung des Mediums im Bereich des am Temperaturfühler angeordneten Thermoelements durch mindestens ein Mittel zur Strömungsführung zwangsgeführt sein. Das Thermoelement ist für die Erfassung der Temperatur verantwortlich. Als Thermoelement kann z. B. ein Platinsensor vorgesehen sein. Es befindet sich meist im vorderen Bereich, insbesondere an der Spitze des Temperaturfühlers. Demnach ist es besonders vorteilhaft, wenn die Zwangsführung des Mediums vor allem auch in diesem Bereich stattfindet.With Advantage can be the flow of the medium in the region of the thermocouple arranged on the temperature sensor be forcibly guided by at least one means for flow guidance. The thermocouple is for responsible for detecting the temperature. As a thermocouple can z. B. may be provided a platinum sensor. It is mostly in the front area, especially at the top of the temperature sensor. Therefore It is particularly advantageous if the forced operation of the medium above all takes place in this area.

Es kann hierbei die Strömung des Mediums in Längsrichtung des Temperaturfühlers zwangsgeführt werden. Die sich ansonsten um den Temperaturfühler ausbildende laminare Grenzschicht wird damit effektiv verhindert. Der gesamte Temperaturfühler wird ausreichend stark angeströmt und es bildet sich ein insgesamt homogener Strömungsaustausch aus.It this can be the flow of the medium in the longitudinal direction of the temperature sensor forced out become. The otherwise around the temperature sensor forming laminar boundary layer is thus effectively prevented. The entire temperature sensor is sufficiently strong flowed and it forms a total of homogeneous flow exchange.

Vorteilhafterweise kann der Temperaturfühler in einem Fühlerkanal angeordnet sein. Der Fühlerkanal sollte dabei so nahe am Temperaturfühler angeordnet sein, dass die Strömung des Mediums auch zwangsgeführt wird.advantageously, can the temperature sensor in a sensor channel be arranged. The sensor channel should be placed so close to the temperature sensor that the flow the medium also forced becomes.

Zweckmäßigerweise kann der Temperaturfühler zumindest bereichsweise in einem Bypasskanal angeordnet sein. Der Temperaturfühler wird dabei so in die Bypassöffnung angeordnet, dass die notwendige Umströmung des Temperaturfühlers durch die Bypassöffnung entsteht. Durch die Bypassströmung entsteht auch die notwendige Druckdifferenz, um die Umströmung des Temperaturfühlers zu ermöglichen. Der Strömungsimpuls kann besser generiert werden. Das ideale hyd rodynamische Druckgefälle ist größer, welches für die Zwangsführung und die optimale Einströmung genutzt werden kann. Das besondere an einem Bypasskanal ist, dass der Fühler zum Bypasskanal parallel angeordnet werden kann. Dies wäre bei einer freien Mediumsführung nicht möglich, da sich um den Fühler eine laminare Grenzschicht ausbilden würde, die den Temperaturaustausch behindern würde. Schräge oder senkrechte Anordnungen des Temperaturfühlers zum Bypasskanal sind auch möglich.Conveniently, can the temperature sensor at least partially be arranged in a bypass channel. Of the temperature sensor is doing so in the bypass opening arranged that the necessary flow around the temperature sensor through the bypass opening arises. By the bypass flow also creates the necessary pressure difference to the flow around the temperature sensor to enable. The flow impulse can be better generated. The ideal hydrodynamic pressure gradient is bigger, which one for the forced control and the optimal inflow can be used. The special thing about a bypass channel is that the feeler can be arranged parallel to the bypass channel. This would be at one free media guide not possible, there is the feeler would form a laminar boundary layer that would allow temperature exchange would hamper. slope or vertical arrangements of the temperature sensor to the bypass channel are also possible.

Mit besonderem Vorteil kann der Temperaturfühler im Ausgangsbereich des Bypasskanals angeordnet sein. Dabei kann der Temperaturfühler in einem sich an als Bypasskanal ausgebildeten Kragen positioniert sein. Der Kragen bildet einen ringförmigen oder halbringförmigen Kanal.With particular advantage of the temperature sensor in the output range of Bypass channel be arranged. In this case, the temperature sensor in positioned on a trained as a bypass channel collar be. The collar forms an annular or semi-annular channel.

