DE1173680B

DE1173680B - Flow meter

Info

Publication number: DE1173680B
Application number: DE1962P0029455
Authority: DE
Inventors: Vilem Bednar; Karel Stolpa
Original assignee: PRESNA MECHANIKA NARODNY PODNIK
Current assignee: PRESNA MECHANIKA NARODNY PODNIK
Priority date: 1961-05-22
Filing date: 1962-05-22
Publication date: 1964-07-09
Also published as: GB976236A; CH398102A

Description

Durchflußmengenmesser Der Gegenstand dieser Erfindung ist ein Durchflußmengenmesser, bei welchem die Drosseleinrichtung einen stetig veränderbaren Durchflußquerschnitt besitzt.Flow meter The object of this invention is a flow meter, in which the throttle device has a continuously variable flow cross-section owns.

Die bisher bekannten Verfahren zur Messung der Durchflußmenge, die auf der Bestimmung des Volumens beruhen, sind mit einer Reihe von Nachteilen behaftet. So sind z. B. die zur Messung von Gasen verwendeten Membran-Gasmengenmesser nur für Stundenmengen bis zu 400 m3 anwendbar, da Abmessungen und Gewicht für größere Durchflußmengen ihre praktische Verwendung verhindern. The previously known method for measuring the flow rate that based on the determination of the volume have a number of disadvantages. So are z. B. the membrane gas flow meter used to measure gases only Can be used for hourly quantities of up to 400 m3, as dimensions and weight are suitable for larger ones Flow rates prevent their practical use.

Außerdem können diese Membran-Gasmengenmesser nur für niedrige Betriebsdrücke des zu messenden Mediums konstruiert werden.In addition, these membrane gas flow meters can only be used for low operating pressures of the medium to be measured.

Die drehenden Gasmengenmesser, sogenannte Kolben-Gasmesser, die auch das Volumen der durchfließenden Substanz messen, haben ebenfalls große Abmessungen und großes Gewicht. Außerdem sind sie störanfällig, und ihre Betriebskosten sind unzulässig hoch. The rotating gas flow meter, so-called piston gas meter, that too measuring the volume of the flowing substance also have large dimensions and great weight. They are also prone to failure, and their running costs are impermissibly high.

Auch andere Arten von Durchflußmengenmessern, z. B. Drosseleinrichtungen, Scheiben, Düsen, Thomas-Rohre, Durchfluß-Kniestücke u. dgl., entsprechen nicht den Anforderungen der Betriebsmessung. Other types of flow meters, e.g. B. throttle devices, Discs, nozzles, Thomas tubes, flow elbows and the like do not correspond to the Operational measurement requirements.

Durchflußmengenmesser nach der Art der Messer mit dem Flügelrad, Schraubenradmesser, Propellermesser u. dgl., bei denen das bekannte Prinzip des Durchflusses durch verengten Querschnitt zur Messung der Durchflußmenge einer gegebenen Substanz ausgenutzt wird, haben nicht die obenerwähnten Nachteile der Durchflußmesser, welche unmittelbar das durchgeflossene Volumen messen. Durchflußmesser dieser Gattung sind wesentlich kleiner, leichter, und ihre Erzeugung ist viel einfacher als diejenige der volumetrischen Durchflußmengenmesser. Flow meter according to the type of blade with the impeller, Helical gear knives, propeller knives and the like, in which the known principle of Flow through a narrowed cross-section to measure the flow rate of a given Substance is exploited do not have the above-mentioned disadvantages of flow meters, which directly measure the volume that has flowed through. Flow meters of this type are much smaller, lighter, and much easier to produce than the volumetric flow meter.

Die allgemeine Einführung der Durchflußmengenmesser wurde jedoch bisher durch ihre schwierige Einstellung verhindert. Eine exakte Einstellung dieser Geräte ist jedoch unbedingt nötig zur Erzielung der vorgeschriebenen Genauigkeit. Ein anderer Nachteil besteht in der Notwendigkeit der Umrechnung der gemessenen Anzeigen mit Bezug auf das spezifiische Gewicht des durchfließenden Mediums, da zur Prüfung derartiger Durchflußmesser allgemein Niederdruckluft verwendet wird. Außerdem ist man gezwungen, eine große Menge verschiedener Typen dieser Geräte herzustellen, weil die Durchflußquerschnitte der Drosseleinrichtung jeweils derjenigen Durchflußmenge entsprechen müssen, für welche das Gerät bestimmt ist. The general introduction of the flow meter, however, has been hitherto prevented by her difficult attitude. An exact setting of this However, equipment is absolutely necessary to achieve the required accuracy. Another disadvantage is the need to convert the measured Displays with reference to the specific gravity of the medium flowing through, there low pressure air is generally used to test such flow meters. In addition, one is forced to manufacture a large number of different types of these devices, because the flow cross-sections of the throttle device each correspond to that flow rate must match for which the device is intended.

Die vorliegende Erfindung verfolgt das Ziel, die Nachteile der bisherigen Durchflußmengenmesser zu beseitigen. Der Grundgedanke der Erfindung geht von der Analyse der allgemein gültigen Grundgleichung der Durchflußerscheinungen im verengten Querschnitt aus. Diese Grundgleichung lautet G,= K- Fo K.F0. Ü)-£ Hier bedeutet G0 = durchfließende Menge, Fo= Durchflußquerschnitt, P1-P2 = wirksamer Druck, welcher durch die Einengung bzw. Drosselung der Durchflußquerschnitte erzeugt wird, und K = Konstante, welche die folgenden Einflüsse umfaßt: a) spezifisches Gewicht der zu messenden Substanz, b) Gravitationsbeschleunigung, c) Durchflußkoeffizient, welcher der Rauhigkeit der inneren Oberfläche der Rohrleitung und der Anordnung der Drosseleinrichtung Rechnung trägt, und d) Expansionskoeffizient, in welchem die thermodynamischen Umstände des Durchflusses durch die Drosseleinrichtung zusammengefaßt sind. The present invention aims to achieve the Disadvantages of the previous To eliminate the flow meter. The basic idea of the invention is based on the Analysis of the generally valid basic equation of the flow phenomena in the constricted Cross-section. This basic equation is G, = K- Fo K.F0. Ü) - £ here means G0 = flow rate, Fo = flow area, P1-P2 = effective pressure, which is generated by the constriction or throttling of the flow cross-sections, and K = constant which includes the following influences: a) specific weight of the substance to be measured, b) gravitational acceleration, c) flow coefficient, which the roughness of the inner surface of the pipeline and the arrangement of the throttle device Takes into account, and d) coefficient of expansion in which the thermodynamic circumstances of the flow through the throttle device are combined.

Die Analyse der oben angeführten Grundgleichung führt zum Schluß, daß die Durchflußmenge nur durchVeränderungdes GliedesF0, d. h. des Durchflußquerschnittes der Drosseleinrichtung, gesteuert werden kann, da das zweite Glied l/PI P2 dieser Gleichung von der Größe F0 selbst abhängig ist. The analysis of the above-mentioned basic equation leads to the conclusion, that the flow rate can only be achieved by changing the term F0, i.e. H. of the flow area the throttle device, can be controlled, since the second link l / PI P2 of this Equation depends on the quantity F0 itself.

Die vorliegende Erfindung nutzt diesen Tatbestand aus, und zwar derart, daß der erfindungsgemäße Durchflußmesser eine vor dem drehbaren Indikator angeordnete Drosseleinrichtung besitzt, deren Durchflußquerschnitt stetig verändert werden kann. Solch eine Drosseleinrichtung ermöglicht die Einstellung und Regelung der günstigen Durchflußparameter, die zur Erzielung der erforderlichen Genaugikeit und des gewünschten Meßbereiches nötig sind. The present invention takes advantage of this fact in such a way, that the flow meter according to the invention is arranged in front of the rotatable indicator Has a throttle device whose flow cross-section can be continuously changed. Such a throttle device enables the setting and regulation of the favorable Flow parameters necessary to achieve the required accuracy and the desired Measuring range are necessary.

Die stetig einstellbare Drosseleinrichtung ermöglicht darum die Ausscheidung aller Faktoren, die anderenfalls bei der Strömung in Betracht gezogen werden müssen, z. B. spezifisches Gewicht, Druck, Durchflußkoeffizient, Expansionskoeffizient u. dgl. The continuously adjustable throttle device therefore enables elimination all factors that otherwise need to be taken into account in the flow, z. B. specific weight, pressure, flow coefficient, expansion coefficient u. like

Eine solche Einrichtung trägt ferner dazu bei, daß der Durchflußmengenmesser auch während des Betriebes durch Vergleich mit einem Normalgerät genau eingestellt werden kann.Such a device also contributes to the fact that the flow meter also precisely adjusted during operation by comparison with a normal device can be.

Eine nur als Beispiel zu betrachtende praktische Durchführung des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch veranschaulicht. Die Zeichnung zeigt einen axialen Schnitt durch den erfindungsgemäßen Durchflußmengenmesser mit einstellbarer Drosseleinrichtung. A practical implementation of the The subject matter of the invention is illustrated schematically in the drawing. the The drawing shows an axial section through the flow meter according to the invention with adjustable throttle device.

In dem Durchflußmesserkörper 1 ist vor dem drehbaren Indikator 7 - in der durch Pfeile angedeuteten Stromrichtung des zu messenden Mediums eine Drosseleinrichtung eingebracht, die aus einem äußeren Ring 2 und einer inneren Scheibe 3 besteht. In the flow meter body 1 is in front of the rotatable indicator 7 - In the direction of flow of the medium to be measured indicated by arrows, a throttle device introduced, which consists of an outer ring 2 and an inner disk 3.

Die Scheibe 3 trägt radial zu ihr bewegliche Segmente 4. Die radiale Lage der Segmente 4 ist in an sich bekannter Weise mittels eines drehbaren Kranzes 5 einstellbar, der mit Hilfe einer quer zur Messerachse verlaufenden Steuerwelle 6 gedreht werden kann. Dadurch kann der Durchflußquerschnitt der Drosseleinrichtung stetig eingestellt werden, und zwar auf diejenige Größe, die zur Erzielung optimaler Beziehungen einerseits zwischen der Strö- mungsgeschwindigkeit und den Eigenschaften der durchfließenden Substanz (z. B. spezifisches Gewicht, Druck u. dgl.), andererseits zwischen der Strömungsgeschwindigkeit und den Umdrehungen des Indikators 7 nötig ist. Die Zahl der Indikatorumdrehungen ist dann proportional der durchgeflossenen Menge, die auf dem Zähler 10 unmittelbar abgelesen werden kann.The disk 3 carries segments 4 that can be moved radially to it. The radial one The position of the segments 4 is in a manner known per se by means of a rotatable ring 5 adjustable by means of a control shaft running transversely to the knife axis 6 can be rotated. As a result, the flow cross-section of the throttle device be set steadily, namely to the size that is optimal to achieve Relationships on the one hand between the ming speed and the properties the flowing substance (e.g. specific weight, pressure, etc.), on the other hand between the flow rate and the revolutions of the indicator 7 is necessary is. The number of revolutions of the indicator is then proportional to the number of revolutions Amount that can be read directly on the counter 10.

Unerlaubter Eingriff in die richtig eingestellte und überprüfte Drosseleinrichtung 2, 3, 4, 5 kann dadurch verhindert werden, daß das Ende der Steuerwelle 6 mit einem Schraubenverschluß 8 zugedeckt ist und eine Plombe 9 den Verschluß 8 gegen Lockerung oder Herausnahme sichert. Unauthorized intervention in the correctly set and checked throttle device 2, 3, 4, 5 can be prevented that the end of the control shaft 6 with a Screw lock 8 is covered and a seal 9 the lock 8 against loosening or securing removal.

Claims

Claims: 1. Flow meter, d a d u r c h g e -k e n n z e i h n e t that in front of the rotatable indicator (7) a continuously changeable Throttle device (2, 3, 4, 5) is arranged for the flow cross-section.

2. Flow meter according to claim 1, characterized in that that the continuously variable throttle device from on a fixed, to the axis of the Blade's concentric disc (3) segment pieces arranged so as to be radially displaceable (4) is formed, which protrude with their outer end over the disc and with its outer edge limits the flow channel to the indicator (7) inside, while the outer boundary is formed by a fixed ring (2).

3. Flow meter according to claim 1 and 2, characterized in that that the radial adjustment of the segments (4) on the disc (3) is known per se Way by means of a ring (5) concentric to the disc (3), which by means of a shaft (6) running perpendicular to the knife axis is rotatable.

4. flow meter according to claim 1 to 3, characterized in that that the control shaft (6) of the throttle device (2, 3, 4, 5) from the flow meter body (1) protrudes.