DE1224546B

DE1224546B - Richtungsempfindliche Hitzdrahtsonde

Info

Publication number: DE1224546B
Application number: DEN20523A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Willy Neuerburg
Original assignee: WILLY NEUERBURG DR ING
Current assignee: WILLY NEUERBURG DR ING
Priority date: 1961-09-08
Filing date: 1961-09-08
Publication date: 1966-09-08

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

GOIp

GOIf

Deutsche Kl.: 42 ο -15

Nummer: 1224 546

Aktenzeichen: N 20523 IX b/42 ο

Anmeldetag: 8. September 1961

Auslegetag: 8. September 1966

Die Erfindung betrifft eine richtungsempfindliche Hitzdrahtsonde mit Gasführungsteil in Verbindung mit einem elektrischen Strömungsmeßgerät zur Bestimmung von Strömungsrichtung und Strömungsgeschwindigkeit eines Gases.

Bei einer bekannten Hitzdrahtsonde erstreckt sich der Hitzdraht parallel zur Längsrichtung eines Sondenhalters und ist am Ende dieses Halters einerseits und an einem auf dem Halter angebrachten Bügel andererseits angebracht, der in Form eines Winkels ausgebildet ist. Der im Gasstrom liegende Bügel bewirkt je nach seiner Lage eine Umlenkung der Strömungsrichtung, wodurch der Hitzdraht beeinflußt wird. Wird die bekannte Sonde um einen Winkel von 360° gedreht, so ergibt deren Meßwertanzeige zwei Maxima und zwei Minima. Bei gleicher Größe der Extremwerte ist eine Bestimmung der Strömungsrichtung des Gases nicht möglich. Bei unterschiedlichen Größen der beiden Maxima oder Minima ist eine Bestimmung der Strömungsrichtung des Gases jedoch sehr schwierig, vor allem bei der Anzeige durch einen Oszillographen.

Es ist auch bekannt, zwei gegenseitig versetzte Hitzdrähte in einer gemeinsamen Sonde derart anzuordnen, daß die Richtung einer Strömung durch unterschiedliche Meßwertanzeigen der beiden Sonden bestimmt werden kann. Hierbei ist jedoch von Nachteil, daß für jede der beiden Sonden ein eigenes Strömungsmeßgerät (elektronische Verstärker und Regeleinrichtung) notwendig ist, was einen erhebliehen Meßgeräteaufwand mit sich bringt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Hitzdrahtsonde derart auszubilden, daß bei einer Verdrehung der Sonde um einen Winkel von 360° nur ein Maximum und ein Minimum der Meßwertanzeige auftritt, wobei das Maximum vorzugsweise dann auftritt, wenn die Sonde unmittelbar in der Strömung liegt. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Gasführungsteil als einseitig offenes, zylindrisches Halbschalenstück ausgebildet ist, das den Hitzdraht teilweise umgibt. Damit wird in der einen Lage der Sonde zur Strömungsrichtung ein Gasstrom umgelenkt und am Hitzdraht derart vorbeigeführt, daß dieser im Gasstrom liegt und in der anderen Lage der Sonde der Gasstrom vom Hitzdraht ferngehalten wird. Hierdurch wird eine Abdeckung des Hitzdrahtes erreicht, welche wegen des Fernhaltens des Gasstromes vom Hitzdraht auf der einen Seite und des Vorbeistreichens des Gasstromes am Hitzdraht auf der anderen Seite eine von der Stellung der Sonde zur Strömung abhängige, eindeutige Meßwertanzeige ergibt.

Richtungsempfindliche Hitzdrahtsonde

Anmelder:

Dr.-Ing. Willy Neuerburg,

Neuhausen/Filder, Brühlstr. 36

Als Erfinder benannt:

Dr.-Ing. Willy Neuerburg, Neuhausen/Filder

Weitere die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. So ist in Weiterbildung der Erfindung der Gasführungsteil als zylindrische, offene Halbschale ausgebildet, deren Längsachse senkrecht zur Anströmrichtung steht. Das Profil der zylindrischen Halbschale ist vorzugsweise kreisbogenförmig. Es kann jedoch auch elliptisch, rechteckig, dreieckig oder polygon ausgebildet sein.

Es ist außerdem von bestimmtem Vorteil, wenn der Gasführungsteil von der Sonde abzunehmen und wieder anzubringen ist.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert. In den Figuren wird eine richtungsempfindliche Hitzdrahtsonde dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt nach LinieI-I in Fig. 2,

Fig. 2 einen Schnitt nach LinieII-II in Fig. 1,

F i g. 3 einen Querschnitt nach Linie III-III in Fig.l,

F i g. 4 ein Diagramm.

Ein Hitzdraht 1 ist an zwei Haltern 2 befestigt, die in einen in ein Rohr 4 eingegossenen Kunstharzkörper 5 eingebettet und mit einer nicht dargestellten Stromquelle, einem Anzeigegerät u. dgl. elektrisch verbunden sind. Der Kunstharzkörper 5 ragt in ein rohrstückartiges Ende eines als Kunststoffkappe 3 ausgebildeten Gasführungsteils hinein. Der Gasführungsteil kann von dem Kunstharzkörper 5 abgenommen und wieder darauf aufgesteckt werden. Der Kunstharzkörper weist ein in den Gasführungsteil 3 hineinragendes, im Querschnitt kreisbogenförmiges Ende auf.

Der Gasführungsteil 3 ist außer seinem rohrstückartigen Halteabschnitt als zylindrische Halbschale ausgebildet und besteht aus elektrisch nicht leitendem Werkstoff. Die Längskanten des Gasführungsteiles 3 und die Halter 2 sind, wie in F i g. 3 dargestellt, abgerundet, um Wirbelablösungen bei An-

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strömung zu vermeiden. Zum Anlöten des Hitzdrahtes 1 an die Halter 2 an den Lötstellen 6 kann der Gasführungsteil 3 abgenommen werden.

Dem Hitzdraht 1 wird über die Halter 2 Gleichstrom zugeführt und die Sonde in den in F i g. 2 dargestellten Gasstrom gebracht. In der in F i g. 2 dargestellten Lage der Sonde zum Gasstrom (α = 0° in Fi g. 3) wird dieser durch den Gasführungsteil 3 umgelenkt und am Hitzdraht 1 derart vorbeigeführt, daß.der Hitzdraht im Gasstrom liegt. Hierbei ergibt sich eine in Fig. 4 dargestellte, maximale Meßwertanzeige. Der Gasführungsteil 3 darf den Hitzdraht 1 nicht zu weit überragen, damit die Umlenkung des Gasstromes weit unter 90° bleibt.

Wird die Sonde so gedreht, daß die Rückseite des Gasführungsteiles 3 der Anströmrichtung zugekehrt ist und das Gas gegen die Außenseite des Gasführungsteiles (α = 180° in Fig. 3) fließt, dann liegt der Hitzdraht 1 im Windschatten der Strömung. Die Meßwertanzeige ist dann minimal und entspricht den beiden außenliegenden Ästen der Kurve in F i g. 4. Ein stetiger Übergang zwischen Maxima und Minima wird erreicht, wenn die Längskanten der Halbschale und deren obere Ecken zur Vermeidung von Wirbehi abgerundet sind (F i g. 3).

In dem Diagramm nach F i g. 4 ist die Abhängigkeit zwischen der Meßwertanzeige, der dimensionslosen Größe w/w_max, wobei w die Strömungsgeschwindigkeit und w_max die maximale Strömungsgeschwindigkeit bedeutet, und der Stellung der Sonde zur Strömungsrichtung, ausgedrückt in dem Drehwinkel oc, wobei die in Fig. 2 gezeigte Lage der Sonde der Drehlage α = 0° entspricht, dargestellt.

In F i g. 3 sind verschiedene Anströmrichtungen eingezeichnet.

Claims

Patentansprüche:

1. Richtungsempfindliche Hitzdrahtsonde mit Gasführungsteil in Verbindung mit einem elektrischen Strömungsmeßgerät zur Bestimmung von Strömungsrichtung und Strömungsgeschwindigkeit eines Gases, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasführungsteil als einseitig offenes, zylindrisches Halbschalenstück (3) ausgebildet ist, das den Hitzdraht (1) teilweise umgibt.

2. Richtungsempfindliche Hitzdrahtsonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse der Halbschale senkrecht zur Anströmrichtung steht.

3. Richtungsempfindliche Hitzdrahtsonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbschale in den vierten Teil einer Hohlkugel abgewandelt wird.

4. Richtungsempfindliche Hitzdrahtsonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbschale in ein um 90° gebogenes Rohrstück senkrecht zu deren Achse abgewandelt wird.

5. Richtungsempfindliche Hitzdrahtsonde nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasführungsteil (3) von der Sonde abnehmbar bzw. wieder auf diese anbringbar ist.

6. Richtungsempfindliche Hitzdrahtsonde nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Halbschale verschiedene Profile aufweist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen