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Durchflußmengenmesser Die Erfindung betrifft einen Durchflußmengenmesser
für Flüssigkeiten, insbesondere für FlüsLgkeiten, die stoßweise unter Schaumbildung
durch Saugkraft gefördert werden.
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In der Fachwelt wird es als allgemein schwierig angesehen, Flüssigkeiten,
die stoßweise unter Schaumbildung durch Saugkraft gefördert werden, genau zu messen.
Die für dieses Meßproblem entwickelten Neßgeräte sind im Aufbau aufwendig und daher
teuer.
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Außerdem ist die Meßgenauigkeit bekannter Geräte für die Messung von
Schaum enthaltenden Flüssigkeiten ungenau. Aus diesen Gründen ist die Verwendungsmöglichkeit
bekannter Geräte eingeschränkt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen im Aufbau einfachen
Durchflußmengenmesser für Flüssigkeiten zu schaffen, mit dem auch Schaum enthaltende
und gegebenenfalls stoßweise durch Saugkraft geförderte Flüsigkeiten genau gemessen
werden können.
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Ein derartiges Meßproblem stellt sich beispielsweise bei Melkeinrichtungen.
Für den Bauern ist es nämlich wünschenswert, die von jeder Kuh abgegebene Milchmenge
zu kontrollieren. Dazu benötigt er einen preiswerten Durchflußmengenmesser, den
er an jedem Melkplatz vorsehen kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Durchflußmengenmesser
für Flüssigkeiten, insbesondere für Flüssigkeiten, die stoßweise unter Schaumbildung
durch Saugkraft gefördat werden, dadurch gelöst, daß in einer Förderleitung ein
die Flüssigkeit sammelndes eßgefäß vorgesehen ist, in das von oben ein Ende einer
beidseitig offenen Überlaufleitung hineinragt, deren anderes,'außerhalb des Meßgefäßes
angeordnetes Ende mit seiner Öffnung unter dem Niveau der Öffnung des im Meßgefäß
angeordneten Endes liegt, und daß ein jede Entleerung des Neßgefäßes registrierender
Zähler vorgesehen ist. Mit einem derartigen Durchflußmengenmesser wird die über
die Zuflußleitung der Förderleitung angesaugte Flüssigkeit zunächst in einem Meßgefäß
gesammelt, in dem sich der Schaum oben absetzt.
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Sobald der Flüssigkeitsspiegel das obere Niveau der Überlaufleitung
erreicht hat, wird über die Überlaufleitung das Neßgefäß entleert. Jede Entleerung
des Neßgefäßes wird von einem Zähler registriert. Die Flüssigkeitsmenge qird also
mit dem erfindungsgemaßen Durchflußmengenmesser unter Absonderung des Schaumanteiles
digital gemessen. Die Meßgenauigkeit hängt selbstverständlich von der Größe des
Neßgefäßes ab.
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Je kleiner das Volumen des Meßgefäßes ist, desto höher ist die Meßgenauigkeit.
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Damit das Meßgefäß bei jeder Entleerung vollständig entleert wird,
liegt vorteilhafterweise die in dem Meßgefäß angeordnete Öffnung der Überlaufleitung
wenig über dem Boden des Meßgefäßes. Es wäre grundsätzlich auch möglich, die Öffnung
mit größerem Abstand über dem Boden anzuordnen. Dann wird aber nicht jedes Mal das
Neßgefäß ganz entleert.
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In einem sehreinfachen Ausführungsbeispiel ist die Föderleitung im
Bereich des Ideßgefäßes zu einem das Meßgefäß aufnehmenden, geschlossenen Behalter
erweitert. Bei diesem Ausführungsbeispiel steht der geschlossene Behälter sowie
die Zufluß- und Abflußleitung und das Meßgefäß unter Unterdruck, wenn die Flüssigkeit
durch Saugkraft gefördert wird.
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In einer dazu verbesserten Ausführungsform ist der geschlossene Behälter
durch eine Trennwand in eine obere, mit der Zurlußleitung verbundene und als Meßgefäß
dienende Kammer und in eine untere, mit der Abflußleitung verbundene Kammer unterteilt,
wobei die beiden Kammern neben der Überlaufleitung durch eine Druckausgleichsleitung
verbunden sind. Nach einem weiteren Vorschlaü der Erfindung kann dabei die in der
oberen Kammer liegende Öffnung der Druckausgleichsleitung über dem Niveau der Überlaufleitung
liegen. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird dann die obere Kammer entleert, wenn
der Flüssigkeitsspiegel das höchste Niveau der Überlaufleitung erreicht hat.
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In einer anderen Ausbildung, mit der die Meßgenauig keit des erfindungsgemäßen
Durchflußmengenmessers weiter verbessert wird, Ist die Öffnung der Druckausgleichleistung
mittels eines von einem Schwimmer betätigten Verschlusses verschließbar. Wenn bei
diesem Ausführungsbeispiegel die Druckausgleichsleitung bei einem bestimmten Flüssigkeitsspiegel
durch den mit dem Schwimmer gekuppelten Verschluß verschlossen wird, kommt die Saugkraft
über die Überlaufleltung ur Wirkung und saugt die Flüssigkeit in der oberen Kammer,
dem Meßgefäß, an. Dadurch wird bei entsprechender Dimensionierung des Querschnittes
der UDerlaufleitung eine schnelle Entleerung des Meßgefäßes sicher-
gestellt.
