DE1033431B

DE1033431B - Einrichtung zum Messen von Fluessigkeitsmengen in offenen Gerinnen

Info

Publication number: DE1033431B
Application number: DEE8397A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Guenter Mueller-Neuhaus
Original assignee: EMSCHERGENOSSENSCHAFT
Current assignee: EMSCHERGENOSSENSCHAFT
Priority date: 1954-01-09
Filing date: 1954-01-09
Publication date: 1958-07-03

Description

Einrichtung zum Messen von Flüssigkeitsmengen in offenen Gerinnen Zum Messen von Flüssigkeitsmengen; wie z. B.
Wasser oder Abwasser, welche durch ein offenes Ge rinne fließen, bedient man sich bekanntermaßen eines Venturimessers. Das Gerinne oder der Kanalquerschnitt wird dahei an der Meßstelle so weit eingeschnürt, daß die Flüssigkeitsbewegung von der fließenden Strömung in schießende Strömung übergeht.
Die Menge Q der fließenden Flüssigkeit ist hierbei vom Oberwasserstand P (Pegel) abhängig.
Q=f (P).
Es besteht keine Schwierigkeit, den Pegelstand unmittelbar zu messen, diesen nach der Flüssigkeitsmenge zu eichen, die jeweils durchfließende Flüssigkeitsmenge Q am Pegel direkt abzulesen oder auf einen Schreiber zu übertragen.
Ein solcher Venturimeßkanal verbraucht jedoch beträchtliches Gefälle. Steht dieses Gefälle nicht zur Verfügung oder - was häufig vorkommt - wird der Wasserstand im Meßkanal von unterhalb (Vorflut) beeinflußt. so kann der Zustand der schießenden Strömung nicht erreicht werden. Es tritt zwar nach wie vor eine Spiegelabsenkung an der Einschnürungsstelle des Kanals auf, die durchfließende Flüssigkeitsmenge ist dann aber nicht nur vom Oberwasserpegel, sondern auch von der Spiegeldifferenz zwischen dem Oberwasserpegel und dem tiefsten Wasserstand innerhalb der Einscllnürung abhängig.
Q=f (P,DP).
Zur Auswertung der Pegelmessungen P und #P in einem solchen Venturikanal war es bisher notwendig, Q aus einem Eichdiagramm oder aus einer Eichtabelle abzulesen oder zu errechnen.
Erfindungsgemäß soll nun diese Ausrechnung nach dem Eichdiagramm durch ein Gerät vorgenommen werden, welches gestattet, die Durchflußmenge Q direkt abzulesen bzw. aufzuschreiben.
Zu diesem Zweck werden die einzelnen Q-Linien des Eichdiagramms in Form von elektrisch leitenden Metallbändern auf eine Isolierstoffplatte aufgebracht (z.B. aufgeklebt), wobei die einzelnen Q-Linienbänder voneinander elektrisch isoliert sein müssen.
Das so hergerichtete Eichdiagramm mit den elektrisch leitenden Q-Linienbändern wird sodann auf einen Zylinder aufgezogen der durch geeignete Maßnahmen (Schwimmer und Seilzug) in Abhängigkeit von der jeweiligen Pegeldifferenz d DP so gedreht wird, daß die tmfangsbewegung dem Maßstab für P des Eichdiagramms entspricht.
Durcll den Oberpegel P wird ebenfalls mittels gecigtleter- Einrichtullgell (Schwimmer und Seilzug) eine mit einem Gewinde versehene Welle angetrieben, durch welche z. B. eine Gewindehülse mit einem elektrischen Schleifkontakt über den mit den elektrisch leitenden Q-Linienbändern belegten Zylinder so geführt wird. daß die Bewegung des Schleiflkontaktes dem Maßstab des Oberpegels P im Eichdiagramm entspricht.
Im Zusammenspiel beider Bewegungen steht der Schleifl<ontakt dann jeweils im Eichdiagramm auf dem Q-Linienband, welches dem jeweils vorliegenden Oberpegel P und der jeweils auftretenden Pegeldifferenz dP entspricht.
Der elektrische Schleifkontakt und die elektrisch leitenden Q-Linienbänder werden sodann über elektrische Steuerwiderstände Wn an eine Stromquelle so angeschlossen, daß man über ein geeignetes Meßgerät die jeweiligen Stromstärken im Stromkreis sofort aufschreiben kann.
