DE1473158A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Messen von Stroemungsverhaeltnissen sowie Verfahren zum Herstellen der Messvorrichtung - Google Patents

Description

Yerfaliren und Vorrichtung suoi ilesseri von Str9aua.-j;svarh^ltnissen sowie Verfahrea zuoi Herstelle α der I"e3-

vorrlchtu.i^en

gn bei.ilialtet Ue Irflndaig neue Mittel aad Verfahre α, die zu j genaueα 3estimnen, Messen, Anzeigen oder Aüfseiclinei von StrömungSEUständen anwealbar si id, uad "war sowohl bei turbulenter wie laminarer 3trö-Jiung und sowohl bsi Icoati-auierlicher so^T-rie vereinzelter, intermittier'eader oder tropfeaförmiger Strömung. Diese Mittel u.id /irfaarea, die hier beispielhaft beschrieben siid, sehen generell die Verv^n.-dung von thermoelslitrische-i Elemente ι init jeweils einer warman und einer halten Torbindungsstelle vor, die in einer besonderen 7eise ^e.-roniiber einer Wärme quelle und da^ Plud angeordnet sind, dessen Strömung z\\ iessen ist.

BAD

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— d.—

Der Betriff "Flud" ist aier la nelnsr sntt·-:- ston Sedeutucu; gemeint und imfa-it balspiels'/nlae ale all^aaol·! "Ua'ca .ritsu Strö-aungs aLttel wie: viasser, Sas, Luft, Daapf; industrielle Flüssigkeiten wie: Schlauni, Xohlenseialaaa, dümier Hb" r bei und dergl.; biolosisGhe Flüssigkeiten wie: Blut und Urin.; uad auch flüssiges ^ε ball .·!;·: Quecksilber, XaIia-n, Tatriira und Litiu;a.

Ια einigen. Anw8nduu.3sfor.Tieu der Erfindung lcönaea die Jlude, v/ie bei den na oaf olgeuden. AusführutigebalspielsLi, Iu einer Ua^renzuaä, 2.3. inner.-ialb eines -iolires strrjaaa. Ia diese-a Fall sind die Thermoelemente an dsra TIoar angebracht. Bei aaderea Ausführuagsforrnsn der Erfindung mit u'agreaztar oder auch '[licht un- -irsnzter Strörnua^ kennen die T'iärnoelssiante an einem Stao, an einer Platte oder aa el aera, sonstigen G-estell befestigt sein, das la iie 3aaa des 3Tuds eingetaucht wird.

,^ach eiasi vlcnti^su -.-lyrlcnal der Erfindung wird die Strömung das iluds auf 3rual dss 7iderstaads be-, de 1 das Plud eiaer riraeströauag bistet. 3ine

^ö ~Vi?3.equelle, der das Leistung, voa eine-n i/att oder weaiger zugeführt wir:"¹:, damit die Temperatur das Fluds nur unmir'-clica austilgt, erjeuTt einen e:!, in das ?lud jeleitetaa leonstantea

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Wärme strom, dessen lieg über die warms Verbindungsstelle das oder der Thermoelemente führt. Die zugehörige kalte Verbindungsstelle des Thermoelements ist der Temperatur des ZLuds ausgesetzt, die τοα der nur geringe Energie abgebenden Wärmequelle nicht beeinflußt wird. Da die warme Verbindungsstelle des Thermoelements in der Bahn der konstanten Wärmeströmung angeordnet ist, bangt ihre Temperatur und damit die Spannung des Thermoelements von der vorbeiströmenden Me η ti e des ELuds ab, woboi die Temperatur der warmen Verbindungsstelle und damit auoli die Spannung des Thermoelements um so geringer ist, je größer der I"luddurchsatz ist. Zwischen die warme und die Icalte Verbindungsstelle des Thermoelements ist ein Spannung anzeigendes G-erät, wie beispielsweise ein Voltmeter, geschaltet, um den Spannungsunterschied zwischen den. Verbindungsstellen anzubiegen, kvf diese Weise liefert das Gerät Anzeigen der DurchströmuietLge, die auf die Temperatur des· Fluds, d.h. auf die Temperatur oder den Spannungszüstand der kalten Verbindungsstelle des Elements, bezogen sind.

GremäS einem anderen Merkmal der Erfindung sind· ein3 Vielzahl warmer und kalter Verbindungsstellen vorgesehen, damit trotz Verwendung einer Wärmequelle mill niedriger Snergieabgabe ein vergleichsweise großes 3paiinua_s- oder Stro-r.ausjangssignal erzeugt wird. Da-

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bei wird die ^esarate you rl er /'iraecraelle erzeugte .iSrmo von Hud fortgeführt, ohne daß seine Tesperatur' n-oüiieaswert aastaigt,.und die Temperaturdiffe- reaz,. zwischen den /warmen und kalten Verbindungsstellen ist relativ 2Θΐ-ίη_ώ·, so da.3 zwischen da α Verbindungsstellen iceiae freie Wärmekonvektion auftritt.

G-emäß weiteren Merkmale α- der Erfindung sind _v die vielen warmen und kalten Verbindungsstellen der- . art räumlich versetzt zueinander und zur Strömung an- ^eordtiet,- da^ das zusaai-aea^efaßte Ausgangs signal der Thermoelemente■, entvjeder ein Spannungs- oder ein Stromsignal,, eine brauchbare Anzeige nicht nur bei turb-B-lenten, sondern auch bei laminaren Strömungsverhältnissen ergib.t, wobei im ersten Fall (turbulente StrÖ-. aung) ein proportionales Signal gemäß der 0,8-ten _; Potenz des Durchsatzes des Fludes und im letzteren Fall (laminare Strömung) ein proportinales,Signal gemäß der 0,3 ten Po tens des Durchsatzes des iludes. .. erzeugt wird und iro.bei- sehr, brauchbare Signale- _rauokt für den Übergangebereich zwischen turbulenter und.,, . laminarer Strömung erhalten werden. , .· .

Ss ist für die Erfindung kennzeichnend»

das Ausgangssignal um so größer ist, je niedriger i

der Fluddurchsats ist. ,vi.ese Tatsache erweist-, 'al&>'vorteilhaft beim Messen, Anzeigen oder überwacaen "

8 O 980 5/.1.1:2,9-,

._5-

niedriger Strömungsgeschwindigkeiten, beispielsweise bei einem Leckanzeiger.

Hoch andere Merkmale der Urfindung beschäftigen sich, wie oben angedeutet, mit der Verwendimg ' einer-Vielzahl von warmen und kalten Verbindungsstellen, um den Schwierigkeiten zu begegnen, die sich sonst ergeben, wenn die ^T.färae strömung nicht den gewünschten und direkt auswertbaren Verlauf" in das ZLud nimmt.

ifoch weitere Merkmale der Erfindung beschäftigen sich mit der richtigen Anordnung der Vielzahl von Thermoelemet-Yerbindungsstellen zueinander und zu der Bahn des Huds zu dem Zweck, ein stabiles Ausgangssignal zu erzeugen, das die durchschnittlichen Verhältnisse in der 'Strömung wieder spiegelt;.

teil
we.gt

Bin weiteres Kennzeichen bzw. ein weiterer Vorder Erfindung ist darin zu sehen, da*3 keine bean Teile zum Messen erforderlich sind, und daß

keines der Teile der Meßvorriqhtung in der Strömungs j des Fluds anzuordnen ist.

}' Ein weiteres Merkmal der Erfindung liegt darin, daß ^Xe zu eiäem hochempfindlichen auf Temperaturmessungen aufbauenden Meßgerät führt.

in<iftof>/i ι?«»

iTach eiaeiii weiteren Iierfcnal der Erfindung wird ;. ein Meßgerät erhalten, das schnell anspricht und eine

gute Stabilität aufweist und das bei Verwendung einer

* Vielzahl von Thermoelementen trotz des schnellen

; Ansprechens nicht von Strömungsschwinguagen oder ö'rtf liehen Verserrungen im G-eschwindigkeitsprofil des I ilüds beeinflußt ist. ·

f Jach einem anderen Merkmal der Erfindung-wird

\ ' ein Gerät erhalten, das im wesentlichen von unerwünschten iirkungen der tfarmekonvektion frei ist und eine niedrige Zeitkonstante aufweist, die tatsächlich nisdriger als die Zeitkonstante der bekannten "D'ilrsonval-Bewegung" eines üblichen Voltmeters oder Amperemeters

* ist, das zum Anzeigen eines Strömungsverlaufs verwendet wird.

: Eine weitere Besonderheit der Erfindung liegt in

der Verwe-ndung eines Thermoelements mit einer warmen und einer kalten Verbindungsstelle, bei dem beide Ver- _ bindungsstellen vom Flud beeinflußt werden, bei dem je- ^: doch kein freier Wärmekonvektionsstrom zwischen diesen

* Verbindungsstellen auftritt.

f . Die Schaffung neuer Mittel und Verfahren, mit .

I denen ein oder mehrere der zuvor genannten Merkmale j

:[ oder Vorteile verwirklicht werden, ist somit ein Haupt- ■'-^r ziel der Erfindung.

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Ein weiteres Ziel der Ürfindang ist ia der Schaffung eines neuartigen Strömungs.ießgerSts je-. Is ge α,.- das einen weiten ..-.'uiWGndurigsbereici boelt-t.

Ein weiteres Ziel dar ^findun^ ist dio Schaffung neuer Thermosilulena!Ordnungen, die insbesondere bei der Kontrolle, Anzeige, Bestimmung oder Ilessung |

von Strömungen nützlich sind.

Ei-i anderes ZLeI der irfLndung lie^t i:i der Soiiaffung sines neuen Verfahrens su"a Bestimmen von Strömungsverhältnissen.

Ein anderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer derartigen Anordnung, die relativ einfach, billig und unempfindlich ist und deren 3etrieb keinerlei Schwierigkeiten macht. "

Ein anderns Ziel dor irfindung betrifft die Sehaffung einer derartigen Anordnung, die sowohl für laminare wie turbulente Strömung und sowohl für kontinuierliche, vereinzelte oder beispielsweise tropfenförmige Strömung verwendbar ist.

Ein anderes Ziel der Erfladung liegt in der Sckaffung eiuer derartigen Anordauag, die bei einer geringeren Strömung ein grö!3eres Ausgangs signal lie-

fert.

, -BiB weiteres. Ziel der, 3rf indun^ Ist in der. Schaf-•-fim£ eines-neuen, ^r-,u I^Sc.veoken geeigneten ptrömungsroiires au-sehen. ...."._

¹SIn weiteres Ziel ;ir.r Erfindung· betrifft die Schaffung neuer !Meßgerät?., die zur Bestimmung der re-..; lativen Strömungsgeschwindigkeiten, in der Svfc.römungs-* bahn .angeordnet wore? oil können.. . .......

3in weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, ein Meßgerät für die Anzeige der relativen Geschwindigkeit eines Körpers,in.einem Flud su schaffen.

Sin weiteres Ziel der Erfindung betriff be, ine ,oben beschriebene Anordnung, deren Anzeige von der Strömungsrichtung unabhäiigig ist.

3in weiteres Ziel der Erfindung, liegt in der Schaffung von Geräten dieser Art, die in einer den - ,,überzogenen Hug eine-s Flugzeugs anzeigenden &.nordnung> ader, -dergleichen verwendbar ts*r sind.

Bin weiteres Ziel der Erfindung betrifft die Schaffung ,von. Geräten dieser Art, die zur Verwendung bei der Überwachung der Atmungsmenge und -häufigkeit in Atmungsmessanordnungen und beispielsweise zu Studien dea^Grundstoffwechseis besonders geeignet sind.

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B3.n anderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung voi Geräteα dieser Art, die zum 3inbau in Kraftstoff leitungen von Kraftfahrzeugen und zur Anzeige oder Messung des Benzinverbrauchs besonders ß-eeig-

net sind.

' Bin anderes Ziel der Erfindung betrifft Mittel f und Verfahren, die sich bei der Herstellung von Thermo säulen, als vorteilhaft erweisen.

ELn weiteres Ziel der Erfindung betrifft die Schaffung thermo el eic tr is otter Strömungsmesser, bei
denen Icein merklicher oder nennenswerter Wärmelconvektionsstrom zwischen den warmen und Kalten Verbindungsstellen auftritt und die ZLuddurchsätze anzeigen können, die erheblich unter den Werten liegen, die mit den bekannten Strömungsmessern der Thermoelemen"6bauart meßbar' sind. ' -

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematisoher Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispieleia, näher erläutert.

^ig. 1 zeig± eine'gemäß der Erfindung galva- ^ ni s ch hergestellte Thermo säule,

Ä* 2 zetgt die Thermosäule naoh Fig. 1 in

einer |um liwärmen geeigneten Anordnung.

Fi₀". 3 uibt die ^apxi-idlichkeitskurve der als Strömungsmesser be nut?, ten Themäsäule wieder.

Fi3. 4 zeigt in perspektivischer "Darstellung elas auf einem 3 trö au α js rohr an jeordiieta Theraosäu-" Ie, wobei der Isolier mantel der .Oeutlicikeit halber fortgelassen ist.

Fig. 5 ist ein$ vergrößert gezeichneter Querschnitt nach Linie 5-5 la. Fig. 4, bei dem der Isolieraantel mit dargestellt ist.

Fig. β ist eine perspektivische Ansicht einer gegenüber Fig. 4 abgeänderten Ausführungsforiu.

Fig. 7 ist eine Frontansicht einer Platte nit einer darauf angeordneten Thermosäule.