Der Bypasskanal kann beliebig im Durchflussmesser angeordnet sein. Ist der Bypass ringförmig und/oder symmetrisch im Durchflussmesser angeordnet, wird er hydrodynamisch gleichmäßig beaufschlagt. Die Folge davon ist, dass auch der im Bypasskanal angeordnete Temperaturfühler gleichmäßig umströmt wird.Of the Bypass channel can be arranged arbitrarily in the flowmeter. is the bypass is ring-shaped and / or arranged symmetrically in the flow meter, it becomes hydrodynamic evenly applied. The consequence of this is that the temperature sensor arranged in the bypass channel is also flowed around uniformly.

Die Querschnittgeometrie (Höhe oder Breite) des Bypasskanals kann höchstens halb so groß sein wie seine Länge. Die Strömung wird damit gerichtet und gleichmäßig über verschiedene Anströmbereiche verteilt. Insbesondere können mehrere Bypasskanäle angeordnet sein, deren Durchmesser im Vergleich zu ihrer Länge entsprechend klein ist. Dabei kann es sich sowohl um kleine Bohrungen oder um Spaltströmungen handeln. Diese können so gestaltet werden, dass die nachteilige Strömungsaufteilung von Bypass zu Messkanal bei laminarer Strömung wegfällt und sich der Bypass nicht mehr nachteilig auf die Messdynamik auswirkt. Eine Messdynamikerhöhung ist erzielbar.The Cross-section geometry (height or width) of the bypass channel can be at most half as large as his length. The flow is directed with it and evenly over different Anströmbereiche distributed. In particular, you can several bypass channels be arranged, whose diameter compared to their length accordingly is small. These can be either small holes or gap flows. these can be designed so that the adverse flow distribution of bypass to measuring channel at laminar flow is eliminated and the bypass does not adversely affect the measurement dynamics. A measurement dynamics increase is achievable.

Der Fühlerkanal kann auch im Einlass- oder Auslassbereich des Durchflussmessers angeordnet sein. Auch in diesen Bereichen kann der Kanal mit einer optimalen Einströmung versorgt werden.Of the sensor channel can also be in the inlet or outlet area of the flow meter be arranged. Even in these areas, the channel with a optimal inflow be supplied.

Zweckmäßigerweise kann der Temperaturfühler zum Fühlerkanal oder Bypasskanal im Wesentlichen parallel angeordnet sein, dass der Temperaturfühler gleichmäßig umströmt wird.Conveniently, can the temperature sensor to the sensor channel or bypass channel may be arranged substantially parallel to that the temperature sensor is flowed around evenly.

Der Eingang zum Fühlerkanal oder Bypasskanal kann trichterförmig ausgebildet sein, um eine gute gleichmäßige Kanalströmung zu erzeugen.Of the Input to the sensor channel or bypass channel can be funnel-shaped be formed to a good uniform channel flow too produce.

Das Mittel zur Strömungsführung kann auch hinter einem Strömungshindernis, insbesondere hinter einem Reflektor angeordnet sein, der zur Umlenkung von für die Messung notwendigen Ultraschallsignalen dient. Obwohl es in diesen Bereichen insbesondere bei niedrigeren Durchflüssen zu Ablösegebieten mit schlechtem Mediumsaustausch kommen kann, kann durch gezielte Strömungselemente der aktive Mediumsstrom auf den Temperaturfühler umgelenkt werden und damit auch dort eine exakte Temperaturerfassung ermöglichen.The Means for flow guidance can also behind a flow obstacle, in particular be arranged behind a reflector, which is for deflecting from for the measurement is necessary ultrasound signals. Although it is in these areas especially at lower flow rates transfer areas can come with bad medium exchange, by purposeful flow elements the active medium flow is diverted to the temperature sensor and thus also allow an exact temperature detection there.

Der Fühlerkanal oder Bypasskanal kann je nach Anforderung im Querschnitt zumindest teilweise kreisförmig oder rechteckig ausgebildet sein. Auch andere Querschnittsformen sind möglich.Of the sensor channel or bypass channel can, depending on the requirement in cross section at least partially circular or rectangular. Also other cross-sectional shapes are possible.

Der Fühlerkanal oder Bypasskanal kann auch zumindest bereichsweise offen sein. Es ist also nicht immer notwendig, dass eine geschlossene Kanalwandung vorhanden ist. Dies ist abhängig davon, welche Strömungsteile zwangsgeführt werden müssen.Of the sensor channel or bypass channel may also be open at least partially. It So is not always necessary that a closed channel wall is available. This is dependent of which flow parts forced out Need to become.

