DE1648067C - Reaktions Differentialdruckstromungs messer - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Reaktlons- Ausgleichseinrichtung in Antwort auf die Verschie-Differontialdruckströmungsmesser mit einem zylln- bung der Glocke unter dem MedlutnarucK erzeugt

drlschen, als Austrittsrohr für das zu messende wird. ,

Medium dienenden Gehäuse und einem zu diesem Die Erfindung wird, im folgenden an Hand schekoaxialen Einlaßrohr für das Medium, wobei in vor- δ matlscher Zeichnungen an zwei Ausfuhrungsbeispiebestimmtem Abstand über dem Austrittsende des Ein· len näher erläutert. Es zeigt

laßrohrs und konzentrisch hierzu sowie zum Gehöuse Fig. 1 den Grundaufbau einer ersten Ausfüh-

ein zum Eintrittsrohr konkaves Stauelement ange- rungsform eines Durchflußmessers nach der Erfln-

ordnet ist, an das eine seine Verschiebung infolge dung und

Strömungsmitteldruck messende Gegendruckeinrich- xq Fig.2 den Grundaufbau einer weiteren Ausfüh-

tung angeschlossen ist. rungsform eines Durchflußmessers nach der Er-

Es ist ein Strömungsmesser dieser Bauart bekannt. findung, Bei diesem strömt das Medium durch die Öffnungen An Hand der Fig. 1 wird nun zunächst der

des Stauelements seitlich in Richtung des Auslaß- Grundaufbau der ersten Ausführungsform eines Re-

rohrs ab. Diese Anordnung wird in starker Welse 15 aktloris-Diflerentialdruckdurchflußmessers der Ver-

durch die Reynolds-Zahl des zu messenden Mediums Schiebung ausgleichenden Bauart beschrieben. Die-

nachträglich beeinflußt. Das strömende Medium ser Durchflußmesser besitzt ein Strömungsmittelein-

empfängt einen starken Strömungswiderstand, der zu laßrohr oder eine StrömungsmitteleinlaßdUse 2, die

einem starken Druckabfall im Strömungsmittel führt. an einem Einlaß 1 an eine Strömungsmittelleitung

Es ist daher keine genaue Messung der Strömungs- ao angeschlossen ist, und ein Strömungseinlaßrohr oder

rate möglich; insbesondere in dem Fall, in dem das Äußeres Gehäuse 8, das an einem Auslaß 9 an die

zu messende Medium eine Mischung aus flüssigen Leitung angeschlossen ist. Die Düse 2 erstreckt sich

und festen Bestandteilen ist, läßt sich ein derartiger in das äußere Gehäuse 8; beide haben im wesent-

Strömungsmesser kaum anwenden. liehen gerade, aufrecht stehende Abschnitte, die kon-

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Strömungs- »5 zentrisch zueinander liegen. Ein durch die Düse 2 in

messer der eingangs beschriebenen Gattung zu schaf- den Durchflußmesser eingeleitetes Strömungsmittel

fen, bei dem der Strom des Strömungsmittels glatt wird in seiner Strömungsrichtung um 180°'umgelenkt

ist und die Messung der Strömungsrate durch die und verläßt den Durchflußmesser durch das äußere

Viskosität des zu messenden Strömungsmittels oder Gehäuse 8 und den Auslaß 9.

Mediums nicht nachträglich beeinflußt wird. 30 In dem Gehäuse 8 befindet sich ein glockenförmi-

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, ges Druckaufnahmeelement 3; dieses fluchtet mit der

daß sich das Einlaßrohr im wesentlichen konzen- Düse 2 und liegt konzentrisch dazu, wobei der Hohl-

trisch in das Gehäuse erstreckt und zwischen einer abschnitt des Elements 3 dem oberen Ende der

Außenfläche wenigstens eines Teils des Einlaßrohrs Düse 2 unter Einhaltung eines vorbestimmten Ab-

und einer Innenfläche wenigstens eines Teils des 35 stands gegenüberliegt. Eine Ausgleichsfeder 4 ist

