DE1798188B2 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR MEASURING THE FLOW SPEED AND THE FLOW QUANTITY OF FLOWING MEDIA - Google Patents

CIRCUIT ARRANGEMENT FOR MEASURING THE FLOW SPEED AND THE FLOW QUANTITY OF FLOWING MEDIA

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DE1798188B2 DE19681798188 DE1798188A DE1798188B2 DE 1798188 B2 DE1798188 B2 DE 1798188B2 DE 19681798188 DE19681798188 DE 19681798188 DE 1798188 A DE1798188 A DE 1798188A DE 1798188 B2 DE1798188 B2 DE 1798188B2
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    • G—PHYSICS
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Description

und vierter einstellbarer Widerstand P, besteht. Mit seinem einen Ende ist der dritte Heißleiter/VTC3 im die Leitung 13 angeschlossen, sein weiteres Ende steht über eine Leitung 14 mit dem einen Ende des \ ierten einstellbaren Widerstandes/^ in Verbindung. Mit seinem andncn Ende ist dieser Widerstand P4 über eine Leitung 15 mit der Leitung 5 verbunden. Parallel '.um dritten Heißleiter NTCA ist der dritte einstellbare Widerstand P3, dessen eines Ende mit dem einen Ende des dritten Heißleiters NTC1 und dessen Abgriff mit dem anderen Ende des Heißleiters .'VTi'., verbunden ist.and fourth adjustable resistor P, is made. One end of the third thermistor / VTC 3 is connected to the line 13, its other end is connected via a line 14 to one end of the adjustable resistor / ^. At its other end, this resistor P 4 is connected to the line 5 via a line 15. Parallel to the third thermistor NTC A is the third adjustable resistor P 3 , one end of which is connected to one end of the third thermistor NTC 1 and the tap of which is connected to the other end of the thermistor.

Zwischen der Leitung 14 des einen Endes des WiderstandesP, und der Leitung 15 des anderen wird j'ine Spannung abgegriffen werden, die proportional ■Jer Strömungsgeschwindigkeit oder der Menge des an ilen Heißleitern NTC1, NTC, und NTC.t vorbeisin'nivnden Mediums ist. Diese Spannung ist in der ..m erwähnten Weise temperaturkompensierl.Between the line 14 of one end of the resistor P and the line 15 of the other, a voltage will be tapped which is proportional to the flow rate or the amount of NTC 1 , NTC, and NTC in the thermistors. t is passing the medium. This voltage is temperature compensated in the manner mentioned.

Sofern, wie bei dem gezeichneten Ausführungsheispiel dargestellt, der Widerstand P4 als einstellbarer Widerstand ausgebildet ist, so kann zwischen reinem Abgriff 24 und seinem mit der Leitung 15 verbundenen Ende die erwähnte kompensierte Spannung einstellbar abgegriffen werden. Der einzustellende Wert richtet sich nach den Eingangswerten der nachgeschalteten Meßgeräte.If, as shown in the illustrated exemplary embodiment, the resistor P 4 is designed as an adjustable resistor, the mentioned compensated voltage can be tapped adjustably between the pure tap 24 and its end connected to the line 15. The value to be set depends on the input values of the downstream measuring devices.

Die kompensierte Meßspannung wird gemäß der Zeichnung über Leitungen 16,17 vom Abgriff 24 bzw. der Leitung 15 einer Meßeinrichtung zugeführt.According to the drawing, the compensated measuring voltage is supplied via lines 16, 17 from tap 24 or the line 15 is supplied to a measuring device.

Es empfiehlt sich, die drei Heißleiter/VTC1, NTC, und NTC3 in einem Rohr auf engstem Raum aneinander anzuordnen. Durch dieses Rohr wird dann das zu messende Medium geleitet. Bei der Anordnung der Heißleiter ist darauf zu achten, daß der geheizte Heißleiter NTC1 so angeordnet wird, daß er die beiden restlichen Heißleiter thermisch möglichst gering beeinflußt. Auch ist darauf zu achten, daß die Strömung in diesem Rohr soweit als möglich laminar gehalten wird.It is advisable to arrange the three thermistors / VTC 1 , NTC, and NTC 3 in a tube in a very confined space. The medium to be measured is then passed through this pipe. When arranging the NTC thermistors, make sure that the heated NTC 1 thermistor is arranged in such a way that it has the least possible thermal influence on the two remaining NTC thermistors. Care must also be taken to ensure that the flow in this pipe is kept as laminar as possible.