Fig. 8 zeigt einen Schnitt nach Linie 8-3 in Fig. 7 i.a vergrößertem Maßstab, wobei die Befestigungsmittel dargestellt sind.

Fig. 9 ist die perspektivische Ansicht einer stabförmigen Thermosäuleneinheit.

Fig. TO zeigt einen Schnitt nach Linie 10-1Q 'in Fig, 9 in vergröQertea Maßstab. _o Oi^ ^*"

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-.VPLa. ¹¹ stallt, :-ii-«i? at_oe-vai-i?lt3 Fora der Ht=I¹? för ilj;en Jin^elt .aac'i _;?i.j..-9 dar. . __ .

:Pil;j. 12 HOi^t eiaea ac'ipltt nach. Linie 12-12 in 3¹Lj. 11 .in ve::Qrp.3---:rto ι .;*.ν?εΐ-·α^Ίο... ,

J¹I^j. 13 ^ei^'t acK iatlsoli 'lie Tg.:."".."ltalsse b^i 3iaer üe-Svorrioht-.rig aao'i ;'^r li-ri^iuns, ^fobei ^Ie i'oa. ■.riria-astro'.n au. ϋΐ3ΡΓ.υ,1"α.'3 idea War-uedur.chgaags-ν;· i der 3 ta :i .le a.a^cdsiit3t sind·. · ... - . ....

5¹I^. 14- sei^t so'i;.i iatisoi l^a Züsa-i:3.enlian2 swi sc!aeu_;de3" durpa oLü Ioynald' :,';> .■ 3ahl .^c'renn^elcane-/ ten durchc brö ;iead2'i, ZL-J'l ΐΘΐις;^ ηαδ Λ on durch die .'7usssltsche Zalil ^eiceans^io'iiieteii Toiaperaturverlaältaiss en IiZWi der "eroeeratardiff ere as oder de-α Äusgatigsfür den laaiinareii und turbulentem Bereich.

, Fi..y. ,15..3ei§t eine /bsnoadere A-.iordaung der Ther iioöiqraenta bsi. einem Ιίε3r.phr.,.

fi-i,." 16 ;:,3i3t ein Stück :;i ies Axialsohiiibts dur.oh das:. ZIo.Srohr nach Fig.. 1.5·

Fi£. 1? aeigt eine ßchaltung, bei der die "ieia 3 ß-'~iT. yi'innequalle zur Brzielung eines lc.on-

Tlier.nos;-iule regelbar ibt

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•Pig. 18 zei£t eine Schaltung,, na oh der die Erfiaduüg zur ·Regelung eines Str8.munss.-ven.tils .und .da- . .< mit zur. .-3r zielung·" einer - Icons tanten Strömung des Pluds ausgenutzt -wird. . ::, ...·■ : ·. : ■.. _ ■ ■ *·. ■ . .

• Um Tlieraoele'iient-Yerbindungsstellen von glelchförmigem Querschnitt mit verbindenden "elektrischen ... Leitern von gleichförmiger Leitfähigkeit'zu erhalten, sind die Thermo säulen, .wie in·; Fig. . 1 dargestellt, .. nach einem galvanischen Verfahren hergestellt. Auf. . einen·. Draht 10 von.-gegebener leitfähigkeit und anderen· zur,Verwendung in.Thermosäulen geeigneten Si- genschaften, beisplels-weise\ ein•Konstantandrah.t,'·sind in Abstfinden Abschnitte"12^aus.einem anderen Metallmit: größerer .Leitfkähigkeit_auf galvanisiert^ jpp,· ljei^ • s^ielswelse..aus Silber, oder- Kupfer,' Auf.· diese ,TüeXßP-j, wird am Anfang eines^ jeden -Abschnitts .12 ein&VeiJCT :· ; bindungssteile,. 14 und. am Bnde jeden. Abscimitts.^t^., -, eine andere Verbindungsstelle 16, geschaffen*, Daher ■■ besitzen alle Verbindungsstellen 14 und 16 der. Therr·.;. moelemente gleiche Eigenschaften und abweohetln.de Abschnitte von Kons tan tan und Konstantan mit-aufgal-, · vanisiertem Silber oder Kupfer ergeben eine einheit-, * liehe Leitfähigkeit. zwischen einander benaohDarten- ... Verbindungeetellen, die in HeIhenschaltung-miteinander verbunden sind. . . ·■,-.--·

-12-

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Haoh einem neuen -Merkmal der irfiniung 1st die -Thermosäule bei allen hier beschriebenen AusfUnrungG-formen so angeordnet, daß alls Verbindungsstellen 14 und alle Verbindungsstellen 16 zusammengehörig bsw. in benachbarter Anordnung atigeordnet sind, wie in Fig. 2 gezeigt.'.Diese Anordnung ermö-glicht es, alle Verbindungsstellen einer Gruppe mit einem einfachen Heizelement 18 zu erwärmen, beispielsweise mit Hilfe eines -einzigen öhrom-ili ekel-Drahts oder dergleichen. Diese Anordnung ermöglicht die Unterbringung einer HSohstzahl von Verbindungsstellen auf einem gegebenen Baum, ermöglicht einheitlichen Abstand und gestattet, sowohl die erwärmten bzw. warmen wie die Iralten Verbindungsstellen gleichmäßig der Einwirkung

de^ strömenden.Fluds auszusetzen. Dabei ist die Anordnung, .wie. nachfolgend nocjh beschrieben, insbesonda· Messen-bei laminarer. <wie turbulenter Strömung st. Has Heizelement 1 3 ist über Ansohluflklem- ■

¹VLQTq 20 und 21 mit einer geregelten Quelle 25 zur Abgate elektrischer Leistung in Form von Wechselstrom oder Gleichstrom verbunden. Dabei l3t vorzugsweise eir.e Esgulierung sowohl der 'Spannung wie de a Strome a L, um .eine konstante Leistungsabnahme bzw.

.-aρgabσ im Heizelement 18 uAbesohadot des Altern3

sonstiger den ohmaohen Widerstand des Heiaelar. titü 18 Sndorndar jßffekta su gewährleisten. Za lcrxn:

genügon, die Quelle 25 nur svu* ^T'.:' :- n~ zu

HAD ORIGINAL

1 H ίÖ IOÜ

währ dafür su haben, da? voa ,ieizelement 13 ein konstanter V/lxr-iiestroai ausgeht, der den nachfolgend beschriebenen Zwecken dient. Die la P₁ ^-1LhO geschaltete Thermosäule ist Über die freien 3nde;i des Konstautandrahtes 10 und die Ins chi u 3kl e mine η 23 und 24 an ein He3-, Anzeige-oder Kontrollgerät 22 angeschlossen, um ein Ausgangssignal, entweder οία Spannvugs- oder Stromsignal, zu erzeugen, das den wirksamen ■ . Spannungsunterschied zwischen den war tie α und kalten Verbindungsstellen wiedergibt.

• " Das Gerät 22 kann irgendein bereits bekanntes Heß-« oder Anzeigegerät sein, beispielsweise ein Potentiometer oder Galvano;ietsr. ^ie bekannt, fährt das Erwärmen der Verbindungsstellen 14 zu einem Unterschied des elektrischen Potentials oder der Spannung zwischen den warmen Verbindungsstellen 14 und den kalten Verbindungsstellen 16, wqbei sich die so erzeugte Spannung um die Zahl 'der verwendeten, eine warme und eine kalte Verbindungsstelle aufweisenden und in Reihe geschalteten Thermoelemente der. Thermosäule vervielfacht, was die Thermosäule wesentlich empfindlicher als cm . ein .einzelnes Thermoelement macht. Dementsprechend kann das Gerät 22 zum Messen oder'Anzeigen der Ausganjcspannung der Thermosäule geeicht sein.

ca " .■ Bas Grundprinzip der Erfindung wird n.n :/ ~\1 von

T\"„ 13 fchnchr leben, ir. dc^r ρ V

COPY BAD ORIGINAL

eine war-He Verbindungsstelle 14 und eiae kälte Verb Ladungsstelle 15 in ihrer Anordnung zura Heizdraht 18 dargestellt sind. Dabei 1st der Heizdraht 13 durch eine Wärmequelle ersetzt, die sine -constants nach Linie 2 Vr-rlaufende Wärmeströmung erzeugt. Diese Bahn 2 der Wärme s tr 3 au dg ninvat von Heisdraht oder dar Firms q us 1-l3 18 ihren Anfang wad verläuft, wie dargestellt, durch sine Isolierung mit de τα Wärmewiderstandswert R^ ,'entlang der warmen Verbindungsstelle 14, durch eine Isolierschicht üiit dem Warmewiderstandswert Rg (in dem der Wärmewiderstand der Wand des Rohres 3, durch das das Elud. P fließt, berücksichtigt ist) und in das Jlud E, das den Wärmewiderstand"E* bietet. Das Plud P dient im wesentlichen der Wärmeableitung und fahrt die gesamte in der Wärmequelle 16 erzeugte Wärme ab, ohne, da3 diese Wärme sich auf die Temperatur der kalten Verbindungsstelle 16 auswirkt-und ohne daß die Temperatur des !Pluds nennenswert ansteigt. Die Temperatur der kalten Verbindungsstelle 16 wird durch die Temperatur des -Pluds bestimmt, da zwischen beiden Temperaturausgleich besteht. Daraus ergibt sich, daß die konstante Wärmeströmung (entsprechend einem konstanten Strom in einer elektrischen Anordnung) an der Verbindungsstelle 14 in Abhängigkeit"von den relativen Wärmewider-*

- ■ und ·;'-. ■ ' . . standswertea S₁, S₂/ R^ bestimnte Wärmeverhältnisse bzw. eine bestimmte Temperatur hervorruft.· Dabei sind die Wärmawiderstandswsrte R₁ und H₀ konstaat. Der Wärme-

Ii-Z₁ äidert sich .la Ibha'ngiekeit von

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ßAD ORIGINAL -"^

U731.58

der Strömung bzw, "de-ii 'fluidurc'asätz, so daß .bei größere'a' ELuddurersatz "der "iidei-etand""' K-, !deiner' wird, was da δ υ führt,, da S-' sich: exti anderer' Tempe-- '■' raturabfall entlang- der Bahn' der '..^rarmeStrömung" ein-' stellt, dsr ^u einem Sinke-i' d"e'r Temperatur der Verbindungsstelle ί 4 und zu einer z-r^SS^e*¹ vcTin. Gerät 22 angezeigten 'Spannung führt. iTerriagert sich ■jm^ekehrt der iluddurchsatz', so wird R, großer, die'"' ■Temperatur der Verbinlun^sst.eiie 14 steigt und es kommt zu einem größeren Ausschlag des Meßgerätes 22.

Die Thermosäule wird also in thermischem Koutakt mit einem bewegten Hud wie lasser öder Iiüft angeordnet, damit sich die^:Temperatur der warmen 'Yerbindungsstelle in Abhängigkeit von der vorbei- bsw. durchströmenden fiudmefige ändert. Ali eieü würde'die Temperatur des Pluds gleichfalls das Aüsgängseignal' ' beelnfluseeni dieser Sffekt wird jedoch vermieden, ' wöil sowohl die'warme tör'bindunisstelie T4 irie auch die kalte' Yerbinduagse-ielle V6 in thermischen! Kontakt zum JPlud augeordnet uaä, so daß die beiden Tefbin- ' "bzw, die beiden ¹Gr up pea Vött Terbindtings-

££ β teil en in gleicht Weise' beeinflußt %eräea und äiä

Z^, Wirkung der Temperatur des fluds Daher 1st 'die fedefUög "deö TemperaturuÄtifec^ieniii:

\ ■ . .■■.■

schea Äer warmen und, ύ$ΐ kai tea Yerfeitidtmgsafcelle "nur V&ü der Strömung dee PXttdö abhängig, -van,der TempLe ratur des Fluds aber im wesentlichen unbeeinflußt. Sind die Verbindungsstellen t4 erst M«mal mit mi

17

das Heizelements 18 auf eine konstante Temperatur gebracht, so daß ohne Fluddurohsatz eine konstante Ausgangs spannung vorhanden ist,' d.h. wenn ein stationärer Tifäriaeströinungszustand gegeben ist, so ändert sich von nun an. die Ausgangsspannung mit den Strömungsverhältjnissea. D»a Gerät ?2 kann, wie nachfolgend beschrieben, zuy Anzeige der vorbei- bzw. durchfliegenden Pludmenge oder der relativen Geschwindigkeit eines in einem Flud wie Wasser oder Luft bewegten Fahrzeugs geeicht sein.

Gemäfi einer Ausführungsform der Erfindung wird die einen Kanal durchströmende Fludmenge gemessen und angezeigt. Im allgemeinen verläuft eine Strömung durch eine« JDkHaI bei, niedrigen G$seh,Wlndiglce'iten laminar.

und ftai hohen Geaohwlndigkelteol turbulent. Bei einer

■ I · ' · I

lamiqapett StrUpiuii^ werden die au der Wand'anliegenden ;

n/unter der T^r^ungJ der Reibung derart ver- ! ^ ^i llAUAeS^eaotewJ.toAieilcei'i Yoa einem''Λ-!

*, 4JL'^:'fuli_# 'in' £ex>ttan& dep Rohres ^arab »':i,f^*·, ;.' · 1 '·'. ■ " ' -

,j^Pl·' Ä||iBHtti iiider Hohrfaitte ajietelgt. Bei

iat die Geschwindigkeit wegen de?

