DE1930497A1

DE1930497A1 - Durchflussueberwachungs- und Durchflussmessgeraet fuer fluessige und gasfoermige Medien

Info

Publication number: DE1930497A1
Application number: DE19691930497
Authority: DE
Inventors: Volker Laun
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-06-16
Filing date: 1969-06-16
Publication date: 1971-04-08
Also published as: DE1930497B2; DE1930497C3

Description

Beschreibung zum: Durchflußüberwachungs- und Durchflußmessgerät für flüssige und gasförmige Medien Davon ausgehend, daß in der Leistungselektronik der Thyristor immer mehr als elektronischer Schalter Verwendung findet und andere elektronische Geräte ebenso wie der Thyristor mittels einfach aufbereitetem Flußwasser gekühlt werden müssen, besteht ein Bedarf von Kühlwasserdurchflußüberwachungsgeräten, die auch bei aggresiven und verschmutztem Kühlwasser einwandfrei über lange Zeit arbeiten, d.h., daß sich im Kühlwasserstrom kein bewegliches Teil (Schaltfahne oder dergleichen) befinden darf.
Bei den im Handel befindlichen Durchflußwächtern wird stets das fließende Medium durch eine Schaltfahne, eine kleine Turbine usw., im Mediumfluß zur Anzeige gebracht.
A11 diese Geräte unterliegen bei einfach- gereinigtem Flußwasser als Kühlmittel, das in der Hauptsache in der Industrie zur Verfügung steht, einer starken Verschmutzung, die über verhältnismäßig kurze Zeit zum unkontrollierten Ausfall des Überwachungsgerätesund zu einem Gefahrenfallö führen kann.
Bei der von mir entwickelten Uberwachungs- und Nesseinrichtung (siehe Zeichnung) ist eine ttberwachung des fließenden Medium dglioht Ohne daß sich ein bewegliches Teil im Mediumfluß befindet. Dies wird dadurch erreicht, daß der Mediumfluß in dem Gerät auf eine zur Membrane ausgebildete Fläche (6) aufgestrahlt wird und diese in Schwingungen versetzt. Je nach Strömungsgeschwindigkeit ist die Elongation der Membrane verschieden, d.h., daß mit steigendem Durchfluß die Elongation der Membrane zunimmt. Dieser Effekt wird zur Überwachung herangezogen. In einer Bohrung wird ein Mikrophon (5) hinter der Membrane angebracht und dieselbe mit einem Deckel (3) verschlossen. Fließt kein Medium, so wird die Membrane nicht ausgelenkt und das Mikrophon nimmt kein Geräusch wahr. Ist das zu überwachende System verstopft, so ruht auf der Membrane der Druck des Mediums, die Membrane kann somit nicht schwingen und das Mikrophon kann wiederum kein Geräusch wahrnehmen.
In beiden Fällen wird von der nachgeschalteten Elektronik (10 bis 13) die Anlage gestoppt.
Allgemein sind Durchflußüberwachungen für ganz bestimmte Iurchflußmengen, z.B.
4 - 6 Liter pro Minute, ausgelegt. Muß der Durchfluß erhöht oder vermindert werden, so wird in der Regel ein anderes Gerät benötigt.
Dies ist bei der von mir konstruierten Überwachung nicht notwendig. Die Durchflußmenge ist von der Bohrung (7) im Oberteil (1) abhängig. Die Durchflußmenge kann somit durch vergrößern der Bohrung erhöht und durch das Eindrücken einer Buchse vermindert werden. Am Unterteil (2) müssen bei Erhöhung oder Verminderung des Durchflusses keine Änderungen vorgenommen werden. Ober- und Unterteil werden zusammengeschraubt und mittels eines Dichtringes (4) abgedichtet.
Das Medium ist ststs dem Oberteil zuzuführen und muß am Unterteil wieder abgenommen werden. Durch das, daß die Bohrung (7) eine QuerschnittsverJün4gL4gdarstellt, entsteht nach dem Gesetz von Bernoulli eine größere Strömungsgeschwindigkeint, die zu einem Selbstreinigungseffekt für die Bohrung führt.