Gehäuses einen Ringkanal bildet und daß das Stau- einerseits an dem glockenförmigen Druckaufnahme -

element eine das Medium um 180 in den Kanal elements und andererseits an einem Abschnitt des

umlenkende Glocke ist. äußeren Gehäuses 8 verankert, um das glockenför-

Auf diese Weise kann der dynamische Druck des mige Druckaufnahmeelement 3 federnd nachgiebig Strömungsmittels in sehr wirkungsvoller Weise von 40 und ausgleichend gegen die Kraft zu stützen, die dem Stauelement aufgenommen werden, wobei die durch das gegen das glockenförmige Element 3 sto-Mess-'πζ der Strömunesratf .W.rch die Viskosität des ßende Strömungsmittel ausgeübt wird,
zu messenden Mromungsmittels nicht nachträglich Bei dieser Ausführungsform der Fig. 1 ist zwibeeinflußt wird. Die Strömungsrate kann daher sehr sehen dem glockenförmigen Druckaufnahmeelement 3 genau im wesentlichen ohne Beeinträchtigung durch 45 und einem Eisenkern 6 eines Differentialumformers 7 die Reynolds-Zahl gemessen werden, d. h. es ist eine Verbindungsstange 5 eingeschaltet, so daß die selbst dann ohne Kompensation für die Strömungs- Verschiebung des glockenförmigen Druckaufnahmerate eine genaue Messung der Strömungsrate mög- elements 3 bei Erreichen des Ausgleichs zwischen Hch, wenn das zu messende Strömungsmittel eine dem Reaktionsdruck des Strömungsmittels auf das relativ kleine Reynolds-Zahl hat. 50 glockenförmige Druckaufnahmeelement 3 und der

Vorteilhaft weist die Gegendruckeinrichtung eine Federkraft der Feder 4 die entsprechende Verschie-Ausgleichsfeder auf, die in an sich bekannter Weise bung des Eisenkerns 6 des Differentialumformers 7 an ihrem einen Ende an der Glocke und an ihrem bewirken kann. Unter Zwischenschaltung einer pichanderen Ende an einem Teil des Gehäuses abgestützt tungshülse 10 ist um den Eisenkern 6 eine Primärist, wobei die Glocke über einen Verbindungsstab 55 oder Sekundärwicklung des Differentialumformers 7 an einen Eisenkern eines Transformators angeschlos- gewickelt, so daß die Verschiebung des Eisenkerns 6 sen ist, dessen Ausgangssignal von der Verschiebung gegenüber den Umformerwicklungen als ein elektrider Glocke abhängig ist. sches Ausgangssignal erhalten werden kann, das

Gemäß einet! anderen Weiterbildung der Erfindung dann zu einem geeigneten Instrument für die sichtkann die Gegendruckeinrichtung in an sich bekann- 60 bare Anzeige der Strömungsmenge des durch den ter Weise einen an dem einen Ende an die Glocke Durchflußmesser strömenden Mittels geleitet werden angeschlossenen Stab aufweisen, der sich aus dem kann.

Gehäuse nach außen erstreckt und an seinem an- In der F i g. 2 ist der Grundaufbau einer weiteren

deren Ende an eine Ausgleichseinrichtung ange- Ausführungsform eines Reaktions-Differentialdruck-

schlossen ist und der an einer Stelle in seinem Mit- 65 durchflußmessers der Kraft ausgleichenden Bauart

telabschnitt derart nachgiebig gestützt ist, daß er um gezeigt. In dieser Figur sind zur Bezeichnung glei-

diese Stelle schwenkbar ist, wodurch ein der Aus- eher Teile die gleichen Bezugszeichen wie in der

cleichskraft entsprechendes Ausgangssignal von der F i g. 1 verwendet worden. Dieser Durchflußmesser

nach Fig. 2 besitzt ein Im wesentlichen gerades Strömungsmlttelelnlaßrohr oder e'ne StrömungsmitteleinlaßdUse 2, die an einem Einlaß 1 an eine Strömungsleitung angeschlossen ist und ein Auslaßrohr oder tlußeres Gehäuse 8, das an einen Auslaß 9 an die Strömungsleitung angeschlossen ist. Die Düse 2 erstreckt sich in das äußere GehUuse 8, und zwar konzentrisch zu einem im wesentlichen geraden horizontalen Abschnitt des äußeren Gehäuses 8; von dem horizontalen Abschnitt des äußeren Gehäuses 8 erstreckt sich ein aufrecht stehender Teil nach oben, der eine durch eine Dichtmembran 12 aus federnd nachgiebigem Material abdichtend verschlossene obere öffnung besitzt. Wie auch in der Fig. 1, wird auch hier ein durch die Düse 2 in das äußere Gehouse 8 des Durchflußmessers eingeführtes Strömungsmedium um 180° in seiner Strömungsrichtung umgelenkt und verläßt den Durchflußmesser durch den Auslaß 9. Konzentrisch zur DUse 2 und zum geraden Horizontalabschnitt des äußeren Gehäuses 8 ao ist innerhalb dieses Gehäuses ein glockenförmiges Druckaufnahmeelement 3 angeordnet, dessen Hohlabschnitt in vorbestimmtem Abstand dem Ende der Düse 2 gegenüberliegt.

Bei dieser Ausführungsform der F i g. 2 wird das as glockenförmige Druckaufnahmeeiement 3 nicht durch eine Feder od. dgl. gestützt, sondern durch einen Haltestab 13, der mit seinem einen Ende durch eine Anschlußeinrichtung 15 mit dem glockenförmigen Druckaufnahmeelement 3 verbunden ist und sich nach oben durch die nachgiebige Dichtmembran 12 zur Außenseite des äußeren Gehäuses 8 erstreckt. Der Haltestab 13 ist um einen Punkt 16 schwenkbar, an dem er die nachgiebige Dichtmembran 12 durchstößt und ist an seinem anderen Ende durch eine Anschlußeinrichtung 18 mit einer Kraftausgleichseinrichtung 14 verbunden. Die Kraftausgleichseinrichtung 14 kann elektrisch oder durch den Strömiingsdruck betrieben werden, wie es in einem bekannten Differentia'druckübertrager der Fall ist. Die Kraftausgleichseinrichtung 14 arbeitet in der Weise, daß der ReaktioAsdruck, welcher durch das Anströmen des Meüu;i'ü!> gegen das glockenförmige Drackauf nahmeelement 3 auf letzteres wirkt und durch die Haltestange 13 auf die Kraftausgleichseinrichtung 14 übertragen wird, in letzterer ermittelt und in dieser eine den Reaktionsdruck ausgleichende Kraft erzeugt wird, so daß von dieser Einrichtung 14 ein Ausgangssignal 17 in der Form eines der zum Ausgleich des Reaktionsdrucks notwendigen Kraft entsprechenden elektrischen Signals oder Strömungssignals erhalten wird, um eine Sichtanzeige der Strömungsmenge des durch den Durchflußmessers fließenden Strömungsmittels zu bewirken.

Aus der vorangegangenen Beschreibung ist deutlieh geworden, daß der erfindungsgemäße Durchfluß- messor mit einem glockenförmigen Druckaufnahme· element, das der AuslaßöfTnung eines Strömungscln· laßrohrs gegenüberliegt und mit einer eine Verschiebung oder Kraft ausgleichenden oder ausbalancierenden Einrichtung zusammenwirkt, die zur Ermittlung der durch ein Strömungsmittel auf dus glockenförmige Druckaufnahmeeiement ausgeübten Kraft betrieblich mit dem glockenförmigen Druckaufnahmeeiement verbunden ist, trotz einfachen Aufhaus in einfacher und genauer Weise die Durchllußmcngu eines Strömungsmittels mißt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Reaktions-Differentialdruckströmungsmesser mit einem zylindrischen, als Austrittsrohr für das zu messende Medium dienenden Gehäuse und einem zu diesem koaxialen Einlaßrohr für das Medium, wobei in vorbestimmtem Abstand über dem Austrittsende des Einlaßrohrs und konzentrisch hierzu sowie zum Gehäuse ein zum Eintrittsroii. konkaves Stützelement ungeordnet 1st, an das eine seine Verschiebung infolge Strömungsmitteldruck messende Gegendruckeinrichtung angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Einlaßrohr (2) im wesentlichen konzentrisch in das Gehäuse (8) erstreckt, und zwischen einer Außenfläche wenigstens eines Teils des Einlaßrohrs und einer Innenfläche wenigstens eines Teils des Gehäuses einen Ringkanal bildet und daß das Stauelement (3) eine das Medium um 180 in den Kanal umlenkende Glocke (3) ist.

2. Strömungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegendruckeinrichtung eine Ausgleichsfeder (4) aufweist, die an ihrem einen Ende an der Glocke (3) und an ihrem anderen Ende an einem Teil des Gehäuses (8) abgestützt ist, wobei die Glocke über emcn Ver bindungsstab (S) an einen Eisenkern (6) eines Transformator i/7) anschlössen ist, dessen Ausgangssignil von der Verschiebung d^i dlocke abhängig ist.

3. Strömungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegendruckeinrichtung einen an dem einen Ende an die Glocke (3) angeschlossenen Stab (13) aufweist, der sich aus dem Gehäuse (8) nach außen erstreckt und an seinem anderen Ende an eine Ausgleichseinrichtung (14) angeschlossen ist und der an einer Stelle (16) in seinem Mittelabschnitt derart nachgiebig gestützt ist, daß er um diese Stelle schwenkbar ist, wodurch ein der Ausgleichskraft entsprechendes Ausgangssignal von der Ausgleichseinrichtung (14) in Antwort auf die Verschiebung der Glocke unter dem Mediumdruck erzeugt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen