Flügelradmesser zur Mengenmessung strömender Gase Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zur Mengenmessung strömender Gase mit zwei axial durchströmten
Flügelrädern, von denen das eine mit Hilfe eines induktiven Gebers die Gasgeschwindigkeit
mißt.Impeller meter for measuring the amount of flowing gases The invention relates to
a device for measuring the amount of flowing gases with two axially flowed through
Impellers, one of which is the gas speed with the help of an inductive encoder
measures.
Eine verbreitete, seit langem bekannte Ausführungsform des Flügelradmessers
besteht aus einem axialen Tragflügelrad, dessen Schaufelprofile mit den axialen
Ebenen einen Winkel einschließen. Das Flügelrad wird durch die axiale Strömung in
Drehung versetzt, wobei seine Tourenzahl mit der Strömungsgeschwindigkeit gleichmäßig
anwächst. Bei der Mengenmessung von strömenden Flüssigkeiten gibt die mit mechanischer
oder elektronischer Übertragung ermittelte Tourenzahl des Flügelrades unmittelbar
ein Maß für die Durchflußmenge pro Zeiteinheit und ihr Integral über die Zeit ein
Maß für die gesamte Durchflußmenge in dieser Zeit. Wegen der sehr temperaturabhängigen
Gasdichte läßt sich nach dem genannten Prinzip bei strömenden Gasen lediglich die
Strömungsgeschwindigkeit messen. Es bedarf daher eines weiteren Meßvorganges, um
auch die Gasdichte zu erfassen. Zu diesem Zweck mißt man eine der kinetischen Energie
proportionale Größe, wodurch man ein Maß für das Produkt y c2 erhält (Xw = Gasdichte,
c= Gasgeschwindigkeit). Durch Dividieren dieser Größe durch die mit dem Flügelrad
gemessene Strömungsgeschwindigkeit c erhält man mit dem Produkt c ' c ein Maß für
den zeitlichen Gasdurchsatz. A common, long-known embodiment of the impeller knife
consists of an axial hydrofoil, whose blade profiles match the axial
Include planes at an angle. The impeller is driven by the axial flow in
Rotation offset, its number of revolutions with the flow speed evenly
grows. When measuring the quantity of flowing liquids, the mechanical
or electronic transmission, the number of revolutions of the impeller determined directly
a measure of the flow rate per unit of time and its integral over time
Measure of the total flow rate during this time. Because of the very temperature dependent
According to the principle mentioned, gas density can only be achieved with flowing gases
Measure flow velocity. It therefore requires a further measuring process in order to
also record the gas density. For this purpose one measures one of the kinetic energies
proportional size, which gives a measure of the product y c2 (Xw = gas density,
c = gas velocity). By dividing this size by the one with the impeller
measured flow velocity c is obtained with the product c 'c a measure for
the temporal gas throughput.
Zur Erfassung der Größe y c2 neben der Größe c ist es bekannt, zwei
über eine tordierbare Welle miteinander gekuppelte, axial hintereinander angeordnete
Flügelräder vorzusehen und die Phasenverschiebung zwischen den durch die beiden
Flügelräder erhaltenen elektrischen Impulsfolgen zu messen. In order to detect the quantity y c2 in addition to the quantity c, it is known to have two
Axially arranged one behind the other coupled to one another via a twistable shaft
Impellers provide and phase shift between the two
Measure electrical pulse trains obtained from impellers.
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Mengenmessung strömender
Gase mit zwei axial durchströmten Flügelrädern, von denen das eine mit Hilfe eines
induktiven Gebers die Gasgeschwindigkeit mißt, und sie schlägt bei einer solchen
Vorrichtung vor, daß das zweite Flügelrad unabhängig vom ersten Flügelrad an einer
tordierbaren Welle gelagert ist und seine Winkelausschläge mit Hilfe eines an sich
bekannten induktiven Weggebers gemessen werden und diese Meßgröße durch die erste
Meßgröße in an sich bekannter Weise elektrisch dividiert wird. The invention is based on a device for measuring the amount of flowing
Gases with two axially flown impellers, one of which with the help of one
inductive encoder measures the gas speed, and it beats at such
Device before that the second impeller independently of the first impeller on a
rotatable shaft is mounted and its angular deflections with the help of a per se
known inductive displacement encoder are measured and this measured variable by the first
The measured variable is electrically divided in a manner known per se.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel zur Erläuterung der Erfindung. The drawing shows an exemplary embodiment to explain the invention.
