DE1773586C3 - Durchflußmesser - Google Patents

Description

gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Erzeu- F i g. 4 einen in einem erfindungsgemäßen Durch-

gung der P'äzession aus einer axial ausgerichte- 30 flußmesser verwendbaren Fühler,

ten Rohrleitung (46) besteht, deren offenes Ende In den F i g. i bis 3 sind einander entsprechende

stromaufwärts gerichtet ist und die an ein Gerät Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet,

(42) angeschlossen ist, das Strömungsmittel unter wobei zur Unterscheidung lediglich die Buchsta-

Druck in diese Rohrleitung (4 J) einführt. ben A bzw. B bzw. C hinzugefügt werden.

4. Durchflußmesser nach Anspruch 1, dadurch 35 Gemäß Fig. 1 weist die Leitung 20 A für das Fluigekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Erzeu- dum einen Einlaß 22 A zur Aufnahme des Fluidums gung der Präzession aus einer axial ausgerichte- auf, dessen Parameter gemessen werden soll, sowie ten Rohrleitung (50) besteht, deren offenes Ende einen Auslaß 24 A. Das Fluidum, das in die Leitung stromabwärts gerichtet ist und die an eine Unter- 20 A eintritt, ist durch einen Pieil 25 A angedeutet, druckquelle (54) angeschlossen ist, die einen Sog 40 Das strömende Fluidum hat eine Strömungsachse C, an dieser Rohrleitung (50) erzeugt. die mit der Achse der Leitung 20 A zusammenfällt.

Stromabwärts von dem Einlaß 22 A ist eine Drallvorrichtung 26 A in der Leitung 2t) A vorgesehen. Diese Drallvorrichtung 26 A kann aus geschwunge-45 nen Teilen oder aus Lamellen auf der Innenfläche der Leitung 19 A bestehen. Es hat sich gezeigt, daß die Linearität des DurchHußmefisers von der Ausbildung der Drallvorrichtung bestimmt wird. Ein linea-

Die Erfindung bezieht sich auf einen Durchfluß- rer Durchflußmesser ergibt sich beispielsweise, wenn messer für ein strömendes Fluidum, bestehend aus 50 feste Leitplatten mit einem bestimmten Austrittswineiner Leitung für das Strömungsmittel, die eine kel bezüglich der Achse der Leitung 20 A verwendet Drallvorrichtung stromabwärts von dem Einlaß der werden. Die Wirbelbewegung des Fluidums ist durch Leitung aufweist, um das Strömungsmittel in einen Pfeile 28 A angedeutet.

Wirbeb:ustand zu versetzen, und Mittel zum Erzeu- Um die Instabilität in dem strömenden Fluidum zu

gen einer Präzession des Wirbelkerns des umgewir- 55 erzeugen, die das charakteristische Merkmal eines belten Strömungsmittels um die Strömungsachse, de- Rückstromes aufweist, der eine Präzession der Wirren Frequenz dein Durchfluß des strömenden Flui- belbewegung des strömenden Fluidums zur Folge dums entspricht und die mit stromabwärts von der hat, ist ein ein Hindernis darstellender Körper 30 Drallvorrichtung angeordneten Fühlern meßbar ist. stromabwärts von der Drallvorrichtung 2tf A ange-

Bei derartigen bekannten Durchflußmessern wird 60 bracht. Der Körper 39 kann die Form eines Geschos· mittels der Drallvorrichtung Druckenergie in kineti- ses haben, das entlang der Achse C angeordnet ist sehe Energie umgewandelt, und das die Wirbelbewe- und von der Innenwand der Leitung 29 A durch gung ausführende Fluidum wird dann in eine Präzes- Clützen 32 unter gleichem Abstand gehalten wird, sion versetzt, bei der das Niederdruckzentrum des Der Kopf des Körpers 39 weist zu der Drallvorrichwirbelnden Fluidums mit einer bestimmten Frequenz 65 tung26/4 hin.

um die Strömungsachse präzediert, und zwar verfolgt Der Fühler 34 A ist so angeordnet, daß er die Um-

das Zentrum der Wirbelströmung eine auf einem Ko- lauffrequenz der Wirbelpräzession messen kann. Der nus liegende Spur. Die mit einem Meßfühler ermit- Fühler 34 A wird in die Leitung 29 A eingeschraubt,

mi UaIJ seine Stirnseite in Koniakt mit dem cine VVirhelprazession ausführenden strömenden Fluidum sieht. Auf Grund der Piazessi^n treten in der Strömung Schwankungen in der Geschwindigkeit, dem Druck und der Temperatur auf. Daher gibt es ver-•vhiedene Methoden, mit denen die Frequenz der Wiibelpräzession gemessen werden kann. Zur Messing der Druckschwa-ikungen kann ein drjckemplindlicher Fühler (Fig. 4) wie z.B. ein Membran-Jruckübertruger oder piezoelektrischer Kristall od. ä. benutzt wurden. Ein Geschwindigkeitsfühler, wie /. B. ein Heizschicht-Anemometer oder ein Heiz-Jiaht-Anemometer od. a\, kann zur Messung der Gejhwindigkeitsschwankungen benutzt werden.

