DE1573121A1

DE1573121A1 - Differential pressure transmitter for flow meter

Info

Publication number: DE1573121A1
Application number: DE19661573121
Authority: DE
Inventors: Johannes Barz
Original assignee: JUNKALOR DESSAU
Current assignee: JUNKALOR DESSAU
Priority date: 1966-11-15
Filing date: 1966-11-15
Publication date: 1970-09-10

Description

Wirkdruckgeber für Durchflußmezser Die Erfindung betrifft einen Wirkdruckgeber für Durchflußmesser, der die bei Richtungsänderung einer Strömung auftretenden Zentrifugalkräfte als Meßgröße für die auf die Zeiteinheit bezogene Durchflußmenge bei Flüssigkeiten, Gasen und Dämpfen benutzt, wobei die Durchflußrichtung beliebig sein kann, Bekannt sind als Wirkdruckgeber für die Durchflußiessung Düsen, Blenden und Venturidüsen. Bekannt ist auch die Tatsachen daß sich das Strömungsbild des Mediums in einem gekrilmiten Rohr entsprechend dem Drallsatz formt und durch Zentrifugalkräfte mit bedingte statische Druckunterschiede zwischen den Drücken an der inneren und äußeren Krümmerbahn in Rohrleitungen zur mengenmessung benutzt werden. Die bewährten Wirkdruckgeber DUset Blende und Venturidüse bedingen einen relativ großen bleibenden Druckverlust ii Rohrsystem, wenn an die Meßgenauigkeit große Anforderungen gestellt werden und verlangen eine hohe Präzision bei der Ausführung der Bohrungen. Bei kleinen Durchflußgeschwindigkeiten sind nur geringe WirkdrUcke erreichbar. Differential pressure transmitter for flow meters The invention relates to a differential pressure transmitter for flow meters, which measure the centrifugal forces that occur when a flow changes direction as a measured variable for the flow rate for liquids related to the time unit, Gases and vapors used, where the flow direction can be any, known are used as differential pressure transducers for flow-through nozzles, orifices and venturi nozzles. The facts are also known that the flow pattern of the medium is in a krilmiten Tube is shaped according to the principle of swirl and by centrifugal forces with conditional static Differences in pressure between the pressures on the inner and outer manifold tracks in Pipelines can be used for volume measurement. The proven differential pressure transducer DUset Orifice and venturi cause a relatively large permanent pressure loss ii Pipe system when great demands are made and demand on the measurement accuracy high precision in the execution of the holes. At low flow rates only low effective pressures can be achieved.

Dies minder die Meßgenauigkeit. Die Durchflußrichtung darf sich nieht ändern.This reduces the measurement accuracy. The direction of flow must not change change.

Die Benutzung der Zentrifugal kräfte in Krümmern als Meßgröße filr den Durchfluß zeichnet sich für die betriebliche Praxis vor allen dadurch aus> daß ein Staugerät entfällt und der bleibende Druckverlust sul Minimum wird. Dabei muß der Nachteil in Kauf genommen werden, daß bei kleinen Strömungsgeschwindigkeiten relativ kleine Wirkdrücke entstehen.The use of the centrifugal forces in elbows as a measured variable filr For operational practice, the flow is characterized above all by this> that a storage device is omitted and the permanent pressure loss is sul minimum. Included the disadvantage must be accepted that at low flow velocities relatively small effective pressures arise.

Bezeichnet man mir R den mittleren Radius eines 360°-Rohrkrümmers und mit 2 r den lichten Rohrdurchmesser, so ist im wesentlichen di. Durchflußmenge bei konstanter Strömungsgeschwindigkeit der Wurzel aus den Verhältnis R/r proportional.If R is the mean radius of a 360 ° pipe bend and with 2 r the clear pipe diameter, then essentially di. Flow rate at constant flow velocity the root of the ratio R / r is proportional.

Der Differenzdruck und damit die Meßgenauigkeit werden groß, wenn r groß in Vergleich R gemacht wird.The differential pressure and thus the measurement accuracy are great if r is made large in comparison to R.

Bei der Verwendung von Rohren sind diesem Bestreben praktisch Grenzen gesetzt weil sich weite Rohre nicht beliebig eng biegen lassen ohne unrund zu werden.When using pipes, there are practical limits to this endeavor because wide tubes cannot be bent as tightly as desired without becoming out of round.

Die Erfindung bezweckt, die Vorteile der Wahl der Zentrifugalkraft als Wirkdruck zu nutzen, ohne die BeschrMnkung des Maßverhältnisses R/r auf einen großen dert in Kauf zu nehmen.The invention aims to take advantage of the choice of centrifugal force to be used as a differential pressure without restricting the dimensional ratio R / r to one great dangers to be accepted.

Dadurch wird bei kleinen bleibenden Druckverlust ein großer Wirkdruck möglich und das Gerät wird zusätzlich für wechselnde Strdmungsrichtung geeignet. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Radienverhältnis R/r prinzipiell dor-theoretisch möglichen Grenze 1 zu nähern, was bei der bisher bekannten Methode der Verwendung von Rchjrkrümmern grundsätzlich ausseschlossen ist.This results in a large differential pressure with a small permanent pressure loss possible and the device is also suitable for alternating currents. The invention is based on the object of determining the radius ratio R / r theoretically in principle possible limit 1 to approach what with the previously known method of use is generally excluded from exhaust manifolds.

Gleichzeitig wird erreicht daß bei Umkehrung der Strömungsrichtung die Messung ohne jede Umschaltung mit der gleichen Genauigkeit wie bei der ursprünglichen Richtung erfolgt, Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in einem, durch einen Deckel verschließbaren Zylinder Hohlkörper mit tangential angeordneten Eintrittsstutzen und Austrittsstutzen für das strömende Medium ein provilierter Ensatzkörper zentrisch so eingepaßt ist daß in dem Hohlkörper ein schrauben förmiger Strömungskanal entsteht. Der Einsatzkörper weist in der axialen Richtung eine konzentrische Wirkdruckentnahmebohrung mit radialer Verbindungsbohrung zu Strömungskanal auf. Vorzugsweise in der Mitte des Strömungskanales ist in der Hohlkörperwand radial ein Druckentnahmestutzen iUr den Plusdruolc und an äußeren Ende der Wirkdruckentnahmebohrung des Einsatzkörpers ein Druckentnahmestutzen für den Minusdruck angeordnet, Der Strömungskanal wird dadurch gebildet, daß in einem zylindrischen Hohlkörper ein schraubenförmiger Einsatzkörper angeordnet wird in dessen Gewinderille das Medium tangential eingeführt und nach etwa einer vollen Umdrehung wieder tangential abgeleitet wird. Der Ubergang vom üblichen kreisrunden Rohrquerschnitt auf das Rillenprofil erfolgt in den Stutzen an Zylinder, die entsprechend dem gewählten Rillenprofil vorzugsweise rechteckig oder trapezförmig, gestaltet werden.At the same time it is achieved that when the direction of flow is reversed the measurement without any switching with the same accuracy as the original Direction takes place, This is achieved according to the invention in that in one, through a cover closable cylinder hollow body with tangentially arranged inlet nozzle and outlet nozzle for the flowing medium a proviled attachment body centrally is fitted so that a helical flow channel is created in the hollow body. The insert body has a concentric differential pressure extraction hole in the axial direction with a radial connection bore to the flow channel. Preferably in the middle of the flow channel is a radial pressure tapping port iUr in the hollow body wall the plus pressure and at the outer end of the differential pressure tapping hole of the insert body a pressure tap for the negative pressure is arranged, The flow channel is formed in that a helical one in a cylindrical hollow body Arranged insert body, the medium is introduced tangentially into its thread groove and is derived tangentially again after about one full revolution. The transition from the usual circular pipe cross-section to the grooved profile takes place in the socket on cylinders, which are preferably rectangular according to the selected groove profile or trapezoidal.

Die Wirkdruckentnahme erfolgt für den höheren statischen Druck as Nußeren Nohlkörpermantel, fur den niedrigeren statischen Druck au Mantel der Kinestzkörpers, Die Entnahmebohrungen liegen radial und in der Mitte des schraubenförmigen Weges. Aus Symmetriegränden wird hierdurch das Gerät i'Ur beide Strömungsrichtungen geeignet.The differential pressure is taken for the higher static pressure as Outer body shell, for the lower static pressure on the shell of the kinesthetic body, The extraction holes are radial and in the middle of the helical path. For reasons of symmetry, this makes the device suitable for both directions of flow.