Λ: ί

;oy^^g|.ö4,?r der türTsulefatea Mischung innerhalb

<|i(C ft^i-'a^il'geestaten Qtjefrsohnift-doa Rohres nahe.*

kcifö^l^ loXgp dteiaer Btrpmungsbeßonderheiten isf £Öfutöw'«#e£'ftir ^d3^ I#f sung f^wIhI bei turbu

bei turbu-

benen Vorkehrungen vorgesehen werden.

Das Diagramm nach Pig. 3 zeigt die Abhängigkeit ,der Ausgangsspannung von der durchströmenden Pludmenge für zwei AusfUhrungsformen der Erfindung. Die Abhängigkeitskurve für die Aasführungsform nach Pig» 4 ist ausgezogen gezeichnet. In döm rechts von Punkt 26 befindlichen Bereich turbulenter Strömung fallen die Kurven für die Ausführungsformen nach Pig, 4 und nach Pig, β zusammen» links vom Punkt 26 im Bereich laminarer Strömung ,Jedoch zeigt der gestrichelte Verlauf der Kurve für die Ausführung!? form nach Fig. 6, dall i diese; Ausführungafοrm im Bereich laminarer Strömung <; gegenüber änderungen der durchströmenden Pludmenge ün-Γ

empfindlich. 1st, Bei dieser abgeschwächten Empfindlich* keit wird das Gerät im laminaren Strömungsfeereicjh nur ' kleine Signaländerungen bei gio(3en Strömufrgsäad'ferungenj ergeiJfeÄ» d*&, Aedö Sichkurve tfürde·" ein* £tt£fjtli<mäe · Dall-

prößortiönaiität awigchen diem|turbi^eni0h ΰη4 äftm lamif nare4 Bereich aufweisea. B# s^t gieiöhfallB hervorg«· ' hoben, das normalerweise die IfärmdleitfEiligkeit (entsprechend auch der radiale Tempera tür ab fall) in äiner-'_;-_: ·■ ' J laminaren Strömung mit überlagerter tfSimeÜbertragung \_t .:' '· J nach Erreichen stationärer 3»<|lngutig^n a^ckt vöfö* der * ·-"^r",«; *

Reynold*sehen Zuhl (oder der fludgtßbhiiSiidigk-€i;f> ab- J* Ijängt.'Jedoch ist die Wäraaleltf%4gS;eit'und —^-----^ H* Ie lernteraturabfall eine funkiflott üex

.'_f digkeit» wenn in den Grens&chiclatji». noöto H»±ne |^atio- . terhäitnisse herr*'s*cii;enr Beaetfcfolife ötnd,

vie nachfolgend an 'Mtiä äör'-A'jafÜHrüa^sform'näcli Fig. 4 beschrieben ist» die wärmen und kalten Verbindungsstellen" SQhraubenlinienib'r^is'fe^^^ der -"/fand des' Str3-

angeordnet." Bei dieser' gebaietrischeii¹ Äoord- z sind" ^e we Ils---no cn-; nicht "ert-rärute -Greiizöchiohten ' über "DZTv. in dei ll^he der- vär^en TsrbindXni^sotellea der iliermosäule "angeordnet, so daß' der" Teaperaturab-fall auch'im ialle lamixiarör Strömung eiae Funktion der i iös'dürcliäirö^endei'FludS'ist. " ■".'

2,ui -Ausgleich der abgas chw'iciten Empfindlichkeit iia"larai:.iaren 'StiBmungsbef eioh aagewaadten Mittel werden aa-Ifend von Pig: 4 uad j besclirleben» Bei den· "diärt gezeigten lusfUhfu-igsformen ist ,jeweils eine Ther-'■'mösäulenanordnüng geaäß Fig." "2 schraubenlinienförraig iauf die "Str3müa>sröhre 28 bztii 30 gewickelt, lach Fig.6 ^;aind'die Verbindungsstellen 14 mit 'Abatanä voneinander ^iahe' äer inneren oder -äußereη"'Oberfläche des Strömungs-■-röärs 30 in. üätgsricatüng hinteMnänder angeordnet, ^:währead^die nicht'gezeigteii "v^rerbindüri^s'e%ellen .1 β den ?erbindimgs stellän· 14 dianetral ge ge ntib er in -ähnlicher Weise .an der inneren oder-äußerea Oberfläche des Eöhrs 30 ; angeoränet sind.- Daß Helzeleiftent 18 ist ϊή thermischem 'den Terbindüngs stell en 14 angeordnet^ und es wie in flg; 2 AnschluJBlclemtaeü SO/21 und 23, 24-für deii^:AnB0hlui3au eine ineiegiequells und an ein An*

zeigegerät vorgesehen. Da die warmen Verbindungsstellen 14 in einer axial verlaufenden Linie :angeordne-t sind, kühlt bei laminarer ..Strömung; der gleiche sich in Längsrichtung erstreckende schmale Sektor des Pluds 'Macliei'nander' jede wärme Verbindungsstelle. Dabei steigt die Temperatur des Pluds in diesem schmalen Sektor fortlaufend an (wodurch mehr und mehr eine laminare· thermische Grenzschicht geschaffen wird), was zu einer fortschreitenden Dämpfung des Signals der Thermosäuie führt. Dieses zeigt sich an der Abhängigkeitskurve der ' Thermosäuie links vom Punkt 26 in Pig. 3, deren Verlauf gestrichelt dargestellt ist.

Vergleicht man nun die Ausführungsform nach Fig.4 mit der nach Pig. 6, so ist dar Aufbau genau der gleiche, nur sind die warmen Verbindungsstellen 14, die kälten : Verbindungsstellen 16 und das Heizelement 13 schrauben- .*"''" linienförmig am Inneα- oder Außenumfang des Hohrs 28 angeordnet. 3s ist ersichtlich, daß jetzt daä von der ersten warmen Verbindungsstelle 14.der thermosäule erwärmte^ 3?lud -seitlich an den anderen wärmen. Verbindungs- **: stellen vorbeiströmt. Demzufolge wird das laminar gtrömende !lud nur einiial von den in Umfangsrichtung ver- ₄ ■ .· · '-*

~ setzt angeordneten warmen Verbindungsstellen erwärmt, - -s»

•s ' ■ ' ... -' '■■■ '%

ο Daher wird bei einer von der wurmen VerbladungSBtolle Γ^

° ausgehenden Erwärmung des iludi nicht Vie bei dir 4us- " i$£"

» führungsform nach Fig. β die SühlXtthigkeit ^sdes Huds * *··'

herabgesetzt, das dort mit aufeinanderfolgenden warmen¹ ■ ■ ■-. λ_:

809805/1129 »AD original ' S

Verbindimgssteilen la thermischen. IContakt. kommt. Diese Besonderheit ergibt sich aus der ZuLeituag einer jeweils neuen und noch nicht erwärmten Grenzschicht, wovon bereits im Zusammenhang mit Fig. 3 gesprochen wurde. Folglich 1st das Ausgangssignal der Thermosäule im Bereich laminarer Strömung, das durch die ausgezogene Kurve links von. Printe t 25, in ¹Fi-S. 3 wiedergegeben wird, nur von der Strömungsgeschwindigkeit bzw. von der durchströ<aeaden Fludmenge abhängig.

O O OO

Die -AusfUlmmgsform nach Pig. S ist zur Verwendung als Strömungsmesser tür schnellflieSende Hud4, 4eren Strömung aussohlieSlloh turbulent ist, geeig4et.

4le Ausführungsfom nach ^ig. 4 ist sowohl für langsami ' ' '

achnellfließende Pluda geeignet und sowohl Im Ia-

iuaren wie im turbulenter} Strämungsbereich verwendbar.

■ Während die ELg*.-4

6 schematises Merkmale

; zweier Ausführungsformen zeigen, bei denen die Srflndjung für Str8ntungsmeßr,ohre· nutzbar gemacht wird, ergibt sich der' spezielle Aufbau der beiden Ausführungsformen deutlicher aus Pig» 5» Das} Rohr 32 ist vorzugsweise aus Metall, obwohl au©h jedes andere Material mit ge·» ejigneter thermischer leitfähigkeit verwendet werden !fann« Die Thermosäule ,ist _;vom Rohr 32 uiid vom Heizelenient 1θ elektrisch isoliert, steht jacto^h mit beiden in Wärmekontakt. Bei einem Herstelluü&syerfahreri, das sich als-.göelgnet erwiesen hat, werden erforderlichen-

14. · ■

dem, doch thermisch leitendem "jorkstoff, wie beispielsweise aus eins ι Epoxydharz, aufgebracht·. Bai diesem Verfahre.ι wird dia erforderliche festigkeit gegenüber dem Druck des fluds entweder allein durch das Strömungsrohr 32 oder durch das Zusammenwirken der gesamten. Xonstruktion ersielt. Die Thermosäule kann auf ein äußerst dünnwandiges Strömung sr ohr gewickelt werden, das gewöhnlich aus einem Epoxydharz besteht, oder es wird ein mit eiaem isolierenden Werkstoff, beispielsweise einem Epoxydharz, beschichtetes 3ohr verwendet, wobei die festigkeit des Rohrs anfangs nur zur Untersützung.der Thermosäule ausreicht, bevor weitere, die Festigkeit erzielende Ummantelungen angebracht werden. Dieser Aufbau führt zu wirksamer Kühlung und hoher Empfindlichkeit der Anzeige. Die galvanische Herstellung der Thermosau-Ie erfolgt, nachdem der Draht 10 auf dem Rohr bzw. Kanal 32 angeordnet Ist. Iii,# ,dargestellt, sind auf dem _raua Metall, Epoxydharz oder aonstigem Material bestehenden Kanal 32 eine Ep oxydharz schicht 3:4,j\aer. irgendein anderes elektrisch gut isolierendes I&terial, die.Thermo säule 36, wie in fig. 4 und β £zeigt, eine Epoxydharzsohicht 38, die das Heizelement 40 aufnimmt, eine Wärmeisolierung 42 und ein äu3erer Schutzmantel 44 an-.geordnet* Die Wärmeisolierung 4g verhindert, das vom Heizelement 40 Wärme radial nach außen,, dr*h, aus dem System heraus, fließt. Sie kann aus irgendeinem geeigneten Material wie Glaswolle oder Kunstfaser bestehen« Der Mantel 44 umgibt die WärmeIsolierung' 4$,dient sowohl

Ö098 05/T129

BAD ORIGINAL

dem S^:chutz,- der Ahsehiiliohkeit der Vorrichtung wie der Druckabnahme uad kann aus irgendeinem 'geeigneten Werkstoff wie lie tall oder Kunststoff "be stehen.

"Bei einöm Ausf uhrungsbeijiel ist das Hoar 32 aus "·'■" Metall, TiBSitit eine Wandstärke von' 0/13 mm (0,005

"Inch) u-nd besitzt einen Durchmesser, "zwischen 3,2'mm" ^: (V/8 inch)' 'und mehr als el-iem" 2-ieter (measured in terms >■ ^!of 'fe'e'tOv' Wird ein "metallisches iibhr verwendet, ,so

^:w-ird e^:s-"^;init einer elektrisch isolierenden Schicht von ^v'^jweniger^: als⁷ 0-, 025 rna'(0^;,-001 inch) Stärke überzogen. Als ■*> 4f#rl£sto'ff kann- ein dur ch° 'Wärme hä'rtfearer Kunstharz ver- -"! "·'- Tf?elide-t werden, der ^ute Wärmeleitfähigkeit und einen "" ·" 'gurten elektrisoiien Widerstand auf weist. "Der Draht der ■Thermoelemente', beispielsweise aus Konstäntan, Eisen ■ O/der¹ Platin, und beispielsweise ein einzelner Draht in der Drahts^:tärke von 0,1'4 mm (ür. 35, American ¥ire C^.uge)'ist Tilt einer Steigung von beispielsweise 15 bis 40' ?iindungen pro cm (40 bis 100 turns per inch) 'auf bsw. um die Schicht gewickelt. Dieser gewickelte Draht wird dann abschnittweise mit elektrisch isolierendem Material überdeckt/ so'daß der Teil des Dräh- *?* tes,'aüf^vdea nichts aüfgalVaiisiert werdea soll, abge-

^T deokt is't* Als'Abdeckung kann ein Anstrich oder ein

ο Wachs dienen. Die Abdeckung kann auch aus einem schrau-

<· benlinienförmig gewickelten Strafen beBtehen, dessen SSI

O OC

«t ■ ■■■■■-■■ * ' ' ο

■ '■ Breite etwa das 1_g1rfache des· Bohr dur chme esers beträgt, .q Das Bin-halted dieses Verhältnisses führt dazu, daS nach * erfolgtem Aufgalvanisieren auf den freiliegenden Draht

147315a

die zusammengehörigen warmen und kalten Verbindungsstellen um etwa 130° in Umfangerichtung des Rohres gegeneinander vesetzt sind.

