DE102009010637A1

DE102009010637A1 - Device for flow measurement

Info

Publication number: DE102009010637A1
Application number: DE102009010637A
Authority: DE
Inventors: Raul Junker
Original assignee: Raul Junker
Current assignee: GRADISCHNIK, CHRISTIAN, AT; GRADISCHNIK, HELMUT, AT; JUNKER, RAUL, DE
Priority date: 2008-02-29
Filing date: 2009-02-26
Publication date: 2010-01-14
Also published as: ES1070381U; ES1070381Y; AT11218U1; CH698633B1; CH698633A2; FR2942534A3; ITMI20090062U1; DE202008002816U1

Abstract

Eine Vorrichtung zur Durchflussmessung eines strömenden Mediums, mit einem Hauptkörper mit einem Einlass und einem Auslass, zwischen denen ein geschlossener Rohrstutzen angeordnet ist, dessen Inneres zumindest durch eine Trennwand in einen Einlass- und einen Auslassbereich getrennt ist und die mit Abstand zumindest zum Einlass und Auslass fernen Boden des Rohrstutzens endet, wodurch ein Durchlass zwischen Boden und Trennwand freigelassen ist, wobei weiterhin am Einlass und Auslass nahem Ende des Rohrstutzens ein erster Piezowandler angeordnet ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass am Einlass und Auslass fernen Ende, im ersten Piezowandler gegenüberliegend ebenfalls ein zweiter Piezowandler angeordnet ist, so dass zwischen beiden Piezowandlern eine Ultraschallmessstrecke gebildet ist.An apparatus for measuring the flow of a flowing medium, comprising a main body having an inlet and an outlet, between which a closed pipe stub is arranged, the interior of which is separated at least by a partition into an inlet and an outlet region and at least at least to the inlet and outlet remote bottom of the pipe socket ends, whereby a passage between the bottom and the partition wall is released, further at the inlet and outlet near the end of the pipe socket a first piezoelectric transducer is arranged, characterized in that at the inlet and outlet distal end, in the first piezoelectric transducer opposite also a second piezoelectric transducer is arranged so that an ultrasonic measuring section is formed between the two piezoelectric transducers.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchflussmessung eines strömenden Mediums, mit einem Hauptkörper mit einem Einlass und einem Auslass, zwischen denen ein geschlossener Rohrstutzen angeordnet ist, dessen Inneres zumindest durch eine Trennwand in einen Einlass- und einen Auslassbereich getrennt ist und die mit Abstand zumindest zum Einlass und Auslass fernen Boden des Rohrstutzens endet, wodurch ein Durchlass zwischen Boden und Trennwand freigelassen ist, wobei weiterhin am Einlass und Auslass nahem Ende des Rohrstutzens ein erster Piezowandler angeordnet ist.The The invention relates to a device for flow measurement of a flowing medium, with a main body with an inlet and an outlet, between which a closed Pipe socket is arranged, the interior of which at least by a Partition is separated into an inlet and an outlet area and by far at least to the inlet and outlet remote ground of the pipe socket ends, whereby a passage between ground and Partition is left, while still at the inlet and outlet near the end of the pipe socket, a first piezoelectric transducer is arranged.

Derartige Vorrichtungen zur Durchflussmessung nach dem Laufzeit- bzw. Time-of-Flight Durchfluss-Messverfahren (TOF) mit Piezo- oder Ultraschallsensoren bzw. -Wandlern sind bekannt. Derartige Durchflussmesser bieten den Vorteil, dass auch die Strömung bzw. der Durchfluss und damit Durchflussmenge und -volumen von Medien ohne definierte Mindestleitfähigkeit gemessen werden können. Darüber hinaus ist der Strombedarf gegenüber magnetisch-induktiven Durchflussmessern gering.such Devices for flow measurement after the time of flight or time-of-flight Flow measurement method (TOF) with piezo or ultrasonic sensors or converters are known. Such flowmeters offer the Advantage that also the flow or the flow and thus flow rate and volume of media without defined minimum conductivity can be measured. In addition, the Electricity requirement compared to electromagnetic flowmeters low.