Der Erfindungsgegenstand liefert im Gegensatz zu den bekannten Düsen, Blenden und Venturdüsen auch bei kleinen Geschwindigkeiten einen relativ großen Wirkdruck. Sein bleibender Druckverlust ist kleiner. Während die genannten Staugeräte nur flir eine bestimmte Durchfluürichtung brauchbar sind, ist die Durchflußrichtung bein vorgeschlagenen Gerät beliebig. Im Gegensatz zu den bekannten Geräten ist vor und hinter dem Gerät praktisch keine Beruhigunge strecke mehr erforderlich. Da die beiden Wirkdruckentnahmebohrungen einander genau gegenüber liegen, wirken sieh plötzlieh statische Druckstöße nicht auf das Meßergebnis aus.In contrast to the known nozzles, the subject matter of the invention provides Orifices and ventur nozzles have a relatively large one even at low speeds Differential pressure. Its permanent pressure loss is smaller. While the aforementioned storage devices are only useful for a certain direction of flow is the direction of flow bein proposed device any. In contrast to the known devices is before and practically no calming stretch is required behind the device. Since the Both differential pressure tapping holes are exactly opposite each other, look suddenly static pressure surges do not affect the measurement result.

Die Zeichnung zeigt ein Beispiel fUr die vorgeschlagene Lösung.The drawing shows an example of the proposed solution.

Im zylindrischen Hohlkörper 1 befindet sich der Einzatzkörper 2 mit dem darauf angeordneten Gewindeprofil, Das Medium strömt aus dem Eintrittsatutzen 3 durch den schraubenförmigen Strömungskanal 4 und verläßt das Gerät durch den Austrittsstutzen 5, wobei es schraubenförmig um 360° abgelenkt wird.In the cylindrical hollow body 1 is the single body 2 with the thread profile arranged on it, the medium flows out of the inlet nozzle 3 through the helical flow channel 4 and leaves the device through the outlet nozzle 5, deflecting it helically through 360 °.

Der statische Druck an Druckentnahmentutzen 6 der äußeren Rohlkörperwand ist größer alr der an Druckentnahmestutzen 7 des Einsatzkörpers. Der Differenzdruck wird den bekannten Wirkdruckmessern oder Wirkdruckregistriereinrichtungen zugeführt. Der Deckel 8 verschließt den Hohlkörper und sichert die Lage des Schraubenförmigen Einsatzkörpers gegenüber den Hohlkörper. Seine Befestigung erfolgt nach bekannten maschinenbaulichen Regeln, die hier nicht erläutert werden. Zum Entschlammen können im Bedarfsfall an den Stellen 9 Ausblaseventile vorgesehen werden,The static pressure at pressure extraction port 6 on the outer wall of the blank is greater than that of the pressure tap 7 of the insert body. The differential pressure is fed to the known differential pressure meters or differential pressure registration devices. The cover 8 closes the hollow body and secures the position of the screw-shaped Insert body opposite the hollow body. Its attachment takes place according to known mechanical engineering rules that are not explained here. To be able to desludge If necessary, 9 blow-off valves are provided at the points,

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Differential pressure transducer for flow meters for differential pressure extraction with liquids, gases and vapors characterized by QB into a cylindrical hollow body (1) that can be closed by a cover (8) with tangentially arranged inlet nozzle (3) and outlet nozzle (5) for the flowing medium a profiled insert body (2) is fitted centrally so that a helical flow channel (4) is created in the hollow body; the insert body in the axial direction a concentric differential pressure tapping bore with a radial connecting bore to the flow channel and preferably in the middle of the flow channel (4) in the hollow body wall a radial pressure tapping connection (6) for the positive pressure and at the outer end of the differential pressure tapping hole in the insert body a pressure tapping support (7) the negative pressure are attached.

2. Differential pressure transducer according to claim 1, characterized in that on the insert body (2) preferably rectangular or trapezoidal profile helically is appropriate.

L e r s e i t e