Der Abstand zwischen Bohrungsaustritt und Membrane kann beliebig gewählt werden.
Die sträkste Elongation wird selbstverständlich dann erreicht, wenn sich die Membrane so dicht als möglich am Bohrungsaustritt befindet. Größere Entfernungen können jedoch durch den Verstärkungsgrad des Verstärkers (11) wieder ausgeglichen werden.
Damit so wenig Fremdgeräusche als möglich das Mikrophon beeinflussen können, ist es zweckmäßig, das Gerät mit Schläuchen anzuschließen. Ist dies nicht möglich, so muß der Schwellwert für die Kippstufen (12 und 13) eo hoch liegen, daß die Fremdgeräusche das Kippen der Stufe nicht auslösen können. Als zweckmäßig erweist sich hierbei, daß Zu- und Abfluß rechtwinklig zur Membrane angeordnet sind. Etwaige ankommende Schallwellen im Medium werden somit größtenteils reflektiert und beeinflussen die Membrane nicht. Als weiterer Vorteil können die beiden veränderlichen Auslöseschaltpunkte, die elektronisch eingestellt werden und zwei verschiedene Auslöseursachen haben, angesehen werden.
Erster Schaltpunkt: Dieser Schaltpunkt läßt den Betrieb einer Anlage zu, wenn die vorher elektrisch eingestellte Mindestmenge des Mediums fließt.
Zweiter Schaltpunkt: Dieser Schaltpunkt stoppt den Betrieb einer Anlage, wenn wiederum eine elektrisch einstellbare Höchstmenge des Mediums, wie sie bei Veränderungen des Systems (Schlauch- oder Rohrbruch) auftritt, fließt.
Diese beiden Schaltpunkte lassen sich daher einstellen, da die Membrane - wie schon erwähnt - ein Geräusch, welches von der Durchflußmenge des Mediums abhängig ist, erzeugt.
Zusätzlich besteht die Möglichkeit einer Durchflußmengenanzeige. Da die Durch flußmenge in einem annähernd linearen Verhältnis zum Geräusch, das durch die Membrane erzeugt wird, steht, kann diese mittels eines in Liter pro Minute geeichten elektrischen Anzeigegerätes (14) mit guter Genauigkeit angezeigt werden.
Elektronischer Teil: Das Mikrophon (5) in Einheit (10) arbeitet auf einen einfachen Verstärker (11), der wiederum die beiden Kippstufen (12 und 13), die die zwei Schaltpunkte festlegen, ansteuert. Ein Abgriff hinter dem Verstärker läßt den Betrieb eines elektrischen Anzeigeinstrumentes zu, das die Durchflußmenge anzeigt.

Claims

Pateatansprüche zum Durchflußüberwachungs- und Durchflußmessgerät für flüssige und gasförmige Medien.

1. Gerät zum Überwachen und Messen eines fließenden Mediums, dadurch gekennzeichnet, daß das fließende Medium auf eine zur Membrane ausgebildete Fläche aufgestrahlt wird und diese in Schwingungen versetzt.

2. Überwachungs- und Messgerät nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungen der Membrane mittels eines Mikrophones in elektrische Signale umgewandelt werden.

3. Uberwachungs- und Messgerät nach Anspruch 1. und 2., dadurch gekennzeichnet, daß das anstehende elektrische Signal von einem Verstärker verstärkt und den beiden Kippstufeals Schwellwert für minima und maxima Abschaltung zugeführt wird.

4. Uberwachungs- und Messgerät nach Anspruch 1. bis 3., dadurch gekennzeichnet, daß das verstärkte Signal zur analogen Anzeige der Durchflußmenge mittels eine elektrischen Anzeigeinstrument herangezogen wird.

5. Gerbt zum Überwachung und Kassen eines fließenden Mediums nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußmenge durch einfaches verändern der Bohrung (7) erhöht oder vermindert werden kann.

L e e r s e i t e