DE102008002871A1 - Messanordnung - Google Patents

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Abstract

Messanordnung zur Messung der Strömungsrichtung und des Massestroms eines Fluids, mit einer Leitung (1), durch welche das Fluid hindurchströmt oder hindurchströmen kann, einer in der Leitung (1) angeordneten ersten Sensoranordnung (3), einer in der Leitung (1) angeordneten zweiten Sensoranordnung (4) und einer mit den Sensoranordnungen (3, 4) elektrisch verbundenen Auswerteeinrichtung (14), wobei die erste Sensoranordnung (3) in einer Hülse (9) sitzt, deren Mantelfläche (10) in Strömungsrichtung (2) gesehen auf der einen Seite geschlossen und auf der gegenüberliegenden Seite mit einer Öffnung (11) versehen ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Messanordnung zur Messung der Strömungsrichtung und des Massestroms eines Fluids, mit einer Leitung, durch welche das Fluid hindurchströmt oder hindurchströmen kann, einer in der Leitung angeordneten ersten Sensoranordnung, einer in der Leitung angeordneten zweiten Sensoranordnung, und einer mit den Sensoranordnungen elektrisch verbundenen Auswerteeinrichtung.
  • Die DE 26 53 359 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Strömungsmedium-Flusses, mit einer Strömungsstaueinrichtung und zwei Wärme emittierenden Elementen, die in einer Leitung so geometrisch symmetrisch zueinander montiert sind, dass die Wärme emittierenden Elemente bei fehlendem Strömungsmedium-Fluss in der Leistung denselben Wärmeverlusten unterworfen sind und dass die Strömungsstaueinrichtung bei in der Leitung vorhandenem Strömungsmedium-Fluss eine differentielle Beeinflussung der Wärme emittierenden Elemente durch den Strömungsmedium-Fluss bewirkt, wobei eine auf das Verhältnis der Wärmeverluste der beiden Wärme emittierenden Elemente ansprechende Schaltungsanordnung zur Bestimmung des Strömungsflusses vorgesehen ist.
  • Bei dieser Vorrichtung ist die Strömungsstaueinrichtung an der Innenwandung der Leitung vorgesehen. Soll ein vorhandenes Leitungssystem mit der Strömungsstaueinrichtung nachgerüstet werden, können Probleme auftreten, da die Innenwandung einer Leitung des Leitungssystems in der Regel nicht oder nur schwer zugänglich ist. Zur Lösung des Problems kann ein Stück Leitung des Leitungssystems gegen ein Leitungsstück mit Strömungsstaueinrichtung ausgetauscht werden. Dies ist aber aufwändig und somit teuer. Auch muss dafür dass Leitungssystem außer Betrieb gesetzt werden.
  • Die DE 26 53 359 A1 beschreibt ferner eine Sonde, in der eine Leitung, Thermistoren sowie eine plattenförmige Strömungsstaueinrichtung montiert sind, welche in das Gasrohr einsetzbar ist. Aufgrund der räumlichen Enge dieser Anordnung kann es aber in der Strömung zu Verwirbelungen und zu einer gegenseitigen thermischen Beeinflussung kommen.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Messanordnung derart weiterzubilden, dass sie auf einfache Weise in ein bestehendes Leitungssystem eingebaut werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Messanordnung nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gegeben.
  • Die erfindungsgemäße Messanordnung zur Messung der Strömungsrichtung und des Massestroms eines Fluids weist eine Leitung, durch welche das Fluid hindurchströmt oder hindurchströmen kann, eine in der Leitung angeordnete erste Sensoranordnung, eine in der Leitung angeordnete zweite Sensoranordnung, und eine mit den Sensoranordnungen elektrisch verbundene Auswerteeinrichtung auf, wobei die erste Sensoranordnung in einer Hülse sitzt, deren Mantelfläche in Strömungsrichtung gesehen auf der einen Seite geschlossen und auf der gegenüberliegenden Seite mit einer Öffnung versehen ist.