Die DE 10 2005 001 895 A1 zeigt eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Durchflussmessung mit einer Ultraschallwandleranordnung, die lediglich einen Piezoschwinger hat, allerdings in einer Abstrahl- und einer Empfangsfläche unterteilt ist. Das ausgestrahlte Ultraschallsignal wandert entlang einer ersten Wandseite einer Strömungstrennwand, wird umgelenkt und wandert entlang der zweiten Strömungstrennwand zur Ultraschallwandleranordnung zurück. Eine solche Anordnung ist aufwändig.The DE 10 2005 001 895 A1 shows a generic device for flow measurement with an ultrasonic transducer assembly, which has only a piezoelectric vibrator, but is divided into a radiating and a receiving surface. The emitted ultrasonic signal travels along a first wall side of a flow dividing wall, is deflected and travels along the second flow dividing wall back to the ultrasonic transducer assembly. Such an arrangement is expensive.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung dahingehend weiterzubilden, dass sie bei konstruktiv einfacher Ausgestaltung preisgünstig herstellbar ist, dennoch aber genaue Messungen erlaubt.Of the Invention is therefore based on the object, a generic Further develop device to the effect that they are constructive simple design is inexpensive to produce, yet but accurate measurements allowed.

Erfindungsgemäß wird die genannten Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass am Einlass und Auslass fernen Ende, im ersten Piezowandler gegenüberliegend ebenfalls ein zweiter Piezowandler angeordnet ist, so dass zwischen beiden Piezowandlern eine Ultraschallmessstrecke gebildet ist.According to the invention the above object in a device of the aforementioned Sorted by the fact that at the inlet and outlet the far end, in the first piezo converter opposite also a second Piezo transducer is arranged so that between two piezo transducers an ultrasonic measuring section is formed.

Damit die Bildung von Luftblasen verhindert wird, sieht die Erfindung in bevorzugter Ausgestaltung vor, dass die Trennwand in ihren Einlass und Auslass nahen Bereichen zumindest ein Entlüftungsloch aufweist.In order to the formation of air bubbles is prevented, sees the invention in a preferred embodiment, that the partition into its inlet and outlet near areas at least one vent hole having.

Eine äußerst bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass die Trennwand als konzentrisch innerhalb des Rohrstutzens angeordnetes Messrohr ausgebildet ist, das mit Ein- und Auslass in Fluidverbindung steht. Durch diese Ausgestaltung kann eine genau definierte Ultraschallmessstrecke geschaffen werden. Zur Verbindung des Messrohres mit dem Hauptkörper ist vorgesehen, dass das Messrohr über schräge Wandungen mit dem Hauptkörper verbunden ist.An extremely preferred embodiment of the invention Device provides that the partition as concentric within is formed of the pipe socket arranged measuring tube, which with a and outlet is in fluid communication. By this configuration a precisely defined ultrasonic measuring section can be created. For connecting the measuring tube to the main body is provided that the measuring tube over oblique walls with the Main body is connected.

Während in Weiterbildung grundsätzlich vorgesehen ist, dass die Stirnseiten des Rohrstutzens durch die Piezowandler aufnehmende zylindertopfförmige Sensorträger verschlossen sind, können spezifische Ausgestaltungen derart ausgebildet sein, dass ein Piezowandler durch einen ihn aufnehmenden Sensorträger umspritzt ist oder dass zwischen Piezowandler und Sensorträger ein Ultraschallkopplungsmedium, wie Silikonfett, vorgesehen ist.While In training is basically provided that the End faces of the pipe socket by the piezo transducer receiving closed cylinder-shaped sensor carrier are specific embodiments may be formed be that a piezo transducer by a sensor holder receiving it is overmoulded or that between piezo transducer and sensor carrier an ultrasonic coupling medium such as silicone grease is provided.

Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sehen eine Anzeige zur Anzeige des momentanen und/oder eines Gesamtdurchflusses und/oder eine Auswerteelektronik vor.further developments the device according to the invention see an indication to display the current and / or total flow and / or an evaluation before.

