DE102007043814A1

DE102007043814A1 - Verfahren und Vorrichtung zur qualitativen Erkennung einer Flüssigkeitsströmung

Info

Publication number: DE102007043814A1
Application number: DE200710043814
Authority: DE
Inventors: Florian Kottmair
Original assignee: Graf & Co Technologie Ser GmbH; Graf & Co Technologie Service GmbH
Current assignee: Graf & Co Technologie Ser GmbH; Graf & Co Technologie Service GmbH
Priority date: 2007-09-13
Filing date: 2007-09-13
Publication date: 2009-03-26

Abstract

Es wird ein Verfahren zur qualitativen Erkennung einer Flüssigkeitsströmung, die zwischen zwei Positionen unterschiedlicher Umgebungstemperatur gefördert wird, vorgeschlagen, bei dem an den zwei Positionen mittels dort angeordneter Temperaturfühler die jeweilige lokale Temperatur ermittelt wird, daß die gemessenen Temperaturen verglichen werden und bei Gleichheit der Temperaturen der Stillstand der Strömung signalisiert wird. Dadurch wird erreicht, daß ohne Kontakt mit der Flüssigkeit die Strömung mit einfachen Mitteln zuverlässig nachgewiesen werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur qualitativen Erkennung einer Flüssigkeitsströmung, die zwischen zwei Positionen unterschiedlicher Umgebungstemperatur gefördert wird.
Zur Präparation von vorbeilaufenden Textilfäden in Spulmaschinen werden Fördereinrichtungen verwendet, die in einem Fließbereich von ca. 0,5 bis 20 Gramm pro Minute das zugeführte Präparat von Umgebungstemperatur auf die Arbeitstemperatur von etwa 40°C erhitzen müssen. Es ist erforderlich, daß die Präparatzufuhr gleichmäßig erfolgt und der Abbruch der Förderung in angemessener Zeit zuverlässig erkannt wird, so daß entsprechende Maßnahmen eingeleitet werden können.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß an den zwei Positionen mittels dort angeordneter Temperaturfühler die jeweilige lokale Temperatur ermittelt wird, daß die gemessenen Temperaturen verglichen werden und bei Gleichheit der Temperaturen der Stillstand der Strömung signalisiert wird.
Dadurch wird mit einfachen Mitteln ohne Eingriff in die Flüssigkeit ein zuverlässiges Verfahren geschaffen, das die geforderten Eigenschaften aufweist. Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung, in der anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel erörtert wird.
Die Figur zeigt einen Durchlauferhitzer, wie er für die Erhitzung von eingangs erwähnten Flüssigkeiten benutzt wird, in teilweise aufgeschnittener, schematischer Ansicht.
Der Durchlauferhitzer besteht aus zwei Blöcken, die mit Dichtungen abgedichtet so zusammengefügt sind, daß an dn sich berührenden Innenflächen ein Labyrinth gebildet wird, das von der Flüssigkeit durchsträmt wird, die sich dabei auf eine vorgegebene Temperatur aufheizt. Dabei enthält die eine, untere Blockhälfte den Eingang und den Ausgang für die Flüssigkeit. In bzw. auf der oberen Blockhälfte ist die Heizvorrichtung angebracht, die elektrisch von der nicht dargestellten Steuerelektronik betrieben wird. Die Blöcke sind aus wärmeleitendem Material durch Fräsen herausgearbeitet.
Im oberen Block ist eine Bohrung angebracht, die in eine röhrenförmige Ausbildung führt, die in den Flüssigkeitseingang hineinragt und damit von der einlaufenden Flüssigkeit umspült wird. Zweckmäßig ist sie aus dem Material des oberen Blockes durch Fräsen herausgearbeitet. In diese Bohrung sind zwei Thermosensoren eingebracht. Der eine hat seine Meßstelle am unteren Ende der Bohrung und damit des in die einlaufende Flüssigkeit hinenragenden Rohrendes, der andere ist stromabwärts so angeordnet, daß er im Bereich des auf Solltemperatur aufgeheizten obern Blockteiles bzw. der bereits aufgeheizten Flüssigkeit liegt.
Wegen der Kühlung durch die einlaufende Flüssigkeit ist die Temperatur des Sensors 2 geringer als die des Sensors 1. Wenn die Strömung zum Erliegen kommt, heizt sich der Thermosensor 2 durch Wärmeleitung bzw. die ebenfalls bereits im Eingang erwärmte Flüssigkeit auf und mißt schnell die annähernd gleiche Temperatur wie der Sensor 1.
Die Umsetzung der Fließstromerkennung basiert also auf einem thermosensorischen Meßprinzip, bei dem aufgrund der sich durch den Fließstrom ergebenden Temperaturdifferenz zweier, speziell angeordneter Themosensoren 1 und 2, qualitativ auf den Fließstrom selbst zurückgeschlossen werden kann.
Das Funktionsprinzip nutzt also die Tatsache, dass ein im Fließstrom integriertes, fremdbeheiztes Metallröhrchen durch das das Röhrchen umfließende, flüssige Medium gekühlt wird und sich somit entlang des Röhrchens ein zur Heizung hin positiver Temperaturverlauf ergibt.
Die zwei von der Heizung bzw. vom Einlauf unterschiedlich weit entfernte, entlang des Röhrchens positionierte Themosensoren 1 und 2 erfassen kontinuierlich diese Temperaturdifferenz.
Bei ordnungsgemäßem Fließstrom wird somit durch den Thermosensor 2 eine geringere Temperatur gemessen als durch den der Heizung näher positionierten Thermosensor 1.
Bei einer Fließstromunterbrechung findet keine Kühlung des Röhrchens durch das umfließende Medium mehr statt, sodass sich die durch Thermosensor 2 gemessene Temperatur kontinuierlich erhöht, während die durch Thermosensor 1 gemessene Temperatur konstant bleibt. Innerhalb kurzer Zeit ergibt sich somit eine nahezu konstante Temperaturverteilung entlang des Röhrchens, was, wie oben beschrieben, zu einer Verringerung der durch die Thermosensoren 1 und 2 gemessenen Temperaturdifferenz führt.
Die Erkennung der Fließstromunterbrechung resultiert letztendlich aus der verminderten Temperaturdifferenz beider Thermosensoren 1 und 2, die mittels eines nicht dargestellten elektronischen Differenzverstärkers ausgewertet wird. Die Fehlerschwelle wird dabei durch eine minimale, tolerierbare Temperaturdifferenz dieser beiden Sensoren vorgegeben.