  • Je nach Strömungsrichtung des Fluids wird die erste Sensoranordnung entweder direkt von dem Fluid angeströmt oder liegt im Strömungsschatten der Hülsenwandung, sodass ein von der ersten Sensoranordnung abgegebenes oder beeinflusstes elektrisches Signal eine Abhängigkeit von der Strömungsrichtung des Fluids aufweist. Durch das Einbringen der ersten Sensoranordnung in die Hülse ist das Vorsehen einer Strömungsstaueinrichtung an der Innenwandung der Leitung nicht mehr erforderlich. Da die zweite Sensoranordnung insbesondere außerhalb der Hülse angeordnet ist, in welcher die erste Sensoranordnung sitzt, kann auch eine gegenseitige thermische Beeinflussung, zumindest weitgehend, vermieden werden. Ferner kann die Hülse als Einbauschutz für die erste Sensoranordnung dienen.
  • Die Flächennormale der Öffnungsfläche der Öffnung in der Mantelfläche der die erste Sensoranordnung umgebenden Hülse ist bevorzugt parallel zur Strömungsrichtung und/oder Leitungsrichtung ausgerichtet. Alternativ kann diese Flächennormale aber auch um einen Winkel zur Strömungsrichtung und/oder Leitungsrichtung geneigt sein, der insbesondere weniger als 90° beträgt.
  • Die Öffnung kann eine beliebige Form aufweisen und z. B. rund, oval oder mehreckig oder viereckig ausgebildet sein. Vorzugsweise handelt es sich bei der Öffnung um eine fensterartige Öffnung.
  • Die Hülse ist insbesondere hohl, bevorzugt hohlzylindrisch, ausgebildet. Ferner ist die Hülse insbesondere stirnseitig offen, bevorzugt an oder wenigstens an ihrer freien Stirnseite. Alternativ kann die Hülse stirnseitig auch geschlossen sein, bevorzugt an oder wenigstens an ihrer freien Stirnseite. Letzteres kann unter bestimmten Betriebsbedingungen aber zu einem Pfeifgeräusch führen.
  • Die zweite Sensoranordnung kann frei in der Leitung angeordnet sein. Bevorzugt sitzt die zweite Sensoranordnung aber in einer Hülse (zweite Hülse), deren Mantelfläche in Strömungsrichtung gesehen beidseitig mit einer Öffnung versehen ist. Die zweite Hülse soll die Fluid-Strömung, der die zweite Sensoranordnung ausgesetzt ist, möglichst wenig beeinflussen. Bevorzugt dient die zweite Hülse als Einbauschutz für die zweite Sensoranordnung.
  • Die Öffnungen in der zweiten Hülse können eine beliebige Form aufweisen und z. B. rund, oval oder mehreckig oder viereckig ausgebildet sein. Vorzugsweise handelt es sich bei den Öffnungen in der zweiten Hülse um fensterartige Öffnungen.
  • Die zweite Hülse ist insbesondere hohl, bevorzugt hohlzylindrisch, ausgebildet. Ferner ist die zweite Hülse insbesondere stirnseitig offen, bevorzugt an oder wenigstens an ihrer freien Stirnseite. Alternativ kann die zweite Hülse stirnseitig auch geschlossen sein, bevorzugt an oder wenigstens an ihrer freien Stirnseite.
  • Die Sensoranordnungen sind bevorzugt identisch aufgebaut. Insbesondere arbeiten die Sensoranordnungen nach dem kalorimetrischen Prinzip, sodass jede Sensoranordnung bevorzugt zwei Temperatursensoren umfasst, von denen einer aufgeheizt ist oder werden kann. Das Aufheizen kann dadurch realisiert werden, das der zu heizende Temperatursensor jeder Sensoranordnung mit einem elektrischen Strom beaufschlagt wird, der zur Aufheizung führt. Bevorzugt ist aber für jede Sensoranordnung eine separate Heizung vorgesehen, die in enger räumlicher Nähe zu dem zu heizenden Temperatursensor angeordnet ist. Die Heizung wird mit einem elektrischen Heizstrom beaufschlagt und heizt dadurch sich und somit auch den zu heizenden Temperatursensor auf. Die Sensoranordnungen sind bevorzugt als kalorimetrische Sonden ausgebildet, wie sie z. B. auch in handelsüblichen Strömungswächtern und Durchflusswächtern zum Einsatz kommen.