Nachdem der Draht entsprechend abgedeckt ist, wird die Anordnung in ein galvanisches Bad getaucht, um das zugehörige Material eines Thermoelements, beispielsweise Kupfer, Silber, Platin oder Gold aufzugalvanisieren. Dabei muß,die elektrische Leitfähigkeit" des aufgalvanisiertan Materials wesentlich größer als die Leitfähigkeit des Drahtes, auf den es aufgalvanisiert wird, sein, Bas Verhältnis der Leitfähigkeiten kann beispielsweise 30 betragen. Wenn die spezifische Leitfähigkeit des aufplattierten Materials zu. niedrig ist, kann ein stärkerer Auftrag vorgesehen werda, um das gewünschte Verhältnis der Leitfähigkeiten zu erhalten. Diese Herstellung führt, wie in fig, 1 dargestellt, zu einer in Seihe geschalteten Anordnung, die abwechselnd Draht ohne galvanischen Auftrag und einen kurzen Drahtabsohnitt mit an seinen Enden angeordneter warmer bzw. kalter Verbindungsstelle, einen Draht ohne galvanisohen Auftrag·und einen kurzen Drahtabschnitt mit an seinen Enden angeordneter warmer bzw» kalter Verbindungsstelle, usw. umfaßt, so daß eine Thtrmosäule mit einer Vielzahl warmer und feklter Verbindungsstellen entsteht. ■ ' ■■ '

:.-■■ - ■ ■„., ■ - - 25«

80 980 5/1129 «AD orkmnal

Bine dünne Schicht aus elektrisch isolierendem Material mit relativ guter thermischer Leitfähigkeit wird über ^e&e zweite Verbindungsstelle, d.h. über die warmen Verbindungsstellen, gelegt. Dann wird ein dünnes Band aus dar om-Ui ekel "Draht" beispielsweise in einer Stärke von 0,025 mm (0,001 inch) und einer Breite von beispielsweise dem halben bis ganzen Durchmesser des Eohres in einer schraubenlinienförmigen Bahn gemäß ?ig, 4 über die warmen Verbindungsstellen gewickelt, wobei das zuletstgenannte isolierende Material dazwischen eingeschlossen wird. Danach wird die Anordnung auf Ihrer Außenseite von einer Wärmeisolierung umgeben, um sicherzustellen, daß die Wärme radial naoh innen in< das Bohr und das darin befindliche Hud strömt, wie oben;!» Zusammenhang mit Jig.^:13 ausgeführt. Dem Ghrom-Hideckstreifen wird aus den iuvor genannten Gründen nur eine* geringe Heizleistung zugeführt, ein Watt oder weniger. - ', .

j
Am Strömungsrohr können beispielsweise etwa 15 Ver

bindungsetellea Je cm (40 Junctions per inch) angeord-

I
net pein, so i*J3 ein Bohr ron etwa 13 cm (5 inoh) etwa 5 lililivolt aufweist. Bei einem den Strom messenden oder anzeigenden." Gerät wird vorzugsweise eine Imped»nzanpassung vorgesehen, um eine Anpassung an die Thermosäule zu erhalten, die 3^e nach dem verwendeten Draht einen ohmscheji Bereich von 50 bis 1000 0hm haben kann.

BAD 809805/1129 -26-

Es wurden theoretische bzw. mathematische Überlegungen bezüglich der Verhältnisse bei den Ausführungsforaen nach den Fig. 4 und β angestellt und mit den praktischen Ergebnissen verglichen. Dabei hat Bich für die turbulente Strömung bi der Ausführungsfornt nach Fig. β sowie für turbulente und laminare Strömung bei der - Ausführungsform nach Fig. 4 Übereinstimmung bzwi Bestätigung ergeben, wie nachfolgend im Zusammenhang mit Fig. 14 beschrieben wird. 3ei dem in Fig. 14 dargestellten Diagramm ist auf der Abszisse die Temperaturdifferenz baw. Auslangsspannung und auf der Ordinate das Flüssig+ keitsvolumen bzw. Flüssigkeitsgewicht .jeweils im logarithmischen Maßstab aufgetragen. Dieses logarithmische Diagramm enthält zwei gerade linien 70 und 71» die sich im Punkt 72 schneiden, der den Übergangspunkt zwischen turbulenter und laminarer Strömung kennzeichnet. Die Geraden 70 und 71 besitzen mit -0,8 bzw. -0,3 negative Steigungen, die wie später erläutert, Exponenten in mathematischen Gleichungen für turbulente bzwj laminare Strömung entsprechen. Ganz allgemein ist zu eikennen, daß beim Absinken der durchströmenden Jludmenge die Temperatur der warmen Verbindungsstellen der fhermo'säu-J^ Ie und damit das Ausgangssignal ansteigt. Das macht φ- die Anordnung insbesondere tür niedrige Fluddurchsätze *» geeignet, und zwar auch für vereinzelte StröHtUigsvoro

• gänge wie auch für eine tropfenförmige Strömung.

■ BAD

Die mathematischen Ausdrücke mit den zuvor genannten Exponenten ergeben sich auf Grund der in Fig.13

-27-

14731S6

wiedergegebenen physikalischen Zustände. Die dafür grundlegende Gleichung kann wie folgt angesetzt wer· denj

n"

Biese Gleichung ist im wesentlichen analog dem ohnischen Gesetz für einen elektrischen Stromkreis aufgebaut. Die Größe S- ist die Wärmeströmung (elektri-

- A

scher Strom); t. - t ist die Temperatürdifferenz·

(Spannung); R_w + 1 ist der Widerstand gegenüber Wärme- " η ·

str8mung (elektrischer Widerstand). Im einzelnen, ist Q die gesamte vom Öhrom-Uiekel-Strelfen 18 abgegebene

Wärme und A ist die Fläche des Ohrpm-Niekel-Streifens ist die !temperatur der warmen Verbindungsstelle und t 18; tj/ 1st die fempera.tur der kalten Verbindungsstelle¹¹,

die der .Temperatür ,des Huds entspricht. B^ ist ein konstanter Widerstand, der von der Konstruktion der Vorrichtung abhängt ;und In der Baijjgtsa-Qhe den Wideretand S₂ aus fig« 13 -umfaßtj * entsnrlsnt dem Widerstand R, naoh Fig. 13,; tfobel h die Wäraeleltflthigkeit des atrömungsmittel-s ist,, Der Ausdruck ,tj - t_m, eine !Üemperaturdlff ereaz, iat also der vom'^eräi 22 gemäfl Hg. 13 d> angezeigte* Ausgangaeipannung proportional. Dieser Aus-"^ druak zeigt, dai mk notwendig oder vUnschensirert ist, J^ den Wärme strom'Jcons tan t zn halten, da andernfalls die

«9 Ai ätohd bif

Auigangsßpanndng flätKpriohend beeinflußt wird. O ■ ■ · - ' . ^ BAD ORIGINAL

tfttr* turbuldat« StrÖÄungöverhältnieie ist ier zuvor genannte Wert Ii der NuBseltzahl/liu direkt proportional

Ii . D
Es gilt Hu = s- -. Dabei ist D der* Durchmesser

des Rohres und k die thermische Leitfähigkeit des betraohteten Strömungsmittels.

Die Größe h ist gleichfalls der 0,8 ten Potenz der Reynold'sehen Zahl Re und damit gleichfalls der 0,8 ten Potenz der Durchströmmenge proportional, {lie beispielsweise für übliche Strömungsmittel in kg/h (pounds per hour) angegeben werden kann.

Demzufolge kann für die Wärmeleitfähigkeit h des Strömungsmittels für einen längeren Heijwlbschnitt folgender Ansatz aufgestellt werden:

¹¹ * ^D

₌ 0,023 Re⁰'⁸- Pr

⁰'⁸- Pr⁰''⁴ - -

Dagegen wäre für einen kürzeren Heisabschnitt γ{ ein Gleichungsansatz nach Latzko aufzustellen.

In der vorgenannten Gleichung bedeuten

.■ .. 4 W '
Re = die Reynold'sehe Zahl

"■"-' . JJ . U . g

o> . u · 0 ·

cm Pr = ■ !,,.,, die prandtl'sche Zahl

-S^₁. W die Btrömungsmittelmenge in der Zeiteinheit

O U άϊέ abßolute Tlskosit^ des Strömungemit-jlels -

o» g die Erdlje^chleunigung ,

öäU.e Wärmekapazität des Strömungßmittel· D der Durchmesser des Kanals bzw. Sohr-e ' .;,.

k die thermische Leitfähigkeit des StrömungBS&ttels. -29-

Diese Beziehungen bauen darauf auf, da? bei turbulenter Strömung im FIud sowohl Tiärmekonvektion wie Wärmeleitung auftritt, wobei die Konvention überwiegt. Andere Verhältnisse herrschen im Falle laminarer Strömung (stationäre Strömung in Schichten bzw, entlang fester Bahnen ), da hier der TiärmefluS im wesentlichen nur durch Leitung erfigt. D^her ist hier die Reynold¹sehe Zahl der Wärmeleitfähigkeit h des Fluds nicht mehr direkt proportional, und daher sind die in Pig. 14 dargestellten, durch die,0,3 te Potenz gekennzeichneten Verhältnisse bei laminarer Strömung nicht gegeben. Bei der Anordnung nach Fig. 6 sind daher besondere Vorkehrungen erforderlich oder wünschens wertj um eine sinnvollere Anzeige im laminaren Strömungsbereich, zu erhalten, "fie oben im Zusammenhang mit Pig. 4 beschrieben, betreffen solche Vorkehrungen die Anordnung der Ther-noelemente längs einer Schraubenlinie, die der axialen Anordnung der Thermoelemente nach Fig. 5 gegenübersteht. Die wesentliche Bedeutung dieser schraubenlini3nfo*r:aigen Aaordnun.3 gemä3 Fi^. 4 ist darin zu sehen, daß jeder warmen Verbindungsstelle ein neuer nicht erwärmter Eintrittsbereich zugeordnet ist.

■fendet ma die Wärmeübertragungstheorie für den Sinsangsbereich auf diese besondere schraubenlinelinförmige Anordnung an, so kann für die Ausführungsform naoh Fig. 4 unter der genannten Voraussetzung ein mathe-

809805/1129

iaatisoher Ausdruck nach. Leveque angesetzt werden, bei dem die jetzt mit η_χ bezeichaete ?iär ^leitfähigkeit des Fluds für laminare Strömung der 0,3 ten Potenz der Reynold* sehen Zahl direkt proportional ist und damit der 0,3 ten Potenz von ¥, der Strömungsmenge in .der Zeiteinheit, entspricht.

Ferner ist wünschenswert, daß die Anordnung,auch unmittelbar am Übergangsbereich zwischen turbulenter und laminarer Strömung, d.h. nahe Punkt 72 in Pig. 14, sinnvolle bzw. auswertbare Anzeigen ergibt. Dieses be-* inhaltet allgemein und mathematisch ausgedrückt eine ^! Ingleichung des oben genannten Wertes h für turbulente Strömung an den Wert h für laminare Strömung, wobei im wesentlichen für die durch den in Fig. 14 eingezeichneten Punkt 72 gekennzeichneten Verhältnissen (für den Übergangsbereich) Gleichheit der Werte au erreichen, ist. Diese Angleichung wird im wesentlichen durch die richtige Anordnung der Schraubenlinie nach

Fig. 4 erreicht. Dabei ist besonders auf das Verhalten χ ' *
cm nis * zu achten, worin 1 die Breite des Heizstreifens

«- 13 und Dn'der Durchmesser des Rohres ist auf den der Heizstreifen 18 gewickelt wird. Für dieses Verhältnis

gelten die vorgenannten Grenzen, und es ist vorzugsweise so zu wählen, daß die Breite des Heizstreifens etwa gleich dem Durchmesser des Rohres ist.

Erzielt man auf diese Weise bsi der Anordnung ₄,,

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eine Charakter is tile oder Abhängigkeit, wie sie in Fig. 14 dargestellt ist, d.h. mit einem Bereich einer Steigung von -0,3, einem Bereich mit einer Steigung von -0,3 und einem daswischea angeordneten Bereich? der im wesentlichen keine Unbestimmtheiten aufweist, so ist eine Anordung geschaffen, die universal und mit der gleichen in Fig. 14 dargestellten Kurve für . verschiedene Flude verwendbar ist, wenn die Ordinate als Logarithmus der Reynold'sehen Zahl-und die Abszisse;! als Logarithmus der reziproken xlusselt'sehen Zahl aufgetragen sind, -obwohl für verschiedene Flude auf Grund ihrer Prandti*sehen Zahl eine geringe Abweichung von der Geraden 70 auftreten kann. Im Falle flüssiger Metalle fehlt diese leichte Abweichung jedoch nahezu vollständig.

Wegen der relativ niedrigen Wärmewiderstandswerte E₁ und H₂ nach Fig. 13, die in der Größe B^ in "ter obigen Gleichung enthalten sind, spricht die Anordnung schnell auf Änderungen der durchströmenden KLudmenge fcn, d.h. die Anordnung besitzt eine niedrige Zeit- · konstante* die weit unter diner ZehntelSekunde liegen kann« iJabel können Aufzeichnungen mit einem sich schnell ,bewegenden "Schreibstift" oder Anzeiger ge-

_/ W VJ U

tr» ma oat „Üiferden, wie beispielsweise mit einem Kathoden- *° strahl öder mit einem Lichtstrahl, die für die genaue '_t Anzeige sich schnell ändernder Strömungszustände ge- (.. eignet sind, für die ein kennzeichnender Mittelwert von den vielen warmen Verbindungsstellen erzeugt bzw. abge-

., ,, ;,,. ~³²~ BAD ORIGINAL

geben wird.

