DE1498385A1

DE1498385A1 - Flow meter for liquids

Info

Publication number: DE1498385A1
Application number: DE19651498385
Authority: DE
Inventors: List Dipl-Ing Heinrich
Original assignee: LIST DIPL ING HEINRICH
Current assignee: LIST DIPL ING HEINRICH
Priority date: 1965-10-06
Filing date: 1965-10-06
Publication date: 1969-01-30

Description

Durchflussmesser für Flüssigkeiten Unter den zahlreichen physikalischen Methoden1 Flüssigkeits durchflussiengen bzw. Durchflussgeschwindigkeiten zu messen gibt es auch solche, bei denen die Differenzdruck-Messung herangezogen wird, zwischen einer Durchflusstelle erhöhter Geschwindigkeit und einer zweiten Stelle, wo lediglich der statische Druck wirksam ist. Im allgemeinen misst man bei Anwendung dieses physikalischen Prinzips nur mit Hilfe von Steigrohren oder von Manometern. Flow meters for liquids Among the numerous physical ones Methods 1 to measure liquid flow rates or flow rates there are also those in which the differential pressure measurement is used, between a flow point of increased speed and a second point where only the static pressure is effective. In general, this physical one is used to measure Principle only with the help of riser pipes or pressure gauges.

Bei der vorliegenden Erfindung wird ein elektrisches Feintastverfahren angewandt, um eine ausserordentlich kleine Durchbiegung einer Messmembran zu beliebig vergrösserter Anzeige zu bringen. Der Vorteil einer solchen Messmethode ist der, dass die Anordnung ausserordentlich einfach und robust wird, und dass die Messtelle so gut wie keine Rückwirkung auf die durchströmende Flüssigkeit hat, d. h. es tritt vor allem so gut wie kein Druckverlust an der Messstelle auf. Da die Grössenordnung der Membranbewegungen, die hier für die Messungen in Frage kommen, max. bei 1/lo mm liegt, sehr leicht aber auch in der Grenze von 1 /100 mm gehalten werden kann, so ergeben sich kaum Schwierigkeiten in Bezug auf Anbringung und Gestaltung einer Membran, die allen mechanischen und korrosiven Beanspruchungen gewachsen ist. Es macht wegen der Kleinheit der Bewegungen auch keine Schwierigkeiten, die Membranbewegung aus dem Flüssigkeitsraum hinaus über ein zweites elastisches G1 i d nach aussen zu übertragen, so dass das elektrische Tastsystem sich ausserhalb der Flüssigkeitsräume befindet.In the present invention, an electrical fine keying method is used used to allow an extremely small deflection of a measuring membrane to be arbitrary to bring enlarged display. The advantage of such a measurement method is that that the arrangement is extremely simple and robust, and that the measuring point has almost no effect on the liquid flowing through, d. H. it occurs above all, there is almost no pressure loss at the measuring point. Since the order of magnitude of the membrane movements that come into question here for the measurements, max. at 1 / lo mm, can be kept very easily but also within the limit of 1/100 mm, so there are hardly any difficulties in terms of attachment and design of a Membrane that can withstand all mechanical and corrosive stresses. It Because of the small size of the movements, the diaphragm movement does not cause any difficulties out of the liquid space via a second elastic G1 i d to the outside to be transmitted so that the electrical probe system is outside the fluid spaces is located.

Als elektrisches Tastsystem kommt vornehmlich ein neuartiges elektromagnetisches System in Frage, bei dem Çeldplatten (ein Halbleiter-Bauelement der 99W) oder Hall-Sonden verwandt werden in der Form, dass die zu messende kleine Wegveränderung eine Flussveränderung in einer Feldplatte oder relativ zu zwei Feldplatten hervorruft, wodurch in den Feldplatten Widerstandsänderungen entstehen, welche über eine Brückenschaltung zur Anzeige gebracht werden.The electrical touch probe is primarily a new type of electromagnetic one System in question, with the field plates (a semiconductor component of the 99W) or Hall probes are used in such a way that the small change in path to be measured is a change in flow causes in a field plate or relative to two field plates, whereby in the Field plate resistance changes arise, which via a bridge circuit to Display will be brought.

Da man bei dem genannten elektromagnetischen Tastsystem unschwer auch eine e Differenzen- bzw. Quotientenmethode anwenden kann, so lassen sich leicht die Grundfehler, die durch Temperatur- und Spannungs einflüsse entstehen, eliminieren.As you can easily do with the aforementioned electromagnetic probe system can use a difference or quotient method, so can easily Eliminate the basic errors caused by temperature and voltage influences.