  • Die Temperatursensoren jeder Sensoranordnung weisen insbesondere einen Abstand zueinander auf und sind bevorzugt in räumlicher Nähe zueinander angeordnet. Insbesondere sind die Temperatursensoren thermisch voneinander isoliert. Die Temperatursensoren sind bevorzugt als temperaturabhängige Widerstände, insbesondere als Kaltleiter, Heißleiter und/oder Heißfilm ausgebildet. Eine mögliche Betriebsweise der Sensoranordnungen wird nachfolgend anhand einer der Sensoranordnungen beschrieben. Bevorzugt arbeitet die andere Sensoranordnung aber entsprechend. Gemäß einer möglichen Betriebsart wird der zu heizende Temperatursensor um eine bestimmte Temperaturdifferenz, von z. B. 10 K, über der Temperatur des anderen Temperatursensors gehalten. Der elektrische Heizstrom, der erforderlich ist, um die Temperaturdifferenz konstant zu halten, ist ein Maß für den im Erfassungsbereich der Sensoranordnung strömenden Massestrom des Fluids und/oder dessen Strömungsgeschwindigkeit. Gemäß einer anderen möglichen Betriebsart wird der zu heizende Temperatursensor auf einer konstanten Temperatur gehalten. Die Temperaturdifferenz zwischen den beiden Temperatursensoren ist dann ein Maß für den im Erfassungsbereich der Sensoranordnung strömenden Massestrom des Fluids und/oder dessen Strömungsgeschwindigkeit.
  • Das Fluid ist bevorzugt Luft, insbesondere Druckluft. Nach einer bevorzugten Alternative wird Erdgas als Fluid eingesetzt.
  • Gemäß einer ersten Variante sind die Sensoranordnungen in Längsrichtung der Leitung und/oder in Strömungsrichtung des Fluids gesehen versetzt zueinander angeordnet. Gemäß einer zweiten Variante sind die Sensoranordnungen in Längsrichtung der Leitung und/oder in Strömungsrichtung des Fluids gesehen auf gleicher Höhe, d. h. nicht versetzt zueinander, angeordnet. Bevorzugt sind in diesem Fall die Sensoranordnungen um die Längsrichtung bzw. Längsachse der Leitung und/oder um die Strömungsrichtung relativ zueinander um einen Winkel verdreht, der insbesondere größer als 0° und kleiner als 180° ist und vorzugsweise 90° oder 180° beträgt. Eine solche Verdrehung der Sensoranordnungen ist aber auch bei der ersten Variante möglich.
  • Gemäß einer Weiterbildung ist jede Sensoranordnung mittels einer Wechselarmatur, insbesondere durch die Leitungswandung hindurch, herausnehmbar in die Leitung eingeführt. Eine derartige Wechselarmatur ist z. B. aus der EP 1 148 317 B1 bekannt. Somit ist ein Ein- und Ausbau der Sensoranordnungen möglich, ohne die Leitung und/oder das Leitungssystem, in dem die Leitung eingebaut ist, außer Betrieb zu setzen. Insbesondere ist ein Ein- und Ausbau der Sensoranordnungen unter Druck möglich. Somit ist die Messanordnung aber nicht nur einfach zu warten sondern auch molchfähig.