Durchströmt ein .slud Λα Rohr, so traten Schwingungen und örtliche itro-ftirigeu i ι ^eao'n-Tindijkoitsprof il auf. .;ird "nur εΐη einsL/'S ibtas bel-e lent verwendet, odyr v:ird die Strö nn,; nar örtlich befreist abgetastet, so wpie.jela sich dicsu 3trö-rung sins tabili täte η im Abtastsignal wieder. 3:1 dor erfiaduagsgemäßen Konstruktion sind die Abtastele^iente jedoch über die ganze Länge des Strö-uungsrohrs verteilt, wobei sich dia schraubenlinienförmige Anordnung der Verbindungsstellen als besonders vorteilhaft erweist, und das Ausgangssignal zeigt während des Auftretens solcher Störungen in Geschwindigkeitsprofil einen Il^ttelwert oder Durchschnittswert an. Daher besitzen diese geeichten Strömungsmesser eine hervorragende ii-iseigestabilität und eine hervorragende Anzeigegenauigkeit.

".fegen der großen Zahl von Verbindungsstellen braucht eine nur sehr geringe Wärmemenge auf die warmen Verbindungsstellen 14 einzuwirken, um eine für ein iiieSbares Ausgangs signal genügende Temperaturdifferenz .'.-",WiSChCd den warmen Verbindungsstellen- 14 und den kalten Verbindungsstellen 16 hervorzurufen. Die Zahl der Verbindungsstellen ist groß genug, damit nur an sehr kleiner Wärmestrom baw. entsprechend kleine Temperaturdifferenzen zwischen den warmen und

" j? _v■■■;.- kalten

809805/1129 _{8AD 0R1GINAl}; "^' ·

Verbindungsstellen aufrecht erhalten worden müssen, ira von der Ihermosäule ein verwendbares elattrisehes Signal zu erhalten. Die der warnen Verbindungsstelle eines einzigen Thermoelements? oder ein3:a Strömungsmesser mit relativ wenig Verbindungsstellen zvlz-j fU.hr shie Wärmemenge müSte zur Erzielung gleicher 3.-apfiadliohsstt erheblich grö3er seiii. U^tsr diesen Umständen mir de die ( 'iäraiemenge das Strömungsmittel in siaea solchen IJaSs erwärmen, daS ein merklicher freier "F-irmekoavelttionsstrom zwischen den warmen und kalten Verbindungsstellen auftritt, was ein Messen kleiner ZLuddurchsätie b.TW. niedriger Strömungsgeschwindigkeiten arschwaren oder unmöglich machen würde, llso können mit Hilfe der Erfindung anders als mit Strömungsmessera mit ainem einsigen Thermoelement oder mit nur wenig Verbindungsstellen auch geringe Durchflussmenge α gemessen werden. So hat sich beispielsweise für ein Strömungsmeßrohr von 2,5 iaa (1 inch) Durchmesser mit 500 Verbindungsstellen die ließbarkeit für einen Fluddurchsate von einem Tropfen in T^ srec. bis zum Hunderttausendfachen dieses Durchsatzes ergeben.

j Das Strömungsrohr ist aus gegenüber -den einzelnen !luden auch bei längerer Verwendung beständigem Werkstoff hergestellt, beispielsweise aus korrosions- ! beständigem Stahl oder aus keramischem Werkstoff, wie z.B. Al^uminiurnoxyd, Die Wandstärke beträgt beispielsweise zwischen 0,05 am (0.002 iiiQh) und 0,4 mm (0,015 BAD ORIGINAl.

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iac-:), ¹SO¹Je i Jara.i .-;α derlei ist, da3 die ■ Fände türke üLzi auf ILe thoraiscae Zeitlconstante auswirkt, da di:-j /srkstoffmasse der elektrischen Kapazität und dl3 thermische Leitfähigkeit der alelctrlschea Leitfähigkeit entspricht wnd die thermische Zeitteoustante durc'i das Produk b dIeaev "beideη' SröQen ausβe ir"Ieict di lean .α.

Die ^nordtrjn^en nach "Fig. 4 uad ο werden vor ihrer Yerwendung vorzugsweise geeicht, damit sehr genaue -lessuugen durchgeführt werds ι können. einer solchen Eichung wird die sogenannte "3Ji zeiße" dadurch erhalten, da.3 das 'Rohr an den lüden offengelassen (im Falle von Luftströmungsbestimmuugen) und mit le a 3Iud in seinen statischen, d.h. nichtstrottenden Zustand gefällt und dem .Streifen 18 zum Srseugsn eines konstanten "iäriae s troras Energie zugeführt wird. Bei diesem durch den Stillstand des Hüls gekennzeichneten -Zustand ergibt sich eiae Anzeige des ~Ie<3geräts, die als cIull-Anzeige zu Grunde zu legen 1st. Mr alle Strömungazustande wird der gleiche konstante TiraestrorA angewendet, wobei das ZLud in allen Fill-en ο, (auch bei der o.g. ITuIl-Strömung) -m4 den gleichen

CM

«- ¥ärmebetrag abführt. Die warme.- YerbindungÄssteile "v. ist bei der Hull-Strömung am wärmsten, und daher kann to

° gesagt werden, daß das strömende Plud eine kühlende _o Wirkung auf die warme.. Verbindungsstelle ausübt, obwohl die gleiche vfärmemenge durch die warme Verbindungsstelle bzw. an ihr entlang strömt. »AD ORIGINAL

Ύ:χοι Ti^. S .lurch r.o^raubeallnis.if'.'L-ailrss Λν: deb "Ja I··; s tr elf.-. :;<? rrsri.slt, doch kar.j auch nit andorou baullonsn IJa?aah:aen das gleiche Ergebnis erraic-ut werden, beispielsweise könnea die Verbindungsstellen auf einem flexiblen Karton angeordnet i?ein, der der Außenfläche des itohrss an jspa^t wird. IfI ε ras iusfüh- τ-λ'.ι^, ist 'je s ο ader 3 fiiv ^roBe Ro'\re ;"jGeljnct.

Der beschriebene Aufbau kana j ο -iaci de':i Anwenduassfall mit kleinere ι odor mit j.ro'B^reii Abaessunken ausgeführt werdsn. Has Strö-iua^n-D ^r ο ar "ta κι la '\\- f ähruu^nleituu^e ι und in andere Yorri -)htunj^n sun I-Iessen und Αη;:οί^-η des DurchsätzeB ei;i':& Pl"¹ ds, wie 'fässer, Öl, Blut, flüssigsjQ i-'etall, Sal'iischtnelzea, Luft und andere·! Gasen eingebaut wer de.i. Auf Grund der ;'lattea Innenfläche des Hohres kanu, die Strönungsgeschwindit;keit ohne Störung der Fludströ<mmrj gemessen werden. Hierin liejt ein besonderer Vorteil v^enüber baka.aateri "MeSvorrichtungen, bei denen in die otrö.aung einsr.-fü-irende Sonden and der^leichoti verwendet wsrdeti. ils Vorteil erweist sich auch der !Instand, daR das Gerät keine bewegten Teile, wie z.E* eine bewegbare Plüseigkeitssäule, umfaSti .'

In den. 3?ig. 7 und Q ist ein einem r-ro^en Strömunijsrohr antspre eilender- Ströiiun^snioεser oder Geaohwindi^teaitaa i-;.^i^sr für i'asser- .u.id Iiuftfa^riwujo jraoi.^t.

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BADORIQINAL

D :r C-ru.j.i.aufba:-> lor Tho-r los'-ai-la nach FLj. 2 ist beibehalte.i, doch weicht die rra^'coiistruktion von der .lacli Fig. 4 bis ' ab. Die aus Ie:?. Draht 10, den aufjalvanibisrtcri Absc'iaittti 12, den war/aen Verbindungsstellen. 14, den kalten Verbindungsstellen 16 und dem Heizelement 13 bestehende Ihermosäule ist zick-zackföriaig ocsr irandelfür-iig u<a eine flache Platte 46 gewunden. Die Platte 46 Itaan aus irgeadeinem 2^eeig^lie'fc^erL elelc.tri>3eh. isolierenden werkstoff wie Kunststoff oder aus einer Faserplatte bestehen. Gemäß Fig. 8 ist 'der suvor bcschriebeae Aufbau in ein geeignetes Material wie ein Epoxydharz eingebettet und an einer Tafel 50 befestigt. Die Thermosäule ist mit einem thermisch leitenden Blech 52 oder dergl. abgedeckt. Die Tafel 50 trägt nicht dargestellte Mittel zua Befestigen der gesamten Konstruktion an der Innenseite eines Strömungskanals oder an einer geeigneten Stelle an der Außenwand eines Schiffskörpers oder am Rupf oder an den Tragflächen eines Luftfahrzeugs, - so daß die äußere Abdeckung bzw. das Blech 52 in thermischem Kontakt mit dem umgebenden Medium, entweder Wasser, Luft oder ein anderes Flud, steht. Die Anschlußklemmen 20, 21 ^ und "23, 24 sind, wie in Fig. 2 gezeigt; miteinander ^^ verbunden, und das Gerät 22 ist geeicht, um je nach

in «

ο der Anwendung den Fluddurchsats oder die relative Ge-

-,

cn schwindigkeit des Fairzeugs anzuzijegen.

In Flg. 9 bis 12 sind zwei AusfUhrunee.formen der Erfindung gezeigt, die bei Wlndstärkemessern, wie

BAD ORIGINAL

isometern oder bei den vorgenannten gg

ten oder Gesclivrindl^keitsa-.iseljern verwendbar sind. 3ei der l^sfülirun^sfor-n nach Fig. 9 und 10 ist ein Stab 54 ait einer axialen So hrun- 5- vi& ae'ireroii ia radialen Abstand dazu angeordneten parallelen Bohrungen 53 versehen. Die Therraosäule ^e rat 3 .?i-j. 2 ist so Ln den Bohrungen 53 angeordnet, da 3 alle war π 3 α Verbindungsstellen 14 an eine.-n unds and alle kai te α Verbindungsstellen 16 am anderen 3nde des Stabes liegen. Das Heizelement 18 ist in den einen 3ndabsohaltt der Bohrung 53 nahe den Verbindungsstellen 14 angeordnet. Der Stab 54 besteht aus elektrisch .isolierenden, ijedoch thermisch leitendem ¥?rfcstoff, wie Keramik, Kunststoff oder dergleichen.

Die Ausführungsform nach Fig. 11 und 12 ist der nach J¹Ig. 9 und 10 ähnlich, nur sind an Stelle der Bohrungen 58 des Stabes 54 Schlitze oO in der ümfangsfläche des Stabes 62 angebracht, und das Heizelement 18 1st nicht, wie bei dem Stab 54 in einer zentralen Bohrung 56, sondern am Umfang eines SndabSchnitts des States 62 angeordnet. Die Thermosäule nach Fig. 2 ist - in öen Schlitzen 60 und in der zentralen Bohrung 64 angeordnet. Bin elektrisch isolierender, aber thermisch _: leitender Mantel» z.B. aus einem Epoxydharz, umhüllt den Stab 62 und deckt die Thermosäüle und das Heizelement afc. ßAO

11 29 ~³⁸-

Die -iiisohluiSkls-maan 20, -21 und 23, 24 sind wie in. Fig. 2 für doa Auschlu3 a-i eine Stromquelle und aa ein anzeigegerat 22 Torjeöeh2:i. Das Anzeigegerät 22 kanu je iac-i s^Uicr Anwendung sur Anzeige der "windgeschwindig-¹CeIt, das ZLuddurchsat^eß oder der relativen Geschwin.-digkait eines Fahrzeugs j;eic-it sein. Die Ausführungsfor ψ⁷ na oh Fig. 9 bis 12 'ijne ι sich ojsoäders als Aneuaneter. -Oaa 'J3;:·'it ist 30 jactaltet, da3 as die 'fiiidgeschwindigVeit bsi baliebi^cir 'Findrichtung anzeigt, und da ein elektrisches ausgangssignal erzeugt wird, kann der Stab von Anzeigegerät entfernt aufgestellt werden. Die -v./.sführuagsformua Icönnin auch als Strömungsmesser oder als 5eschwi idglceltsanaeiger für Fahrzeuge verwendet werden ■. iid crg-^r.nzen L.iaoweit die A.isf Uhrungsf oraiea

bis
nach Fig. 4 Hä4 5 und 7 bis 3 für spezielle Verhältnisse, i-i denexi die sin? oder andere Ausfünrungsform besonders zweoltiaä5ig sein kann.

3s sei betont, daS zur Anwendung der Lehren der Srfindung"'"anstelle des 3ohrs, der Platte oder dies Stabes auch andere geometrische Formen gewählt werden können.

Die Erfindung kam nicht nur für Geschwindigkeitsmessungen verwendet werden, indem eine entsprechende Torrichtung an der Seite eines $aiirzeugs, wie JbeiepieXsweise ein Boot, Automobil oder flugzeug, angebracht wird, sie kann auch in anderen Anordnungen verwertet wercteÄ»

βΟ»8ΟΒ/ΐί*9." BAOomGiNA,

^f "I-)/ -39-

Zum MessGii oder Bestimmen dc\r Atomι^ΠΗ3α_:3β kau-i. eine Rohranordnung nach 5¹Lg. β iu ■'~ine.ii .It aurig sg er ir! t vorgesehen ive-rdsn, wobei das .Rohr einen Durchmesser voii stvia 2,5 o.a (t inch) uad eine I/inge von etwa 10 cm (4 inch) aufweist. Iu eineva sable-i Fall kann die -Atmungsmenge bsw. die Atmungshäüfigkeit akustisch, oder optisch überwacht luid aufgezeichnet werdea, wobei ein entsprechendes Ger-Jt beim Sin- und Ausatmen siner Person durch ein entsprechendes Strom- oder Spannunjpignal zur Anzeige korn.nt. In ähnlicher W_Rise kaviß dies gleiche Anordnung .in einer Vorrichtung sum Messen des Grundstoff Wechsels angebracht sein.

