DE102007001685A1

DE102007001685A1 - Flowmeter for determining flow of fluid e.g. liquid, has fluid passages provided in partition area of flow channel and fluid-operated, and pressure sensor to determine temporal succession of direction changes of main beam of fluid

Info

Publication number: DE102007001685A1
Application number: DE200710001685
Authority: DE
Inventors: Joachim C. Römer
Original assignee: AVS Ing JC Roemer GmbH
Current assignee: AVS Ing JC Roemer GmbH
Priority date: 2007-01-11
Filing date: 2007-01-11
Publication date: 2008-07-17

Abstract

The flowmeter has a flow channel (18) for a fluid and divided into two channel sections (22, 24) in a partition area (20). Fluid passages (26, 34) are fluid-operated and provided in the partition area of the channel, and a main beam of the fluid flowing in the channel is alternatively diverted into the channel sections by the passages. A detector is formed by a pressure sensor (48) to determine the temporal succession of direction changes of the main beam. The passages are formed so that the temporal succession of direction changes is dependent on the flow of the fluid. An independent claim is also included for a method of determining a flow of a fluid.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung des Durchflusses eines Fluids mit einem Strömungskanal für das Fluid.The The present invention relates to a device for determining the Flow of a fluid with a flow channel for the fluid.

Derartige Vorrichtungen sind grundsätzlich bekannt und werden üblicherweise auch als Durchflussmesser bezeichnet. Ein bekannter Durchflussmesser der eingangs genannten Art umfasst ein Flügelrad, welches derart drehbar in dem Strömungskanal angeordnet ist, dass es durch ein den Strömungskanal durchströmendes Fluid in Rotation versetzt wird. Die Rotationsgeschwindigkeit hängt von dem Fluiddurchfluss, d. h. dem Volumen- bzw. Massenstrom des Fluids durch den Strömungskanal, ab und kann durch einen die Rotation des Flügelrads überwachenden Sensor ermittelt werden.such Devices are known in principle and become common Also referred to as a flow meter. A well-known flow meter of the aforementioned type comprises an impeller which rotates so in the flow channel is arranged, that it flows through a flow channel through the fluid is set in rotation. The rotational speed depends on the fluid flow, d. H. the volume or mass flow of the fluid through the flow channel, and can be determined by a sensor monitoring the rotation of the impeller become.

Bei einem derartigen Durchflussmesser besteht grundsätzlich das Problem, dass die Drehbarkeit des Flügelrades insbesondere bei länger andauerndem Gebrauch des Durchflussmessers beeinträchtigt werden kann, z. B. durch Kalk- oder andere Ablagerungen oder durch im Fluidstrom mittransportierte Fremdpartikel. Ein sich nicht mehr frei drehen könnendes Flügelrad resultiert in einer fehlerhaften Bestimmung des Durchflusses und somit in einer fehlerhaften Funktion des Durchflussmessers. Schlimmstenfalls können die Ablagerungen das Flügelrad vollständig blockieren, was einem Totalausfall des Durchflussmessers gleichkommt.at Such a flowmeter basically has the problem that the Rotatability of the impeller especially for longer continuous use of the flowmeter can, for. As by lime or other deposits or in the fluid stream entrained foreign particles. A not turning freely anymore impeller results in a faulty determination of the flow and thus in a faulty function of the flow meter. At worst, can the deposits the impeller Completely block, which is equivalent to a total failure of the flow meter.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Durchflussmesser zu schaffen, welcher dauerhaft zuverlässige Messergebnisse liefert und mit einem geringeren wirtschaftlichen Aufwand herstellbar ist.Of the Invention has the object of providing a flow meter create durable, reliable measurement results and can be produced with a lower economic outlay.

Zur Lösung der Aufgabe ist eine Vorrichtung zur Ermittlung des Durchflusses eines Fluids mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgesehen.to solution The object is a device for determining the flow a fluid provided with the features of claim 1.

Der erfindungsgemäße Durchflussmesser umfasst einen Strömungskanal für das Fluid, der sich in einem Aufteilungsbereich in mindestens einen ersten und einen zweiten Kanalabschnitt aufteilt, eine in dem Aufteilungsbereich des Strömungskanals vorgesehene fluidbetätigte Umlenkeinrichtung, durch welche ein Hauptstrahl des den Strömungskanal durchströmenden Fluids abwechselnd in den ersten und zweiten Kanalabschnitt umlenkbar ist, und einen Detektor, durch den die zeitliche Abfolge der Umlenkungen des Hauptstrahls ermittelbar ist.Of the Flowmeter according to the invention comprises a flow channel for the Fluid that is in a division in at least one first and a second channel section, one in the splitting area of the flow channel provided fluid actuated Deflection device, through which a main jet of the flow channel flowing through Fluids alternately deflected into the first and second channel section is, and a detector through which the timing of the deflections of the main beam can be determined.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung handelt es sich um ein auf dem Coanda-Effekt basierendes Wandstrahlelement, welches so ausgebildet ist, dass der Hauptstrahl des Fluids, welches eine Flüssigkeit und/oder ein Gas umfassen kann, immer nur einen Kanalabschnitt zur Zeit durchströmt, d. h. also entweder den ersten oder den zweiten Kanalabschnitt.at the device of the invention is it is a wall-jet element based on the Coanda effect, which is designed so that the main jet of the fluid, which a liquid and / or a gas, always only one channel section to Time flows through, d. H. So either the first or the second channel section.

Die Umlenkeinrichtung zur Umlenkung des Hauptstrahls ist erfindungsgemäß fluidbetätigbar und umfasst keine beweglichen mechanischen Teile. Daher kann die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung weder durch Ablagerungen, insbesondere Kalkablagerungen, noch durch in dem Fluid mittransportierte Fremdpartikel beeinträchtigt werden. Eine zuverlässige Funktion des erfindungsgemäßen Durchflussmessers ist somit dauerhaft sichergestellt. Dadurch dass die erfindungsgemäße Vorrichtung ohne bewegliche mechanische Teile auskommt, weist die Vorrichtung außerdem einen einfacheren Aufbau auf, wodurch sie letztlich mit einem geringeren wirtschaftlichen Aufwand herstellbar ist.The Deflection device for deflecting the main jet is fluid-actuated according to the invention and comprises no moving mechanical parts. Therefore, the function of the Device according to the invention neither by deposits, especially lime deposits, nor by be contaminated in the fluid entrained foreign particles. A reliable one Function of the flowmeter according to the invention is thus permanently ensured. Due to the fact that the device according to the invention without Moving mechanical parts gets along, the device also has a simpler construction, which ultimately results in a lower economic effort can be produced.

Der Detektor, durch den die zeitliche Abfolge der Umlenkungen des Hauptstrahls ermittelbar ist, erfasst letztlich, wie oft der Hauptstrahl des Fluids durch den ersten bzw. zweiten Kanalabschnitt strömt. Bezogen auf ein vorbestimmtes Zeitintervall ermittelt der Detektor demnach die Häufigkeit, mit welcher der Hauptstrahl einen bestimmten Kanalabschnitt durchströmt, mit anderen Worten also die Frequenz, mit der die Umlenkeinrichtung den Hauptstrahl abwechselnd in den ersten und zweiten Kanalabschnitt umlenkt, d. h. letztlich die Oszillation des Hauptstrahls. Aus dem von dem Detektor ausgegebenen Signal ist der Durchfluss des Fluids durch den Strömungskanal ermittelbar.Of the Detector, by which the temporal sequence of the deflections of the main ray can be ascertained, ultimately captures how often the main beam of the Fluids flows through the first and second channel portion. Based to a predetermined time interval, the detector determines accordingly the frequency, with which the main jet flows through a certain channel section, with In other words, the frequency with which the deflection the main jet alternately in the first and second channel section redirects, d. H. ultimately the oscillation of the main ray. From the signal output from the detector is the flow of the fluid determined by the flow channel.

Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen.advantageous Forms of the invention are the subclaims, the description and to take the drawing.

Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Umlenkeinrichtung so ausgebildet, dass die zeitliche Abfolge der Umlenkungen des Hauptstrahls von dem Durchfluss des Fluids durch den Strömungskanal abhängig ist. Bevorzugt ist die zeitliche Abfolge der Umlenkungen eine Funktion des Fluiddurchflusses derart, dass der Hauptstrahl umso schneller bzw. umso häufiger umgelenkt wird, je größer der Fluiddurchfluss ist. Die Umlenkfrequenz nimmt mit anderen Worten also mit ansteigendem Fluiddurchfluss zu. Die durch den Detektor ermittelte Frequenz der Umlenkvorgänge stellt folglich ein Maß für den Durchflussfluss dar, so dass sich bei einer entsprechenden Eichung des Durchflussmessers aus dem vom Detektor ausgegebenen Signal unmittelbar der Durchfluss des Fluids durch den Strömungskanal ableiten lässt.According to one embodiment the device according to the invention the deflection device is designed so that the time sequence the deflections of the main jet of the flow of the fluid through the flow channel dependent is. Preferably, the time sequence of the deflections is a function the fluid flow so that the main jet the faster or more often the larger the Fluid flow is. The deflection frequency decreases in other words So with increasing fluid flow to. The through the detector determined frequency of the Umlenkvorgänge thus provides a measure of the flow so that with a corresponding calibration of the flow meter from the signal emitted by the detector directly the flow of the fluid through the flow channel can derive.

Vorteilhafterweise ist die Umlenkeinrichtung durch das den Strömungskanal durchströmende Fluid betätigbar. Zur Betätigung der Umlenkeinrichtung muss also kein separates Fluid zusätzlich zu dem Fluid, dessen Durchfluss zu messen ist, vorgesehen werden, sondern das zu vermessende Fluid wird selbst zur Betätigung der Umlenkeinrichtung herangezogen. Das zu vermessende Fluid wird mit anderen Worten zu seiner eigenen Vermessung benutzt. Hierdurch ist der Aufbau des Durchflussmessers noch weiter vereinfacht, was zu einer noch höheren Zuverlässigkeit und einer noch kostengünstigeren Herstellung des Durchflussmessers beiträgt.Advantageously, the deflection device can be actuated by the fluid flowing through the flow channel. To actuate the deflection so no separate fluid in addition to the Fluid whose flow is to be measured, are provided, but the fluid to be measured is used even for the operation of the deflection. In other words, the fluid to be measured is used for its own measurement. As a result, the construction of the flow meter is further simplified, which contributes to an even higher reliability and a more cost-effective production of the flow meter.

Gemäß einer Variante, die nachfolgend auch als Überdruckvariante bezeichnet wird, ist die Umlenkeinrichtung durch eine Beaufschlagung des Hauptstrahls mit Überdruck, insbesondere mit durch den Hauptstrahl erzeugtem Überdruck, betätigbar. Bevorzugt wird der Überdruck dadurch erzeugt, dass Fluid aus dem Hauptstrahl abgezweigt und auf den Hauptstrahl gerichtet wird. Durch das abgezweigte Fluid wird der Hauptstrahl gewissermaßen in den einen oder den anderen Kanalabschnitt gedrückt.According to one Variant, which is also referred to below as overpressure variant is, the deflection is by an application of the main beam with overpressure, in particular with overpressure generated by the main jet, actuated. Preference is given to the overpressure generated by the fact that fluid diverted from the main jet and on the main beam is directed. Through the branched fluid is the main beam, so to speak pressed into one or the other channel section.

Die Umlenkeinrichtung kann zu diesem Zweck eine erste Fluidpassage umfassen, deren eines Ende in Strömungsrichtung des Hauptstrahls gesehen stromabwärts des Aufteilungsbereichs mit dem ersten Kanalabschnitt verbunden ist und deren anderes Ende im Aufteilungsbereich mit dem Strömungskanal verbunden ist. Strömt der Hauptstrahl durch den ersten Kanalabschnitt, so tritt ein Teil des Fluids des Hauptstrahls in die erste Fluidpassage ein. Dieser abgezweigte Teil des Fluids wird durch die erste Fluidpassage in den Aufteilungsbereich zurückgeführt und zur Beaufschlagung des Hautstrahls wieder in den Strömungskanal eingeleitet, wodurch der Hauptstrahl in den zweiten Kanalabschnitt umgelenkt wird.The Deflection device may for this purpose comprise a first fluid passage, one end in the flow direction of the main beam seen downstream of the splitting area is connected to the first channel section and the other end is connected in the division with the flow channel. The main jet flows through the first channel portion, so enters a part of the fluid of the main jet into the first fluid passage. This branched off part of the fluid is returned through the first fluid passage in the division area and to act on the skin jet again in the flow channel initiated, causing the main beam in the second channel section is diverted.

Entsprechend kann die Umlenkeinrichtung eine zweite Fluidpassage umfassen, deren eines Ende in Strömungsrichtung des Hauptstrahls gesehen stromabwärts des Aufteilungsbereichs mit dem zweiten Kanalabschnitt verbunden ist und deren anderes Ende im Aufteilungsbereich mit dem Strömungskanal verbunden ist. Strömt der Hauptstrahl durch den zweiten Kanalabschnitt, so wird auch hier durch die zweite Fluidpassage ein Teil des Fluids abgezweigt und im Aufteilungsbereich dem Strömungskanal wieder zugeführt, um den Hauptstrahl zurück in den ersten Kanalabschnitt umzulenken.Corresponding the deflection device may comprise a second fluid passage, the one end in the flow direction of the main beam seen downstream of the splitting area is connected to the second channel section and the other end is connected in the division with the flow channel. The main jet flows through the second channel section, so also here by the second fluid passage a portion of the fluid is branched off and in the splitting area the flow channel fed again, back to the main beam to divert into the first channel section.

Das Zusammenwirken der beiden Fluidpassagen resultiert in einer Oszillation des Hauptstrahls von einem Kanalabschnitt zum anderen. Dabei wird eine besonders wirksame Umlenkung des Hauptstrahls erreicht, wenn die jeweils anderen Enden der ersten und zweiten Fluidpassage auf gegenüberliegenden Seiten in den Strömungskanal übergehen, da der Hauptstrahl zu seiner Umlenkung in diesem Fall aus entgegengesetzten Richtungen beaufschlagt wird.The Cooperation of the two fluid passages results in an oscillation of the main beam from one channel section to the other. There will be a particularly effective deflection of the main beam when the each other ends of the first and second fluid passage on opposite Pass sides in the flow channel, because the main ray to its deflection in this case from opposite Directions is applied.

In der ersten und/oder zweiten Fluidpassage kann ein insbesondere verstellbares Drosselelement angeordnet sein, welches eine Anpassung des Durchflussmessers an unterschiedliche Fluide ermöglicht und durch welches die Frequenz, mit welcher der Hauptstrahl bei einem vorgegebenen Durchfluss umgelenkt wird, eingestellt werden kann, z. B. um eine Eichung bzw. Kalibrierung des Durchflussmessers zu erleichtern.In the first and / or second fluid passage can be a particular adjustable Throttle element may be arranged, which is an adjustment of the flow meter allows for different fluids and by which the frequency at which the main beam is at a predetermined flow is deflected to be set can, for. For example, a calibration or calibration of the flow meter to facilitate.

