DE1817500C3

DE1817500C3 - Anemometer

Info

Publication number: DE1817500C3
Application number: DE19681817500
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Charbonnages de France CDF
Current assignee: Charbonnages de France CDF
Priority date: 1967-12-29
Filing date: 1968-12-30
Publication date: 1979-07-12
Also published as: DE1817500A1; BE726178A; FR1557134A; DE1817500B2; GB1245138A

Description

Die Erfindung betrifft ein Anemometer mit zwei wärmeempfindlichen, perlenförmigen, in einen elektrischen Meßkreis geschalteten und auf jeweils eineThe invention relates to an anemometer with two heat-sensitive, pearl-shaped, connected in an electrical measuring circuit and each one zugeordnete, ringförmige Leiterplatte montierten Elementen, die in der Eintrittsöffnung bzw. in der Austrittsöffnung eines zylindrischen Kanals angeordnet sind.Associated, ring-shaped printed circuit board-mounted elements that are in the inlet opening or in the Outlet opening of a cylindrical channel are arranged.

Bei einem bekannten Anemometer dieser Art (DE-AS 1 239 129) weist der zylindrische Kanal zwischen den beiden Elementen einen konstanten Querschnitt au/. Bei einem anderen bekannten Anemometer (US-In a known anemometer of this type (DE-AS 1 239 129), the cylindrical channel between the two elements has a constant cross section. In another known anemometer (US PS 3147618) sind in allgemeiner Form zwei Meßfüh ler zu beiden Seiten einer Blendenöffnung vorgesehen, wobei Angaben über den Aufbau einer solchen Einrichtung nicht gemacht sind.PS 3147618) are generally two measuring guides ler provided on both sides of an aperture, with information about the structure of such Facility are not made.

Die Anordnung einsr Blendenöffnung zwischenThe arrangement of an aperture between

den Elementen eines gattungsgemäßen Anemometers ermöglicht eine einfache Kompensation der Temperatur und der Axt des strömenden Gases, dessen Geschwindigkeit gemessen werden soll, macht das Anemometer von der Strömungsrichtung des Gasesthe elements of a generic anemometer allows simple compensation of the temperature and the ax of the flowing gas, the speed of which is to be measured, makes the anemometer of the flow direction of the gas unabhängig und ermöglicht eine einfache Feststellung einer Umkehr der Strömungsrichtung des Gasstromes.independent and enables a simple determination of a reversal of the flow direction of the gas flow.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein Anemometer der eingangs angegebenen GattungThe object of the invention is therefore to provide an anemometer of the type specified at the beginning

α zu schaffen, das bei einfacher Montage und unproblematischer Austauschbarkeit der Elemente bei einer Reparatur ein sehr genaues Ausgangssignal liefert. Erfindungsgemäß ist zur Lösung dieser Aufgabe vorgesehen, daß der zylindrische Kanal von der In- To create α , which delivers a very accurate output signal with simple assembly and unproblematic exchangeability of the elements during a repair. According to the invention it is provided to solve this problem that the cylindrical channel from the inside

)o nenbohrung zweier koaxialer Ringe gebildet ist, die zwischen sich eine Membran mit geeichter öffnung halten und auf deren Außenseiten die Leiterplatten abnehmbar angebracht sind.) O nenbohrung two coaxial rings is formed, the Hold a membrane with a calibrated opening between them and the circuit boards on the outside of the membrane are removably attached.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sindAdvantageous further developments of the invention are

r> in den Unteransprüchen definiert.r> defined in the subclaims.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigtThe invention is explained below with reference to the drawing, for example. It shows

Fig. 1 eine in auseinandergezogener Darstellung gezeigte Längsschnittansicht einer AusführungsformFig. 1 is an exploded longitudinal sectional view of an embodiment des Anemometers,of the anemometer,

Fig. 2 einen Längsschnitt der Anordnung eines Teils der Elemente der Fig. 1,Fig. 2 is a longitudinal section of the arrangement of part of the elements of Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt des zusammengebauten Anemometers,3 shows a longitudinal section of the assembled anemometer,

Fig. 4 eine Vorderansicht, undFig. 4 is a front view, and

Fig. 5 einen Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform, die der Messung der Strömungsgeschwindigkeit eines Staubteilchen mit sich führenden Gasstromes angepaßt ^:.st.5 shows a longitudinal section of a further embodiment, which is adapted to the measurement of the flow velocity of a dust particle with a gas flow flowing through it ^{: .st.}