  • Verwirbelungen des Fluids im Bereich der Sensoranordnungen sind möglichst zu vermeiden. Ferner ist zur präzisen Durchflussüberwachung nach Messklassen von Gasen am Messort ein ungestörtes Strömungsprofil wünschenswert oder erforderlich. Dies kann z. B. durch einen oder mehrere Strömungsgleichrichter oder durch lange Einlaufstrecken erreicht werden. Bevorzugt sind in der Leitung zwei, in Leitungslängsrichtung und/oder in Strömungsrichtung zueinander versetzte Strömungsgleichrichter angeordnet, zwischen denen die beiden Sensoranordnungen sitzen. Der Abstand zwischen den Strömungsgleichrichtern und den Sensoranordnungen ist insbesondere so gewählt, dass sich am Ort der Sensoranordnungen eine homogene oder nahezu homogene Fluidströmung einstellt. Der Einsatz von Strömungsgleichrichtern hat den Vorteil, dass die zum Messen des Massestroms und der Strömungsrichtung erforderlichen Ein- und Auslaufstrecken, die zum Homogenisieren der Fluidströmung dienen, erheblich reduziert werden können. Allerdings kann ein Strömungsgleichrichter, abhängig von seinem Öffnungsverhältnis (Gesamtfläche der durchgehenden Öffnungen des Strömungsgleichrichters zur angeströmten Fläche des Strömungsgleichrichters), auch zu einem unerwünschten Druckabfall führen. Daher kann die erfindungsgemäße Messanordnung auch ohne Strömungsgleichrichter arbeiten. In diesem Fall kann es aber förderlich oder erforderlich sein, die oben erwähnten Ein- und Auslaufstrecken unverkürzt vorzusehen. Ferner ist es möglich, lediglich einen Strömungsgleichrichter in die Leitung einzusetzen. Hierbei kann es förderlich oder erforderlich sein, auf der dem Strömungsgleichrichter abgewandten Seite der Messanordnung eine Ein- bzw. Auslaufstrecke unverkürzt vorzusehen.
  • Mittels der Auswerteeinrichtung werden insbesondere die Strömungsrichtung und der Massestrom des Fluids bestimmt. Sind die Abmessungen der Leitung bekannt, kann aus dem Massestrom der Volumenstrom bestimmt werden, insbesondere wenn die Fluidströmung als homogen oder nahezu homogen betrachtet wird. Somit ist der Massestrom aber bevorzugt ein Maß für den Volumenstrom, sodass mit der als Massestromsensor oder als Volumenstromsensor bezeichneten zweiten Sensoranordnung der Massestrom und/oder der Volumenstrom des Fluids bestimmt wird oder werden kann. Die erste Sensoranordnung wird insbesondere als Richtungssensor bezeichnet. Dabei ist aber zu beachten, dass die Strömungsrichtung des Fluids in der Regel oder möglicherweise nicht allein mit dem Richtungssensor bestimmt werden kann. Bevorzugt wird daher ein oder der mittels des Richtungssensors ermittelte Messwert (elektrisches Signal) unter Berücksichtigung eines oder des mit dem Volumenstromsensor ermittelten Messwerts (elektrisches Signal) ausgewertet, um die Strömungsrichtung zu bestimmen. Aus einem oder dem mit dem Volumenstromsensor ermittelten Messwert lässt sich hingegen bevorzugt allein der Massestrom und/oder Volumenstrom des Fluids bestimmen. Auch ist es möglich, die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids zu bestimmen.
  • Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung einer Messanordnung zur Messung der Strömungsrichtung und des Massestroms und/oder Volumenstroms des Fluids, wobei die Messanordnung eine erfindungsgemäße Messanordnung ist und gemäß allen in diesem Zusammenhang beschriebenen Ausgestaltungen weitergebildet sein kann.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
  • 1 eine schematische Ansicht einer Messanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
  • 2 eine schematische Draufsicht auf die Messanordnung gemäß der ersten Ausführungsform,
  • 3 ein vereinfachtes Flussdiagramm zur Ermittlung von Volumenstrom und Strömungsrichtung des strömenden Fluids,
  • 4 eine schematische Ansicht einer Messanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
  • 5 eine schematische Draufsicht auf die Messanordnung gemäß der zweiten Ausführungsform,
  • 6 eine schematische Draufsicht auf eine Messanordnung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung,
  • 7 eine schematische Ansicht einer Messanordnung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung und
  • 8 eine Schnittansicht der Messanordnung gemäß der vierten Ausführungsform entlang der Schnittlinie A-A aus 7.