Gemäß einer weiteren Variante, die nachfolgend auch als Unterdruckvariante bezeichnet wird, ist die Umlenkeinrichtung durch eine Beaufschlagung des Hauptstrahls mit Unterdruck, insbesondere mit durch den Hauptstrahl erzeugtem Unterdruck, betätigbar. Gemäß dieser Variante wird der Hauptstrahl also nicht von einem Kanalabschnitt in den anderen "gedrückt", sondern vielmehr "angesaugt".According to one another variant, which also referred to below as a vacuum variant is, the deflection is by an application of the main beam with negative pressure, in particular generated by the main jet Negative pressure, actuatable. According to this Variant does not become the main beam of a channel section in the other "pressed", but rather "sucked".

Die Umlenkeinrichtung kann zu diesem Zweck eine Passage umfassen, deren eines Ende im Aufteilungsbereich mit einer ersten Seite des Strömungskanals verbunden ist und deren anderes Ende im Aufteilungsbereich mit einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des Strömungskanals verbunden ist. Dabei sind die Mündungsöffnungen der Passage so ausgebildet, dass allenfalls ein zu vernachlässigender Anteil des durch den Strömungskanal strömenden Fluids in die Passage eintritt.The Diverter may for this purpose include a passage whose one end in the division area with a first side of the flow channel is connected and the other end in the distribution area with a the first side opposite second side of the flow channel connected is. Here are the mouth openings the passage designed so that at best a negligible Share of through the flow channel flowing Fluids enters the passage.

Durch das an der einen Mündungsöffnung vorbeiströmende Fluid wird ein Unterdruck in der Passage erzeugt, welcher über die Passage und die andere Mündungsöffnung an den Strömungskanal übertragen wird, wodurch der Hauptstrahl angezogen und in den jeweils anderen Kanalabschnitt umgelenkt wird. Sobald das Fluid nun an der anderen Mündungsöffnung vorbeiströmt, wird der in der Passage entsprechend erzeugte Unterdruck über die eine Mündungsöffnung an den Strömungskanal übertragen, wodurch der Hauptstrahl wieder zurückgezogen und in den einen Kanalabschnitt umgelenkt wird. Im Ergebnis wird der Hauptstrahl also auch bei dieser Variante durch die Umlenkeinrichtung mit einer gewissen Frequenz zwischen dem ersten und zweiten Kanalabschnitt hin- und hergeschaltet.By the flowing past the one mouth opening fluid a negative pressure is generated in the passage which over the Passage and the other mouth opening transmit the flow channel is attracted, causing the main beam and in each other Channel section is deflected. As soon as the fluid flows past the other orifice, it will the negative pressure generated in the passage over the one Mouth opening on transmit the flow channel, causing the main beam to be pulled back and into one Channel section is deflected. As a result, the main beam So even in this variant by the deflection with a certain frequency between the first and second channel section switched back and forth.

Ferner kann auch bei der Unterdruckvariante der Umlenkeinrichtung ein insbesondere verstellbares Drosselelement in der Passage angeordnet sein, welches eine Anpassung des Durchflussmessers an unterschiedliche Fluide ermöglicht und durch welches die Frequenz, mit welcher der Hauptstrahl bei einem vorgegebenen Durchfluss umgelenkt wird, eingestellt werden kann, z. B. um eine Eichung bzw. Kalibrierung des Durchflussmessers zu erleichtern.Further can also in the negative pressure variant of the deflection a particular be arranged adjustable throttle element in the passage, which an adaptation of the flow meter to different fluids allows and by which the frequency with which the main beam at a predetermined flow is deflected, can be adjusted z. B. to a calibration or calibration of the flow meter facilitate.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform gehen mindestens zwei der Kanalabschnitte in Strömungsrichtung des Hauptstrahls gesehen stromabwärts des Aufteilungsbereichs wieder ineinander über. Diese Wiedervereinigung der Kanalabschnitte bewirkt, dass das den Durchflussmesser durchströmende Fluid im Wesentlichen kontinuierlich aus dem Durchflussmesser austritt.According to a further embodiment, at least two of the channel sections go in Strö tion direction of the main beam viewed in the downstream of the splitting area again into each other. This recombination of the channel sections causes the fluid flowing through the flowmeter to exit the flowmeter substantially continuously.

Alternativ können die Kanalabschnitte mit jeweils voneinander getrennten Fluidausgängen des Durchflussmessers verbunden sein, so dass das den Durchflussmesser durchströmende Fluid abwechselnd über den einen bzw. anderen Fluidausgang aus dem Durchflussmesser austritt. Das den Durchflussmesser durchströmende Fluid verlässt den Durchflussmesser in diesem Fall also in Form von zwei zueinander versetzten, pulsierenden Fluidstrahlen.alternative can the channel sections, each with separate fluid outputs of the flow meter be connected so that the fluid flowing through the flow meter alternately over the one or the other fluid outlet exits the flowmeter. The fluid flowing through the flowmeter leaves the Flow meter in this case in the form of two to each other offset, pulsating fluid jets.

Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform kommuniziert der Detektor mit wenigstens einem der Kanalabschnitte, um eine Strömung von Fluid und insbesondere eine Strömung des Hauptstrahls durch den Kanalabschnitt zu detektieren. Zur Bestimmung der Frequenz der Umlenkvorgänge und somit letztlich des Durchflusses, ist es grundsätzlich ausreichend, in nur einem Kanalabschnitt die Häufigkeit zu ermitteln, mit welcher der Hauptstrahl durch diesen Kanalabschnitt strömt. Zur Erhöhung der Zuverlässigkeit des Messergebnisses kann jedoch eine gewisse Redundanz erwünscht sein, die durch die Bereitstellung eines zusätzlichen Detektors erreichbar ist, welcher mit dem gleichen oder dem anderen Kanalabschnitt kommuniziert, um eine Fluidströmung durch diesen zu detektieren.According to one more another embodiment the detector communicates with at least one of the channel sections, around a current of fluid and in particular a flow of the main jet through to detect the channel section. To determine the frequency of Umlenkvorgänge and thus ultimately the flow, it is basically sufficient in only one channel section to determine the frequency with which the main jet flows through this channel section. to increase the reliability however, some redundancy may be desired in the measurement result achievable by providing an additional detector, which communicates with the same or the other channel section, to a fluid flow through to detect this.