Bezeichnet man den elektrischen Widerstand des äußeren Stromkreises (Verhindungsleitungen und Meßgeräte) mit Wa und den Steuerwiderstand der zu einem bestimmten Q-Linienband zuzuordnen ist mit Wo und bemißt den Steuerwiderstand nach der Gleichung Wn = Q ---Wa Qn wobei Qn die dem betreffenden Q-Linienband nach dem Eichdiagramm zuzuschreibende Durchflußmenge bedeutet, so ist die jeweils fließende Stromstärke direkt proportional der Durchflußmenge Qn.
E i = . Qn konst.
Es ist somit möglich, das Stromstärkenmeßgerät oder den Stromstärkenschreiber direkt nach der Durchflußmenge Q zu eichen. Die einzelnen Durchflußmengen werden je nach der Dichte der Q-Linienbänder unstetig gemessen. Bei entsprechender Wahl der NIaßstäbe für P und AP des Eichdiagramms läßt sich die Stufenfolge beliebig auswählen.
Wo es hingegen auf eine stetige Messung ankommt, werden die einzelnen Q-Linien des Eichdiagramms dreidimensional als Höhenschichtenlinien über einem Zylindermantel als Nullebene ausgebildet. Der Zylinder wird- wie vor durch geeignete Maßnahmen (Schwimmer und Seilzug) in Abhängigkeit von der jeweiligen Pegeldifferenz AP so gedreht, daß die Umfangsbewegung dem Maßstab für A P des Eichdia gramms entspricht.
Durch den Oberpegel P wird wie vor ebenfalls mittels geeigneter Einrichtungen (Schwimmer und Seilzug) eine mit eirrem.Gewinde versehene Welle angetrieben, durch welche z. B. eine Gewindehülse mit einem Abtaststift über den mit dem Höhenschichtendiagramm belegten Zylinder so geführt wird, daß die Bewegung des Abtaststiftes dem Maßstab des Oberpegels P im Eichdiagramm entspricht.
Dieser Abtaststift wird unmittelbar mittels Zahnstange und Ritzel oder mittels anderer zweckmäßiger Übertragungsorgane mit einem veränderlichen elektrischen Widerstand so verbunden, daß der jeweils wirksame Widerstand des veränderlichen Widerstandes umgekehrt proportional der jeweiligen Höhenlage des Abtaststiftes ist.
Ein über Abtaststift und veränderlichen Widerstand geleiteter Stromkreis wird dann jeweils von einer Stromstärke durchflossen, welche der Höhenlage des Abtaststiftes proportional ist und somit der ent- sprechenden Q-Linie des Eichdiagramms und damit der durchfließenden Flüssigkeitsmenge entspricht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE-1. Einrichtung zum selbsttätigen Bestimmen der Flüssigkeitsmenge, z. B. der Wasser- oder Abwassermenge, in einem offenen Venturigerinne durch Messen des Flüssigkeitsstandes oberhalb und unterhalb der Einschnürung des Gerinnes, für das ein Linien-Eichdiagramm gegeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Liniendiagramm in Form von elektrisch leitenden Bändern auf einem Zylindermantel angeordnet ist, welcher im Maßstab der einen Veränderlichen gedreht wird, und auf dem senkrecht zur Drehrichtung des Zylinders ein elektrischer Schleifkontakt im Maßstab der zweiten ~ Veränderlichen gleitet, wobei die einzelnen Metallbänder entsprechend den Eichlinien des Diagramms über elektrische Widerstände, welche umgekehrt proportional dem Eichwert sind, mit dem Schleifkontakt zu einem Stromkreis verhunden sind, so daß die Stromstärke direkt proportional dem Eichwert und das Stromstärkenmeßgerät nach den jeweiligen Diagrammwerter; geeicht ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Liniendiagramm dreidimensional über einem Zylindermantel als Nullebene ausgebildet ist, welcher im Maßstab der einen Veränderlichen gedreht wird, und auf dem senkrecht zur Drehrichtung des Zylinders der Abtaststift im Maßstab der zweiten Veränderlichen gleitet.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylindermantel und der elektrische Schleifkontakt bzw. der Abtaststift von - -den beiden Pegeln des Oberwasserstandes und des Absenkwasserstandes eines Venturimeßkanals so gesteuert werden, daß das Stromstärkenmeßgerät entsprechend dem Eichdiagramm des Venturimeßkanals auch bei Rückstaubeeinflussung direkt nach der Durchflußmenge eichbar ist.