  • Aus den 1 und 2 sind unterschiedliche Ansichten einer Messanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich, wobei in einer Rohrleitung 1 Druckluft in Richtung und/oder in Gegenrichtung des Pfeils 2 strömt oder strömen kann, der in Längsrichtung 33 der Leitung 1 verläuft. In der Rohrleitung 1 ist eine erste Sensoranordnung 3 und in Richtung des Pfeils 2 dazu versetzt eine zweite Sensoranordnung 4 angeordnet, wobei beide Sensoranordnungen 3 und 4 jeweils zwei Temperatursensoren 5 und 6 bzw. 7 und 8 aufweisen. Davon sind die Temperatursensoren 5 und 7 beheizt. Die Sensoranordnung 4 ist frei im Innenraum der Leitung 1 angeordnet, wohingegen die Sensoranordnung 3 in einer Hülse 9 sitzt, in deren Mantelfläche oder Wandung 10 eine fensterartige Öffnung 11 vorgesehen ist, sodass die Mantelfläche 10 der Hülse 9 in Strömungsrichtung 2 gesehen auf der einen Seite geschlossen und auf der gegenüberliegenden Seite durch die Öffnung 11 offen ist. Die Hülse 9 führt dazu, dass die Sensoranordnung 3 bei Strömung der Druckluft in Strömungsrichtung 2 in einem durch die Mantelfläche 10 hervorgerufenen Strömungsschatten liegt, wohingegen die Sensoranordnung 3 bei einer Strömung der Druckluft in entgegengesetzter Richtung des Pfeils 2 direkt angeströmt wird. Das von der Sensoranordnung 3 abgegebene oder beeinflusste elektrische Signal 12 enthält somit Informationen über die Strömungsrichtung der Druckluft, weshalb die Sensoranordnung 3 auch als Richtungssensor bezeichnet wird.
  • Das von der Sensoranordnung 4 abgegebene oder beeinflusste elektrische Signal 13 ist abhängig vom Massestrom der Druckluft, der bei bekanntem Innendurchmesser der hier hohlzylindrischen Leitung 1 auch den Volumenstrom der Druckluft repräsentiert, sofern eine homogene oder nahezu homogene Druckluftströmung vorrausgesetzt wird. Aus diesem Grund wird die Sensoranordnung 4 auch als Volumensensor bezeichnet.
  • Die beiden Sensoranordnungen 3 und 4 sind elektrisch mit einer Auswerteeinrichtung 14 verbunden, mittels welcher auf Basis der beiden Messsignale 12 und 13 sowohl der Massestrom und/oder Volumenstrom als auch die Strömungsrichtung der Druckluft bestimmt wird oder werden kann. Ferner sind die beiden Sensoranordnungen 3 und 4 jeweils mittels einer schematisch dargestellten Wechselarmatur 15 und 16 an der Leitung 1, insbesondere an deren Wandung 27, befestigt, sodass die Sensoranordnungen 3 und 4 während des Betriebs und somit unter Druck aus der Leitung 1 herausgenommen und gegebenenfalls ausgebaut werden können. Somit ist eine Wartung oder ein Austausch der Sensoranordnungen 3, 4 im Betrieb der Rohrleitung 1 möglich. Damit die Druckluft im Bereich der Messanordnungen 3 und 4 homogen oder nahezu homogen strömt, sind zwei Strömungsgleichrichter 17 und 18 in der Leitung 1 vorgesehen, zwischen denen die Sensoranordnungen 3 und 4 sitzen. Die Temperatursensoren 5 und 6 liegen auf einer Geraden 30, die senkrecht zur Strömungsrichtung 2 bzw. Längsrichtung 33 ausgerichtet ist. Ferner liegen die Temperatursensoren 7 und 8 auf einer Geraden 31, die senkrecht zur Strömungsrichtung 2 bzw. Längsrichtung 33 ausgerichtet ist. Die Hülse 9 ist stirnseitig offen.