Man wird im allgemeinen die statische Flüssigkeitskammer und den verengten Messkanal dicht beieinander kommunizierend anbringen, eo dass die Messmembran direkt in der Trennwand liegt an der Stelle, wo der Durchflusskanal seine grösste Enge aufweist, wo also die Durchflussgeschwindigkeit ihr Maximum hat, Dabei wird man durch einen Stössel die kleine Bewegung beispielsweise durch die statische Kammer hindurch und über ein weiteres elastisches Glied nach aussen übertragen, um sie dort auf den Feldplattenindikator zu bringen Die zweite elastische Durchführung muss natürlich so ausgeführt sein, dass die statischen Drucke bzw. der Druckunterschied zwischen der statischen Kammer und dem Aussenraum in diess Messung tunlichst nicht eingeht. Das erreicht man einmal dadurch, dass das elastische Hiltselement für den Wanddurchgang sehr kleinflächig gehalten ist. Noch gründlicher löst man dieses Teilproblem dadurch1 dass man über einen Winkelhebel durch die Wand geht, so dass in der Wand als elastisches Element mehr oder weniger eine Gelenkstelle liegt, die gegen die Drukdifferenz nun vollkommen unempfindllch ist.One will generally use the static fluid chamber and the narrowed one Attach the measuring channel so that it communicates close together, so that the measuring membrane is directly in the partition is at the point where the flow channel is most narrow has, so where the flow rate has its maximum, where one becomes by means of a ram, the small movement, for example through the static chamber through and transferred to the outside via another elastic member to it to bring there on the field plate indicator The second elastic leadthrough must of course be designed in such a way that the static pressures or the pressure difference at all possible not between the static chamber and the outside space in this measurement comes in. This is achieved once by the fact that the elastic support element for the Wall passage is kept very small. This sub-problem can be solved even more thoroughly by going through the wall using an angle lever, so that in the wall as an elastic element, there is more or less a joint that lies against the Pressure difference is now completely insensitive.

Eine andere Ausführungsvariante des Erfindungsgedankens würde so aussehen, dass der statische Flüssigkeitskanal und der dynamische Durchflusskanal so auseinander gegabelt werden, dass zwischen beiden ein Zwischsnraum entsteht, in dem der Nessindikator untergebracht sein kann, oder in den wenigstens ein Messhebel eingreifen kann1 der zul Messindikator führt. Es wUrden sich dann zwei elastische Membranen gegenüberstehen, eine an der statischen Kammer, die andere in der Wand des Druchflusskanals, so dass die Druckdifferenzen nach aussen voll kompensiert werden.Another variant of the inventive idea would look like this that the static fluid channel and the dynamic flow channel are so apart be forked so that there is a gap between the two in which the ness indicator can be accommodated, or in which at least one measuring lever can engage perm measurement indicator leads. Two elastic membranes would then face each other, one on the static chamber, the other in the wall of the flow channel, so that the pressure differences to the outside are fully compensated.

Der Erfindungsgedanke schliesst die Möglichkeit ein, eine Differentialmessung zwischen zwei Durchflusskanälen ebenfalls in der vorauf geschilderten Weise durchzuführen, und dadurch über den Indikator Steuerwerte zu erzielen, die wiederum zur Verhältnissteuerung der beiden Flüssigkeitsdurchströmungen dienen können.The idea of the invention includes the possibility of a differential measurement to be carried out between two flow channels in the manner described above, and thereby to achieve control values via the indicator, which in turn are used for ratio control the two liquid flows can serve.

Endlich ist es nach dem Erfindungsgedanken auch möglich die Druckmesskammern lit du Feldplattenindikator zu einer Einheit abseits der eigentlichen Durchströmkanäle zu vereinigen, und nunmehr diese Euckmesskammern lediglich hydraulisch mit den kritischen Messtellen au verbinden Die erfindungsgemässe Einrichtung ist ebenso gut wie für Flüssig keiten auch für Gase benutzbar.Finally, according to the idea of the invention, it is also possible to use the pressure measuring chambers lit du field plate indicator to a unit apart from the actual flow channels to unite, and now these Euckmesskammern only hydraulically with the critical Connect measuring points The device according to the invention is just as good as for Liquids can also be used for gases.

Fig. 1 zeigt eine Durchflussanordnung für beliebige Flüssigkeiten und Gase, bei der in des düsenartig verengten Kanal (1) aufgrund der erhöhten Geschwindigkeit ein Unterdruck auftritt, der mittels der Membran (4) als Differenz-Unterdruck zu der statischen Kammer (2) genossen wird. Die statische Kammer (2) ist durch relativ kleine Öffnungen bzw. Kanäle (3) mit dem Hauptflüssigk.itsdurchgang verbunden Die Membran (4) ist über einen Stössel mit dem Feinweg-Indikator (5) verbunden, wobei man sich den Indikator(5) räumlich fixiert, dh, fest verbunden mit dem Messrohr-System vorstellen muss.Fig. 1 shows a flow arrangement for any liquids and gases in which in the nozzle-like narrowed channel (1) due to the increased speed a negative pressure occurs, which by means of the membrane (4) increases as a differential negative pressure the static chamber (2) is enjoyed. The static chamber (2) is through relatively small openings or channels (3) with the main liquid passage connected The membrane (4) is connected to the fine travel indicator (5) via a plunger, whereby the indicator (5) is spatially fixed, ie firmly connected to the measuring tube system must imagine.