Das Medium, dessen Strömung zu messen ist, fließt durch einen Einlass des Hauptkörpers in die erfindungsgemäße Vorrichtung, entlang der Trennwand oder bei Ausbildung derselben als Messrohr durch dieses bzw. am Außenumfang entlang und schließlich zum Auslass. Ein Ultraschallpuls wird von einem als Sender fungierenden Piezowandler durch das Medium zum anderen als Empfänger fungierenden Piezowandler gesendet, wobei die Ultraschallwellen nach einer durch die Geschwindigkeit beeinflussten Zeit den Empfänger erreichen. Basierend auf bekanntem Querschnitt und bekannter Länge der Messstrecke, gegebenenfalls des Messrohres, ist der Volumenstrom errechenbar, wozu vorzugsweise ein Mikrocontroller mit entsprechender Software als Auswerteelektronik eingesetzt wird.The Medium whose flow is to be measured flows through an inlet of the main body in the inventive Device, along the partition or in training the same as a measuring tube through this or along the outer circumference along and finally to the outlet. An ultrasonic pulse is transmitted by a transmitter Piezo transducer through the medium to the other as a receiver sent piezoelectric transducer, the ultrasonic waves after a time influenced by the speed the receiver to reach. Based on known cross section and known length the measuring section, optionally the measuring tube, is the volume flow calculable, to which preferably a microcontroller with appropriate Software is used as an evaluation.

Um den Einfluss von Faktoren, die die Ultraschall-Laufzeit beeinflussen können, wie Flüssigkeitstemperatur und statischem Druck, zu minimieren, wird die Laufzeit in beiden Richtungen gemessen, d. h. jeder Wandler wird sowohl als Sender als auch Empfänger eingesetzt. Dadurch, dass die Ultraschallwellen sich parallel zur Durchflussrichtung ausbreiten, weist die Messmethode eine hohe Empfindlichkeit auf.Around the influence of factors that influence the ultrasound transit time can, such as liquid temperature and static Pressure to minimize, the transit time is measured in both directions, d. H. Each transducer is both transmitter and receiver used. Because the ultrasonic waves are parallel to the Spread flow direction, the measuring method has a high sensitivity on.

Temperaturänderungen können darüber hinaus berücksichtigt werden, indem ein Temperatursensor an einer dem Medium zugewandten Fläche des Hauptkörpers vorgesehen ist, beispielsweise unter einer Leiterkarte im Sensorgehäuse.temperature changes can also be considered by placing a temperature sensor on one facing the medium Surface of the main body is provided, for example under a printed circuit board in the sensor housing.

Die Erfindung gewährleistet eine kostengünstige Ankopplung des Wandlers an das Medium über den Wandlerhalter- oder Träger aus Kunststoff. Die automatische Entlüftung über Lüftungslöcher vermeidet Luftansammlungen. Die erfindungsgemäße Konstruktion erlaubt eine geringe Einbaulänge bei leichter Installation in ein Rohrsystem, wodurch Nachrüstungen ohne größere Umbauarbeiten an den Rohrleitungen ohne weiteres möglich sind. Verschiedene Einflüsse können durch den Einsatz von Hin- und Rückrichtungs-Messung kompensiert werden. Es wird eine sehr gute Trennung der mechanischen Belastung zwischen Messrohr und Anschlüssen erreicht, so dass korrekte Messergebnisse auch bei eventuellen Verformungen durch Kräfte in Rohrleitungen erzielt werden. Die Messspanne, d. h. das Verhältnis maximalem zu minimalem Durchfluss ist relativ groß.The invention ensures a cost-effective coupling of the transducer to the medium via the Wandlerhalter- or support made of plastic. The automatic ventilation via ventilation holes avoids accumulation of air. The construction of the invention allows a small installation length with easy installation in a pipe system, which retrofits without major modifications to the pipes are readily possible. Various influences can be compensated by the use of back and forth measurement. A very good separation of the mechanical load between the measuring tube and the connections is achieved, so that correct measuring results are achieved even in case of deformations due to forces in the pipelines. The span, ie the ratio of maximum to minimum flow is relatively large.