Alternativ oder zusätzlich kann der oder mindestens ein weiterer Detektor mit der ersten oder zweiten Fluidpassage der Überdruckvariante der Umlenkeinrichtung kommunizieren, wobei es grundsätzlich denkbar ist, dass sowohl mit der ersten Fluidpassage als auch mit der zweiten Fluidpassage jeweils ein Detektor in Verbindung steht. Entsprechend kann mindestens ein Detektor mit der Passage der Unterdruckvariante der Umlenkeinrichtung kommunizieren.alternative or additionally may be the or at least one other detector with the first or second Fluid passage of the overpressure variant communicate the deflection, where it is conceivable in principle is that with both the first fluid passage and the second Fluid passage each have a detector in communication. Accordingly at least one detector with the passage of the vacuum variant of Redirecting communicate.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Detektor wenigstens einen druckempfindlichen Sensor, der z. B. ein piezoelektrisches Element aufweisen kann. Durch einen derartigen Sensor ist der Unterschied zwischen den Drücken erfassbar, die in einem Kanalabschnitt herrschen, wenn der Hauptstrahl durch diesen Kanalabschnitt hindurchströmt bzw. nicht hindurchströmt. Entsprechend lassen sich durch einen derartigen Sensor auch Druckunterschiede in den fluiddurchströmten Fluidpassagen der Überdruckvariante der Umlenkeinrichtung bzw. in der nicht fluiddurchströmten Passage der Unterdruckvariante der Umlenkeinrichtung erfassen.According to one embodiment the detector comprises at least one pressure-sensitive sensor, the z. B. may have a piezoelectric element. Through a such sensor, the difference between the pressures is detectable, which prevail in a channel section, when the main beam through flows through this channel section or does not flow therethrough. Corresponding can be by such a sensor also pressure differences in the fluid flowed through Fluid passages of the overpressure variant the deflection or in the non-fluid flow passage detect the vacuum variant of the deflection.

Alternativ oder zusätzlich kann der Detektor wenigstens einen Sensor umfassen, durch den die elektrische Leitfähigkeit des Fluids detektierbar ist. Unter der Voraussetzung, dass das Fluid eine messbare elektrische Leitfähigkeit besitzt, lässt sich auch durch einen derartigen Sensor ermitteln, ob der Hauptstrahl durch einen dem Detektor zugeordneten Kanalabschnitt strömt bzw. ob Fluid durch eine dem Detektor zugeordnete Fluidpassage strömt oder nicht.alternative or additionally the detector may comprise at least one sensor, through which the electrical conductivity the fluid is detectable. Provided that the fluid a measurable electrical conductivity owns, lets also be determined by such a sensor, if the main beam flows through a detector section associated with the channel or whether fluid flows through a fluid passage associated with the detector or not.

Der Detektor kann ein elektrisches Signal, insbesondere ein Spannungssignal, ein optisches und/oder ein akustisches Signal ausgeben. Bei dem Detektorsignal kann es sich um ein von einem Sensor des Detektors selbst ausgegebenes Signal handeln, z. B. um ein digitales Signal, welches die Zustände "Fluidströmung durch den Kanalabschnitt" und "keine Fluidströmung durch den Kanalabschnitt" darstellt. Alternativ kann der Detektor eine Recheneinheit umfassen, welche aus den vom Sensor ausgegebenen Signalen die Frequenz der Umlenkungen des Hauptstrahls berechnet, die von dem Detektor als ein Maß für den erfassten Fluiddurchfluss ausgegeben werden kann.Of the Detector may be an electrical signal, in particular a voltage signal, output a visual and / or acoustic signal. At the detector signal it may be an output from a sensor of the detector itself Act signal, z. B. to a digital signal, the states "fluid flow through the channel section "and" no fluid flow through represents the channel section ". Alternatively, the detector may comprise a computing unit which from the signals emitted by the sensor, the frequency of the deflections of the Main beam calculated by the detector as a measure of the detected Fluid flow can be output.

Weiterer Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Verfahren zum Ermitteln des Durchflusses eines Fluids mit den Merkmalen des Anspruchs 19, durch welches sich die voranstehend genannten Vorteile entsprechend erreichen lassen.Another The invention is also a method for determining the flow of a fluid with the Characteristics of claim 19, by which the above achieve the mentioned advantages.

Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand vorteilhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Es zeigen:following the invention is purely exemplary by way of advantageous embodiments with reference to the attached Drawing described. Show it:

1 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Durchflussmessers; 1 a sectional view of a first embodiment of a flow meter according to the invention;

2 und 3 Schnittansichten des Durchflussmessers von 1 mit einem den Durchflussmesser durchströmenden Fluid; und 2 and 3 Sectional views of the flow meter from 1 with a fluid flowing through the flow meter; and

4 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Durchflussmessers. 4 a sectional view of a second embodiment of the flow meter according to the invention.

In 1 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Durchflussmessers gezeigt, welcher zur Bestimmung des Durchflusses eines Fluids, welches eine Flüssigkeit und/oder ein Gas umfassen kann, durch beispielsweise eine Fluidleitung (nicht dargestellt) dient.In 1 a first embodiment of a flow meter according to the invention is shown, which serves for determining the flow of a fluid, which may comprise a liquid and / or a gas, for example by a fluid line (not shown).

Der Durchflussmesser umfasst einen druckfesten Körper 10, der aus einem Metallmaterial und/oder einem Kunststoffmaterial gebildet ist.The flow meter comprises a pressure-resistant body 10 formed of a metal material and / or a plastic material.

Der Durchflussmesser weist druckseitig einen Fluideingang 12 und in Strömungsrichtung 14 des zu vermessenden Fluids gesehen stromabwärts von dem Fluideingang 12 einen Fluidausgang 16 auf. Der Fluideingang 12 und der Fluidausgang 16 sind durch einen Strömungskanal 18 miteinander verbunden.The flow meter has ei on the pressure side NEN fluid input 12 and in the flow direction 14 of the fluid to be measured seen downstream of the fluid inlet 12 a fluid outlet 16 on. The fluid inlet 12 and the fluid outlet 16 are through a flow channel 18 connected with each other.

In Strömungsrichtung 14 gesehen stromabwärts von dem Fluideingang 12 teilt sich der Strömungskanal 18 unter Bildung eines Aufteilungsbereichs 20 in einen ersten Kanalabschnitt 22 und einen zweiten Kanalabschnitt 24 auf. In Strömungsrichtung 14 gesehen vor dem Fluidausgang 16 gehen die Kanalabschnitte 22, 24 wieder ineinander über, so dass ein über den Fluideingang 16 in den Strömungskanal 18 eintretendes Fluid den Durchflussmesser über einen einzigen Fluidausgang 16 verlässt. Um die Aufgabelung und die anschließende Wiedervereinigung des Strömungskanals 18 zu erreichen, weisen die Kanalabschnitte 22, 24 in Strömungsrichtung 14 gesehen auseinander laufende erste Kanalteilabschnitte 22a, 24a und sich daran anschließende aufeinander zu laufende zweite Kanalteilabschnitte 22b, 24b auf.In the flow direction 14 seen downstream of the fluid inlet 12 shares the flow channel 18 forming a division area 20 in a first channel section 22 and a second channel section 24 on. In the flow direction 14 seen in front of the fluid outlet 16 go the channel sections 22 . 24 again into each other, leaving one above the fluid inlet 16 in the flow channel 18 Incoming fluid the flowmeter via a single fluid outlet 16 leaves. To the Aufgabelung and the subsequent reunification of the flow channel 18 to reach, have the channel sections 22 . 24 in the flow direction 14 seen divergent first channel sections 22a . 24a and adjoining second channel sections 22b . 24b on.

Von dem ersten Kanalteilabschnitt 22a des ersten Kanalabschnitts 22 zweigt eine erste Fluidpassage 26 ab, deren Mündungsbereich in den ersten Kanalabschnitt 22 mit dem Bezugszeichen 26 bezeichnet ist. Die Fluidpassage 26 umfasst einen ersten Passagenteilabschnitt 26a, der in einen zweiten Passagenteilabschnitt 26b übergeht, welcher im Aufteilungsbe reich 20 in den Strömungskanal 18 mündet. Der Mündungsbereich des zweiten Passagenteilabschnitts 26b ist mit dem Bezugszeichen 30 bezeichnet.From the first channel section 22a of the first channel section 22 branches a first fluid passage 26 From, the mouth area in the first channel section 22 with the reference number 26 is designated. The fluid passage 26 includes a first passenger part section 26a entering a second passenger section 26b which passes in the distribution area 20 in the flow channel 18 empties. The mouth region of the second passenger part section 26b is with the reference numeral 30 designated.