Schließlich kann ein Temperaturfühler, wie z. B. .■in Thermoelement od. ä. zur Messung der Temperalurschwankungen benutzt werden. Im Betrieb wird Jas strömende Fluidum, dessen Durchflußrate. beispielsweise bestimmt werden soll, durch den Einlaß 11 α der Leitung 20 A zugeführt und tritt aus dem Auslaß 24/4 aus, wie es durch den Pfeil 29 A angedeutet ist. Die Drallvorrichtung 26 A zwingt das strömende Fluidum, welches entweder ein Gas oder eine Flüssigkeit sein kann, in einen aufgewirbelten Zustand. Der Körper 30, auf den das Fluidum auftrifft, »senn es über die Drallvorrichtung 26 A geflossen ist, bewirkt, daß das aufgewirbelte Fluidum unstabil wird oder, anders ausgedrückt, daß das Zentrum oder die Achse des die Wirbelbewegung ausführenden strömenden Fluidums eine Spur auf einem Kcnus verfolgt. Je größer die Durchflußrate des Fluidums ist, desto größer ist die Frequenz, mit der die Achse des eine Wirbelbewegung ausführenden Hui
„räaedierl. ^ ^ Fluidums zu bestim

I T'-y besteht die Vorrichtung zur Erzeu-Uzes^sion aus einer LeitungJtC, der_ unter

gung d

von der Lotung 40 in Richtung auf die Drallvomch^ß

maßFigTbr;eht die Vorrichtung zur Erzeuder PräLsion ,us einer Leitung 50, ehe über

die

gezeigten Ausführungsbeispiclen kann ,_nz der Präzession dazu benutzt werden. ,0 par—ntPrHe, Strömungsmitteis zu messen, wie z.B. Sie DuVchffußrate. das Gesamtvolumen, d.e Viskos.-tat oder die Dichte.

Hierzu 1 Biati Zeichnungen

Claims (3)

i 773 586 1 2 telte Frequenz der Präzessionsbewegung kann dann Patentansprüche: einem Gerät zugeführt werden, welches die Durch- flußrate oder auch durch Bildung des Zeitintegrals

1. Durchflußmesser für ein strömendes Flui- das Gesamtvolumen der Strömung anzeigt Auch die dum, bestehend aus einer Leitung für das Strö- 5 Dichte und Viskosität der Strömung sind mit dei mungsmittel, die eine Drallvorrichtung stromab- Frequenz der Wirbelpräzession verknüpft.

wärts von dem Eir.laß der Leitung aufweist, um Bei den bekannten Durchflußmcssem (z. B. USA.-das Strömungsmittel in einen Wirbelzustand zu Patentschrift 3 2^9 251) wird die Wirbelpräzession versetzen, und Mittel zum Erzeugen einer Präzes- dadurch erzeugt, daß die Wirbelströmung von einer sion des Wirbelkerns des umgewirbelten Strö- io Leitung mit relativ geringem Durchmesser in eine mungsmittels um die Strömungsachse, deren Frc- Leitung mit größerem Durchmesser geführt wird. quen;c dem Durchfluß des strömenden Fluidums Eine solche Vorrichtung führt zwar zu einer einentspricht und die mit stromabwärts von der wandfreien Erzeugung der Wirbelpräzession, trotz-Drallvorrichtung angeordneten Fühlern meßbar dem hat sich die Federung nach verbesserten Vorist, dadurch gekennzeichnet, daß zum 15 richtungen ergeben, insbesondere um den auftreten-Erzeugen der Präzession in der Strömungsachse den Druck verlust auf ein Minimum herabzusetzen, des die Wirbelbewegung ausführenden Fluidums Ein Durchflußmesser der eingangs genannten Art eine Vorrichtung (30, 40, 50) angeordnet ist, die ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, einen axialen Rückstrom des Fluiduma erzeugt. daß zum Erzeugen der Präzession in der Strömungs-

2. Durcbf'ußmesser nach Anspruch 1, dadurch 20 achse des die Wirbelbewegung ausführender. Fluigekennzeieunet, daß die Vorrichtung zum Erzeu- dums eine Vorrichtung angeordnet ist, die einen gen der Präzession ein um die Strömungsachse axialen Rückstrom des Fluidums erzeugt, rotationssymmetrischer Körper (30) ist, der von Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachder Innenwand der Strömungsleitung (2QA) un- stehend an Hand der Zeichnungen näher beschrieter einem Abstand gehalten ist und der stromauf- 25 ben. In den Zeichnungen zeigen

wärts eine strömungsdynamisch geformte Fläche F i g. 1 bis 3 schematische Schnitte durch verschie-

hat und die Form eines Geschosses aufweist. dene Ausführung«beispiele eines erfindungsgemäßen

3. Durchfiußmesser nach Anspruch 1, dadurch Durchflußmessers,