Die Erfindung beinhaltet darüber hinaus insbesondere die Möglichkeit zum Einbau in verschiedenen Armaturen. So sieht eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung vor, dass sie als Ventilkörper eines Kugelventils ausgebildet ist bzw. beinhaltet die Erfindung ein Ventil mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung als Ventilkörper. Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Vorrichtung auch beispielsweise in Filtern oder dergleichen einbaubar, so dass insgesamt vielfältige Applikationsmöglichkeiten eröffnet werden.The In addition, invention particularly includes the possibility for installation in different fittings. This is what a preferred one looks like Embodiment of the invention that they as a valve body of a Ball valve is formed or includes the invention, a valve with a device according to the invention as a valve body. In addition, the inventive Device can also be installed, for example, in filters or the like, so that a total of diverse application options be opened.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen sehen vor, dass der piezo-elektrische Wandler durch eine Schutzfolie, insbesondere eine Niro-Folie, gegenüber dem Fluidraum abgetrennt ist, wobei insbesondere eine Abdichtung durch einen O-Ring erfolgt oder dass der piezo-elektrische Wandler durch einen Sensorträger, vorzugsweise aus Kunststoff, vollständig umspritzt ist.Further preferred embodiments provide that the piezoelectric Transducer by a protective film, in particular a stainless steel foil opposite the fluid space is separated, in particular a seal done by an O-ring or that the piezoelectric transducer by a sensor carrier, preferably made of plastic, completely overmoulded.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Einzelnen erläutert sind. Dabei zeigt:Further Advantages and features of the invention will become apparent from the claims and the following description, in the embodiments of the Invention with reference to the drawings explained in detail are. Showing:

1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchflussmessung in Form eines T-Stücks; 1 a longitudinal section through a first embodiment of a device according to the invention for flow measurement in the form of a T-piece;

2 eine perspektivische Schnittstellung; 2 a perspective cutting position;

3 eine Hauptansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß 1; 3 a main view of the device according to the invention according to 1 ;

4 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchflussmessung als Ventilkörper eines Kugelventils; 4 a longitudinal section through a further embodiment of a device according to the invention for flow measurement as a valve body of a ball valve;

5 einen alternativen Sensorträger mit einer durch eine Schutzfolie abgedeckten Öffnung zum Medium hin; und 5 an alternative sensor carrier with an opening covered by a protective film towards the medium; and

6 eine weitere Ausgestaltung eines Sensorträgers durch Umspritzen des Wandlers. 6 a further embodiment of a sensor carrier by encapsulation of the transducer.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchflussmessung 1 weist einen Hauptkörper 2 mit einem Einlass 3 und einem Auslass 4 für ein durchfließendes Fluid auf. Einlass 3 und Auslass 4 sind mit (Außen-)Gewinden 5 versehen, über welche die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 in eine Rohrleitung mittels Muttern eingebaut werden kann.The inventive device for flow measurement 1 has a main body 2 with an inlet 3 and an outlet 4 for a fluid flowing through. inlet 3 and outlet 4 are with (external) threads 5 provided, over which the device according to the invention 1 can be installed in a pipeline by means of nuts.

Zwischen Einlass 3 und Auslass 4 und sich senkrecht zu deren Achsen A, A' erstreckend ist ein Rohrstutzen 6 angeordnet. Im Inneren des Rohrstutzens 6 befindet sich eine Trennwand 7, die im dargestellten Ausführungsbeispiel ein koaxial innerhalb des Rohrstutzens 6 ausgebildetes Messrohr ist.Between inlet 3 and outlet 4 and extending perpendicular to their axes A, A 'is a pipe socket 6 arranged. Inside the pipe socket 6 there is a partition wall 7 in the illustrated embodiment, a coaxial within the pipe socket 6 trained measuring tube is.

Der Rohrstutzen 6 ist an seinen Enden mit Sensorträgern 8 verschlossen, die zylindertopfartig ausgebildet sind und in deren Inneren auf der dem Rohrstutzen 6 abgewandten Seite jeweils ein piezo-elektrischer Wandler 9 angeordnet ist, der in gutem akustischem Kontakt mit dem Sensorträger 8 steht. Ein solcher wird beispielsweise dadurch erreicht, dass der piezo-elektrische Wandler 9 durch den Sensorträger 8 umspritzt ist oder aber zwischen dem piezo-elektrischen Wandler 9 und dem Boden des Sensorträgers 8 ein Kopplungsmedium, wie Silikonfett oder dergleichen vorgesehen ist.The pipe socket 6 is at its ends with sensor carriers 8th closed, which are formed like a cylinder pot and in the interior of the pipe socket 6 opposite side in each case a piezoelectric transducer 9 which is in good acoustic contact with the sensor carrier 8th stands. Such is achieved for example in that the piezoelectric transducer 9 through the sensor carrier 8th is overmolded or between the piezoelectric transducer 9 and the bottom of the sensor carrier 8th a coupling medium such as silicone grease or the like is provided.