ίο Selbstverständlich ist es auch möglich, insbesondere bei Rohren oder Hohlkörpern größeren Durehmessers mehrere der erläuterten Meßvorrichtungen anzuordnen. Auf diese Weise werden unterschiedliche Strömungsverteilungen in dem größeren Querschnitt erfaßt und zur Anzeige gebracht.ίο Of course it is also possible, in particular in the case of pipes or hollow bodies with a larger diameter, several of the measuring devices explained to arrange. In this way there are different flow distributions in the larger cross section detected and brought to the display.

Die angestrebte Temperaturkompensation über den gesamten Meßbereich de' erfindungsgemäßeii Meßanordnung wird dadurch en eicht, daß man mit dem einstellbaren Widerstand P1 die Temperatur-The desired temperature compensation over the entire measuring range of the measuring arrangement according to the invention is calibrated by using the adjustable resistor P 1 to set the temperature

ao abhängigkeit für eine Strömungsgeschwindigkeit O m/s auf O Volt pro Grau Ceslius abgleicht. Dann wird mit ücm zweiten einstellbaren Widerstand P., die Ausgangsspannung für die Strömungsgeschwindigkeit 0 m/s auf 0 Volt abgeglichen. Mit dem dritten Widerstand P;i wird die Tempsraturempfindiichkeit des dritten in der Strömung angeordneten Heißleiters NTCz so eingestellt, daß sie derTemperalurabhängigkeit der zwei in eine Brücke geschalteten Heißleiter entgegengerichtet ist und dadurch für jede beliebige Strömungsgeschwindigkeit innerhalb des Meßbereiches temperaturkompensiert.ao dependency for a flow velocity of 0 m / s to 0 volts per Grau Ceslius. The output voltage for the flow velocity 0 m / s is then adjusted to 0 volts with a second adjustable resistor P. With the third resistor P ; i , the temperature sensitivity of the third thermistor NTCz arranged in the flow is set in such a way that it opposes the temperature dependence of the two thermistors connected in a bridge and thereby compensates for temperature for any flow velocity within the measuring range.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurchThis object is thereby achieved according to the invention Patentanspruch: gelöst, daß parallel zum einen Heißleiter ein einstellbarer Widerstand geschaltet ist, von dessenClaim: solved that an adjustable thermistor parallel to one Resistance is connected, of which Schaltungsanordnung zur Messung der Stm- Abgriff eine Serienschaltung zum anderen Diagonalmungsgeschwindigkeit und der Durchllußmenge 5 punkt der Brücke führt und daß diese Serienvon strömenden Medien mit zwei in eine Brücke schaltung besteht aus dem einen Teil eines einsicllgeschalteten und im Mediumstrom liegenden baren Widerstandes, an dem eine feste Spannung Heißleitern, dadurch gekennzeichnet. anliegt sowie a, s einem dritten in der Strömung d:iß parallel zum einen Heißleiter (NTC.) ein Hegenden Heißleiter mit parallel liegendem einstelleinstellbarer Widerstand (P1) geschaltet ist, von io baren Widerstand, und einem weiteren Widerstand. dessen Abgriff (21) eine Serienschaltung zum an dem die Meßspannung abgenommen wird, anderen Diagonalpunkt der Brücke ührt, und daß Diese erfindungsgemäße Schaltungsanordnung diese Seriensciialtung besteht aus dem einen Teil spricht bereits auf geringste Strömungsgeschwindiü · eines einstellbaren Widerstands (P2). an dem eine k'eitcn an. Sie ist deshalb besonders für medizinisch., fest.-Spannung (f/.j) anliegt, sowie "aus einem drit- 15 Zwecke geeignet, bei der sich die Strömungsten in der Strömung liegenden Heißleiter (NTC1) gcsehwindigkeiten im wesentlichen unter J m > Mvi parallel Ii... endem einstelH.arem Widerstand bewegen. Die Erfindung weist also den Weg /u i/'..) und einem weiteren Widerstand (P4). an einem praktisch lageunabhängigen, voll elektroui· dem die Meßspannung (UJ abgenommen wird. sehen Strömungsmesser, welcher den medizinisch.!!Circuit arrangement for measuring the Stm tap leads to a series connection to the other diagonal flow rate and the flow rate 5 point of the bridge and that this series of flowing media with two in a bridge circuit consists of one part of a single resistor located in the medium flow, to which a fixed one Voltage thermistors, characterized. and a, s a third in the flow d: iß parallel to a thermistor (NTC.) A Hegenden NTC thermistor with a parallel adjustable resistor (P 1 ) is connected, from io ble resistor, and another resistor. whose tap (21) leads a series circuit to the other diagonal