Die während der Entleerung zufließende Flüsigkeitsmenge kann dabei auch bei kontinuierlichem
Zufluß das Meßergebnis kaum verfälschen. Damit das Meßgefäß bis zur vollständigen
Entleerung möglichst schnell geleert wird, liegt das Niveau der außerhalb des Meßgefäßes
angeordneten Öffnung der Uberlaufleitung wesentlich unter dem Niveau der wenig über
dem Boden des Meßgefäßes angeordneten Öffnung der Überlaufleitung.
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Die Messung einer jeden Entleerung des Meßgefäßes kann mit bekannten
Einrichtungen durchgeführt werden.
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Dies kann induktiv, kapazitiv oder mit einer Lichtschranke erfolgen.
Als mögliche Beispiele für die Zählung der Enleerungen schlägt die Erfindung vor,
daß an der ÜberlaufleituJng ein von der abfließenden Flüssigkeit beStigbarer und
mit dem Zähler gekuppelter Schalter vorgesehen ist. Es ist aber auch möglich, daß
der Schwimmer mit dem Zähler gekuppelt ist.
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Nacn einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann die eßgenauigkeit
weiter dadurch erhöht werden, daß die Böden der Kammern trichterförmig ausgebildet
und die Eingangsöffnungen der Überlaufleitung und der Abflußleitung sowie der Schwimmeizentral
angeordnet sind.
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Eine Schräglage des Durchflußmengenmesser beeinträchtigt bei einer
derartigen Ausbildung die Meßgenauigkeit nicht.
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Ein für die Praxis, insbesondere bei der Messung der abgegebenen Milchmenge,
geeigneter Durchflußmengenmesser ist dadurch gekennzeichnet, daß die Zuflußleitung
von unten durch den Behälter bis in den oberen Bereich der oberen Kammer geführt
ist unddie Abfluß-
leitung aus dem unteren Bereich der unteren Kammer
durch den Behälter hindurch nach oben-verläurt.
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Ein derartiger Durchflußmengenmesser berücksichtigt die örtlichen
Verhältnisse an dem Melkplatz, an dem die Zuflußleitung von unten kommt und die
Abflußleitung nach oben zu der zentralen Leitung führt.
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Zur Vermeidung von Schwankungen des Flüssigkeitsspiegels in dem Meßgefäß
insbesondere bei stoßweise geförderter Flüssigkeit, schlägt die Erfindung weiter
vor, daß vor der Ausgangsöffnung der Zuflußleitung eine Prallplatte angeordnet ist.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführung; beispielen
darstellenden Zeichnungen näher erläutert.
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Im einzelnen zeigen Fig. 1 einen Durchflußmengenmesser in seiner einfach°
sten Form in schematischer Darstellung, Fig. 2 einen Durchflußmengenmesser in einer
zu Fig.
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anderen Ausführungsform und Fig. 3 einen Durchflußmengenmesser in
einer weiteren Ausführungsform.
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Der erfindungsgemäße Durchflußmengenmesser ist zwischen einer. Zuflußleitung
2 und einer Abflußleitung 3 einer Förderleitung eingebaut. Der Durchflußmengenmesser
1 besitzt ein Meßgefäß 4, in das die Zuflußleitung 2 mündet. Aus dem Meßgefäß fürteine
beidseitig offene Überlaufleitung 5 zu der Abflußleitung 3, Die oeffnung 6 des von
oben in das Meßgefäß 4 hineinrägenden Endes 7 der Überlaufleitung5 liegt wenig über
dem Boden 8
des Meßgefäßes 4, Die andere Öffnung des außerhalb Ges
Neßgefäßes 4 angeordneten und nach unten weisenden Endes lo der U-förmig gebogenen
Überlaufleitung liegt weit unter dem Niveau der Öffnung 6. Am Ende lo der Überlaufleitung
5 ist ein Schalter 11 angeordnet, der bei jeder Entleerung des Meßgefäßes an einen
nicht dargestellten Zähler ein Signal gibt.
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Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 wird das Meßgefäß 4 mit seiner Überlaufleitung
5 von einem im Zuge der Förderleitung 2, 3 iiegenden, geschlossenen Behälter 12
aufgenommen.