Es ist demnach auch möglich, dass der Temperaturfühler lediglich an einer Begrenzung oder zwischen Begrenzungsabschnitten angeordnet ist. Die Begrenzung bzw. die Begrenzungsabschnitte sorgen dafür, dass sie einen Strömungsabriss, eine laminare Grenzschicht oder eine Rezirkulation vermeiden. So kann der Temperaturfühler beispielsweise zwischen zwei Platten angeordnet sein.It is therefore also possible that the temperature sensor only at a boundary or between boundary sections is arranged. The boundary or the boundary sections ensure that they stall, avoid a laminar boundary layer or recirculation. So can the temperature sensor for example, be arranged between two plates.

Die Erfindung ist anhand von vorteilhaften Ausführungsbeispielen in den Zeichnungsfiguren näher erläutert. Diese zeigen:The Invention is based on advantageous embodiments in the drawing figures explained in more detail. These demonstrate:

1: a) eine Prinzipdarstellung eines in einer Messkapsel angeordneten Temperaturfühlers gemäß dem Stand der Technik;
b) eine Prinzipdarstellung eines in einer Messkapsel angeordneten Temperaturfühlers mit Strömungshindernis gemäß dem Stand der Technik; 1 : a) a schematic diagram of a temperature sensor arranged in a measuring capsule according to the prior art;
b) a schematic representation of a sensor arranged in a measuring capsule temperature sensor with flow obstacle according to the prior art;

2: eine Messkapsel im Querschnitt mit Bypasskanal und ringförmigem Fühlerkanal; 2 a measuring capsule in cross section with bypass channel and annular sensor channel;

3: eine Messkapsel im Querschnitt mit Ringkanal und einem Fühlerkanal im Auslaufbereich; 3 a measuring capsule in cross section with annular channel and a sensor channel in the outlet area;

4: eine Prinzipdarstellung eines Flügelradzählers im Querschnitt mit Bypasskanal und Temperaturfühler; 4 : a schematic diagram of an impeller in cross section with bypass channel and temperature sensor;

5: a), b), c), d) und e) Querschnittsdarstellungen von Temperaturfühlern im Fühlerkanal bzw. an einer Begrenzung. 5 : a), b), c), d) and e) cross-sectional views of temperature sensors in the sensor channel or at a boundary.

1a) stellt den Stand der Technik dar, bei dem sich um einen Temperaturfühler 6, der in einem Durchflussmesser angeordnet ist, ein Strömungsablösegebiet 7 insbesondere um dessen unteren Bereich ausbildet. Dies hat den Nachteil, dass nur ein geringer Temperaturaustausch in diesem Bereich, insbesondere im Bereich des Thermoelementes 9, stattfindet und damit die tatsächliche Temperatur des strömenden Mediums nicht erfasst wird. 1a ) represents the state of the art, which is a temperature sensor 6 located in a flow meter, a flow separation area 7 in particular around the lower area forms. This has the disadvantage that only a small temperature exchange in this area, especially in the area of the thermocouple 9 , takes place and thus the actual temperature of the flowing medium is not detected.

In 1b) ist ein Temperaturfühler 6 (in Unteransicht) hinter einem Strömungshindernis 19 angeordnet. Auch dort zeigt sich, dass es insbesondere bei niedrigen Durchflüssen zu Ablösegebieten um den Temperaturfühler 9 kommt, die den Mediumsaustausch reduzieren.In 1b ) is a temperature sensor 6 (in bottom view) behind a flow obstacle 19 arranged. There, too, it appears that, especially at low flow rates, it is a matter of detachment areas around the temperature sensor 9 comes, which reduce the medium exchange.

Im Folgenden wird auf die 2–5 Bezug genommen, in denen vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung dargestellt sind. Die Pfeile in den Figuren verdeutlichen die Strömung des Mediums.The following is on the 2 - 5 Reference is made in which advantageous embodiments of the invention are shown. The arrows in the figures illustrate the flow of the medium.