Die Sensorträger 8 sind auf ihrer dem Rohrstutzen 6 abgewandten Außenseite mittels einer Kappe 11 verschlossen, in deren einer sich gegebenenfalls eine Auswerteelektronik befinden kann und die mit – vorzugsweise die obere Kappe – mit einer Anzeige versehen sein kann. Beide piezoelektrischen Wandler 9 sind über elektrische Leitungen mit einer solchen Auswerteelektronik verbunden. Die Anzeige kann den momentanen Durchfluss oder, gegebenenfalls auch anwählbar über einen Wahlschalter, einen Gesamtdurchfluss anzeigen; auch kann sie auf ”Null” zurückgesetzt werden.The sensor carriers 8th are on their the pipe socket 6 remote from the outside by means of a cap 11 closed, in which one may optionally be an evaluation and may be provided with - preferably the upper cap - with a display. Both piezoelectric transducers 9 are connected via electrical lines with such evaluation. The display can indicate the instantaneous flow or, optionally also selectable via a selector switch, a total flow; Also, it can be reset to "zero".

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist, wie dies insbesondere in der 3 ersichtlich ist, eine Anzeige 12 auf der Vorderseite eines Elektronikgehäuses 13 angeordnet, das seitlich am durchflossenen Hauptkörper 2 angeordnet ist und die Elektronik aufnimmt.In the illustrated embodiment, as particularly in the 3 it can be seen, an ad 12 on the front of an electronics housing 13 arranged, the side of the flowed through the main body 2 is arranged and picks up the electronics.

Das die Trennwand 7 im dargestellten Ausführungsbeispiel bildende Messrohr 7a endet jeweils mit axialem Abstand zu beiden Sensorträgern 8, so dass Fluid vom Einlass 3 her zwischen beispielsweise dem oberen Sensorträger 8 in das Messrohr 7a eintreten und an dessen unterem dem weiteren Sensorträger 8 gegenüber liegenden Ende aus dem Messrohr 7a austreten und seitlich außerhalb des Messrohrs 7a zum Auslass 4 zurückfließen und aus diesem aus der Vorrichtung austreten kann.That the partition 7 in the illustrated embodiment forming measuring tube 7a ends in each case with axial distance to both sensor carriers 8th , so that fluid from the inlet 3 between, for example, the upper sensor carrier 8th into the measuring tube 7a enter and at the bottom of the other sensor carrier 8th opposite end of the measuring tube 7a emerge and laterally outside of the measuring tube 7a to the outlet 4 flow back and out this can escape from the device.

Das Messrohr 7a wird über schräge Wandungen 14, 15 am Hauptkörper 2 gehalten.The measuring tube 7a is over sloping walls 14 . 15 at the main body 2 held.

In den schrägen Wandungen 14, 15 sind Entlüftungslöcher 16 vorgesehen, die dazu dienen Luftblasenansammlungen in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu vermeiden. Der hydraulische Einfluss dieser Entlüftungslöcher 16 kann softwaremäßig kompensiert werden.In the sloping walls 14 . 15 are vent holes 16 provided, which serve to avoid accumulation of bubbles in the device according to the invention. The hydraulic influence of these ventilation holes 16 can be compensated by software.

Der Abstand zwischen den beiden Piezowandlern 9 ist fest vorgegeben und bekannt, desgleichen der Durchmesser des Messrohres 7a, so dass aufgrund der die Laufzeit von Ultraschallwellen zwischen Piezowandlern 9 bestimmenden Messergebnissen auch Durchflussmenge bzw. -volumen bestimmt werden können.The distance between the two piezo transducers 9 is fixed and known, as well as the diameter of the measuring tube 7a , so that due to the transit time of ultrasonic waves between piezoelectric transducers 9 Determining measurement results and flow rate or volume can be determined.

An einer dem Medium zugewandten Fläche des Hauptkörpers 2 ist ein Temperatursensor angebracht, mittels dessen die Temperatur des Mediums und Änderungen derselben gemessen werden können, damit diese durch die Auswerteelektronik gegebenenfalls kompensiert werden können.At a medium-facing surface of the main body 2 a temperature sensor is mounted, by means of which the temperature of the medium and changes of the same can be measured, so that they can be optionally compensated by the transmitter.

Das Medium, dessen Durchfluss zu messen ist, strömt über den Einlass 3 in die erfindungsgemäße Vorrichtung ein, strömt dann durch das Messrohr 7a und weiter entlang dessen zurück zum Auslass 4 und tritt durch diesen aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus.The medium whose flow is to be measured flows over the inlet 3 into the device according to the invention, then flows through the measuring tube 7a and further along the back to the outlet 4 and exits through this from the device according to the invention.

Vom oberen oder ersten Piezowandler wird ein Ultraschallimpuls ausgesendet, der das Messrohr 7a durchwandert und nach einer von der Strömungsgeschwindigkeit des Mediums abhängigen Laufzeit auf dem unteren oder zweiten Piezowandler 9 auftrifft. Unmittelbar anschließend wird von diesem aus ebenfalls ein Ultraschallpuls ausgesandt, der das Messrohr 7a entgegen der Strömungsrichtung des Mediums durchwandert und ebenfalls nach einer durch die Strömungsgeschwindigkeit bedingten – längeren – Zeit auf dem oberen oder ersten Piezowandler auftrifft. Durch Messung der Laufzeit in beiden Richtungen können Einflüsse von Faktoren, wie Flüssigkeitstemperatur und statischem Druck minimiert werden.From the upper or first piezo transducer an ultrasonic pulse is emitted, which is the measuring tube 7a wandered through and dependent on the flow rate of the medium runtime on the lower or second piezoelectric transducer 9 incident. Immediately thereafter, an ultrasonic pulse is emitted from this, which is the measuring tube 7a passes through opposite to the flow direction of the medium and also impinges on the upper or first piezoelectric transducer after a - caused by the flow velocity - longer - time. By measuring the transit time in both directions, influences of factors such as liquid temperature and static pressure can be minimized.

Eine weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchflussmessung zeigt die 4. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Bei der Ausgestaltung der 4 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung als Ventilkörper eines Kugelventils 21 in einem Ventilgehäuse 22 desselben ausgebildet bzw. beinhaltet die 4 ein Kugelventil 21 mit einem Ventilgehäuse 22 und einem in diesem verschwenkbaren Ventilkörper, der zur Durchflussmessung in der vorstehend beschriebenen Weise ausgebildet ist.A further embodiment of a device according to the invention for flow measurement shows the 4 , Like parts are designated by like reference numerals. In the embodiment of 4 is the device of the invention as a valve body of a ball valve 21 in a valve housing 22 the same trained or includes the 4 a ball valve 21 with a valve housing 22 and one in this pivotable valve body, which is designed for flow measurement in the manner described above.

Zur Erläuterung wird auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen. Im Folgenden werden lediglich die durch die Ausbildung als Kugelventil bedingten Änderungen und Ergänzungen beschrieben.to Explanation will be made to the foregoing directed. In the following, only the training as ball valve related changes and additions described.

Das Ventilgehäuse 22 weist Gewindeanschlüsse 23, 24 auf. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 ist als Ventilkörper um ihre Symmetrieachse des Rohrstutzens 6 verschwenkbar, aber axial fest im Ventilgehäuse 22 eingespannt und zum Verschwenken mit einem Betätigungshebel 25 versehen. In einem oberhalb des oberen oder ersten Piezowandlers ausgebildeten Hohlraum des Ventilkörpers sind nahe dem inneren Befestigungsende des Hebels 25 eine Elektronik, beispielsweise in Form einer Leiterkarte 26, eine Batterie 27 sowie einer Anzeige 28 angeordnet, die letztere von außen sichtbar ist und über die momentaner Durchfluss und aufgelaufene Durchflussmenge wahlweise abgelesen werden können.The valve housing 22 has threaded connections 23 . 24 on. The device according to the invention 1 is as a valve body about its axis of symmetry of the pipe socket 6 swiveling, but axially fixed in the valve body 22 clamped and for pivoting with an operating lever 25 Mistake. In a cavity of the valve body formed above the upper or first piezoelectric transducer are near the inner attachment end of the lever 25 an electronics, for example in the form of a printed circuit board 26 , a battery 27 and an ad 28 arranged, the latter is visible from the outside and can be optionally read on the current flow rate and accumulated flow rate.

Durchfluss des Mediums und Messvorgänge entsprechen denen, wie sie oben insbesondere unter Bezug auf die 1 beschrieben wurden. Mittels des Hebels 25 kann die Durchflussmenge durch das Kugelventil verändert bzw. eingestellt werden.Flow of the medium and measuring operations correspond to those as above with particular reference to the 1 have been described. By means of the lever 25 the flow rate can be changed or adjusted by the ball valve.

Grundsätzlich ist es möglich, auch statt des Hebels 25 einen elektromotorischen Antrieb vorzusehen, so dass die Durchflussmenge derart elektromotorisch gesteuert oder auch geregelt und damit beispielsweise bei unterschiedlichen Druckverhältnissen konstant gehalten werden kann.Basically it is possible, even instead of the lever 25 to provide an electric motor drive, so that the flow rate controlled in such an electric motor or regulated and thus can be kept constant, for example, at different pressure conditions.

Bei den Ausgestaltungen der 1 bis 4 ist der piezoelektrische Wandler 9 in einem topfförmigen Sensorträger 8 aufgenommen, der mit seinem Boden zum Medium, dessen Geschwindigkeit bestimmt werden soll, gerichtet ist. Zwischen dem piezo-elektrischen Wandler 9 und der Innenseite der Bodenwandung des Sensorträgers 8 kann zur Verbesserung der Schallübertragung ein Schallübertragungsmittel in Form in eines Gels oder Fettes vorgesehen sein, gegen das der Wandler beispielsweise durch die Kappe 11 gedrückt wird.In the embodiments of 1 to 4 is the piezoelectric transducer 9 in a cup-shaped sensor carrier 8th which is directed with its bottom to the medium whose speed is to be determined. Between the piezoelectric transducer 9 and the inside of the bottom wall of the sensor carrier 8th may be provided to improve the sound transmission, a sound transmission means in the form of a gel or fat against which the transducer, for example, through the cap 11 is pressed.

Alternative Ausgestaltungen des Sensorträgers 8 sind in den 5 und 6 dargestellt.Alternative embodiments of the sensor carrier 8th are in the 5 and 6 shown.

Bei der 5 weist der Sensorträger 8 in seinem Boden 8.1 eine Öffnung oder einen Durchbruch 8.2 auf, der innenseitig, also auf der Innenseite 8.3 des Bodens 8.1 durch eine Schutzfolie 8.4 abgedeckt ist. Zur Erzielung einer vollständigen Dichtigkeit ist auf der Innenseite 8.3 des Bodens 8.1 eine Ringnut ausgebildet, in der ein O-Ring 8.5 angeordnet ist, auf dem die Folie 8.4 aufliegt. Die Folie 8.4 kann eine kann eine Niro-Schutzfolie sein. Der Wandler 9 ist mittels eines geeigneten Mittels, wie eben die Kappe 11, gegen die Folie 8.4 gedrückt.In the 5 points the sensor carrier 8th in his soil 8.1 an opening or a breakthrough 8.2 on, the inside, ie on the inside 8.3 of the soil 8.1 through a protective film 8.4 is covered. To achieve complete tightness is on the inside 8.3 of the soil 8.1 an annular groove formed in which an O-ring 8.5 is arranged on which the film 8.4 rests. The foil 8.4 one can be a stainless steel protective film. The converter 9 is by means of a suitable means, such as the cap 11 , against the foil 8.4 pressed.

Bei der Ausgestaltung der 6 ist der Wandler 9 vollständig durch den Sensorträger in Form eines den Wandler 9 vollständig umgebenden Gehäuses umspritzt, wobei lediglich die Anschlussleitung 9.1 aus diesem herausgeführt ist.In the embodiment of 6 is the converter 9 completely through the sensor carrier in the form of the transducer 9 completely surrounding housing encapsulated, with only the connecting cable 9.1 is led out of this.