Fig. 2 zeigt eihe ähnliche Anordnung, bei der lediglich die Übertragung der Bewegung von der Messmembran auf den Indikator über ein Hebelsystem (7) geht, sodass der elatische Wanddurchgang (8) gleichzeitig die Gelenkstelle bildet. Es kann an die Stelle eines buchsenartigen (z. B. Gummi- ) Elementes (8) natürlich auch eine Membran treten, die in diesem Fall auf Drehbiegung beansprucht wird.Fig. 2 shows a similar arrangement in which only the transmission the movement from the measuring membrane to the indicator is via a lever system (7), so that the elastic wall passage (8) forms the joint at the same time. It can of course take the place of a bush-like (e.g. rubber) element (8) a membrane also occurs, which in this case is subjected to torsional bending.

Fig. 3 zeigt eine Anordnung mit abgezweigtem statischen Kanal (2), wo der Indikator (5) zwischen beiden Messmembranen (4) eingekoppelt ist. Der Verbindungsstössel verbindet die beiden Membranen starr und der Indikator (5) ist wiederum gehäusefest angeordnet.Fig. 3 shows an arrangement with a branched static channel (2), where the indicator (5) is coupled between the two measuring diaphragms (4). The connecting ram rigidly connects the two membranes and the indicator (5) is in turn fixed to the housing arranged.

Schliesslich zeigt zeigt 4 eine Anordnung mit zwei getrennten Messkanälen (9) und (10), die von verschiedenen Stoffen durchströmt sein können, deren Mengen bezw. Mischverhältnis fortlaufend angezeigt bzw. gesteuert werden soll.Finally, FIG. 4 shows an arrangement with two separate measuring channels (9) and (10), through which various substances can flow, their quantities respectively Mixing ratio should be continuously displayed or controlled.

Der Indikator (5) befindet sich wiederum zwischen den beiden Messmembranen (4) und zeigt einen Wert an, der dem Durchströmmengenverhältnis der beiden Substanzen entsprichtThe indicator (5) is in turn located between the two measuring membranes (4) and indicates a value corresponding to the flow rate ratio of the two substances is equivalent to

Claims

Claims 1) Flow meters for liquids, characterized in that that a membrane that is narrowed between a static fluid chamber and a Channel with increased flow rate is arranged, their due to the pressure difference Caused bending on an electrical or electromagnetic fine travel probe system transmits, the latter being the display bz *. Tax values there.

2) flow meter for liquids according to 1) characterized in that that the Feinweg-Tastsyetem consisting of a permanent magnetic circuit and field plate (s) resp. Hall probe is made so that the change in resistance of this probe (s) is used to display depending on the flow rate or to control any processes on the flow rate is used.

3) flow meter for liquids according to 1) and 2) characterized in that that the static liquid chamber and the measuring channel in direct communicating Connected.

4) flow meter for liquids according to 1) to 3) characterized in that that the indicator system, consisting of a permanent magnetic circuit and field plate, is designed in particular as a differential system with a bridge circuit.

5) flow meter for liquids according to 1) to 4) characterized in that that the wall passage of the measuring ram through a small elastic bellows is effected.

6) flow meter for liquids according to 1) to 4) characterized in that that the wall passage of the small measuring path is routed via a rebel system, its fulcrum in a membrane or a rotary thrust bushing made of an elastic Fabric lies.

7) Flow meter for liquids according to 1) and the following, thereby marked that the static liquid chamber is also used as a channel (lower Throughput speed) and forked in relation to the measuring channel in such a way is guided that a free space is formed between the two channels in which the Measuring ram (possibly also the measuring system) is arranged, whereby the measuring ram with each of the two liquid chambers via a pressure-sensitive membrane in Connection.

8) flow meter for liquids according to 1) to 7) characterized in that that the differential pressure measurement in particular according to 6) between any channels, that carry the same or different fluids, eo that the relation between the two currents is displayed or used for control any processes), in particular to control the liquid quantity ratio itself, is used.

9) flow-through lake for liquids according to 1) to 8) characterized that the pressure measuring chamber (s) is / are arranged away from the main liquid lines is (are) under direct union with the electric or wlektromagnetischen Sensing system, which is (are) hydraulically connected to the main lines.