  • Aus 3 ist ein schematisches Flussdiagramm zur Bestimmung von Volumenstrom und Strömungsrichtung der Druckluft ersichtlich. Das vom Richtungssensor 3 abgegebene Signal 12 wird zunächst in einem Schritt 19 normiert und danach in einem Schritt 20 verstärkt. Das vom Volumensensor 4 abgegebene elektrische Signal 13 wird in einem Schritt 21 normiert, wonach es in einem Schritt 22 mit dem normierten und verstärkten Signal 12 verglichen wird. Durch den Vergleich kann festgestellt werden, ob die Druckluft in Richtung des Pfeils 2 (Richtung B) oder in Gegenrichtung zum Pfeil 2 (Richtung A) strömt. Da ferner das Signal 13 des Volumenstromsensors 4 den Volumenstrom der Druckluft repräsentiert, sind somit Strömungsrichtung und Volumenstrom und/oder Massenstrom der Druckluft bekannt. Dabei kennzeichnet der Volumenstrom 28 den Volumenstrom in Richtung A und der Volumenstrom 29 den Volumenstrom in Richtung B.
  • Aus den 4 und 5 sind unterschiedliche Ansichten einer Messanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich, wobei zu der ersten Ausführungsform ähnliche oder identische Merkmale mit denselben Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform bezeichnet sind. Der einzige Unterschied zur ersten Ausführungsform besteht darin, dass auch die Sensoranordnung 4 in einer Hülse 23 sitzt, in deren Mantelfläche oder Wandung 24 in Strömungsrichtung 2 gesehen beidseitig eine fensterartige Öffnung 25, 26 vorgesehen ist. Somit kann die Druckluft durch eine der Öffnungen 25, 26 in die Hülse 23 einströmen und durch die andere der Öffnungen 25, 26 wieder aus der Hülse 23 ausströmen, sodass die Sensoranordnung 4 direkt von Druckluft angeströmt wird, unabhängig davon, ob die Druckluft in Richtung des Pfeils 2 oder in Gegenrichtung des Pfeils 2 strömt. Die Hülse 23 ist stirnseitig offen. Zur weiteren Beschreibung der zweiten Ausführungsform wird auf die Beschreibung der ersten Ausführungsform verwiesen.
  • Aus 6 ist eine Draufsicht auf eine dritte Ausführungsform der Erfindung ersichtlich, wobei zu der ersten Ausführungsform ähnliche oder identische Merkmale mit denselben Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform bezeichnet sind. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform, wo die Flächennormale der Öffnungsfläche der Öffnung 11 parallel zur Strömungsrichtung 2 ausgerichtet ist, ist diese Flächennormale 32 bei der dritten Ausführungsform um einen Winkel α zur Strömungsrichtung 2 bzw. Längsrichtung 33 geneigt, der hier z. B. weniger als 90° beträgt. Zur weiteren Beschreibung der dritten Ausführungsform wird auf die Beschreibung der ersten Ausführungsformen verwiesen.
  • Aus den 7 und 8 sind unterschiedliche Ansichten einer Messanordnung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich, wobei zu der ersten Ausführungsform ähnliche oder identische Merkmale mit denselben Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform bezeichnet sind. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform sind die beiden Sensoranordnungen 3 und 4 in Längsrichtung 33 der Leitung 1 nicht zueinander versetzt sondern auf gleicher Höhe angeordnet. Allerdings ist die Sensoranordnung 4 gegenüber der Sensoranordnung 3 um einen Winkel β um die Längsachse 33 der Leitung 1 verdreht, der hier z. B. 90° beträgt.
  • Die Sensoranordnungen 3 und 4 sind Teil einer Messstation 34, die bevorzugt einen die Leitung 1 umringenden Montagering 35 aufweist, an dem die Sensoranordnungen 3 und 4 montiert sind. Wechselarmaturen für die Sensoranordnungen 3, 4 können, müssen aber nicht vorhanden sein. Ferner kann die Messstation 34 auch noch einen oder mehrere zusätzliche Sensoren umfassen, was mit der gestrichelten Linie 36 angedeutet ist. Zur weiteren Beschreibung der vierten Ausführungsform wird auf die Beschreibung der ersten Ausführungsformen verwiesen.
  • 1
    Leitung
    2
    Strömungsrichtung
    3
    Sensoranordnung (Richtungssensor)
    4
    Sensoranordnung (Volumensensor)
    5
    Temperatursensor (beheizt)
    6
    Temperatursensor
    7
    Temperatursensor (beheizt)
    8
    Temperatursensor
    9
    Hülse
    10
    Wandung/Mantelfläche der Hülse
    11
    Öffnung in Wandung der Hülse
    12
    elektrisches Signal des Richtungssensors
    13
    elektrisches Signal des Volumensensors
    14
    Auswerteeinrichtung
    15
    Wechselarmatur
    16
    Wechselarmatur
    17
    Strömungsgleichrichter
    18
    Strömungsgleichrichter
    19
    Normierung
    20
    Verstärkung
    21
    Normierung
    22
    Vergleich
    23
    Hülse
    24
    Wandung/Mantelfläche der Hülse
    25
    Öffnung in Wandung der Hülse
    26
    Öffnung in Wandung der Hülse
    27
    Wandung der Leitung
    28
    Volumenstrom
    29
    Volumenstrom
    30
    Gerade
    31
    Gerade
    32
    Flächennormale
    33
    Längsrichtung der Leitung
    34
    Messstation
    35
    Montagering
    36
    zusätzlicher Sensor
    α
    Winkel
    β
    Winkel
    A-A
    Schnittlinie
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 2653359 A1 [0002, 0004]
    • - EP 1148317 B1 [0019]

Claims (13)

  1. Messanordnung zur Messung der Strömungsrichtung und des Massestroms eines Fluids, mit einer Leitung (1), durch welche das Fluid hindurchströmt oder hindurchströmen kann, einer in der Leitung (1) angeordneten ersten Sensoranordnung (3), einer in der Leitung (1) angeordneten zweiten Sensoranordnung (4), einer mit den Sensoranordnungen (3, 4) elektrisch verbundenen Auswerteeinrichtung (14), dadurch gekennzeichnet, dass die erste Sensoranordnung (3) in einer Hülse (9) sitzt, deren Mantelfläche (10) in Strömungsrichtung (2) gesehen auf der einen Seite geschlossen und auf der gegenüberliegenden Seite mit einer Öffnung (11) versehen ist.
  2. Messanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Sensoranordnung (4) in einer Hülse (23) sitzt, deren Mantelfläche (24) in Strömungsrichtung (2) gesehen beidseitig mit einer Öffnung (25, 26) versehen ist.
  3. Messanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (9) oder die Hülsen (9, 23) hohlzylindrisch ausgebildet sind.
  4. Messanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (9) oder die Hülsen (9, 23) stirnseitig offen sind.
  5. Messanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnungen (3, 4) identisch aufgebaut sind.
  6. Messanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Sensoranordnung (3; 4) zwei Temperatursensoren (5, 6; 7, 8) umfasst, von denen einer aufgeheizt ist oder werden kann.
  7. Messanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid Druckluft ist.
  8. Messanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Sensoranordnungen (3, 4) in Strömungsrichtung (2) versetzt zueinander angeordnet sind.
  9. Messanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Sensoranordnungen (3, 4) in Längsrichtung (33) der Leitung (1) auf gleicher Höhe angeordnet und um die Längsachse (33) der Leitung (1) relativ zueinander verdreht sind.
  10. Messanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Sensoranordnung (3, 4) mittels einer Wechselarmatur (15, 16) herausnehmbar in die Leitung (1) eingeführt ist.
  11. Messanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Leitung (1) zwei, in Strömungsrichtung zueinander versetzte Strömungsgleichrichter (17, 18) angeordnet sind, zwischen denen die beiden Sensoranordnungen (3, 4) sitzen.
  12. Messanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Auswerteinrichtung (14) die Strömungsrichtung und der Massestrom und/oder Volumenstrom des Fluids bestimmt werden oder werden können.
  13. Verwendung einer Messanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche zur Messung der Strömungsrichtung und des Massestroms und/oder Volumenstroms des Fluids.
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