Claims

Verfahren zur qualitativen Erkennung einer Flüssigkeitsströmung, die zwischen zwei Positionen unterschiedlicher Umgebungstemperatur gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, daß an den zwei Positionen mittels dort angeordneter Temperaturfühler die jeweilige lokale Temperatur ermittelt wird, daß die gemessenen Temperaturen verglichen werden und bei Gleichheit der Temperaturen der Stillstand der Strömung signalisiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit durch einen Durchlauferhitzer gepumpt wird und die lokalen Temperaturen der Flüssigkeit an Einlaufposition und einem stromabwärts angeordneten Meßpunkt mit elektrischen Temperatursensoren gemessen und die elektrischen Signale mittels einer elektronischen Auswertvorrichtung verglichen und zum Auslösen der bei Strömungsstillstand erforderlichen Maßnahmen verwendet werden.
Durchlauferhitzer, bei dem eine Flüssigkeit durch ein aus zwei zusammengefügten Blöcken gebildetes Labyrinth gefördert wird und durch in wenigstens in einem wärmeleitenden Block angebrachte Heizmittel unter Durchströmung des erwärmten Blockes erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der erwärmte Block in der Nähe des Flüssigkeitseinlaufes eine von der Flüssigkeit außen in Längsrichtung umströmte Röhre aufweist, in deren Inneren zwei Thermosensoren bezüglich der Strömungsrichtung voneinander im Abstand angeordnet sind.