In der Zeichnung ist mit 1 ein von einem Gas durchströmtes Rohr bezeichnet,
in dem mit Hilfe von Stützrippen 2, 3 die Lagerkörper 5, 6 für zwei Flügelräder
8, 9 vorgesehen sind. Das Flügelrad 8 dient zur Messung der Gasgeschwindigkeit c.
Um die Lager-
reibung dieses Flügelrades klein zu halten, sind in die Lagerkörper
5, 6 stabförmige Permanentmagnete 10, 11 eingelassen, die mit kegelförmigen Ausnehmungen
versehen sind. In diese kegelförmigen Ausnehmungen sind die kegelförmigen Pole eines
weiteren stabförmigen Permanentmagnets 12 eingesetzt, der im Flügelrad 8 angeordnet
ist. Die Magnete 10, 11, 12 sind derart zueinander orientiert, daß sich gleichnamige
Pole gegenüberstehen. Durch die gegenseitigen magnetischen Abstoßungskräfte schwebt
das Flügelrad 8 in seinem Lager und kann daher praktisch reibungslos umlaufen. Seine
Drehzahl wird in bekannter Weise durch einen in das Rohr 1 eingelassenen Impulsgeber
(induktiver Geber) 14 gemessen. In the drawing, 1 denotes a pipe through which a gas flows,
in which with the help of support ribs 2, 3, the bearing bodies 5, 6 for two impellers
8, 9 are provided. The impeller 8 is used to measure the gas velocity c.
To the camp
To keep the friction of this impeller small, are in the bearing body
5, 6 bar-shaped permanent magnets 10, 11 let in with conical recesses
are provided. In these conical recesses, the conical poles are one
Another rod-shaped permanent magnet 12 is used, which is arranged in the impeller 8
is. The magnets 10, 11, 12 are oriented to one another in such a way that they have the same names
Poles face each other. Due to the mutual magnetic repulsive forces it floats
the impeller 8 in its bearing and can therefore rotate practically smoothly. His
The speed is determined in a known manner by a pulse generator embedded in the tube 1
(inductive encoder) 14 measured.
Das zweite Flügelrad 9 ist in einfachen Gleitlagern 15 des Lagerkörpers
5 angeordnet und kann durch die strömenden Gase gegen die elastischen Rückstellkräfte
der tordierbaren Welle 17 um kleine Winkelausschläge aus einer Nullstellung gedreht
werden. The second impeller 9 is in simple plain bearings 15 of the bearing body
5 arranged and can counter the elastic restoring forces by the flowing gases
the twistable shaft 17 rotated by small angular deflections from a zero position
will.
Diese Winkelausschläge werden durch einen ebenfalls in die Rohrwand
1 eingelassenen induktiven Weggeber 18 gemessen und geben ein Maß für den Ausdrucks
c2. Die von den induktiven Gebern 14, 18 gemessenen elektrischen Größen werden,
nachdem die Impulsfolge des Gebers 14 zunächst in eine der Impulsfrequenz proportionale
Spannung umgewandelt ist, in bekannter Weise elektrisch dividiert und geben dann
ein Maß für den zeitlichen Gasdurchsatz.These angular deflections are also reflected in the pipe wall
1 embedded inductive displacement encoder 18 measured and give a measure for the expression
c2. The electrical quantities measured by the inductive sensors 14, 18 are
after the pulse train of the encoder 14 initially in a proportional to the pulse frequency
Voltage is converted, electrically divided in a known manner and then given
a measure of the gas throughput over time.