-,ο Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Ausführungsform umfaßt eine Leiterplatte 1 mit großem Durchmesser, einen aufsteckbaren koaxialen Ring 2, eine kieisförmige Membran 3 mit einer öffnung 4, einen zweiten aufsteckbaren koaxialen Ring 5, eine zweite-, ο The embodiment shown in Figs. 1 to 4 comprises a printed circuit board 1 with a large diameter, an attachable coaxial ring 2, a Kieis-shaped membrane 3 with an opening 4, a second slip-on coaxial ring 5, a second

-,-, Leiterplatte 6 von geringerem Durchmesser als die Leiterplatte 1 und einen Rahmenkörper 7. Alle diese Elemente sind rotationssymmetrisch bezüglich der gemeinsamen Achse X'X ausgebildet.-, -, printed circuit board 6 with a smaller diameter than the printed circuit board 1 and a frame body 7. All of these elements are designed to be rotationally symmetrical with respect to the common axis X'X .

Zwei kegelstumpfförmige Ausnehmungen 8 und 9Two frustoconical recesses 8 and 9

_b0 mit der Achse X'X legen in dem Rahmenkörper 7 eine in der Mitte angeordnete, transversale zylindrische Trennwand 10 fest. Eine zylindrische Längsleitung 11 mit der Achse X'X ist durch die Trennwand 10 gebohrt, und in einer der Seiten der Trennwand 10 ist _b0 with the axis X'X define a centrally arranged, transversal cylindrical partition wall 10 in the frame body 7. A cylindrical longitudinal duct 11 with the axis X'X is drilled through the partition wall 10, and in one of the sides of the partition wall 10 is eine Ausnehmung 12 vorgesehen.a recess 12 is provided.

Die Leiterplatten 1 und 6, die Ringe 2 und 5 und die Membran 3 sind mittels Bolzen 13 zusammengefügt und bilden somit einen zusammengesetzten, aus-The circuit boards 1 and 6, the rings 2 and 5 and the membrane 3 are joined together by means of bolts 13 and thus form an assembled, trained

wechselbaren Block (siehe Fig. 2), der in die Längsleitung 11 und die Ausnehmung 12 eingepaßt ist. Dieser auswechselbare Block ist an dem Rahmenkörper? mittels Schrauben 14 befestigt, die durch die Leiterplatte 1 und die Trennwand 10 geführt sind.exchangeable block (see FIG. 2) which is fitted into the longitudinal line 11 and the recess 12. This interchangeable block is on the frame body? fastened by means of screws 14, which are through the Circuit board 1 and the partition wall 10 are performed.

Ein mit Gewinde versehenes Sackloch 15, dessen Achse senkrecht auf der Achse X'X steht, ist in den Rahmenkörper 7 gebohrt. Eine rohrförmige Hülse 16 ist in das Sackloch IS geschraubt. Zwei Paar kleiner Löcher 17 und 18 verbinden das Innere des Sackloches 15 mit den kegelstumpfförmigen Ausnehmungen 8 und 9.A threaded blind hole 15, the axis of which is perpendicular to the axis X'X , is drilled into the frame body 7. A tubular sleeve 16 is screwed into the blind hole IS. Two pairs of small holes 17 and 18 connect the interior of the blind hole 15 with the frustoconical recesses 8 and 9.

Zwei elektrische Leiterbahnen 19 und 20 sind auf eine der Seiten jeder Leiterplatte 1 und 6 aufgebracht (siehe Fig. 3). Auf jeder Leiterplatte ist ein wärmeempfindliches Element, z. B. ein Heißleiter, 21 bzw. 22 durch Löten befestigt. Jedes Ende der Elemente ist mit der übrigen, nicht gezeigten, elektrischen Meßschaltung mittels eines Drahtes 23 bzw. 24 verbunden, der an die entsprechende Leiterplatte gelötet und durch eine der öffnungen 17 und 18 geführt ist.Two electrical conductor tracks 19 and 20 are applied to one of the sides of each circuit board 1 and 6 (see Fig. 3). On each circuit board is a thermosensitive element, e.g. B. a thermistor, 21 or 22 attached by soldering. Each end of the elements connects to the remainder of the electrical measurement circuit, not shown connected by means of a wire 23 or 24, which is soldered to the corresponding circuit board and is guided through one of the openings 17 and 18.

Die Dicken der Ringe 2 und 5 sind derart gewählt, daß die Elemente symmetrisch bezüglich der Membran 3 angeordnet sind.The thicknesses of the rings 2 and 5 are chosen so that the elements are symmetrical with respect to the membrane 3 are arranged.

