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Strömungsmesser Strömungsmengenmesser und ähnliche Meßgeräte für
flüssige und gasförmige Meßstoffe werden in der Regel mit einem konischen Meßrohr
gebaut, in dem ein Schwimmer auf- und abbeweglich ist, dessen Höhenlage ein Maß
für die jeweilige Gescilwindigkeit bzw den Mengendurchsatz des Meßstoffes ist.
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Da die Herstellung eines sehr genauen Innen-Konusses für die Meßkammer
Schwierigkeiten macht und wegen der erforderlichen Präzision kostspielig ist, hat
man auch bereits Geräte gebaut, in denen in der Meßkammer ein fesstehender Meßrand
vorgesehen ist, demgegenüber sich ein flachkonischer Meßkörper bewegt. Damit die
zentrische Lage des Meßkörpers in jeder Höhenstellung gewährleistet ist, hat man
den ttießkörper oben und unten mit Führungsstangen verstehen, die in entsprechenden
Lagern gehalten sind. Man erhält bei dieser Bauart den Vorteil, daß der Außenkonus
am beweglichen Meßkörper einfacher mit hoher Präzision herzustellen ist als ein
Innenkonus. Andererseits verlangt diese Bauart mit einem Innenkonus eine erhebliche
Länge bzwo Höhe, die ein Mehrfaches der Länge des Meßkörpers ausmacht.
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Gemäß der Erfindung wird bei einem Strömungsmesser mit vorzugsweise
zylindrischer Meßkammer und feststehendem inneren Meßrand ein freischwebender, schwachkonischer
Meßkörper verwendet, der oberhalb und unterhalb des feststehenden Meßrandes der
Kammer je einen oder mehrere sich bis nahe zur Meßkammer innenwand erstreckende,
radiale Abstandshalter aufweist. Diese Abstandshalter können etwa die Form radialer
Arme oder Nocken aufweisen. Es kann auch eine mit entsprechenden Aussparungen versehene
Scheibe als Abstandshalter verwendet werden Es hat sich herausgestellt, daß ein
solcher Schwebekörper b allen in Frage kommenden Strömungsgeschwindigkeiten und
allen
Höhenlagen eine den üblichen Bauarten durchaus vergleichpare
Neßgenauigkeit ergibt, wobei noch eine Reihe besonderer Vorteile erhalten werden:
Zunächst braucht das gesamte Gerät nicht nennenswert tjher zu sein als der für die
Messung durch den Schweoekörper erforderliche Spielraum. Der Schwebekörper kann
sehr genau auf die gewünschte Konussteigung gedreht bzw. geschliffen werden, wodurch
auch die Genauigkeit der Messung gewährleistet wird. man kann bei gleicher Meßkammer
und gleichem Me#rand Schwebekörper unterschiedlicher Konus-Steigung verwenden, so
daß man nach Belieben mit Kurzhub-Schwebekörpern oder mit Langhubschwebekörpern
mit noch erheblich vergrößerter Genauigkeit arbeiten kann. Das Gerät ist also vielseitiger
verwendbar als die üblichen Strömungsmesser.
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Die Verwendung von Abstandshaltern an den Schwebekörpern oberhalb
und unterhalb des Meßrandes ist möglich, wenn man zumindest einen dieser Abstandshalter
abnehmbar macht. Der Schwebekörper kann dann von der Seite des feststehenden Abstandshalters
in den Meßraum eingeführt werden, wobei dann von der entgegengesetzten Seite der
Abstandhalter samt 3efestigungsmitteln eingeführt wird. as ist aber auch möglich,
anstelle dieser Abnehmbarkeit der , nstandshalter oder in Verbindung damit auch
den Meßrand auswechselbar zu machen, beispielsweise indem man ihn an einen satz
der Innenwandung des Meßraumes anlegt und über ein Distanzrohr befestigt. Der Meßraum
oberhalb und unterhalb des Meßrades hat dann genau den gleichen Durchmesser. Die
Auswechselbarkeit des Meßrandträgers bietet den Vorteil, daß etwa mit der Zeit durch
Ansätze angefressene oder sonst in der Brauchbarkeit verminderte Meßränder ausgewechselt
werden können, und daß man auch durch Anwendung von Meßrändern verschiedenen Jurchmessers
den Meßbereich z.B. an verschiedene Meßstoffe zur Geschwindigkeitsbereiche besser
anpassen kann.
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]) Abstandshalter können in den Meßkörper eingearbeitet, auer auch
nachträglich in ihn eingesetzt oder an ihn angerchraupt oder al. geklemmt werden.
Sie können zugleich Träger für magnete sein, welche die Ubhenlage des Schwebekörpers
durch magnetische Koppelung auf den Raum au#erhalb der Ke#kammer zu übertragen gestatten.
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In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
lig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch das Me#ger{t, Pig. 2 gibt eine Draufsicht
wieder, Fig. 3 zeigt einen Schwebekörper mit nockenartigen Abstandshaltern ; Fig.
4 gibt eine weitere Bauart wieder.
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In der zylindrischen Meßkammer 1 mit den Anschlußflanschen 2 und 3
ist ein Ring 4 mit dem kreisförmigen Me#rand 5 eingebaut. Er wird mittels der Abstandhülse
6 und der Verschraubung 7 oder einem Sprengring in seiner Lage gehalten.
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Ihm gegenüber in senkrechter Richtalng auf- und abbeweglich ist der
Schwebekörper 8, dessen Außenfläche schwach konisch gehalten ist. Am Oberende, oberhalb
des Meßrandes 5 ist der Schwebekörper mit einem drei- oder fünfstrahligen Abstandshalter
9 versehen, der beispielsweise durch eine Schraube 10 am Schwebekörper befestigt
ist.
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Am Unterende des Schwebekörpers, also unterhalb des Meßrand 5 ist
ein gleicher Abstandshaltcr mit Befestigung angeordnet.
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Je nach der Strömungsgeschwindigkeit des Meßstoffes nimmt der Schwebekörper
@ eine bestimmte Höhenlage ein, die als Ma#stab für die Geschwindigkeit oder Menge
gelten kann.
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Die Abstandshalter können so ausgebildet sein, daß sie als Hubendbegrenzungen
dienen. Sie legen sich dann in jeder der beiden Endstellungen des Schwebekörpers
ö an den Träger 5 des Meßrandes 4 an; die sonst übliche Hubbegrenzung entfällt dann.
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Im Innern des Schwebekörpers kann, wie bei 11 angedeutet, ein Stabmagnet
angeordnet sein, durch den eine magnetische Koppelung mit einem außerhalb der Meßkammer
1 befindlichen Folgemagnet herbeigeführt werden kann, der die Außenanzeige übernimmt.
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Statt des dreistrahligen Abstandhalters nach Fig. 1 u. 2 können auch
nockenartige Abstandhalter 12 nach Fig. 3 verwendet werden. Diese Nocken können
bei der Formgebung des Schwebekörpers eingepreßt sein, sie können aber auch nachtäglich
eingesetzt werden. In diesem Falle kann es zweckmXßig sein, nach Fig. 4 durchgehende,
stabartige Abstandhalter 13, 14 zu verwenden. Diese Abstandhalter können als Stabmagnete
ausgebildet sein, durch welche die magnetische Koppelung mit einem Folgemagneten
außerhalb der Meßkammer 1 herbeigeführt wird, so daß also der Magnet 11 aus Fig.
1 entfällt.
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Statt des Magneten 11 kann auch ein Ringmagnet 15 (Fig. 1) verwendet
werden, der an seiner gesamten zylindrischen Außenfläche, beispielsweise als Nordpol
und an seiner gesamten zylindrischen Innenfläche als Südpol ausgebildet und ebenfalls
zur magnetischen Koppelung benutzt wird.
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Es können auch mehrere Ringmagnete, z. B. am Ober- und Unterende des
Schwebekörpers angeordnet werden, auch mehrere längs-oder quergepolte Stabmagnete
als Koppelungsmittel mit dem Raum außerhalb des Meßrohres lassen sich verwenden.
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Wenn der Meßrandträger 4 auswechselbar gemacht wird, können die Abstandshalter
wie in Fig. 3 und 4 gezeigt am Schwebekörper fest angeordnet sein. Es werden dann
beim Auswechseln Schwebekörper und Meßrandträger gleichzeitig herausgenommen und
eingesetzt.
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Wenn es auf besonders geringe Störung des Durchflusses, insbesondere
des Zuflusses des Meßstoffes ankommt, erweist es ch als zweckmäßig, am Zuflußende
des Schwebekörpers statt
der Abstandshalter eine zentrale Führung
anzubringen0 Der Schwebekörper wird dann mit einer in Achsmitte angebrachten Nadel
oder einem Führungsstab versehen, der in einem feststehenden Mittellager im Meßrohr
geführt ist.
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Die Führung kann unterhalb oder oberhalb der Meßkante angeordnet sein.
Das jeweils freie Ende des Schwebekörpers ist, wie erörtert, mit Abstandshaltern
ausgerüstet. Durch die Führung mittels Stab- und Mittellager an einem Ende und durch
die Abstandhalter am anderen Ende, von denen sich bei leichten Abweichungen aus
der Mittellage des Schwebekörpers in der Regel zwei an die Innenwand des zylindrischen
Meßraumes anlegen, entsteht eine Art Dreipunktsabstützung des Schwebekörpers, die
sich als außerordentlich zweckmäßig für eine ruhige Lage, einen störungsarmen Durchfluß
und eine hohe Meßgenauigkeit erwiesen hat.
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Diese Ausbildung hat im übrigen noch den Vorteil, daß der Schwebekörper
nach der dem Führungslager entgegengesetzten Seite aus dem Meßrohr ohne Abnahme
der Abstandhalter herausgenommen werden kann.