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Im Ausführungsbeispiel der Figuren 2 und 3 ist dieser Behälter 12
durch eine Trennwand 13 in eine obere und untere Kammer 34, 15 unterteilt. Dabei
dient die obere Kammer 14 als Meßgefãß. Neben der Überlaufleitung 5 sind die beiden
Kammern 14, 15 über eine Druckausgleichsleitung 16 verbunden. Die Druckausgleichsleitung
6 besitzt an ihrem oberen Ende einen in der Zeichnung nicht dargestellten Verschluß,
der durch einen Schwimmer 17 betätigbar ist. Der Schwimmer 17 ist unmittelbar oder
über einen Schalter mit einem nicht dargestellten Zähler gekuppelt. Anstelle der
Kupplung des Zählers mit dem Schwimmer 17 kann auch bei diesem Ausführungsbeispiel
der Schalter am Ende lo der Überlaufleitung angeordnet sein. Ist kein Verschluß
für die Druckausgleichsleitung 16 vorgesehen, dann muß die Öffnung der Druckausgleichsleitung
16 über dem Niveau der UDerlaufleitung 5 liegen.
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Das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 unterscheidet sich von dem der
Fig. 2 vor allem durch die Führung der Zuflußleitung 2 und der Abflußleitung 9.
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Die Zuflußleitung 3 geht von-unten durch die untere Kammer 15 hindurch
bis in den oberen Bereich der oberen Kammer 14. Vor der Öffnung der Zuflußleitung
2 ist eine Prallplatte 18 angeordnet. Die Abflußleitung 3- geht vom unteren Bereich
der unteren Kammer 15 aus und führt durch die obere Kammer 14. Die Böden 19, 20
der Kammern sind trichterförmig ausgebildet.
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Die Eingangsöffnungen der Überlaufleitung 5 und der Abflußleitung
3 sind im untersten Bereich der trichterförmigen Böden 19, 2o zentral angeordnet.
Ebenfalls zentral angeordnet ist der Schwimmer 17.
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Die Grundidee und die Funktion des erfindungsgemäßen Durchflußmengenmessers
läßt sich am besten anhand des Ausführungsbeispieles der Fig. 1 erläutert. Die durch
Saugkraft von der Vakuumpumpe durch die Zuflußleitung 2 geförderte Flüssigkeit wird
in dem Meßgefäß 4 gesammelt. In diesem Meßgefäß 4 setzt sich der in der Flüssigkeit
mitgeführt Schaum oben ab. sobald der Flüssigkeitsspiegel das oberste Niveau der
Überlaufleitung 5 erreicht hat, fließt die, Flüssigkeit durch das Überlaufrohr 5
ab. Da die Öffnung 9 unter den: Niveau der Öffnung O liegt, wird der gesamte Inhalt
des Meßgefäßes 4 entleert, wenn die Flüssigkeit durch die Uberlaufleitung 5 zu fließen
begonnen hat. Die durch die tYnerlaufleitung 5 fließende Flüssigkeit betätigt den
Schalter 11, der wiederum ein Signal an den Zähler weit ergibt. Die aus der Uberlaufleitung
5 austretende Flüssigkeit wird über die Abfluß leitung 3 weitergeleitet.
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Die am AusftLhrungsbeispiel der Fig. 1 erläuterte Funktion des Durchflußmengenmessers
trifft auch für die Ausführungsbeispiele der Figuren 2 und 9 zu.
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Die Funktions des Durchflußmengenmesser wird aber diesen Ausführungsbeispielen
zusätzlich durch die Druckausgleichsleitung beeinflußt. Damit die Saugkraft von
der unteren Kammer 15 in die obere Kammer 14 und damit auch in die Zuflußleltung
2 übertragen werden kann, sind die untere und obere Kammer durch die Druckausgleichsleitung
16 verbunden. Ist kein Schwimmer 17 vorgesehen, dann muß, wie erwähnt, die obere
BfRnung der Druckausgleichsleitung 16 über dem Niveau der Überlaufleitung 5 liegen,
damit die als Meßgefäß dienende Kammer 15 über die Überlaufleitung 5 entleert werden
kann. Ist jedoch wie inden Ausführungsbeispielen der Figuren 2 und 3 ein Schwimmer
17 mit einem die obere Öffnung der Druckausgleichsleitung 16 verschließenden Verschluß
vorgesehen, dann braucht diese Forderung nicht erfüllt zu sein. Wird nämlich durch
den mit zufließender Flüssigkeit steigenden Flüssigkeitsspiegel die obere Öffnung
der Druckausgleichsleitung 16 durch den mit dem Schwimmer 17 gekuppelten Verschluß
verschlossen, dann findet kein Druckausgleich mehr zwischen den beiden Kammern 14,
15 über die Druckausgleichsleitung 16 statt.
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Die Saugkraft wird dann über die überlaufleitung 5 wirksam und zwar
so lange, bis die Öffnung der Druckausgleichsleitung 16 durch den absinkenden FlUssigkeit
spiegel wieder freigegeben wird. Die Dimensionierungen der Druckausgleichsleitung
16 mit dem Schwimmer 17 und der Überlaufleitung 5 sind so aufeinander abzustimmen,
daß die durch Unterdruck in die Uberlaufleitung 5 angesaugt Flüssigkeit wenigstens
durch die Saugkraft bis unter das Niveau der Öffnung 6 gelangt ist, Die weitere
Entleerung der oberen Kammer erfolgt dann selbsttätig.
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Patentansprüche: