DE1094002B

DE1094002B - Vorrichtung zum Messen der Stroemungsgeschwindigkeit von Fluessigkeiten in Leitungen

Info

Publication number: DE1094002B
Application number: DEE18131A
Authority: DE
Inventors: Jacob Johannes Paulus Rolff
Original assignee: JC Eckardt AG
Current assignee: JC Eckardt AG
Priority date: 1959-08-19
Filing date: 1959-08-19
Publication date: 1960-12-01

Description

Vorrichtung zum Messen der Strömungsgeschwindigkeit von Flüssigkeiten in Leitungen Nach bekannten Verfahren wird die Strömungsgeschwindigkeit elektrisch leitender Flüssigkeiten auf Grund der Erscheinung gemessen, daß in einem sich in einem Magnetfeld bewegenden elektrischen Leiter eine elektromotorische Kraft induziert wird, deren Größe der Bewegungsgeschwindigkeit des Leiters proportional ist.
Nach diesem Prinzip wurden Durchflußmesser gebaut, bei denen die Flüssigkeit durch ein möglichst homogenes, senkrecht zur Strömungsrichtung herrschendes Magnetfeld strömt und an zwei geeignet angeordneten Elektroden die induzierte Spannung abgegriffen wird.
Zur Vermeidung einer Polarisation der Elektroden ist es erforderlich, ein magnetisches Wechselfeld anzuwenden, das allerdings im Meßkreis eine störende transformatorisch induzierte elektromotorische Kraft verursacht. Diese wurde in bisher bekannten Anordzungen als nachteilig hingenommen und durch Gegenschaltung einer durch das gleiche Wechselmagnetfeld induzierten Spannung am Verstärkereingang oder andere Mittel ausgeschaltet.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, bei der die infolge der Bewegung der Flüssigkeit auftretende Spannung so gemessen wird, daß die elektrischen Leitungen keine Windungsfläche im Magnetfeld bilden und im Gegensatz zu bisher bekannten Ausführungen eine transformatorisch induzierte elektromotorische Kraft vermieden wird.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, daß die Hälfte der Spannung, die zwischen zwei Elektroden diametral an der Außenfläche des strömenden Mediums auftritt. zwischen einer Elektrode und der Flüssigkeit außerhalb des Magnetfeldes liegt.
Infolge des Kontaktes der Flüssigkeit mit der Rohrwand außerhalb des Magnetfeldes und der Isolierungsschicht wird die zu messende Spannung erfindungsgemäß zwischen der Elektrode und der Rohrwand abgegriffen. Der Abgriff der Spannung an der Rohrwand erfolgt hierbei zweckmäßig an einer der Elektrode möglichst eng benachbarten Stelle.
Der besondere Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß eine völlig magnetische Unempfindlichkeit des aus Flüssigkeit und Rohrwand bestehenden Meßkreises gegenüber induzierten Störspannungen erzielt wird. Der Nachteil der bekannten Vorrichtungen, bei denen zwischen zwei weit auseinanderliegenden Elektroden die Meßspannung mittels Drähten abgegriffen wird und bei denen eine transformatorisch induzierte Spannung unvermeidlich ist, wird hierdurch vermieden.
Bei der erfindungsgemäßen Ausführung ist es jetzt auch sinnvoll, die Zuleitungen zur Elektrode und zur Rohrwand mit besonderer Sorgfalt magnetisch un- empfindlich anzuordnen. Zu diesem Zweck kann der Erfindung zufolge die Zuleitung zur Elektrode konzentrisch in der rohrförmigen Zuleitung zur Rohrwand angeordnet werden. Die beiden Zuleitungen werden dann parallel zur Rohrwand aus dem Magnetfeld herausgeführt.
Die Erfindung sieht weiterhin vor, daß die der Durchflußgeschwindigkeit entsprechenden Spannungen an zwei gegenüberliegenden Elektroden gegenüber der Rohrwand abgegriffen und die beiden Elektrodenspannungen getrennt gemessen werden können.
Hierbei werden zweckmäßigerweise die beiden aus den Zuleitungen zur Elektrode und der Rohrwand bestehenden Kabel in einander entgegengesetzter Richtung parallel zur Rohrwand aus dem Magnetfeld herausgeführt und außerhalb des Magnetfeldes die beiden Zuleitungen zur Rohrwand miteinander verbunden. Zur Vermeidung eines Kreisstromes in der Rohrwand und deren Zuleitungen werden letztere zweckmäßigerweise auch im Streufeld des Magneten symmetrisch angeordnet.
Der Erfindungsgegenstand sei an Hand zweier Ausführungsbeispiele erläutert.
In Fig. list eine Ausführungsform für eine Elektrode im Querschnitt dargestellt mit dem Rohr 1, der Isolierungsschicht 2, der Flüssigkeit 3 und dem Magneten 4, dessen Kraftlinien gestrichelt angedeutet sind. Zwischen der Elektrode 5 und der am Rohr 1 befestigten Zuleitung 6 wird die elektrische Spannung gemessen, die ein Maß der Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit 3 darstellt.
Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform im Längsschnitt, bei der an zwei diametral gegenüberliegenden Elektroden 5 und 5' die Meßspannung gegenüber der Rohrwand 1 abgegriffen wird. Die Bezeichnungen entsprechen denen in Fig. 1. Die Zuleitungen 7 und 7' zu den beiden Elektroden 5 und 5' sind konzentrisch in den beiden rohrförmigen Zuleitungen 6 und 6' zu der Rohrwand 1 angeordnet. Die beiden Kabel 6, 7 und 6', 7' sind zunächst in einander entgegengesetzter Richtung parallel zur Rohrwand 1 aus dem Magnetfeld des Magneten 4 herausgeleitet und dann außerhalb des Magnetfeldes zusammengeführt. An der Kontaktstelle 8 sind die beiden Zuleitungen 6 und 6' zur Rohrwand 1 miteinander verbunden. Dieses Ausführungsbeispiel erlaubt es, die gesamte Spannung zwischen den beiden Elektroden 5 und 5' zur Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit 3 ohne Auftreten einer transformatorisch induzierten elektromotorischen Kraft auszunützen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zum Messen der Strömungsgeschwindigkeit von Flüssigkeiten in Leitungen durch Messung der elektromotorischen Kraft, die durch die Bewegung der Flüssigkeit in einem senkrecht zur Strömungsrichtung herrschenden magnetischen Wechselfeld erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßgröße die Spannung zwischen einer Elektrode und der Rohrwand abgegriffen wird.
2. Vorrichtung zum Messen der Strömungsgeschwindigkeit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung (7) zur Elektrode konzentrisch in einer rohrförmigen Zuleitung (6) zur Rohrwand (1) geführt wird und daß beide Zuleitungen (6 und 7) parallel zur Rohrwand aus dem Magnetfeld herausgeführt werden.
3. Vorrichtung zum Messen der Strömungsgeschwindigkeit nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an zwei gegenüberliegenden Elektroden die Spannungen gegenüber der Rohrwand abgegriffen werden und die beiden Elektrodenspannungen getrennt gemessen werden.
4. Vorrichtung zum Messen der Strömungsgeschwindigkeit nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden aus den Zuleitungen zu den Elektroden und der Rohrwand bestehenden Kabel (6, 7 und 6', 7') in einander entgegengesetzter Richtung parallel zur Rohrwand aus dem Magnetfeld herausgeführt werden, daß die beiden Zuleitungen (6 und 6') zur Rohrwand außerhalb des Magnetfeldes miteinander verbunden und diese Leitungen auch im Streufeld des Magneten snmmetrisch angeordnet werden.