Bei einer Plugzeugeinrichtung suin Anzeigen eines ■ überzogenen Fluges kann die Tafelkonstruktion nach Fig.7 an der Oberseite einer Tragfläche -und eine weitere Tafel an der Unterseite der gleichen Tragfläche angebracht sein, damit die Zustände an diesen zwei Stellen angezeigt werden. Diese zwei Anzeigen in For-n eines· Spaiinungs- oder Stromsiguals können zu einem Differenzsignal kombiniert, d.h. das eine elektrische Signal von dem -anderen abgezogen werden, damit eine optische Anzeige oder ein Alarmsignal erzeugt wird, wenn, die Differenz der zwei Signale einen bestimmten Ifert übersteigt, der anzeigt, daß man sich elnem_t unerwünsohten aerodynamischen" Zustand, nähert» ..·,.'

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Die Erfindung kann gleichfalls zum Bestimmen des Kraftstoffverbrauchs verwendet werden. In diesem Falle wird die Anordnung nach Fig. 6 in eine Kraftstoffleitung, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, eingebaut. Als Anzeigegerät dient beispielsweise ein Millivoltmeter, dessen Empfindlichkeit von Hand einstellbar 1st, beispielsweise für 50, 80 und 110 km/h (30, 50 und 70 miles per hour), so daß bei der entsprechenden Geschwindigkeit das Gerät direkt den Kraftstoffverbrauch in Kilometer pro Liter anzeigt. Wahl-.weise kann ein elektrisches Signal des Geräts nach Fig. 6 mit beispielsweise einem elektrischen Signal von einem Tachometer des gleichen Kraftfahrzeugs kombiniert werden, und zwar als Spannungs-,und Stromsignal zu einer Wattstundensüneige, damit das Produkt der beiden Größen erhalten wird, das dann den Kraftstoffverbrauch in Liter pro Entfernungseinheit oder pro Einheit von Motor-Umdrehungen angibt.

Bei Verwendung der Ausführungsformen nach. Fig. 7. und 8 werden diese so angeordnet, daß die Strömung in Längsrichtung, 'Querrichtung oder Diagonalriohiung verläuft, und es wird eine entsprechende Eichung vorgese- ·

hen. Be sei bemerkt, daß das Flud tangential zur Bbene der ;Tafel strömen muß und nioat senkrecht .auf diese auftreffen darf. '

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Bei Yerwendung der StaVcoastru'ction. lcann dar Staub in ,je^sr Sichtung zur Strö'miag a.rreordriet sein, obwohl die Anorrlaios üblLcaerv/eise so erfolgt, da3 dag Und radial sura Stab pbröit. "iT.irr.il die Ta rekonstruktion eingelassen Tier ds α ka=.vi, da-"α it sie ebeb. mit einer "/landf lache abschließt, ■^χ·ι±νΊ ler Stab vorzugsweise so angeordnet, da15 er i.i die Ströauag linein ragt« Stab- und Tafelbau^ise sLai -zn i'ossutiss'i sowohl bei turbulenter irLe LiI lami.iaror 3trö"au0.3 ge-^ eignet, wobei jede Ausf llhrun^sf or ί ii treseatliohea in

und
den der 0,3 tea Potens/der 0,? t.^a Potone- enbspreciiea-i^_;i und in ^13. 14 dargestellten Bersioheu a:-i3-^ist. Die auvor genannte züge fähr te ^riär.ieleistu-13 yo~i 1 "Jatt oder weni^er ist beispielhaft 3anaint und 3ine Heizleistung dieser SröSenordaun^ kann flir 3olire oder ICaaJile alt einem Innendurchmesser von beispielsweise 0,5 bis 2,5 om (1I/4 bis 1 inch) verwendet werden. ~3ie Haizlais tun?

lcann für größere Sohre größer sein und beispielsweise 10 Watt oder mehr für Rohre mit einen Durca-nasser von 15 om (6 inch) und grb'Ser betragen.

Der oben genannte Exponent 0,3 gilt für übliche flude bei turbulenter Strömung. Er ist bei flässig^en Metallen in turbulenter Strömung etwas kleiner, was auf 4ie freien Elektronen im flüssige.1 Metall zurückzuführen ist, und zwar beträst er in diesem Fall im ' allgemeinen 7/1.5 oder 0,4γ. Bei laminarer Strömung ist der Exponent 1/3 oder 033 und ist sowohl für die üb- BAD

A Π <5 ft η £ / 1 1 9 Q .

Hellen '8 tr "J ;ia-L^B..:ltt-jl, ::ie far flüssige Metalle gleich. Der- 0,4-7-.tepoa3.it fär flüssig Metalle Li turbulente a 3ereLca stsijt jyIoca alt --'.aaeli.aeader Ströaungsgeocavrindijlcel υ usA lälaert sich da.i 0,3-ifart, -wie es dia _w-i5trio ΐΐ-lt ^eseicLitiete -rekrü ante linie 70.1 in Fi;j. 14 .1-.: 3;?.-ei3ci turbulenter Strömung se igt.

Ior-ie--? "cön-ur.i die T-rarraea und kalte ι ITerbindun-gsstelle.1 a \ί'λ „litt^ls Iv.?daapfens oder Plasmaspritzens hergestellt '-rerdui, vras in einzelnen an liand der Fig. 1-5 und 16 "beschrieben wird. Zwei verschiedene thermoelektrisch susarn-ienwirlcsade Metalle 1 und B werden beide in einer Stärke von beispielsweise von 0,0025 mm (0,0001 inch) auf ein Roav SO aus elektrisch isolierendem ilaterial oder aus einem mit einem elektrisch isolierenden Überzug versehenen Metall aufgetragen. Wie oben ausgeführt, können die Metalle unter Verwendung von Abdeckverfahren in schraubenlinienförmiger·· Weise aufgebracht werden, so daS entsprechend gewundene "barbe- Me tallschichtea auf dem Rohr angeordnet sind, wobei die Metalle 1 und 3 längs der Schraubenlinie 82 aneinanderstoßen oder sich geringfügig Überlappen. Nachdem die Metalle A und B so aufgetragen sind, kann das Hohr in eine Drehbank eingesetzt werdaq, damit die schraube !!linienförmige !Tut 84 angebracht wird, wie es in Fig. 15 und 15 zu erkennen ist. Mit Hilfe dieser schraubenlinienförmigen Hut 84 wird ein sohrauben-

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linienförmig angeordneter Leiter aus d.3.1 Metallen A und B hergestellt, so daß das schraubenlinienförmige Aufwickeln eines Drahtes entfällt. Jed^p VTindun-s dieses Metalleiters umfaßt zxfei "Verbindungsstelleα, von denen eine die warme Verbindungsstelle und die andere die kalte Verbindungsstelle darstellt. Die warmen Verbindungsstellen sind bei 35 in Fig. 15 dargestellt. Sin öhrom-iliclcel-Iieizstreifen ist unter Zwisolienfügung eines geeigneten elektrischen Isoliernaa^tsrials schraubenlinienförmig um und über diese warmen Verbindungsstellen gewickelt, wie es zuvor beschrieben wurde. Diese Bauweise besitzt den weiteren Vorteil, daß die Ansprechzeit auf Grund der geringen Stärke der Metalle A und B, denen die größere Masse des schrauben-■ linienförmig angeooäneten Drahtes und der metallischen Überzüge gemäß der früher genannten Ausführungsform gegenübersteht, verbessert ist.

Zwar sind bei den vorzugsweise verwendeten und Im einzelnen an Hand der Zeichnungen erläuterten Ausführungsformen eine kalte und eine zugehörige warme Verbindungsstelle einander im wesentlichen diametral gegenüber" angeordnet, d.h. um 1 80° in Umfang sr ich tu ng gegereinander versetzt, doch kann der Abstand in Umfangsrichtung auch weniger als 180° betragen, beispielsweise 9O⁰, wobei dann zwei warme und zwei kalte Verbindungsstellen mit gleichem Abstand untereinander auf. dem gesamten Umfang von 36O° verteilt angeordnet sind. Ferner können die su-

• 80980B/1129 ^_{0 0WRIH4}, __w.

U73158.

samuiengehörigen warmen unü kalten Verbindungsstellen in axialer Sichtung etwas gegenüber einander verschoben sein wie im Falle der schraybenlinienförmigen Anordnung nach Fig. 4 und 6 dad der vergleichbaren Schraubenlinie nförmigen Anordnung nach Fig. 15» doch müseen die zusammengehörigen kalten und warmen Verbindungsstellen nicht mit dieser axialen Verschiebung angeordnet sein, wie beispielsweise in der zuvor beschriebenen Anordnung, bei der die Verbindungsstellen'auf einem Karton angeordnet sind. - - ■

In manchen Fällen, wie beispielsweise bei Rohren mit großem Durchmesser ist es nicht erforderlich, daß die Thermoelement-Verbindungsstellen mit gleichem Abstand zueinander am Umfang des Rohrs verteilt angeordnet sind. Sie können auch so angeordnet ßein, daß sie nur die Verhältnisse entlang eines sich in Axialrichtung erstreckenden Wandabschnitts des Rohres wiedergeben.

Nach der obigen Beschreibung arbeitet die Anordnung mit Spannungs- oder Stromänderungen, die durch Temperaturänderungen hervorgerufen werden, doa?oh ist der beschriebene Aufbau der StrömungsmeSrohre aufeh in anderen Anordnungen verwendbar. So kann man bei- · splelsweise, anstatt Temperaturänderungtn der warmen". VerbinduhgeJBtellen und damit die resultierenden Spfcn- · , nungs- oder Stromändertmgea zuzulassen, die Spannung

8 0 9 8 0 5/1129 BAD original¹

oder den Strom konstant halts a, rädern na ι die >;ugef Ihrte Heizleistung ändert. Ii diesem TTaIl sind die i'nderungen der Heizleistungen das Mittel zur Bestimmung eier Strömungsverhältnisse. Sine solche Anordnung ist schema tisch in Fig. 17 dargestellt, wo das Ausgangssignal der Thermosäulenanordnuag 90 mit Hilfe eines Jj-leichheitspriifers 9? in einer Vergleichs schaltung mit einer konstanten oder einstellbaren elektrischen Irö33 verglichen wird. In Abhängigkeit vox diesem Yergleich wird ein Widerstand 94 eingestellt, der in Seihe mit einer Heilquelle 96, einem Heisgerät 97 für die warmen Ver-biadungsstellen und einem Meßgerät 93 suoi Anzeigen des Fluddurchsatzes verbunden ist.

JSTaoh Fig. 18 ist eine ähnliche Servo schaltung vorgesehen, um mit Hilfe eines Ventils 100 eine konstante Strömung zu erhalten. In Abhängigkeit von dem mit Hilfe eines Grleichheitspr'ifers 101 gewonnenen Vergleichsergebnisses zwischen dem Ausgangssignal der Thermospulenanordnung 102 und einer elektrischen Bezugsgrö3e wird das Yentil 100 automatisch eingeregelt.

I
!

In manchen Fällen ist es zwar möglich, den warmen .Verbindungsstellen Jouüe¹ sehe Wärme dadurch zuzuführen, daß ein Wechselstrom direkt durch sie hindurchgeleitet wird, doch erfolgt, die 3rwärmung dieser Verbindungsstel-1en vorzugsweise mit Hilfe eines getrennten Heizelements, so daß die Verwendung elektrischer Filter zum Abtrennen . des Gleichstrom-AusgangffiLgnals vom Heiζ-Weohßelstrom und

"^4β~ SADOBfQlNAL

asίtie schädlichen jJiiirirVuajon auf das zleichstronsl goal entfalle α, dis Li;;bc sondere bei sich seriell ^f-iii'ler'.iic ι StrS'-Tungsverh^lt iLsseii auf trete α. Sieht nan. si-i iiljo-asö rieizeleiuiit vor, so Iconnen sowohl die var- ;ien >rle die lcalteii Terbi idua^sstelleti die gleichen physical is dh. en. w-ιΊ elektrischen Sige^:aschafte ι auf-(/GiSSd) was QL-i^ aiifacho, billige und schnelle Ttstellu'.ij erleichtert.

Die iffitili chice it der Yorvrenduag einer Vielzahl voa Terbiadunjsstelle ι für die vorgesehene ι Zwecie lcann nicht genup; betnnt werden, und die beschriebene Anordnung längs einer Schraubenlinie hat zu sehr guten und stabilen Signalen gefahrt, insbesondere im Übergangsbereich zwischen la^iiarer und turbulenter Strömung.

Patentansprüche

809805/1 129

Claims (1)

11-23 454

P a t e τ t a η s ό i" ü c h. e

1. Strömungsmessvorrichtiiag, a· e k e "± η ζ e i c h net durch einen Tra3kb"rper: einen elektrischen Stromkreis mit einer ersten Gruppe nahe beieinanderliegend

• angeordneter Thermoolement-Verbindungsstellen und e^Lner zweiten Gruppe nahe beieinaaderlievsnd angeordneter Thermoelement-Verbindungsstellen, wobei die beiden Gruppen mit Abstand voneinander auf dem Tragkörper angeordnet und alle Thermoelement-Verbindungsstellen in Reihe geschaltet sind? ein Heizelement zum Erwärmen einer der Gruppen von Thermoelement-Verbindungsstellen; ein in Eeihe mit den Thermoelement-Verbindungsstellen geschaltetes Meßge- .

rät zum Messen der Spannung, die durch den Temperaturunterschied erzeugt wird, wenn die erwärmten und die " nicht erwärmten Verbindungsstellen relativ zu einem Flud bewegt werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstellen abwechselnd in der ersten und der zweiten Gruppe angeordnet sind·, so daß eine möglichst große Zahl von Verbindungsstellen auf einem vorgegebenen Saum untergebracht ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ze lohnet, daß der elektrische Stromkreis einen j elektrisch leitenden Draht umfaßt, auf den in voneinan-I der. getrennten Abschnitten ein Metall von anderer Leit- fähigkßit aufgalvanisiert ist, so daß die Verblndungsstel-

80 98 0 8/ 1129. - 4$- bad original

lea an den Enden der auf galvanisierten ATd seimitte gebildet sind.