Der erste Passagenteilabschnitt 26a weist eine kleinere Querschnittsfläche als der erste Kanalabschnitt 22 des Strömungskanals 18 auf. Die Querschnittsfläche des zweiten Passagenteilabschnitts 26b ist wiederum kleiner als die Querschnittsfläche des ersten Passagenteilabschnitts 26a.The first passenger part section 26a has a smaller cross-sectional area than the first channel section 22 of the flow channel 18 on. The cross-sectional area of the second passenger part section 26b is again smaller than the cross-sectional area of the first passenger part section 26a ,

Im Übergangsbereich zwischen dem ersten Passagenteilabschnitt 26a und dem zweiten Passagenteilabschnitt 26b ist ein Drosselelement in Form einer Stellschraube 32 vorgesehen, durch welche die Größe der Durchgangsöffnung von dem ersten Passagenteilabschnitt 26a zu dem zweiten Passagenteilabschnitt 26b variierbar ist.In the transition region between the first passenger part section 26a and the second passenger part section 26b is a throttle element in the form of a set screw 32 provided by which the size of the passage opening of the first passenger part section 26a to the second passenger part section 26b is variable.

Aus dem ersten Kanalteilabschnitt 24a des zweiten Kanalabschnitts 24 des Strömungskanals 18 zweigt eine zweite Fluidpassage 34 ab, die wie die erste Fluidpassage 26 einen ersten Passagenteilabschnitt 34a mit einer gegenüber dem zweiten Kanalabschnitt 24 reduzierter Querschnittsfläche und einen sich daran anschließenden zweiten Passagenteilabschnitt 34b mit einer noch weiter reduzierten Querschnittsfläche aufweist.From the first channel section 24a of the second channel section 24 of the flow channel 18 branches a second fluid passage 34 off, like the first fluid passage 26 a first passenger part section 34a with one opposite the second channel section 24 reduced cross-sectional area and an adjoining second passenger part section 34b having a further reduced cross-sectional area.

Auch der zweite Passagenteilabschnitt 34b der zweiten Fluidpassage 34 mündet im Aufteilungsbereich 20 in den Strömungskanal 18, wobei dieser Mündungsbereich mit dem Bezugszeichen 36 bezeichnet ist. Wie 1 zu entnehmen ist, befinden sich der Mündungsbereich 30 der ersten Fluidpassage 26 und der Mündungsbereich 36 der zweiten Fluidpassage 34 an gegenüberliegenden Seiten des Strömungskanals 18.Also the second passenger part section 34b the second fluid passage 34 flows into the distribution area 20 in the flow channel 18 , Wherein this mouth region with the reference numeral 36 is designated. As 1 it can be seen, are the mouth area 30 the first fluid passage 26 and the mouth area 36 the second fluid passage 34 on opposite sides of the flow channel 18 ,

Wie in der ersten Fluidpassage 26 ist auch in der zweiten Fluidpassage 34 ein als Stellschraube 38 ausgebildetes Drosselelement angeordnet, durch welches die Größe der Durchgangsöffnung zwischen dem ersten Passagenteilabschnitt 34a und dem zweiten Passagenteilabschnitt 34b verstellbar ist.As in the first fluid passage 26 is also in the second fluid passage 34 as a set screw 38 formed throttle element, through which the size of the passage opening between the first passenger part section 34a and the second passenger part section 34b is adjustable.

Die Fluidpassagen 26, 34 bilden eine Umlenkeinrichtung für einen Hauptstrahl 42 eines durch den Strömungskanal 18 hindurchströmenden Fluids 40, deren Funktion unter Bezugnahme auf 2 und 3 nachfolgend näher erläutert wird.The fluid passages 26 . 34 form a deflection device for a main beam 42 one through the flow channel 18 flowing fluid 40 whose function with reference to 2 and 3 will be explained in more detail below.

2 und 3 zeigen den voranstehend beschriebenen Durchflussmesser im Betrieb, d. h. mit einem über den Fluideingang 12 in den Durchflussmesser eintretenden, durch den Strömungskanal 18 hindurchströmenden und über den Fluidausgang 16 aus dem Durchflussmesser wieder austretenden Fluid 40. 2 and 3 show the above-described flow meter in operation, ie with a via the fluid inlet 12 entering the flow meter through the flow channel 18 flowing through and over the fluid outlet 16 from the flow meter again exiting fluid 40 ,

Wie 2 und 3 zu entnehmen ist, ist der Strömungskanal 18 insbesondere in seinem Aufteilungsbereich 20 so ausgebildet, dass ein Hauptstrahl 42 des den Strömungskanal 18 durchströmenden Fluids 40 entweder entlang einer ersten Außenwand 44 des Strömungskanals 18 und somit in den ersten Kanalabschnitt 22 (2) oder entlang einer der ersten Außenwand 44 gegenüberliegenden zweiten Außenwand 46 des Strömungskanals 18 und somit in den zweiten Kanalabschnitt 24 strömt (3). Um diesen Wandstrahleffekt, welcher auch als Coanda-Effekt bekannt ist, zu begünstigen, weist der Strömungskanal 18 zumindest im Aufteilungsbereich 20 einen unrunden Querschnitt derart auf, dass die erste und zweite Außenwand 44, 46 zumindest abschnittsweise parallel zueinander verlaufen.As 2 and 3 it can be seen, is the flow channel 18 especially in its distribution area 20 designed so that a main beam 42 of the flow channel 18 flowing fluid 40 either along a first outer wall 44 of the flow channel 18 and thus in the first channel section 22 ( 2 ) or along one of the first outer wall 44 opposite second outer wall 46 of the flow channel 18 and thus into the second channel section 24 flows ( 3 ). To favor this Wandstrahleffekt, which is also known as the Coanda effect, has the flow channel 18 at least in the distribution area 20 a non-circular cross section such that the first and second outer wall 44 . 46 at least partially parallel to each other.

In 2 ist eine Situation dargestellt, in welcher der Hauptstrahl 42 entlang der ersten Außenwand 44 des Strömungskanals 18 in den ersten Kanalabschnitt 22 strömt. Der Mündungsbereich 28 der ersten Fluidpassage 26 in den ersten Kanalabschnitt 22 ist so ausgebildet, beispielsweise durch eine geeignete Anordnung einer Nase, dass ein Teil des Fluids 40 aus dem Hauptstrahl 42 abgezweigt und über die erste Fluidpassage 26 im Aufteilungsbereich 20 wieder in den Strömungskanal 18 eingeleitet wird.In 2 is shown a situation in which the main beam 42 along the first outer wall 44 of the flow channel 18 in the first channel section 22 flows. The mouth area 28 the first fluid passage 26 in the first channel section 22 is formed, for example, by a suitable arrangement of a nose that a part of the fluid 40 from the main beam 42 branched off and over the first fluid passage 26 in the distribution area 20 again in the flow channel 18 is initiated.