point of the bridge from which the measuring voltage is taken, and that this series circuit according to the invention consists of one part already speaking to the lowest flow velocity of an adjustable resistor (P 2 ). at one of them. It is therefore particularly suitable for medical, fixed voltage (f / .j), as well as for a third purpose, in which the thermistor (NTC 1 ) lying in the flow is essentially below J m Move Mvi parallel to the adjustable resistance. The invention thus shows the path / ui / '...) and a further resistance (P 4 ). The measuring voltage (UJ taken from a practically position-independent, fully electric) will .. see flow meter which will medically .. !! 2c Anfofderungen gerecht wird, die bekanntlich höcl. k Meßgenauigkeit bedingen. Diese bezieht sich auc':2c meets requirements that are known to be Höcl. k Condition measurement accuracy. This also refers to: auf eine Temperaturkompensation über den gesamten Arbeitsbereich des erfindungsgemäßen Heiüdnihi Strömungsmessers.on a temperature compensation over the entire working range of the Heiüdnihi according to the invention Flow meter. 25 Die Erfindung ist an Hand der folgenden lie25 The invention is based on the following lie Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung*- Schreibung sowie der schematischen ZeichnungThe invention relates to a circuit * - notation and the schematic drawing anordnung zur Messung der Strömungsgeschwindig- näher erläutert.arrangement for measuring the flow velocity explained in more detail. keit und der Durchflußmenge von strömenden Medien Gemäß der Zeichnung liegen Klemmen 1, 2 ui; mit zwei in eine Brücke geschaltete;* und im Medium- einer Spannung LZ1. Die Klemme 1 ist über eine strom liegenden Heißleitern. 30 Leitung 3 und eine Leitung 4 mit einem Widerstand Aus »Journal of Scientific Instruments«, Januar R\\ verbunden. Er ist weiterhin über eine Leitung 5 1957. Seite 24 bis 26, ist ein Heißdraht-Strömungs- an einen HeißleiterNTC1 angeschlossen, der dann messer bekannt. seinerseits über eine Leitung 6 und eine weitere Diese Einrichtung ist nur für eine einzige Leitung 7 mit der Klemme 2 in Verbindung sieht. Strömungsgeschwindigkeit im angegebenen Bereich 35 Mit dem so gebildeten Brück.-nzweig kann die von etwa 1 bis 16 m/s temperaturkompensiert. Bei Geschwindigkeit oder die Strömungsmenge eines sämtlichen anderen möglichen Strömungsgeschwin- strömenden Mediums gemessen werden, wenn dieses digkeiten weichen die Meßwerte in unzulässiger an dem Heißleiter NTC1 vorbeislrömt. Weise von der für die erwähnte einzige Strömungs- Um Spannungsänderungen, also Anzeigeänderungeschwindigkeit vorgenommenen Temperaturkom- 40 gen bei dem erwähnten Meßgerät bei stillstehendem pensation ab. Die Temperaturkompensation wird bei Medium und dessen Temperaturänderung zu verder vorbekannten Einrichtung dadurch erreicht, daß meiden, ist ein zweiter Brückenzweig aus einem bei einer Brückcnschaltung ein dritter Widerstand zweiten Widerstand Rv., und einem zweiten Heißerheblich größer als ein erster Widerstand ist und leiter NTC, und einem einstellbaren Widerstand P1 daß ein vierter Widerstand erheblich größer als ein 45 vorgesehen. Der zweite Widerstand Rv2 ist einerseits zweiter Widerstand ist. Dadurch soll der Stromfluß mit der Leitung 3 verbunden andererseits über eine in den Widerständen, den Heißdrähten, unabhängig weitere Leitung 8 mit dem zweiten Heißleiter NTC.,. von der Temperatur des strömenden Mediums Letzterer ist darüber hinaus mit der Leitung 7 vermöglichst konstant bleiben. Je höher jedoch das bunden. Parallel zum zweiten Heißleiter ATC2 ist Verhältnis des dritten zum ersten und des vierten 50 der einstellbare Widerstand P1 mittels Leitungen 9, zum zweiten Widerstandes ist, um so niedriger wird 10 angeordnet.speed and the flow rate of flowing media According to the drawing are terminals 1, 2 ui; with two connected in a bridge; * and in the medium one voltage LZ 1 . Terminal 1 is over a current thermistor. 