Durch sämtliche Ausgestaltungen ist der Wandler 9 sicher gegenüber dem Medium M abgedichtet und gegenüber diesem geschützt.Through all embodiments, the converter 9 safely sealed against the medium M and protected against this.

11: Vorrichtung zur Durchflussmessungcontraption for flow measurement
22: Hauptkörpermain body
33: Einlassinlet
44: Auslassoutlet
55: (Außen-)Gewinde(External) thread
66: Rohrstutzenpipe socket
77: Trennwandpartition wall
7a7a: Messrohrmeasuring tube
88th: Sensorträgersensor support
8.18.1: Bodenground
8.28.2: Durchbruchbreakthrough
8.38.3: Innenseiteinside
8.48.4: Schutzfolieprotector
8.58.5: O-RingO-ring
99: piezo-elektrischer Wandlerpiezoelectric converter
9.19.1: Anschlussleitungconnecting cable
1111: Kappecap
1212: Anzeigedisplay
1313: Elektronikgehäuseelectronics housing
14, 1514 15: Wandungenwalls
1616: Entlüftungslöchervent holes
2121: Kugelventilball valve
2222: Ventilgehäusevalve housing
21, 2221 22: Gewindeanschlüssethreaded connections
2525: Betätigungshebelactuating lever
2626: LeiterkartePCB
2727: Batteriebattery
2828: Anzeigedisplay
A, A'A, A ': Achsenaxes
MM: Mediummedium

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102005001895 A1 [0003]

Claims

Flow medium flow meter, comprising a main body having an inlet and an outlet, between which a closed pipe socket is arranged, the interior of which is separated at least by a partition wall into an inlet and an outlet region and spaced at least at the inlet and outlet Bottom of the pipe socket ends, whereby a passage between the bottom and the partition wall is released, further at the inlet and outlet near the end of the pipe socket a first piezoelectric transducer is arranged, characterized in that at the inlet and outlet distal end, in the first piezoelectric transducer opposite also a second piezoelectric transducer is arranged so that an ultrasonic measuring section is formed between the two piezoelectric transducers.

Device according to claim 1, characterized in that the partition wall ( 7 ) at least one vent hole in its inlet and outlet ( 16 ) to prevent accumulation of air bubbles.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the partition ( 7 ) as concentric within the pipe socket ( 6 ) arranged measuring tube ( 7a ) formed with inlet and outlet ( 3 . 4 ) is in fluid communication.

Apparatus according to claim 3, characterized in that the measuring tube ( 7a ) over sloping walls ( 14 . 15 ) with the main body ( 2 ) connected is.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that inlet and outlet ( 3 . 4 ) are provided with connecting threads.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the end faces of the pipe socket ( 6 ) through the piezo transducers ( 9 ) receiving cylinder-shaped sensor carrier ( 8th ) are closed.

Apparatus according to claim 6, characterized in that a piezoelectric transducer by a sensor carrier receiving it ( 8th ) is sprayed over.

Apparatus according to claim 6, characterized in that between piezoelectric transducer ( 9 ) and sensor carrier ( 8th ) an ultrasonic coupling medium, such as silicone grease, is provided.

Device according to one of the preceding claims, characterized by a display ( 28 ) to display the current and / or total flow.

Device according to one of the preceding claims, characterized by an evaluation.

Device according to any preceding claim, characterized in that they serve as a valve body of a Ball valve is formed.

Valve with a valve housing and a valve body, characterized in that the valve body as a device for measuring the flow of a flowing medium after a of claims 1 to 4, 6 to 10 is formed.

Valve according to claim 12, characterized by a Actuating device in the form of a lever or knob.

Valve according to claim 12, characterized by a electromotive actuator.

Valve according to claim 14, characterized by a electronic control and / or regulating device for controlling or Regulation of the valve position.

Valve according to one of claims 12 to 15, characterized in that transmitter and / or display ( 28 ) in a cavity ( 26 ) are formed a head of the valve body.

Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the piezoelectric transducer by a protective film, in particular a stainless steel foil opposite the fluid space is separated, in particular a seal by an O-ring takes place.

Device according to one of claims 1 to 16, characterized in that the piezoelectric transducer by a sensor carrier, preferably made of plastic, completely overmoulded.