Bezugsziffer 1 bezeichnet den Durchflussmesser in seiner Gesamtheit. Der Durchflussmesser 1 dient der Messung des Durchflusses von flüssigen oder gasförmigen Medien und weist eine Messkammer 2 auf, die mit einem Deckel 3 abgedeckt ist. Außerdem sind ein Einlass 4 und ein Auslass 5 vorhanden. Bei einem Durchflussmesser, der zudem die Temperatur des durchströmenden Mediums erfasst, spricht man auch von einem Wärmezähler. Zur Erfassung der Temperatur des durchströmenden Mediums ist ein Temperaturfühler 6 vorgesehen. Im Bereich des Temperaturfühlers 6 ist die Strömung durch Mittel zur Strömungsführung zwangsgeführt. Dies führt dazu, dass Ablösegebiete um den Temperaturfühler 6 verhindert werden und dass ein genügend starker Mediumsaustausch stattfindet, so dass ferner die Temperaturmessgenauigkeit erhöht wird.numeral 1 refers to the flowmeter in its entirety. The flow meter 1 is used to measure the flow of liquid or gaseous media and has a measuring chamber 2 on top, with a lid 3 is covered. There is also an inlet 4 and an outlet 5 available. In a flow meter, which also detects the temperature of the flowing medium, it is also called a heat meter. To detect the temperature of the medium flowing through is a temperature sensor 6 intended. In the area of the temperature sensor 6 the flow is forcibly guided by means for flow guidance. This leads to detachment areas around the temperature sensor 6 be prevented and that a sufficiently strong medium exchange takes place, so that further the temperature measurement accuracy is increased.

Insbesondere ist die Strömung des Mediums im Bereich der Kontaktfläche 8 zwischen Medium und Temperaturfühler 6 durch das Mittel zur Strömungsführung zwangsgeführt. Damit wird der Temperaturaustausch direkt am Temperaturfühler 6 sichergestellt, so dass die korrekte Temperatur des strömenden Mediums erfasst werden kann.In particular, the flow of the medium is in the region of the contact surface 8th between medium and temperature sensor 6 forcibly guided by the means for flow guidance. This makes the temperature exchange directly at the temperature sensor 6 ensured so that the correct temperature of the flowing medium can be detected.

Vor allem erfolgt die zwangsgeführte Strömung des Mediums im Bereich des am Temperaturfühler 6 angeordneten Thermoelements 9.Above all, the positively driven flow of the medium takes place in the region of the temperature sensor 6 arranged thermocouple 9 ,

Die Strömung des Mediums wird in Längsrichtung des Temperaturfühlers 6 zwangsweise geführt, so dass das oben beschriebene Strömungsablösegebiet 7 in geeigneter Weise verhindert wird. Der strömungstechnische Einfluss des Temperaturfühlers wird damit auch eliminiert.The flow of the medium is in the longitudinal direction of the temperature sensor 6 forcibly guided, so that the flow separation area described above 7 is suitably prevented. The fluidic influence of the temperature sensor is thus eliminated.

Durch mindestens ein Mittel zur Strömungsführung ist eine Spaltströmung erzeugbar. Bei den Mitteln zur Strömungsführung kann es sich um eine parallel angeordnete Wand handeln, die eine Spaltströmung entstehen lässt. Die Spaltströmung kann auch durch einen den Temperaturfühler 6 umfassenden Kanal (siehe 2–4 und 5b und d) gebildet werden.By means of at least one means for flow guidance, a gap flow can be generated. The means for flow guidance may be a wall arranged in parallel, which creates a gap flow. The gap flow can also be controlled by a temperature sensor 6 comprehensive channel (see 2 - 4 and 5b and d) are formed.

Der Temperaturfühler 6 ist in den dargestellten Ausführungsvarianten zumindest bereichsweise in einem Fühlerkanal 10 angeordnet. Der Fühlerkanal 10 bewirkt die zwangsgeführte Strömung des Mediums.The temperature sensor 6 is in the illustrated embodiments at least partially in a sensor channel 10 arranged. The sensor channel 10 causes the positively driven flow of the medium.

In den Ausführungsbeispielen gem. der 2 und 4 ist der Temperaturfühler 6 zumindest bereichsweise in einem Bypasskanal 11 angeordnet. Der Bypasskanal 11 bewirkt eine optimale Einströmung des Mediums entlang des Temperaturfühlers 6.In the embodiments according to. of the 2 and 4 is the temperature sensor 6 at least partially in a bypass channel 11 arranged. The bypass channel 11 causes an optimal inflow of the medium along the temperature sensor 6 ,

Der Temperaturfühler 6 ist in 2 im Ausgangsbereich des Bypasskanals 11 angeordnet, wobei dieser gleichmäßig umströmt wird.The temperature sensor 6 is in 2 in the exit area of the bypass channel 11 arranged, wherein this is flowed around evenly.