4. Yorriclatiui^ nach Anspruch 1, dadurch g e Ic e h η zeichnet, daß der Tragkörper als vom Plud durohströiates 3obr aus wärmeleitendem Werkstoff ausgebildet ist

5. "Vorrichtung nach Anspruch 4> dadurch gekennzeichnet, daS der Tragkörper als Platte aus wärmeleitendem ii-.rk stoff ausgebildet ist.

6. Torrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper als Stab au» wärmeleitendem Werkstoff ausgebildet ist.

7- Torrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Jeweils die zwei aufeinanderfolgenden und in der ersten "bzw. zweiten Gruppe angeordneten Thermoelement-TerbindungBStellen einander diametral gegenüber aageordnet sind, und daß die einander benachbarten Terbindungssteilen einer ^eden Gruppe im weseat-Iieheη längs einer Schraubenlinie an der äußeren Oberfläche des Rohrs angeordnet sind.

■ ■ ;

8. Torrichtung naoh JUispruch 4, dadurch g e k en η ο -_t - . . ■ ; -

«· ζ e Ί c h η e t, , daj dit aufeinanderfolgenden und in der ersten bzw« zweiten Gruppe angeordneten Thermpelement-

Te.rbindun.3sBteilen einaJider diametral gegenilberliegea uiid „

. ,· ü&ß die.benachbart zueinander angeordneten Teri>i|iiiiag,s-

_f-._;. . BAD ORIGINAL

stellen einer ^edeia Gruppe im we sen tli oben län^s 3 Inet Schraubenlinie an der inneren Oberfläche des !.o'ccu a:ij3~ ordnet sind.

9. Yorr ichtun;? nach Anspruch 4, dadurch 3 e Ic e >r. a zeichnet, daS die aufeinanderfolgenden und in der ersten bzw. zxreitea Gruppe auge ordne ten Thermoelement-Verbindungsstsllen einander diametral ^S^iüberliegen und daß die einander b 3 machbar tan "Terbiadun^sstellsi oi-.i?r jeden Gruppe längs Gia^r in Axial r ich tun;? verlaufenden Linie an der äu-Bersn Oberfl'iche des Hohrs anseordnet sind.

10. Yorrichtung nach Anspruch 4, dadurch 3 e k e a 11 3 e i c h η e t , da3 die aufeinanderfolgenden und in der ersten bzw. zweiten Gruppe angeordneten Thernioelemant-Yerbinduags stell en einander diametral gegenüberliegen ν:-:Λ dia einander benachbarten Verbindungsstellen einer jede-i Gruppe läitgs einer in Axaialrichtung verlaufenden Li tile aa der inneren Oberfläche des Rohrs angeordnet sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η ze lohne t , da3 die aufeinanderfolgenden Therv.ioeleiaent-Yerbinduagsstellen der ersten bzw. zweiten Gruppe an gegenüberliegenden 3nden der Platts angeordnet sind.

12. Torrichtung nach Anspruch 6, dadurch 3 e k e η η j ζ. e i Q h η e t , daJ3 der Stab eine Vielzahl im Abstand

\ zueinander angeordneter Langsbohrun.gen zum Aufnehmen ■ 80980 5/1129 " BAD

ς ο

. dos . Gle^ctr Lüo.'TCi'j. otro '.!kreises aufweist T:id gII.t ::rsts und die i.-weito Jr'.ippe von Te rbiiidua-jsstelle-a an dan "beide;:. 'l:iis.i Iac Stabes an^sordnet sind.

13. Torr ic'ibuaj laca ..-!..'•.Spruch 6, dadurch j e k ο α ·η :ί eic !ι α e t , daS der Stab eine" 71 el zahl von Jj'ingsschlitoen aufT-reist, die a.π Stabu.rjfaa^ verteilt aajeord- -ifi ü si.ai, LiaJ. iaS 'felle des elektrischen Stro-tftreises In ds α Scalitsen lie^ea, wobei die erste und die '3-felte G-rupoe von Tarbiniun^sstollea aa den beiden Endea des Stabes angeordnet sind.

14. Taer-'oslelctrisoae Torrichtun^ sua Anzeigen von Strö'aua^en, j e ¹C e a η a c i c Ii η s t durch einen ICaaal a^:j3 u'iv isleitendem 'ierlcstoff; einen laagge streckte η

-linien-3ra'..t VO-] "basti-T-iter Loltf^^i^keit, der schrauben^örniT av.f dan ICa :.o.l je^riÄelt und von -diesea elektrisch isoliert ist; ain-.;η in abwechselnden ilbscliaitten .av.f den Draht aufgebracht on und eins f^rößere Leitfähigkeit als der Draht aufweisenden lietallüberzug, wobei die 3ndei dsrc Abschnitte eine erste und eine zweite Gruppe .jeweils benachbart zueinander angeordneter Eiernoelesient-Terbindungsstellen umfassen und die beiden Gruppen einen Abstand in Uiifangsr ich tuns voneinander aufweisen; ein .heizelement zum rirwärmen der Verbindungsstellen einer Gruppe; und ein zwischen die Enda.α des ürahte's. geschaltetes Gerrit zu η "3 ssen der Spann-.ins, die durch die Temperaturdifferens zwischen der ersten und der- sweiten Gruppe er-BADORiGINAL 8098 05/1129 -₅₁,

23-u_ot τ·:1:..-ΐ., \:Λ·εί ias G-er"t :ua An^sljei "ec Plr sat„es jsic'it 1st.

15. Vorrichtung nacli Anspruch 14, dadurch 3 e k e 11 μ zeichnet, 'daS dia aufeinanderfolgendeα Therao-3le:neut-Verbindungsstellen der ersten und zweiten 3-ruppe einander diametral gg^eirToerliegeu und jede G-ruppe von Yer"bindu'a^ssteilen i^ra woseutlichen längs einer Schraubenlinie an der äußeren Oberfläche des Holirs angeordnet ist.

15. Torricatun^ nach Anspruch 14, dadurch 5 e Tc e anzeichnet, da?3 aufeinanderfolgende Tlier mo eleven t-Terbindungsstellen der ersten und zweiten Gruppe einander diametral gegenüberliegen und jede Gruppe von "Verbindungsstellen im wesentlichen längs elaer Schraubenlinie an der inneren Oberfläche des Sohrs angeordnet ist.

17. Vorrichtung naoh Anspruch 14, dadurch ge "fee η η zeichnet, daß aufeinanderfolgende Thermo el eine nt-Verbindungestellen der ersten und zweiten Gruppe einander diametral gegenüberliegen und die einander benach- bar ten Verbindungsstellen einer 3^β*βα ΟΓμρρ'β mit Abstand

^₇ voneinander längs «ia»r in Axialrichtung verlaufenden -S^ Ünie an der äußeren Oberfläche det lohra eingeordnet

BAD ORIGINAU '

■ ^; ,O '

.18. "Torrichtung nach Anspruch 14, dadurch g e Te e ii η ζ e i c h η e t _t -daö dtö; aufeinanderfolgenden Thernoclementr-Yerblndungs-stellender ersten und .zweiten Gruppe ein

ander alanetral gegenüberliegen und die einander benachbarten Verbindungsstellen einer ;jeden Gruppe mit Abstand vo ie! aander ISa^s einer in Ax&lrichtun;;; verlaufenden Linie an der inneren Oberfläche des Rohrs angeordnet c L,id.

19. Thermoelektrische Voriichtung zum Anzeigen der durchströmenden 71i.;diae.n§e und der relativen Geschwindigkeit eines Fahrzeugs jegeiüber einem Plud, g e k -e η η :, eic Ii net durch eine Platte aus elektrisch isolierendem Merkstoff; einen langen Draht von bestimmter Leitfähigkeit, der schraubenlinienförmig um. die Platte gewickelt, ist; einen Metallüberzug auf in Abständen angeordnete Abschnitte des Drahtes, wobei dieser Metallüberzug eine größere Leitfähigkeit als der Draht aufweist, die abwechselnden Abschnitte sich zwischen den Enden dtr Platte erstrecken und die Enden der Abschnitte eine erste und eine zweite Gruppe von benachbart zueinander angeordneten Verbindungsstellen bilden, die an den beiden Enden der Platte angeordnet sind; eine elektrisch isolierende, wärmeleitende Abdeckung für die Verbindungsstellen; ein Heizelement.zum Erwärmen einer Gruppe von Verbindungestellen; und ein zwischen die linden des Drahtes geschal- ^₄ tetes Gerät zum Messen der Spannung, die durch die Tem- »~ peraturdifferenz zwischen.der ersten und zweiten GrupiÄ pe von Verbindungsstellen erzeugt wird. . ι

«0 BAD ORIGINAL _r.

Φ I₁

8QY ^j Thermoelektrische Vorrichtung -auta -Anzeigen der

durch8trö\aeaden I¹Iu dme ns e und der relativen G-esphwindig-

keit eines Fahrzeugs gegenüber ein~i Strömungsmittel, gekennzeichnet durch ern-vi Stab aus elektrisch isolierendem, wärmeleitendeoi Werkstoff, der elio zentrale Bohrung uad eine Vielzahl sich in Längsrichtung erstreckender Kanale aufweist; einei laugen "Draht von bestimmter Leitfähigkeit, der schlinge .lföraig tor cc die Kanäle geführt ist; einen Metallüberzug auf ta Abständen angeordnete Abschnitte des Drahtes, wobei der Metallübsr-3Ug eine größere Leitfähigkeit als der Draht besitzt, dia in Abständen angeordneten Abschnitte sich Ln Längsrichtung durch die Kanäle erstrecke.! und .die liidei der Vbschnitte eine erste und eine zweite Gruppe von nahe beieinander angeordneten Verbindungsstellen bilden, die an den beiden Enden des Stabes ang^ord^.et siad; ein Isizelement zum Erwärmen einer Gruppe von Verbindungsstelle.a; und ein zwischen die Enden des Drahtes geschaltetes Gerät zum Messen der Spannung, die durch die Temperaturdifferenz zwischen den Gruppen von Verbindungsstellen erzeugt wird.

21, Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch g e k e -α η - ζ e i c h η a t _f daß die Kanäle durch eine Vielzahl von _m . im Stab angebrachten Bohrungen gebildet sind.

^:^_w 2$. Votriohtung nach Anspruch 20, dadurch g e k e η η ■ if»
Φ ζ e i ο· h η e t , daß die Kanäle durch eine Vielzahl von

** Schlitzen gebildet sind, die mit gegenseitigem Abstand

• - am Umfang das. States angeordnet sind, und der Draht durch dieaa Schlitze und durch die zentrale Bohrung gew,iafcelt

2.;·.. Anordnung der besclirieboii-s';! Art zua Peststellen dar Ströauu^sverh-iltaicso Lu einen Flud, 3 e lc e ία η ■:. eic Ii η 3 t durcli das Ir-^au^en eiaes in das Plud geführten Vii-triae strops v:a ' das Tairaeh-ie.i der Ieraperatu": ai ei-ie-i Pu a let auf i-^r 3a ha der liar-ie strömung.

24. Anordnung der beschriebenen Art, g e Ic e η η s 3 i c Ii η e t durch I-Iittel -jua ürzeu^ea eiaes in einem S¹I α :Γο sr β LcIa 3idenden iiär'.aestrotus, eine a ca Anfang •Ιάτ Bahn des TlriaestcoMS angeordarte T'-'r-iiequelle zum üraeiwen uiuer lcostautea viäraieströiiiung, die entlang der genannten Baiia Izl das I¹Iu d führt, und einen Temp era turtaster, der die Tempera bur au einsM .'wisclianpunlct der

25. _i.:aordaun$ uaci -insoruca 24, dadurch g e Ic e η η zeichne t, dal der Τ^αρ era tür taster ein Thermoelement umfaßt.

26. Anordnung nach Anspruch 25, Z ^e & ^Θ Ώ- ^{n z e} i ^G h· ~ a ε t durch ein zweites, die Teraperatur des Pluds wiedergebendes Thermoeleaexit und ein Serat, das auf die .Differenz der Ausgangs signale der beiden Thermoelemente

«- anspricht.

gj 27, . . Anordnung nach Anspruch 25, dadirch gel? t'n n' '—

on ' i t.

c> zeichnet, da-3 das Plud durch ein StriJmun^arohr

geleitet wird, an dessen Außenseite die Ther»ü$ieni6nte angeordnet Bisd. BAD ORIGINAL -^ \ .