Das Element 22, das in Strömungsrichtung F des Gasstromes, dessen Geschwindigkeit gemessen werden soll, stromabwärts-von der Membran 3 angeordnet ist, ist einem Strahl mit erheblicher Geschwindigkeit ausgesetzt. Das andere Element 21, das stromaufwärts von der Membran 3 angeordnet ist, befindet sich in einer Strömung mit geringerer Geschwindigkeit und kompensiert das Signal, das von dem Meßkreis bezüglich der Änderungen der Temperatur und/oder der Art des Gases hen/orgerufen wird.The element 22, which is arranged downstream of the membrane 3 in the flow direction F of the gas flow whose speed is to be measured, is exposed to a jet at a considerable speed. The other element 21, which is arranged upstream of the membrane 3, is in a flow with a lower velocity and compensates for the signal produced by the measuring circuit relating to changes in temperature and / or the type of gas.

Bei Umkehr der Strömungsrichtung des Luftstromes wird die durch die Membran 3 eingeführte Unsymmetrie gleichermaßen umgekehrt und ebenfalls die Funktion der Elemente 21 und 22 vertauscht, wobei dann das Element 22 zur Kompensation dien*. Der Durchmesser der öffnung 4 der Membran 3 ist an die Abmessungen der verwendeten Elemente angepaßt. 'If the direction of flow of the air flow is reversed, the asymmetry introduced by the membrane 3 becomes likewise reversed and also the function of the elements 21 and 22 interchanged, with then the element 22 serves for compensation *. The diameter of the opening 4 of the membrane 3 is adapted to the dimensions of the elements used. '

Wenn die Elemente Heißleiter sind, liegt das Verhältnis - Durchmesser der öffnung 4: Heißleiterdurchmesser — günstigerweise etwa bei 5.If the elements are thermistors, the ratio - diameter of opening is 4: thermistor diameter - favorably around 5.

in Wenn der Gasstrom, dessen Geschwindigkeit gemessen werden soll, Staubteilchen mit sich führt, ist es entsprechend der Darstellung in Fig. 5 möglich, zwei Filter 25 und 26 einzubauen, und zwar einen stromaufwärts von einem der Elemente und den an-in when the gas flow, its velocity is measured is to be, carries dust particles with it, it is possible according to the illustration in Fig. 5, to install two filters 25 and 26, one upstream of one of the elements and the other

Ii deren stromabwärts des anderen Elementes, wobei diese Filter durch Abschlußkappen 27 und 28 mit Einlaß- und Auslaßöffnungen 29 und 30 festgehalten werden. Diese Filter weisen günstigerweise eine große Filterfläche und einen geringen Druckverlust auf.Ii their downstream of the other element, where these filters are held in place by end caps 27 and 28 with inlet and outlet openings 29 and 30 will. These filters favorably have a large filter area and a low pressure loss.

jo Wenn der Gasstrom einen entzündbaren bzw. feuergefährlichen Bestandteil enthäl'., so können zwei poröse Wände 31 und 32, z. B. zwei M'ände aus Sintermetall eingebaut werden, und zwar eine stromaufwärts von einem der Elemente und die andere strom-jo If the gas flow is flammable or inflammable Component contains., So two porous walls 31 and 32, z. B. two hands made of sintered metal installed, one upstream of one of the elements and the other upstream

j-> abwärts des anderen Elementes, wobei jede Wand mittels dnes Abstands- bzw. Halteringes 33 bzw. 34 festgehalten wird (siehe Fig. 5).j-> down the other element, each wall is held by means of the spacer or retaining ring 33 or 34 (see Fig. 5).

Die Filter und die porösen Wände können kombiniert werden, wenn der Gasstrom gleichzeitig leichtThe filters and the porous walls can be combined if the gas flow is easy at the same time

in entzündbar ist und Staubteilchen mit dich führt (siehe Fig. 5).is flammable and carries dust particles with you (see Fig. 5).