Der Bypasskanal 11 ist in den 2 symmetrisch im Durchflussmesser 1 angeordnet. Damit wird der Bypass 11 hydrodynamisch gleichmäßig beaufschlagt, was wiederum eine Erhöhung der Messgenauigkeit mit sich bringt.The bypass channel 11 is in the 2 symmetrical in the flowmeter 1 arranged. This will be the bypass 11 hydrodynamically uniformly applied, which in turn brings an increase in measurement accuracy with it.

Der Durchmesser des Bypasskanals 11 ist höchstens halb so groß wie seine Länge, so dass auch bei geringer Durchflussmenge eine gleichmäßig gerichtete Strömung erzeugt wird.The diameter of the bypass channel 11 is at most half as long as its length, so that even at low flow rate, a uniformly directed flow is generated.

In 3 ist der Fühlerkanal 10 im Auslaufbereich des Durchflussmessers 1 angeordnet. Der Temperaturfühler ist hinter einem Reflektor 12, der zur Umlenkung von für die Messung notwendigen Ultraschallsignalen 16 dient, angeordnet. Obwohl dieser Bereich sich normalerweise in einer Strömungsabrisszone mit schlechtem Mediumsaustausch befindet, kann dort die durch den Fühlerkanal 10 bewirkte Zwangsführung der Strömung erzeugt werden, so dass auch hier eine korrekte Temperaturerfassung möglich ist. Die Ultraschallwandler sind mit den Bezugsziffern 17 und 18 versehen.In 3 is the sensor channel 10 in the outlet area of the flow meter 1 arranged. The temperature sensor is behind a reflector 12 for deflecting ultrasound signals necessary for the measurement 16 serves, arranged. Although this area is normally located in a stall zone with poor media exchange, it may pass through the probe channel 10 caused forced flow of the flow are generated, so that a correct temperature detection is possible here. The ultrasonic transducers are indicated by the reference numerals 17 and 18 Mistake.

Der Temperaturfühler 6 ist zum Fühlerkanal 10 im Wesentlichen parallel angeordnet, um die Strömung gleichmäßig um den Temperaturfühler 6 zu lenken.The temperature sensor 6 is to the sensor channel 10 arranged substantially parallel to the flow evenly around the temperature sensor 6 to steer.

Der Eingang zum Fühlerkanal 10 kann außerdem trichterförmig ausgebildet sein, um eine gute gleichmäßige Kanalströmung zu erzeugen.The entrance to the sensor channel 10 can also be funnel-shaped to produce a good uniform channel flow.

Bei der Ausführungsvariante gem. 4 ist der Temperaturfühler 6 innerhalb der Messkammer 2 angeordnet. Dabei wird die seitlich durch einen Fühlerkanal 10 in den Auslaufbereich der Messkammer 2 hineinragende Fühlerspitze des Temperaturfühlers 6 senkrecht von der Auslaufströmung umströmt, so dass auch hier der gewünschte Temperaturaustausch stattfindet.In the embodiment according to. 4 is the temperature sensor 6 within the measuring chamber 2 arranged. It is the side by a sensor channel 10 in the outlet area of the measuring chamber 2 protruding sensor tip of the temperature sensor 6 flows vertically from the outlet flow, so that also takes place here the desired temperature exchange.