Der durch die erste Fluidpassage 26 zurückgeführte Fluidanteil beaufschlagt den entlang der ersten Außenwand 44 des Strömungskanals 18 strömenden Hauptstrahl 42 unter Aufbau eines Überdrucks derart, dass der Wandstrahleffekt gestört und der Hauptstrahl 42 von der ersten Außenwand 44 weggedrückt wird. Der Hauptstrahl schwenkt dadurch auf die gegenüberliegende Seite des Strömungskanals 18 um und strömt – wiederum unter Ausnutzung des Wandstrahleffekts – entlang der zweiten Außenwand 46 in den zweiten Kanalabschnitt 24, wie es in 3 gezeigt ist.The one through the first fluid passage 26 recycled fluid component acts on the along the first outer wall 44 of the flow channel 18 streaming head jet 42 building up an overpressure such that the Wandstrahleffekt disturbed and the main beam 42 from the first outer wall 44 is pushed away. The main jet thereby pivots on the opposite side of the flow channel 18 again, taking advantage of the Wandstrahleffekts - along the second outer wall 46 in the second channel section 24 as it is in 3 is shown.

In dieser Situation wird nun über die zweite Fluidpassage 34 Fluid aus dem Hauptstrahl 42 abgezweigt und über die zweite Fluidpassage 34 im Aufteilungsbereich 20 in den Strömungskanal 18 eingeleitet. Aufgrund des durch das zurückgeführte Fluid erzeugten Überdrucks löst sich der Hauptstrahl 42 unter Zusammenbruch des Wandstrahleffekts von der zweiten Außenwand 46 des Strömungskanals 18 ab, um wieder auf die andere Seite des Strömungskanals 18 zurückzuschwenken und wie in 2 gezeigt entlang der ersten Außenwand 44 in den ersten Kanalabschnitt 22 zu strömen.In this situation is now about the second fluid passage 34 Fluid from the main jet 42 branched off and via the second fluid passage 34 in the distribution area 20 in the flow channel 18 initiated. Due to the overpressure generated by the recirculated fluid, the main jet dissolves 42 under the collapse of the Wandstrahleffekts of the second outer wall 46 of the flow channel 18 off to get back to the other side of the flow channel 18 to turn back and as in 2 shown along the first outer wall 44 in the first channel section 22 to stream.

Die durch die Fluidpassagen 26, 34 gebildete Umlenkeinrichtung bewirkt mit anderen Worten eine durch das Fluid 40 selbst verursachte abwechselnde Umlenkung des Hauptstrahls 42 zwischen den ersten und zweiten Kanalabschnitten 22, 24, gewissermaßen also eine Oszillation des Hauptstrahls 42. Die Häufigkeit der Umlenkvorgänge, d. h. also die Oszillationsfrequenz, richtet sich dabei nach der Art des verwendeten Fluids. Handelt es sich bei dem Fluid 40 beispielsweise um Wasser, so können Umlenkfrequenzen von bis zu 300 Hz erreicht werden. Handelt es sich bei dem verwendeten Fluid 40 um Luft, so können sogar Frequenzen bis zu 1000 Hz erreicht werden.The through the fluid passages 26 . 34 formed deflecting causes in other words one through the fluid 40 self-induced alternating deflection of the main beam 42 between the first and second channel sections 22 . 24 so to speak, an oscillation of the main ray 42 , The frequency of the deflection processes, ie the oscillation frequency, depends on the type of fluid used. Is it the fluid 40 For example, to water, deflection frequencies of up to 300 Hz can be achieved. Is it the fluid used 40 For air, even frequencies up to 1000 Hz can be achieved.

Bei einem vorgegebenem Fluid hängt die Oszillationsfrequenz des Hauptstrahls 42 vor allem davon ab, wie schnell sich in den Fluidpassagen 26, 34 der zum Umlenken des Hauptstrahls 42 erforderliche Überdruck aufbauen kann. Die zur Erreichung eines ausreichend großen Überdrucks erforderliche Zeitdauer ist durch die Stellschrauben 32, 38 beeinflussbar.For a given fluid, the oscillation frequency of the main beam depends 42 especially from how fast in the fluid passages 26 . 34 the for deflecting the main beam 42 can build up required overpressure. The time required to reach a sufficiently high pressure is through the screws 32 . 38 influenced.

Bei fest vorgegebenen Abmessungen der Umlenkeinrichtung ist die Zeitdauer, die für den Aufbau eines zum Umlenken des Hauptstrahls 42 ausreichend großen Überdrucks benötigt wird, im wesentlichen eine Funktion des Fluiddurchflusses, d. h. also des Volumens des durch den Strömungskanal 18 strömenden Fluids pro Zeit bzw. der Masse des durch den Strömungskanal 18 strömenden Fluids 40 pro Zeit, wobei die Oszillationsfrequenz bei ansonsten gleich bleibenden Betriebsparametern mit ansteigendem Fluiddurchfluss zunimmt. Die Oszillationsfrequenz des Hauptstrahls 42 kann somit als ein Maß für den Durchfluss des Fluids 40 durch den Strömungskanal 18 verwendet werden.For fixed dimensions of the deflection is the time required for the structure of a for deflecting the main beam 42 a sufficiently large overpressure is needed, essentially a function of the fluid flow, ie, the volume of the through the flow channel 18 flowing fluid per time or the mass of the through the flow channel 18 flowing fluid 40 per time, the oscillation frequency increases with otherwise constant operating parameters with increasing fluid flow. The oscillation frequency of the main beam 42 can thus be used as a measure of the flow of the fluid 40 through the flow channel 18 be used.

Zur Ermittlung der Oszillationsfrequenz ist ein Detektor vorgesehen, welcher erfasst, wie oft der Hauptstrahl 42 den ersten Kanalabschnitt 22 innerhalb eines vorbestimmten Zeitabschnitts durchströmt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Detektor durch einen ein piezoelektrisches Element aufweisenden Druckaufnehmer 48 gebildet, der über einen Verbindungskanal 50 mit dem ersten Kanalabschnitt 22 kommuniziert, um den in dem ersten Kanalabschnitt 22 herrschenden Druck zu erfassen.To determine the oscillation frequency, a detector is provided, which detects how often the main beam 42 the first channel section 22 flows through within a predetermined period of time. In the present embodiment, the detector is by a pressure transducer having a piezoelectric element 48 formed by a connecting channel 50 with the first channel section 22 communicates to the one in the first channel section 22 to capture prevailing pressure.

Strömt der Hauptstrahl 42 wie in 2 gezeigt durch den ersten Kanalabschnitt 22, so ermittelt der Druckaufnehmer 84 einen höheren Druck, wohingegen er einen niedrigeren Druck ermittelt, wenn der Hauptstrahl 42 durch den zweiten Kanalabschnitt 24 strömt (3). Der Druckaufnehmer 48 gibt den zeitlichen Druckverlauf in dem ersten Kanalabschnitt 22 in Form eines elektrischen Spannungssignals aus, aus welchem mittels einer geeigneten Auswerteeinheit ein der erfassten Oszillationsfrequenz entsprechender Durchflusswert ermittelt werden kann.The main stream flows 42 as in 2 shown by the first channel section 22 , so determines the pressure transducer 84 a higher pressure, whereas it detects a lower pressure when the main jet 42 through the second channel section 24 flows ( 3 ). The pressure transducer 48 gives the temporal pressure curve in the first channel section 22 in the form of an electrical voltage signal, from which a flow rate value corresponding to the detected oscillation frequency can be determined by means of a suitable evaluation unit.

