DE1548949B2 - Vorrichtung zur Durchflußmessung in offenen Kanälen, Gerinnen oder Abwasserrohren - Google Patents

Description

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, Geschwindigkeit der durchströmenden Flüssigkeit dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (5) auch noch Meßwerte für die Höhe des Spiegels zu in einer senkrecht zu den horizontal verlaufen- gewinnen. Diese Meßverfahren und Meßvorrichtunden Feldlinien stehenden Mittelebene des ma- 30 gen sind sehr aufwendig, weil die einwandfreie Ergnetischen Feldes beweglich gehaltert ist. fassung der beiden voneinander getrennt zu messen-

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, den Spannungswerte und ihre Zusammenfassung zu dadurch gekennzeichnet, daß als Halterung für einem Maß für die durchfließende Menge umfangden Schwimmer (5) seitlich an der Rohr- oder reiche elektrische Schalteinrichtungen bedingt.
Kanalwand schwenkbar gelagerte Arme oder 35 Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe Seile vorgesehen sind. zugrunde, die vorgeschlagenen Vorrichtungen zur

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, Bestimmung der Durchflußmenge zu vereinfachen, dadurch gekennzeichnet, daß die schwenkbaren Die Erfindung besteht darin, daß in an sich bekann-Arme oder Seile auf beiden Seiten der Kanal- ter Weise auf Grund der Messung der durch die oder Rohrwandung angebracht sind. 40 Bewegung der Flüssigkeit in einem senkrecht zur

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, Strömungsrichtung stehenden elektromagnetischen dadurch gekennzeichnet, daß die schwenkbaren Wechselfeld induzierten Spannung mit Hilfe von Arme teleskopartig ausgebildet sind. zwei in einer Meßebene gegenüberliegenden Elek-

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, troden od. dgl. ein Maß für die Strömungsgeschwindadurch gekennzeichnet, daß als Halterung für 45 digkeit ermittelt wird und daß eine der Elektroden den Schwimmer (5) eine Führung (7) vorgesehen unmittelbar unterhalb der freien Oberfläche der ist, die eine senkrechte Aufundabbewegung des strömenden Flüssigkeit angeordnet und mit dieser Schwimmers erlaubt. auf und ab bewegbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch ge- Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, den kennzeichnet, daß die Führung aus einer über 50 Abstand der Elektroden, der proportional der an einen Haltearm (8) od. dgl. mit der Kanal- oder den Elektroden abzugreifenden Meßspannung ist, Rohrwand fest verbundenen Führungshülse (7) in Abhängigkeit von der Höhe des Spiegels der strö- und einer in dieser Hülse verschiebbar gelagerten menden Flüssigkeit zu verändern, so daß gemäß der Führungsstange (6) besteht. bekannten Formel

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der 55

Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß E/ ~ £? · / · ν,
zur Erzeugung des elektromagnetischen Feldes

zwei einander gegenüberliegende, an den Kanal- in der U die Meßspannung, H die Feldstärke, Z der

oder Rohrwandungen angeordnete Spulenkörper Abstand der Elektroden voneinander und ν die Ge-

(11, 12) mit horizontal liegender Mittelachse (13) 60 schwindigkeit der strömenden Flüssigkeit ist, an den

vorgesehen sind. Elektroden unmittelbar das Produkt aus Geschwindigkeit und Spiegelhöhe der strömenden Flüssigkeit

gemessen werden kann. Um den Erfindungsgedanken

zu verwirklichen, ist es nötig, das Magnetfeld senk-

65 recht zu der Verbindungsgeraden der Elektroden zu

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung stellen, was jedoch ohne weiteres durchführbar ist.

zur Bestimmung der Durchflußmenge von Flüssig- Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung

keiten in offenen Kanälen, Gerinnen oder Abwasser- ergibt sich dann, wenn die beweglich unmittelbar

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unterhalb der freien Oberfläche der strömenden auf den Betrachter zu oder von ihm weg gerichtet

Flüssigkeit angeordnete Elektrode in einem von der sein.

strömenden Flüssigkeit getragenen Schwimmer an- Da die Elektroden 3 und 4 über die elektrischen geordnet ist. Zweckmäßig wird dabei dieser Schwim- Leitungen 15 und 16 mit dem Spannungsmeßgerät mer in der senkrecht zu den Feldlinien stehenden 5 17 verbunden sind, kann an der Skala 18 eine an Mittelebene des magnetischen Feldes beweglich ge- den Elektroden 3 und 4 induzierte Spannung abgehalten. Dabei kann vorgesehen sein, daß als Halte- lesen werden, wenn durch die Magnete 11 und 12 rung für den Schwimmer seitlich an der Rohr- oder ein elektromagnetisches Feld erzeugt ist und die Kanalwand schwenkbar gelagerte Arme oder Seile Flüssigkeit 1 durch ihre Strömung diese Feldlinien vorgesehen sind. Es kann aber auch vorgesehen sein, io schneidet. Diese Spannung ist nach der Formel
daß schwenkbare Arme oder Seile auf beiden Seiten U ~H ■ I ■ ν
der Kanal- oder Rohrwandung angebracht sind.

Diese Ausführungsform ist mit dem geringsten Auf- proportional der Feldstärke H, der Strömungswand verbunden und daher besonders vorteilhaft. geschwindigkeit ν der Flüssigkeit und dem Abstand I

Allerdings ist es auf diese Weise nicht möglich, 15 zwischen den Elektroden 3 und 4. Da dieser Abden Schwimmer exakt auf einer senkrecht stehenden stand abhängig ist von der Höhe des Spiegels der Geraden beweglich zu halten. Um das zu erreichen, im Kanal 2 strömenden Flüssigkeit 1, weil die Elekkann vorgesehen sein, daß teleskopartig zur Ver- trode 4 durch den Schwimmer 5 stets abhängig von größerung ihrer Länge ausgebildete Arme vor- der Spiegelhqhe mitbewegt wird, ist die am Meßgesehen sind, die beim Absinken oder Ansteigen des 20 gerät 17 angezeigte Spannung direkt proportional Flüssigkeitsspiegels den größeren oder geringeren dem Produkt aus Strömungsgeschwindigkeit der Abstand des Schwimmers von ihren Anlenkpunkten Flüssigkeit und Spiegelhöhe, d. h. bei konstanter an der Wand ausgleichen können. Es ist aber auch Feldstärke/? und vorgegebenem Meßquerschnitt im in einfacher Weise möglich, an Stelle der schwenk- Kanal 2 auch direkt proportional der durchströmenbaren Arme eine Führung vorzusehen, die eine senk- 25 den Menge der Flüssigkeit 1. Die Skala 18 kann rechte Aufundabbewegung des Schwimmers erlaubt. daher auf die Werte der durchströmenden Flüssig-Diese Führung kann aus einer in einer an den Kanal- keit geeicht werden, so daß an der Skala 18 direkt oder Rohrwänden befestigten Halterung eingesetzten die durchströmende Menge abgelesen werden kann. Hülse und einer in dieser Hülse bewegbaren Füh- Es ist auch möglich, an das Meßgerät 17 Verstärkerrungsstange bestehen. Diese Ausführungsform er- 30 geräte und elektrische Geber zur Fernübertragung laubt ohne großen Aufwand stets eine exakte Füh- der Meßwerte in eine Meßwarte vorzusehen,
rung des Schwimmers. Durch die Erfindung ist eine äußerst einfache

Eine besonders einfache Ausführungsform der Vorrichtung zur magnetischen Durchflußmessung in

Erfindung ergibt sich dann darüber hinaus, wenn offenen Kanälen, Gerinnen oder teilweise gefüllten

zur Erzeugung des elektromagnetischen Feldes vor- 35 Abwasserrohren geschaffen. Selbstverständlich kann

zugsweise zwei einander gegenüberliegende, an den an Stelle des Haltearms 8 mit der Führung 7 und

Kanal- oder Rohrwandungen angeordnete Spulen- an Stelle der Führungsstange 6 auch eine andere

körper mit horizontal liegender Mittelachse vor- Führungseinrichtung vorgesehen sein, welche eine

gesehen sind. Führung des Schwimmers 5 in Richtung der Achse

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der 40 10 erlaubt. Beispielsweise ist es denkbar, daß an

Erfindung schematisch dargestellt und in der nach- der Wand 9 des Kanals 2 zwei schwenkbare Arme

folgenden Beschreibung erläutert. befestigt sind, die an ihrem anderen Ende mit dem

Der in der Zeichnung dargestellte, mit Flüssig- Schwimmer 5 in Verbindung stehen. Da bei einer keit 1 gefüllte Kanal 2 ist auf seiner inneren Boden- solchen Anordnung jedoch keine exakte Führung fläche mit einer Elektrode 3 versehen. Senkrecht 45 des Schwimmers 5 auf der Achse 10 erreicht werden oberhalb der Elektrode 3 ist eine zweite Elektrode 4 kann, könnte auch vorgesehen sein, schwenkbare angeordnet, die in einem Schwimmerkörper 5 be- Arme jeweils an den gegenüberliegenden Seitenfestigt ist. Der Schwimmerkörper 5 mit der Elek- wandungen des Kanals 2 anzuordnen, die teleskoptrode 4 ist durch eine Führungsstange 6 in einer artig ausgebildet sind, so daß sie bei einer Schwenk-Führung 7 beweglich angeordnet, die über einen 50 bewegung eine gewisse Veränderung ihrer Länge Arm 8 mit der Seitenwand 9 des Kanals 2 fest ver- zulassen und somit eine exakte Führung des bunden ist. Der Schwimmer 5 mit der Elektrode 4 Schwimmers 5 auf der Achse 10 ermöglichen. Für kann so Bewegungen in Richtung der durch die praktische Zwecke kommt es nicht in allen Fällen Führungsstange 6 vorgegebenen Achse 10 ausführen, darauf an, daß eine solche exakte Führung auf der die gleichzeitig die Verbindungsgerade zwischen den 55 Achse 10 erreicht wird. Vielmehr kann es genügen, Elektroden 3 und 4 darstellt. wenn der Schwimmer 5 mit der Elektrode 4 nur in