Der Fühlerkanal 10 oder der Bypasskanal 11 kann im Querschnitt unterschiedliche Formen aufweisen. Einige davon sind in den 5a)–e) dargestellt. So kann der Fühlerkanal 10 auch bereichsweise offen sein. Es ist also nicht immer notwendig, eine geschlossene Ringwand zu haben. Dies ist abhängig davon, welche Strömungsbereiche zwangsgeführt werden müssen. Gem. 5a) sind nur zwei Begrenzungsplatten 14 um den Temperaturfühler 6 angeordnet. In 5b) ist der Fühlerkanal 10 ringförmig ausgebildet, in 5c) ist der Fühlerkanal 10 teilweise ringförmig ausgebildet, wobei die Ringwand nicht geschlossen ist. Gemäß 5d) ist der Fühlerkanal 10 rechteckig ausgebildet. Es ist auch möglich, den Fühlerkanal 10 – wie in 5e) dargestellt – schneckenförmig auszubilden. Durch eine schneckenförmige Öffnung im Spaltkanal 15 und einen zentral angeordneten Temperaturfühler 6 erfährt das zirkulierende Medium eine gute Durchmischung und ist somit für die Temperaturmessung gut geeignet.The sensor channel 10 or the bypass channel 11 can have different shapes in cross section. Some of them are in the 5a ) -E). So the sensor channel 10 also be open in certain areas. So it is not always necessary to have a closed ring wall. This depends on which flow areas must be forcibly guided. Gem. 5a ) are only two boundary plates 14 around the temperature sensor 6 arranged. In 5b ) is the sensor channel 10 ring-shaped, in 5c ) is the sensor channel 10 partially annular, wherein the annular wall is not closed. According to 5d ) is the sensor channel 10 rectangular. It is also possible to use the sensor channel 10 - as in 5e ) - snail-shaped form. Through a helical opening in the gap channel 15 and a centrally located temperature sensor 6 the circulating medium undergoes good mixing and is therefore well suited for temperature measurement.

11: DurchflussmesserFlowmeter
22: Messkammermeasuring chamber
33: Deckelcover
44: Einlassinlet
55: Auslassoutlet
66: Temperaturfühlertemperature sensor
77: StrömungsablösegebietFlow separation area
88th: Kontaktflächecontact area
99: Thermoelementthermocouple
1010: Fühlerkanalsensor channel
1111: Bypasskanalbypass channel
1212: Reflektorreflector
1414: Begrenzungsplattelimiting plate
1515: Spaltkanalsplitting chute
1616: Ultraschallsignaleultrasonic signals
1717: Ultraschallwandlerultrasound transducer
1818: Ultraschallwandlerultrasound transducer
1919: Strömungshindernisflow obstruction

Claims

Flow meter for liquid or gaseous media with a measuring chamber ( 2 ), at least one inlet ( 4 ) and at least one outlet ( 5 ) and at least one temperature sensor ( 6 ) with a thermocouple ( 9 ) for detecting the temperature of the medium flowing through, wherein the at least one temperature sensor ( 6 ) is arranged at least in regions in a region with reduced flow of the medium, characterized in that the flow of the medium in the region of the at least one temperature sensor ( 6 ) is positively guided by at least one means for flow guidance, that a gap flow around the at least one temperature sensor ( 6 ) is produced.

Flowmeter according to claim 1, characterized in that the flow of the medium in the region of the contact surface ( 8th ) between medium and temperature sensor ( 6 ) is positively guided by at least one means for flow guidance.

Flow meter according to one of the claims 1 or 2, characterized in that the flow of the medium in the region of a temperature sensor ( 6 ) arranged thermocouple ( 9 ) is positively guided by at least one means for flow guidance.

Flow meter according to one of the preceding claims, characterized in that the flow of the medium in the longitudinal direction of the temperature sensor ( 6 ) is forcibly led.

Flow meter according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature sensor ( 6 ) at least in regions in a sensor channel ( 10 ) is arranged.

Flow meter according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature sensor ( 6 ) at least partially in a bypass channel ( 11 ) is arranged.

Flowmeter according to claim 6, characterized in that the temperature sensor ( 6 ) in the exit region of the bypass channel ( 11 ) is arranged.

Flowmeter according to one of claims 6 or 7, characterized in that the bypass channel ( 11 ) annular and / or symmetrical in the flow meter ( 1 ) is arranged.

Flow meter according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature sensor ( 6 ) to the means for flow guidance, in particular to the sensor channel ( 10 ) or to the bypass channel ( 11 ), is arranged substantially in parallel.

Flow meter according to one of the preceding claims, characterized in that the input to the sensor channel ( 10 ) or to the bypass channel ( 11 ) is funnel-shaped.

Flowmeter according to one of the preceding claims, characterized in that the means for flow guidance behind a flow obstacle, in particular behind a reflector ( 12 ), which serves to deflect the ultrasound signals necessary for the measurement, is arranged.

Flow meter according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor channel ( 10 ) or the bypass channel ( 11 ) is formed in cross-section at least partially circular or rectangular.

Flow meter according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor channel ( 10 ) is at least partially open.

Flow meter according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the temperature sensor on at least one limiting element is arranged.