In 4 ist eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Durchflussmessers dargestellt, die sich von der voranstehend beschriebenen und in 1 bis 3 gezeigten ersten Ausführungsform lediglich in der Ausbildung der Umlenkeinheit unterscheidet. Zur Bezeichnung bau- und/oder funktionsgleicher Bauelemente werden daher die bereits eingeführten Bezugszeichen beibehalten.In 4 a second embodiment of the flow meter according to the invention is shown, which differs from the above-described and in 1 to 3 shown first embodiment only differs in the design of the deflecting unit. To denote construction and / or functionally identical components, therefore, the already introduced reference numerals are retained.

Im Unterschied zur voranstehend beschriebenen ersten Ausführungsform erfolgt das Umlenken des (in 4 nicht dargestellten) Hauptstrahls 42 der zweiten Ausführungsform nicht überdruckgesteuert, sondern unterdruckgesteuert.In contrast to the first embodiment described above, the deflection of the (in 4 not shown) main beam 42 the second embodiment not controlled by pressure, but under pressure controlled.

Zu diesem Zweck weist die in 4 gezeigte zweite Ausführungsform keine von dem ersten und zweiten Kanalabschnitt 22, 24 abgehende Fluid passagen 26, 28 auf. Stattdessen umfasst die Umlenkeinrichtung der zweiten Ausführungsform eine Passage 52, welche eine geringere Querschnittsfläche als der Strömungskanal 18 besitzt und zwei Enden aufweist, die jeweils im Aufteilungsbereich 20 in den Strömungskanal 18 münden.For this purpose, the in 4 shown second embodiment, none of the first and second channel portion 22 . 24 outgoing fluid passages 26 . 28 on. Instead, the deflection device of the second embodiment comprises a passage 52 which has a smaller cross-sectional area than the flow channel 18 has and has two ends, each in the splitting area 20 in the flow channel 18 lead.

Die Mündungsöffnung des einen Endes, nachfolgend als erste Mündungsöffnung 54 bezeichnet, ist in der ersten Außenwand 44 des Strömungskanals 18 vorgesehen, wohingegen die Mündungsöffnung des anderen Endes, nachfolgend als zweite Mündungsöffnung 56 bezeichnet, in der gegenüberliegenden zweiten Außenwand 46 des Strömungskanals 18 angeordnet ist.The mouth of the one end, hereinafter as the first mouth opening 54 is in the first outer wall 44 of the flow channel 18 provided, whereas the mouth of the other end, hereinafter referred to as the second orifice 56 designated, in the opposite second outer wall 46 of the Strömungska Nalles 18 is arranged.

Die Mündungsöffnungen 54, 56 sind so ausgebildet, dass zumindest keine wesentliche Menge von Fluid des an den Mündungsöffnungen 54, 56 vorbeiströmenden Hauptstrahls 42 in die Passage 52 eintritt. Stattdessen wird durch das an den Mündungsöffnungen 54, 56 vorbeiströmende Fluid ein Unterdruck in der Passage 52 erzeugt, welcher ein abwechselndes Umlenken des Hauptstrahls 52 in die Kanalabschnitte 22, 24 bewirkt, d. h. also eine Oszillation des Hauptstrahls 42, wie nachfolgend näher erläutert wird.The mouth openings 54 . 56 are formed so that at least no substantial amount of fluid at the orifices 54 . 56 passing main beam 42 in the passage 52 entry. Instead, by the at the mouth openings 54 . 56 passing fluid a negative pressure in the passage 52 which produces an alternating deflection of the main beam 52 into the channel sections 22 . 24 causes, ie an oscillation of the main beam 42 , as explained in more detail below.

Das zu vermessende Fluid tritt über den Fluideingang 12 in den Durchflussmesser ein und strömt unter Ausnutzung des Coanda-Effekts entsprechend der in 2 gezeigten Situation beispielsweise zunächst entlang der ersten Außenwand 44 des Strömungskanals 18 in den ersten Kanalabschnitt 22.The fluid to be measured enters via the fluid inlet 12 into the flow meter and flows using the Coanda effect according to the in 2 For example, first shown along the first outer wall 44 of the flow channel 18 in the first channel section 22 ,

Das an der ersten Mündungsöffnung 54 der Passage 52 vorbeiströmende Fluid erzeugt einen Unterdruck in der Passage 52, welcher über die gegen überliegende zweite Mündungsöffnung 56 auf den Hauptstrahl 42 wirkt. Der Unterdruck steigt immer weiter an, bis die Saugwirkung so groß wird, dass sich der Hauptstrahl von der ersten Außenwand 44 loslöst und in den zweiten Kanalabschnitt 24 umschwenkt.That at the first mouth 54 the passage 52 passing fluid creates a negative pressure in the passage 52 , which over the opposite second orifice 56 on the main beam 42 acts. The negative pressure continues to increase until the suction effect is so great that the main jet from the first outer wall 44 disconnects and into the second channel section 24 pivoted around.

Entsprechend der in 3 gezeigten Situation strömt der Hauptstrahl 42 unter Ausnutzung des Wandstrahleffekts nun entlang der zweiten Außenwand 46 des Strömungskanals 18 in den zweiten Kanalabschnitt 24, wodurch über die zweite Mündungsöffnung 46 in der Passage 52 ein Unterdruck erzeugt wird, der immer weiter ansteigt, bis der Hauptstrahl an die erste Außenwand 44 gezogen wird, d. h. also umschwenkt und wieder in den ersten Kanalabschnitt 22 strömt.According to the in 3 shown situation flows the main beam 42 taking advantage of the Wandstrahleffekts now along the second outer wall 46 of the flow channel 18 in the second channel section 24 , which over the second orifice 46 in the passage 52 a negative pressure is generated, which continues to rise until the main jet to the first outer wall 44 is pulled, that is, ie pivots and back into the first channel section 22 flows.

Auch bei dieser Ausführungsform wird also durch das den Durchflussmesser durchströmende Fluid 40 selbst eine Oszillation des Hauptstrahls erreicht, deren Oszillationsfrequenz davon abhängt, wie schnell sich ein für das Umlenken des Hauptstrahls ausreichend großer Unterdruck in der Passage 52 aufbaut.In this embodiment as well, the fluid flowing through the flow meter therefore becomes fluid 40 itself reaches an oscillation of the main beam whose oscillation frequency depends on how fast a sufficient for the deflection of the main jet negative pressure in the passage 52 builds.

Somit ist auch bei dieser Ausführungsform die Oszillationsfrequenz bei einem vorgegebenem Fluid letztlich eine Funktion des Fluiddurchflusses. Wie in Verbindung mit der ersten Ausführungsform bereits beschrieben wurde, kann die Oszillationsfrequenz mittels eines geeigneten Detektors, beispielsweise eines mit dem ersten Kanalabschnitt 22 kommunizierenden Druckaufnehmers 48, erfasst und daraus der Fluiddurchfluss ermittelt werden.Thus, also in this embodiment, the oscillation frequency for a given fluid is ultimately a function of fluid flow. As already described in connection with the first embodiment, the oscillation frequency can be measured by means of a suitable detector, for example one with the first channel section 22 communicating pressure transducer 48 , Detected and from the fluid flow can be determined.

Ähnlich wie die Überdruckvariante umfasst auch die Unterdruckvariante der Umlenkeinrichtung ein Drosselelement. Dieses ist durch eine in der Passage 52 angeordnete Stellschraube 58 gebildet, durch welche sich der Öffnungsquerschnitt der Passage 52 einstellen lässt. Wie bereits im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform erläutert wurde, ermöglicht die Stellschraube 58 somit eine Anpassung des Durchflussmessers an unterschiedliche Fluide. Außerdem kann die Stellschraube 58 eine Eichung bzw. Kalibrierung des Durchflussmessers erleichtern.Similar to the overpressure variant, the negative pressure variant of the deflecting device also includes a throttle element. This is through one in the passage 52 arranged adjusting screw 58 formed, through which the opening cross section of the passage 52 can be set. As already explained in connection with the first embodiment, allows the screw 58 thus an adaptation of the flow meter to different fluids. In addition, the set screw 58 facilitate a calibration or calibration of the flow meter.

Obwohl die Umlenkeinrichtungen der voranstehend beschriebenen Ausführungsformen jeweils mit mindestens einem Drosselelement ausgestattet sind, sei darauf hingewiesen, dass ein erfindungsgemäßer Durchflussmesser auch ohne derartige Drosselelemente ausgebildet werden kann. Insbesondere, wenn der Durchflussmesser für eine vorbestimmte Anwendung vorgesehen ist, bietet es sich an, die Umlenkeinrichtung zur Vereinfachung des Aufbaus und somit der Herstellung des Durchflussmessers von vornherein mit Abmessungen zu konzipieren, die bereits an die zu vermessende Fluidströmung angepasst sind.Even though the deflection of the embodiments described above each equipped with at least one throttle element, be pointed out that a flow meter according to the invention also without Such throttle elements can be formed. Especially, if the flow meter for a predetermined application is provided, it makes sense, the deflection to simplify the construction and thus the production of the flow meter of in the beginning, to design with dimensions that are already attached to the measuring fluid flow are adjusted.

1010: Körperbody
1212: Fluideingangfluid inlet
1414: Strömungsrichtungflow direction
1616: Fluidausgangfluid outlet
1818: Strömungskanalflow channel
2020: Aufteilungsbereichdivision area
2222: Kanalabschnittchannel section
22a22a: KanalteilabschnittChannel Part
22b22b: KanalteilabschnittChannel Part
2424: Kanalabschnittchannel section
24a24a: KanalteilabschnittChannel Part
24b24b: KanalteilabschnittChannel Part
2626: Fluidpassagefluid passage
26a26a: PassagenteilabschnittPassages Part
26b26b: PassagenteilabschnittPassages Part
2828: Mündungsbereichmouth area
3030: Mündungsbereichmouth area
3232: Stellschraubescrew
3434: Fluidpassagefluid passage
34a34a: PassagenteilabschnittPassages Part
34b34b: PassagenteilabschnittPassages Part
3636: Mündungsbereichmouth area
3838: Stellschraubescrew
4040: Fluidfluid
4242: Hauptstrahlmain beam
4444: Außenwandouter wall
4646: Außenwandouter wall
4848: DruckaufnehmerPressure transducer
5050: Verbindungskanalconnecting channel
5252: Passagepassage
5454: Mündungsöffnungmouth
5656: Mündungsöffnungmouth
5858: Stellschraubescrew

Claims

Device for determining the flow rate of a fluid ( 40 ) with a flow channel ( 18 ) for the fluid ( 40 ) located in a distribution area ( 20 ) in at least a first and a second channel section ( 22 . 24 ), one in the distribution area ( 20 ) of the flow channel ( 18 ) provided fluid-operated deflection device ( 26 . 34 ; 52 ) through which a main jet ( 42 ) of the flow channel ( 18 ) by flowing fluid ( 40 ) alternately into the first and second channel section ( 22 . 24 ) is deflectable, and at least one detector ( 48 ), by which the time sequence of the deflections of the main beam ( 42 ) can be determined.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the deflection device ( 26 . 34 ; 52 ) is formed so that the time sequence of the deflections of the main beam ( 42 ) of the flow of the fluid ( 40 ) through the flow channel ( 18 ) is dependent.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the deflection device ( 26 . 34 ; 52 ) through which the flow channel ( 18 ) flowing fluid ( 40 ) is operable.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the deflection device ( 26 . 34 ) by applying the main jet ( 42 ) with overpressure, in particular with the main jet ( 42 ) Overpressure is actuated.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the deflection device a first fluid passage ( 26 ), one end of which in the flow direction ( 14 ) of the main beam ( 42 ) seen downstream of the splitting area ( 20 ) with the first channel section ( 22 ) and the other end in the distribution area ( 20 ) with the flow channel ( 18 ) connected is.

Apparatus according to claim 5, characterized in that the deflection device a second fluid passage ( 34 ), one end of which in the flow direction ( 14 ) of the main beam ( 42 ) seen downstream of the splitting area ( 20 ) with the second channel section ( 24 ) and the other end in the distribution area ( 20 ) with the flow channel ( 18 ) connected is.

Apparatus according to claim 6, characterized in that the other ends of the first and second fluid passage ( 22 . 24 ) on opposite sides into the flow channel ( 18 ) pass over.

Device according to one of claims 5 to 7, characterized in that a particular adjustable throttle element ( 32 . 38 ) in the first and / or second fluid passage ( 34 ) is arranged.

Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the deflection device ( 52 ) by applying the main jet ( 42 ) with negative pressure, in particular with the main jet ( 42 ) generated negative pressure, is actuated.

Apparatus according to claim 9, characterized in that the deflection device a passage ( 52 ), one end of which is in the splitting area ( 20 ) with a first side of the flow channel ( 18 ) and the other end in the distribution area ( 20 ) with a first side opposite the second side of the flow channel ( 18 ) connected is.

Apparatus according to claim 10, characterized in that a particular adjustable throttle element ( 58 ) in the passage ( 52 ) is arranged.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least two of the channel sections ( 22 . 24 ) in the flow direction ( 14 ) of the main beam ( 42 ) seen downstream of the splitting area ( 20 ) merge again.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the detector ( 48 ) with one of the channel sections ( 22 ) communicates to a flow of fluid ( 40 ) and in particular the main beam ( 42 ) through the channel section ( 22 ) to detect.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the or a further detector with a first or second fluid passage ( 26 . 34 ) or with a passage ( 52 ) of the deflection communicates.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the detector comprises at least one pressure-sensitive sensor ( 48 ).

Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the detector comprises at least one sensor, by the electrical conductivity the fluid is detectable.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the detector ( 48 ) emits an electrical signal, in particular a voltage signal, an optical and / or an acoustic signal.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the fluid ( 40 ) comprises a liquid and / or a gas.

Method for determining the flow rate of a fluid ( 40 ), in which process the fluid ( 40 ) in a flow channel ( 18 ), located in a distribution area ( 20 ) in at least a first and a second channel section ( 22 . 24 ), a main beam ( 42 ) of the flow channel ( 18 ) by flowing fluid ( 40 ) by means of one in the splitting area ( 20 ) of the flow channel provided fluid-operated deflection device ( 26 . 34 ; 52 ) alternately into the first and second channel section ( 22 . 24 ) is deflected and the time sequence of the deflections of the main beam ( 42 ) by a detector ( 48 ) is determined.

Method according to claim 19, characterized in that the deflection device ( 26 . 34 ; 52 ) through which the flow channel ( 18 ) flowing fluid ( 40 ) is pressed.

Device according to one of claims 19 or 20, characterized in that the deflection device ( 26 . 34 ) by applying the main jet ( 42 ) with overpressure, in particular with the main jet ( 42 ) Overpressure is pressed.

Device according to one of claims 19 or 20, characterized in that the deflection device ( 52 ) by applying the main jet ( 42 ) with negative pressure, in particular with the main jet ( 42 ) generated negative pressure is actuated.