Außerhalb des Kanals 2 sind die Magnetspulen etwa senkrecht oberhalb der Elektrode 3 geführt 11 und 12 einander gegenüberliegend angeordnet, wird. Es kann daher für die Praxis ausreichend sein, deren Mittelachsen 13 zusammenfallen und sich im den Schwimmer nur durch zwei an den Kanal-Punkt 14 mit der Achse 10 schneiden. Das durch 60 wänden befestigte Seile od. dgl. zu halten. Diese die Magnete 11 und 12 erzeugte elektromagnetische Ausführungsform ist gegenüber anderen bestechend Feld ruft demnach Feldlinien hervor, die parallel einfach. Wesentlich ist in allen Fällen der Lagerung zu der Achse 13 und senkrecht zu der Strömungs- des Schwimmers jedoch, daß die Elektrode 4 ihren richtung der Flüssigkeit 1 im Kanal 2 sowie senk- Abstand Z zur Elektrode 3 in Abhängigkeit von der recht zu der Achse 10 verlaufen. Die Strömungs- 65 Höhe des Spiegels der Flüssigkeit 1 im Kanal 2 richtung der Flüssigkeit 1 im Kanal 2 kann dabei ändert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 rohren od. dgl., die nach dem Prinzip des magne-Patentansprüche: tischen Durchflußmessers aufgebaut ist. Magnetische Durchflußmesser, bei denen die strö-

1. Vorrichtung zur Bestimmung der Durch- mende Menge der Flüssigkeit auf Grund der Mesflußmenge von Flüssigkeiten in offenen Kanälen, 5 sung der durch die Bewegung der Flüssigkeit in Gerinnen, Abwasserrohren od. dgl., die nach einem senkrecht zur Strömungsrichtung stehenden dem Prinzip des magnetischen Durchflußmessers elektromagnetischen Wechselfeld induzierten Spanaufgebaut ist, dadurch gekennzeichnet, nung mit Hilfe von zwei in einer Meßebene gegendaß in an sich bekannter Weise auf Grund der überliegenden Elektroden festgestellt wird, sind be-Messung der durch die Bewegung der Flüssig- 10 kannt. Es wurde auch schon vorgeschlagen, die Gekeit in einem senkrecht zur Strömungsrichtung schwindigkeit einer strömenden Flüssigkeit in einem stehenden elektromagnetischen Wechselfeld indu- offenen Kanal oder in teilgefüllten Abwasserrohren zierten Spannung mit Hilfe von zwei in einer nach dem Prinzip des magnetischen Durchfluß-Meßebene gegenüberliegenden Elektroden (3, 4) messers zu messen. Solche Meßmethoden sind jedoch ein Maß für die Strömungsgeschwindigkeit er- 15 mit Schwierigkeiten verbunden, weil die an den mittelt wird und daß eine der Elektroden (4) Elektroden meßbare Spannung lediglich ein Maß unmittelbar unterhalb der freien Oberfläche der für die Geschwindigkeit gibt, während die Menge strömenden Flüssigkeit und mit dieser auf oder der strömenden Flüssigkeit jedoch auch noch von ab bewegbar angeordnet ist. der Höhe des Spiegels der Flüssigkeit im Kanal oder

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- 20 im Rohr abhängt. Um diese Schwierigkeiten zu um-• kennzeichnet, daß die mit dem Flüssigkeits- gehen, wurde angeregt (deutsches Patent 1 291 523

spiegel bewegbare Elektrode (4) in einem und deutsche Patentanmeldung P 14 98 323.4-52),

Schwimmer (5) angeordnet ist, der senkrecht die Höhe des Spiegels der strömenden Flüssigkeit

oberhalb der anderen Elektrode (3) od. dgl. in mit einem gesonderten Niveaumeßgerät zu bestim-

einer Führung (7) auf und ab bewegbar ange- 25 men oder durch die Aufteilung der Elektroden in

ordnet ist. einzelne Abschnitte außer dem Meßwert für die