Die Ausnehmungen 8 und 9 können anstelle einer kegelstumpfförmigen Form auch eine zylindrische Form besitzen. Der Rahmenkörper 1 kann auch dieThe recesses 8 and 9 can also have a cylindrical shape instead of a frustoconical shape Own shape. The frame body 1 can also

r, Form eines zylindrischen Ringes mit ebenen Wänden (somit ohne Ausnehmungen) aufweisen, der einfach mit einer axialen Längsleitung versehen ist.r, in the form of a cylindrical ring with flat walls (thus without recesses), the simple is provided with an axial longitudinal line.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Anemometer mit zwei wärmeempfindlichen, perlenförmigen, in einen elektrischen Meßkreis geschalteten und auf jeweils eine zugeordnete, ringförmige Leiterplatte montierten Elementen, die in der Eintrittsöffnung bzw, in der Austrittsöffnung eines zylindrischen Kanals angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Kanal von der Innenbohrung zweier koaxialer Ringe (2, 5) gebildet ist, die zwischen sich eine Membran (3) mit geeichter Öffnung (4) halten und auf deren Außenseiten die Leiterplatten (1, 6) abnehmbar angebracht sind.1. Anemometer with two heat-sensitive, pearl-shaped, in an electrical measuring circuit switched and mounted on an associated, ring-shaped circuit board each, which are arranged in the inlet opening or in the outlet opening of a cylindrical channel are, characterized in that the cylindrical channel is formed by the inner bore of two coaxial rings (2, 5), which between them Hold a membrane (3) with a calibrated opening (4) and the circuit boards on the outside (1, 6) are detachably attached.

2. Anemometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (3) in der Mitte zwischen den Elementen (21, 22) angeordnet ist.2. Anemometer according to claim 1, characterized in that the membrane (3) in the middle is arranged between the elements (21, 22).

3. Anemometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der geeichten Öffnung (4) der Membran (3) etwa fünfmal so groß wie der Durchmesser des zugeordneten perlenförmigen Elementes ist.3. Anemometer according to claim 1 or 2, characterized in that the diameter of the calibrated opening (4) of the membrane (3) about five times as large as the diameter of the associated pearl-shaped element.

4. Anemometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Distanzring (5) im Durchmesser kleiner ausgebildet und zusammen mit der Membran (3) in eine koaxiale Ausnehmung des anderen Distanzringes (2) eingesetzt ist.4. Anemometer according to one of the preceding claims, characterized in that the a spacer ring (5) made smaller in diameter and together with the membrane (3) in a coaxial recess of the other spacer ring (2) is inserted.

5. Anemometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatten (1,6) von außen auf die Distanzringe (2, 5) aufgesetzt sine".5. Anemometer according to one of the preceding claims, characterized in that the Printed circuit boards (1,6) are placed on the spacer rings (2, 5) from the outside.

6. Anemometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch geke· tizeichnet, daß die beiden koaxialen Ringe (2, 5), die beiden Leiterplatten (1, 6) und die Membran (3) mit geeichter Öffnung (4) gemeinsam in einem auswechselbaren Block zusammengefaßt sind, der abnehmbar in dem Rahmenkörper (7) des Anemometers angebracht ist.6. Anemometer according to one of the preceding claims, characterized in that the two coaxial rings (2, 5), the two circuit boards (1, 6) and the membrane (3) with calibrated Opening (4) are summarized together in an interchangeable block that can be removed in the frame body (7) of the anemometer is attached.

7. Anemometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Messung der Strömungsgeschwindigkeit eines Staubteilchen mit sich führenden Gasstroms zwei Filter (25, 26) mit großer Filterfläche und geringem Druckverlust vorgesehen sind, wobei sich ein Filter in Strömungsrichtung gesehen vor einem wärmeempfindlichen Element und das andere Filter in Strömungsrichtung gesehen hinter dem anderen wärmeempfindlichen Element befinden.7. Anemometer according to one of the preceding claims, characterized in that at the measurement of the flow velocity of a dust particle with a gas flow flowing through it two Filters (25, 26) with a large filter area and low pressure loss are provided, with a Filters are located in front of a heat-sensitive element, seen in the direction of flow, and the other filter, seen in the direction of flow, is located behind the other heat-sensitive element.

8. Anemometer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem feuergefährlichen Gasstrom zwei poröse Wände (31, 32), insbesondere aus Sintermetall, vorgesehen sind, wobei sich eine Wand in Strömungsrichtung gesehen vor einem wärmeempfindlichen Element und die andere Wand in Strömungsrichtung gesehen hinter dem anderen wärmeempfindlichen Element befinden.8. Anemometer according to claim 7, characterized in that a flammable Gas flow two porous walls (31, 32), in particular made of sintered metal, are provided, with one wall, seen in the direction of flow, in front of a heat-sensitive element and the other Wall behind the other heat-sensitive element, seen in the direction of flow.