ς c

28. Anordnung na ell Anspruch 25, dadurch g e "¹C s α η - ζ e-i ohne t , da? das zuerst genannte Thermoelement eine Reihe von warmen Verbindungsstellen υ ad das zweite Thermoelement eins iteihe von kaltai Verbindungsstellen

29. Anordnung nach Anspruch 23, dadurch g e Ic e η η *· zeichnet, daß die warmen und kalten Verbindungsstellen einen gemeinsamen Leiter r. nfassen, auf den in gegenseiteigen Abstand aufweisenden Abschnitten ein Material aufgebracht ist, das den gemeinsamen Leiter hinsichtlich thermoelektrischer Eigenschaften ergänzt, so daß die Abschnitte mit dem Auftrag eine größere Leitfähigkeit als die dazwischenliegenden Leiterabschnitte aufweisen.

30. Anordnung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das ITu d durch ein Rohr geleitet wird und die einander zugeordneten warmen und kalten Verbindungsstellen sich ira wesentlichen diametral gegenüberliegen,

<*> 31. Anordnung nach Anspruch 30, dadurch g e k e η η -

*"~ zeichnet, daß verschiedene Paare zusammengehörtet, ger warmer und kalter Verbindungsstellen in Umfangsrich-

co tung versetzt angeordnet sind.

O BAt) ÖRKaiföÄt·

32. Anordnung nach Anspruch 31, dadurch g e k e η η - ze ic h η e t ,' daß.ein^streifenahnlichuG Heizelement

56

schraubenlinienförmig um das Rohr, und über die warmen Verbindungsstellen gewickelt ißt.

33. Anordnung nach Anspruch 32, dadurch gekenn

zeichnet

daß einstellbare Mittel zum Regeln

der Haisleistung des ,Heizelements vorgesehen sind, so daß ein konstanter Wärmestrom erzeugt wird, der über die warmen Verbindungsstellen in das KLud führt.

34-. Anordnung nach Anspruch. 32·, dadurch g. e k e a η zeichnet, daß die Breite des strelfenförmigen Heizelements das 1/2 bis 1-fache des Rohrdurci|messers beträgt.

35. Anordnung nach Anspruch 32, dadurch g * k e η a zeichnet, daß die Breite des Heizelemente etwa dem Durchmesser des Rohres entspricht« ; '

36. Anordnung nach Anspruch 29, dadurch ^lg t k t η a ζ el c Ii we !,daß das leiiead© ilaterlai ant dta ge-Leiter galvanisch au£(*brachi; ,3,-

7i; ν Anordiiuag nach Anspruph Ö9, i oh η e t ,|; daß die kalt*» und fc eiaer ,Platte

ζ .'e-1,;^^ ίΐ & %■ τ daß die kalten
;, stelleäviauf |ίήόϊ| Stab angeordnet

39. Anordnung nach Ansprach 29, dadurch g s Tc e n η ζ e i ohne t , daß die warmen und lcalten Verbindungsstellen an einen Strö'mungsvüe'äger^t angeordnet sia 1,

40. Anordnung nach Anspruch 29, dadurch g e 'i s ii η ■

zeichnet, daß die war.nen nnd icaltsa Verbindunjsstellen zu Geschwindiglceits'iiessungea. an einem IVnrseug angebracht sind.

- i

41« Anordnung nach Anspruch 29¹J: dadurch g s k e α η zeichnet, daß die warmen und lcalten Verbindungsstellen oberhalb einer; Tragfläche eines Flugzeugs und eine ähnliche Anordnung warmer und kalter Verbindungssiellen unterhalb der gleichen Tragfläche angeordnet sind ui 4 ein Gerät zum Bestimmen der Differenz der Ausgangsgnale beider Anordnungen vorgesehen ist. '·.

ai göliraQht und H ttel vorg«

Anordnung nach Anspruch 29, dadurch g e k e η η -

lehnet, daS die tfrarmen und kalten Verbindungs- ·

i an einer &raf*atQ:IMJzufuhrleitung zu einemJIotor

Sehen sind, um das Ausgarigsdleser Anordnung »11 der Geschwindigkeit des durch

Hotor vorwärtsbeire jjtera. ₍Pahr2eugs zu vergleichen.

& in ORlGlNÄU

oh 29» dadurch g e k e ή η -

,' Anordnung ajwii Anspri

'pt. % p h η β i »

dile· -jrarmen und kai ten

liie^ in alham AtmungsmeBrohr angebracht und din auf .

der Thermoelemente ansprechendes Ge-?*. das.die

44. loorel'.luiiζ aaoli insprucli 29, dadurah --■ g s Ic e η η - ^r3 ε. i c la .1 c t , daS die τ-rarme ι '-rad kalten VerbindunssstGlleti "bsi einem Leckanzei^er angeordnet sind,

45. Anordnung; naoh Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, da3 die warmen und kalten Verbindungsstellen in das strömende 3?lud eingetaucht werden.

46. Anordnung 'ler vorbeschriebeneα Art, gekennzeichnet durch ein Heizelement, eine Reihe warmer Verbindungsstellen sowie eine 3eihe kalter Verbindungsstellen, die in Heiheηschaltung iⁿ sinem Stromkreis lisgöii und ein in diesen Stromkreis eingeschaltetes, auf das Ausgangssignal der Verbindungsstellen ansprechendes Gerät, wobei ein erstes, das Heizelement gegenüber den warmen Verbindungsstellen elektrisch isolierendes Material mit bestimmtemWärniewiderstana vorgesehen 1st, so daß ein in ein Flud führender Wärmestrom erzeugt wird, in dessen Bahn das genannte Material, die warmen Verbindungsstellen und ein zweites Material mit bestimmtem Wärme wi der stand ange-ordnet sind, ohne daJ die Temperatür des ItLitds nenneasvert »n»*9igt, wähteai die icalten

Verbindungsatellen dl* gleicht Jenaer»tuir *^e/|lud haben.

, . BAD ORIGINAL

4?_# Anordnung nach A_ntprtioh 46, daduroh g e k e η η -

! zeichnet, da'S Mattel sum Regel» der Jeizleistung

. ' des genannten Heiz«!erneut« vorgesehen lind, mit denen

ein konstanter Wärmentro» ejriitlaug dtr genannten Bahn

srzeugt werden kann, und daß das Hud im we se η ti i ehe α • der Ormeableitung dient und die gesamte im Heizele- » ment entwickelte und l^ngs der genaanten Bahn strömende

Wärmemenge säführt.

48. Anordnung nach Anspruch 2£, dadurch g e k e η η ... a er ic h net , daß jede der warmen und kalten Verbindungsstellen ein elektrisch leitendes Material umfassen, das schraubenlinienförmig auf einem Rohr angeordnet ist, so daß die einander benachbarteil Kanten der Materialien längs einer Schraubenlinie zusammenstoßen, und daß die genannten !Materialien im Bereich einer anderen Schraubenlinie von geringerer Steigung wieder entfernt sind.

49. · Verfahren zum Herstellen einer auf einem Rohr angeordneten Thermosäule, daduioh gekennzeichnet, da.? zwei verschiedene Materialien voneinander ge trennt schraubenlinienförmig auf dais Rohr aufgebracht werden, ·βο äaß ihre benachbarten Kanten längs einer Schraubenlinie aneinanderstoßen, UQd daß dann·die ge-

⁴ ν ^{T ry}

nän^fcgn-Materialien im Bereiche liter anderen Schrauben-

Xltiii* von geringerer Steigung entfernt werden.

m ■ > > > ■■ ■ . ■

** 50* ' Verfahren nach AnspFuöh 4g, dadurch g je ic & η η -

♦^ z »rl ρ ίι ^ & % , AaS aiö-J5*%erialleu aitt*3^s flanma-

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52. Anordnung aacxi iasprucli 45, g e lc e π ι ζ e i c h η e t duroh Ilittel fur die I-3ner3ie3ufimr zun Heizele-JGnt, uiit deal ein "äraestroa längs der genannten BaIm erzeugt, werden kann, wobei das Flud im wesentlichen"-der;'-Wärmeableitung dieat vaö. die gesamte in dem Heizelement 3?.\oeugte und länrc iur genannten BaIm strömende Wärme- - raenge abführt, und durch ein auf die Temperatur der warnea Verbindungsstellen ansprechendes Gerät, das die-Mittel für die Energie zufuhr zum Heizelement regelt. -".-..-

53. Anordnung nach Anspruch 46, gekennzeichnet durch Ilittel für die Zufuhr Ton Energie zum Heizelement, mi't dem ein "tfiruiestrom längs der genannten Bahn erzeugt werden kann und wobei das Plud im wesentlichen der Wärmeableitung dient und alle im Heizelement erzeugte und längs der genannten Bahn strömende Wärme abführt, den Durchfloß des FLuds regelnde Yentilmittel und ein auf die Temperatur der warmen Verbindungsstellen ansprechendes Gerät,-das die Yentllaittel regelt.

54. Vorrichtung zum Messen der Relativbewegung zwischen einem Körper und einem Flud, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von am Körper angeordneter Warme*- empfindlicher Elementenpaare, wobei die Elemente eines jeden Paares quer zur Richtung der Relativbewegung und Im'

wesentlichen ohne gegenseitigen Wärmekontakt im Abstand zueinander angeordnet sind und wobei jedes warmeempfindliche 31ennnt thtrmifqjhin·Kontakt mit den Strömungsmit- ' tel'iiat; Mltttl zum tJrtliehen Zuführea von Wärme zu nur

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einem, wärmee-i.xpfindlc'ie.n Eleneat -ji:v.s- jeden Paares von Elementen, wo frei cli.3 THraa^ea^e i-n Htablick: auf die Tfärmevsrteilungscaara^teristilc des Flπ ds so -li-Bdri.: ^eaaltsii ist, daß die 2e-nperatuf der .'jlauptrasse des Flu ds χμ wesentlichen, unbeeinflußt bleibt und jedes Paar von 3Iementen die Temperaturdifferenz ;ii3t, dia sioTi Lei AfriiMacij-Tceit vo α änr an de^:a ow'lr α te α Zulerne ab vorfr^iströacadsa Flud-aenge -Ändert; und era auf die Su.iae der ro a allen Eleiueateapaarea ^enesseaen •le.n.p^raturdlffereaze.a a.aspreclieiides Gerät zu;;i Messen dar HelatlvlD^vie^uug awiscliep. de:a Körper und de.η Find.

55. Tortichtung nach Aaspruch 5^, dadurch ^ ^{e 1ζ e n} ^- ~ zeichnet, da-¹B .jedes Paar w'ir-.iesMpfindliclier HIa- ^ieate oiaes jeden Paares eine ¹CaIte uad feine warme Verbindungsstelle .unifassea, und da3 nv.r die uarien Yerbiaduassstellea und der diesen unmittelbar beoaclibarte 5¹Iv.·1"αsv2ich Ln der Bahn der iiärmsstrS.nuns liegen uad da-3 alle Olieripeleniente in Reihenschaltung angeordnet sind.

56. Torrichtung nach inspruch 5²I-, dadurch 3 e ¹X e η a seichnet, daß die wärmen md lcalteu Verbindungsstellenin Gruppen zusammengefaßt und mit Abstand voneinander angeordnet sind.

57. "Tarrichtung nach Anspruch 54, dadurch gelcenn-3 e i ohne.t , dai3 dia Mittel für, die Wärmezufuhr und die erwärmten wärmeempfindlich en Elemente so gegenüber 4ef Bahn der relativen Bewegung des Fluds angeordnet " '

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3i;i 1, ;la'j oil Ia -1:ι;Λν:-·Γ 3tr i'luaj lev 3sr'·:;ich des Fluds, dor a Li cine j: crivär.ate.i wÄruieeapf indliehsn 31e.ie.it vor- . baistro it, bei.i To? bciist.r·:; ic .i ai Ji^se-.i Uoieut iö^licⁿ.ist viii ;:γ,ιλ a'-fiiLaat.

53. 7-jrfa"ir :=α zu α !-lessen der SelativbsT-regun-j zwischen' ■3ine;i Körper uud si.iei Flu rl, dalurcli ^ e ic e α α ζ e i c ι α ΐ , da.3 daä 51 Md aa öi-ur Ti~;lsahl νοα cnisr su.r Bahi dor äolati'7"b'3:-r;--_u.vj verteil tr: α p-vilcteii erxr'rint xrird, yfobai C.lü ^U-jefülir tu 7'ir'if ue:i_:j3 Ii Iirib lieb, auf dia j'-ir-ievartailuii^scharalcterlstrx des Flu ds so ^eriaj ist, ■la 3 die lemperabur -Τ·::": ZauptTiasso des 31uds L:-i ^m sentlioliea .i,ib'ioiu:;l-3 t Ii ibt; daG .lie T jmt era turd iff erenz •iWischeo. dsu. lj. -. ι littelbarer '."~':.i3 siies jeden Punkts der je da jrat en Ti.-.lcalil voa p· !nieten befindlich χ Flad" und der Hauptmasse des 5Ir.ds ge-aesseu. ulr-'l; und daß ei~.i llittslwert der reuperaturdifferenznessunsen gebildet wird, ν. α das i-ja-3 --!er Halativba^re^u-ij ^u bestim ieu.

59. Verfahren -iac¹! Atisprucli 53, dadurch, g e Ic e α n - ζ e i c -ι η β t , da5 lie pnalcte so an?eordnet sind, daß jeder Teil des Strö* aun^sniitteLs, der in der ITähe der er- , ■wärmten Pualcte vörbeiströ'nt, aa dieser Stelle eine md·^- Iiaast sroi3e Wärmemenge aufnimmt.

50. Verfahren nach Anspruch 5δ, dadurch gekennzeichnet, da3 die 7ialzahl von Punkten in Längsrichtung entlang der Bahn der Relativbewegung angeordnet sind. " -f; / «AD