30 Line 3 and a line 4 connected to a resistor from "Journal of Scientific Instruments", January R \\ . He is still on a line 5 1957. Pages 24 to 26, a hot wire flow is connected to a NTC 1 thermistor, which is then known knife. in turn via a line 6 and another. This device is only seen for a single line 7 with the terminal 2 in connection. Flow velocity in the specified range 35. With the bridge branch formed in this way, the temperature of about 1 to 16 m / s can be compensated for. When the speed or the flow rate of any other possible flow rate-flowing medium is measured, when this fluidity deviates, the measured values flow past the NTC 1 thermistor in an impermissible manner. This depends on the temperature compensation made for the mentioned single flow / voltage changes, that is to say the rate of change in the display, in the mentioned measuring device when the compensation is stopped. The temperature compensation is achieved in medium and its temperature change to verder known device in that avoid, is a second bridge branch of a at a Brückcnschaltung a third resistor second resistor Rv., And a second hot Significantly greater than a first resistor and thermistor NTC, and an adjustable resistor P 1 that a fourth resistor considerably larger than a 45 is provided. The second resistor Rv 2 is on the one hand the second resistor. As a result, the current flow is to be connected to the line 3, on the other hand, via a further line 8, which is independent in the resistors, the hot wires, to the second NTC thermistor.,. of the temperature of the flowing medium, the latter must also remain as constant as possible with the line 7. However, the higher the bound. In parallel with the second thermistor ATC 2 , the ratio of the third to the first and the fourth 50 is the adjustable resistance P 1 by means of lines 9; die Meßspannung, wodurch der Relativfehlcr der Der Abgriff 21 des einstellbaren WJdCrSIaHdCsP1 the measuring voltage, whereby the relative error of the tap 21 of the adjustable WJdCrSIaHdCsP 1 Einrichtung für die anderen o. a. möglichen Strö- ist über eine Leitung 11 mit einem Abgriff 22 einesFacility for the other o. possible flow is via a line 11 with a tap 22 one mungsgeschwindigkeiten trößer wird; vgl. Tabelle, zweiten einstellbaren Widerstandes P2 verbunden.ming speeds become slower; see table, second adjustable resistor P 2 connected. Seite 24 der Entgegenhaltung. Aus Fig, 3 der 55 Dieser zweite einstellbare Widerstand"P., liegt mitPage 24 of the citation. From Fig, 3 of 55 This second adjustable resistor "P., Is located with Entgegenhaltung ergibt sich durch die gestrichelte seinen beiden Enden über Leitungen 12 und 13 anThe citation arises from the dashed lines at its two ends via lines 12 and 13 Linie, daß bei etwa 1,15 m/s bei der vorbekannten einer Spannung ίΛ, an.Line that at about 1.15 m / s at the previously known voltage ίΛ, on. Einrichtung bereits keine Meßspannung mehr ab- Die zwischen dem Abgriff 22 und einem Ende desDevice already no longer measuring voltage from the between the tap 22 and one end of the lesbar ist. Die Einsatzmöglichkeiten des bekannten zweiten einstellbaren Widerstandes P., auftretendeis readable. The possible uses of the well-known second adjustable resistor P., occurring Heißdraht-Strömungsmessers beginnen also er;t bei 60 Spannung U., kann mittels des zweiten einstellbarenHot-wire flow meters start so he; t at 60 voltage U., can be set by means of the second Strömungsgeschwindigkeiten größer als 1 m/s. Widerstandes so gewählt werden, daß die zwischenFlow velocities greater than 1 m / s. Resistance can be chosen so that the between Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht der Leitung 5 und dem Ende 23 des zweiten ein-The object of the present invention consists of the line 5 and the end 23 of the second one darin, einen Strömungsmesser der eingangs genann- stellbaren Widerstandes P2 auftretende Restspannungtherein, a flow meter of the initially mentioned adjustable resistance P 2 occurring residual voltage ten Art für Flüssigkeiten und/oder Gase zu schafTcn, auf 0 abgeglichen werden "kann,the first type for liquids and / or gases can be adjusted to 0 ", der selbst bei geringsten Strömungsgeschwindigkeiten, 65 über die Leitung 13 ist weiterhin an das Ende 23even at the lowest flow velocities, 65 via the line 13 is still to the end 23 also kleiner als 1 m/s, praktisch unabhängig von der des zweiten einstellbaren WiderstandesP., ein Span-i.e. less than 1 m / s, practically independent of that of the second adjustable resistance P. jewiiligen Temperatur des strömenden Mediums nungsteilcr angeschlossen, der aus den Bauteilenconnected to the respective temperature of the flowing medium from the components anzeigt. Heißleiter/VTC1, dritter einstellbarer Widerstand P3 indicates. NTC thermistor / VTC 1 , third adjustable resistor P 3
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