DE19638211A1 - Durchflußratendetektor - Google Patents
DurchflußratendetektorInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Durch
flußratendetektor zur Messung der Durchflußrate eines Fluids,
das in einen Fluiddurchgang eingeführt wird.
Es ist ein Durchflußratendetektor bekannt, der einen Tempera
tursensor und eine Heizeinrichtung zum Aufheizen des Tempera
tursensors aufweist, wobei der Temperatursensor und die
Heizeinrichtung in einem Durchflußdurchgang für die Durch
führung eines Fluids, dessen Durchflußrate gemessen werden
soll, angeordnet sind. Wenn das Fluid in dem Durchgang fließt,
wird dem erhitzten Temperatursensor durch das Fluid Wärme
entzogen und seine Temperatur fällt, was zu einer Reduzierung
der Ausgangsspannung des Temperatursensors führt. Die
Geschwindigkeit, mit der das Fluid in dem Durchgang fließt,
wird auf der Basis der Ausgangsspannung des Temperatursensors
bestimmt, und die Durchflußrate des Fluids wird auf der Basis
der gemessenen Geschwindigkeit des Fluidstroms und der
Querschnittsfläche des Durchgangs berechnet.
Der herkömmliche Durchflußratendetektor weist jedoch keine
Einrichtung zur Steuerung einer externen Vorrichtung auf der
Basis der berechneten Durchflußrate auf und kann eine
gewünschte externe Vorrichtung nicht automatisch betätigen,
wenn die Durchflußrate des Fluids, das durch den Durchgang
fließt, größer oder kleiner als eine vorher festgelegte
Durchflußrate ist.
Es ist daher eine grundlegende Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, einen Durchflußratendetektor zu schaffen, der eine
andere Vorrichtung auf der Basis der durch ihn festgestellten
Durchflußrate eines Fluids steuern kann.
Es ist ferner eine wesentliche Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, einen Durchflußratendetektor zu schaffen, der die
Temperatur eines Temperatursensors, welcher in einem Fluid
durchgang angeordnet und erhitzt ist, zu messen, um dadurch
die Durchflußrate eines durch den Durchgang fließenden Fluids
festzustellen und die festgestellte Durchflußrate anzuzeigen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die
Schaffung eines Durchflußratendetektors, welcher ein Diffe
renzsignal zwischen einem Ausgangssignal eines ersten
Temperatursensors, der in einem Fluiddurchgang angeordnet ist
und über eine Heizeinrichtung aufgeheizt wird, und einem
Ausgangssignal eines zweiten Temperatursensors, der in dem
Fluiddurchgang angeordnet und nicht aufgeheizt ist, zu einem
Verarbeitungsschaltkreis übermittelt, welcher eine Durch
flußrate berechnet, die um eine Signaländerung aufgrund der
Temperatur des Fluids kompensiert wurde, wobei der Durch
flußratendetektor die berechnete Durchflußrate auf einer
Anzeigeeinrichtung anzeigt, das Ergebnis eines Vergleichs
zwischen der berechneten Durchflußrate und einer Referenz
durchflußrate, die über eine Einstelleinrichtung vorher
eingestellt ist, in ein elektrisches Signal konvertiert, und
das elektrische Signal zu einer Signalausgabeeinrichtung
ausgibt, um dadurch eine externe Vorrichtung auf der Basis des
Vergleichsergebnisses zu steuern.
Weitere Ziele, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der
Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung. Dabei bilden alle
beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für
sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der
Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den
Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt eines Durchflußratendetektors
gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine Draufsicht auf den Durchflußratendetektor
gemäß Fig. 1;
Fig. 3 ein Blockdiagramm eines elektrischen Schaltkreises
des Durchflußratendetektors gemäß Fig. 1;
Fig. 4 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der
Durchflußrate eines Fluids und der Ausgangsspannung
eines Differentialverstärkers zeigt, die durch eine
Datentabelle angezeigt wird, welche in einem
Speicher in dem elektrischen Schaltkreis gemäß
Fig. 3 gespeichert ist;
Fig. 5 einen Längsschnitt eines Durchflußratendetektors
gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer Anzeigeeinheit
des Durchflußratendetektors gemäß der zweiten
Ausführungsform;
Fig. 7 eine Ansicht von hinten der Anzeigeeinheit gemäß
Fig. 6;
Fig. 8 eine Draufsicht auf eine Anzeigeeinheit eines
Durchflußratendetektors gemäß einer dritten Aus
führungsform der Erfindung; und
Fig. 9 eine Seitenansicht der Anzeigeeinheit gemäß Fig. 8.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt ein Durchflußratendetektor
10 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ein längliches Gehäuse 12 mit einem Durchflußdurch
gang 14 mit im wesentlichen quadratischem Querschnitt, welcher
in Längsrichtung in dem Gehäuse 12 ausgebildet ist, um ein
Fluid durchzuführen. Der Durchflußratendetektor 10 umfaßt
außerdem ein Paar von Rohrverbindern 16a, 16b, die an
entsprechenden gegenüberliegenden Enden des Gehäuses 12
angebracht sind und Öffnungen 18a bzw. 18b aufweisen, die in
Verbindung mit dem Durchgang 14 stehen. Die Rohrverbinder 16a,
16b weisen jeweils Flächen mit Innengewinde auf, die die
Öffnungen 18a bzw. 18b zur Verbindung mit Fluideinlaß- bzw.
-auslaßleitungen festlegen.
Ein erster Thermistor 20 als Temperatursensor ist in dem
Durchgang 14 angeordnet und steht im wesentlichen mittig in
den Durchgang 14 vor. Ein zweiter Thermistor 22 als Tempera
tursensor ist in dem Durchgang 14 stromabwärts des ersten
Thermistors 20 beabstandet von diesem angeordnet und steht im
wesentlichen mittig in den Durchgang 14 vor. Beide Thermisto
ren 20, 22 weisen die Form eines schlanken Stabes auf, um den
Durchfluß eines Fluids, das in den Durchgang 14 eingeführt
wird, nicht zu stören oder zu blockieren. Beide Thermistoren
20, 22 sind elektrisch mit einer Schaltplatte 22 verbunden,
die in dem Gehäuse 12 aufgenommen ist.
Die Rohrverbinder 16a, 16b sind mit den jeweiligen gegen
überliegenden Enden des Gehäuses 12 über entsprechende O-Ringe
28a, 28b verbunden, um eine Leckage des Fluids von dem Gehäuse
12 zu verhindern. Die ersten und zweiten Thermistoren 20, 22
sind in dem Gehäuse 12 über einen O-Ring 28c befestigt, um die
Leckage von Fluid entlang des ersten und zweiten Thermistors
20, 22 zu verhindern.
Eine Anzeigeeinheit 30 ist an einem oberen Abschnitt des
Gehäuses 12 befestigt und umfaßt eine Schaltplatte 32, die
über Leitungen 34 elektrisch mit der Schaltplatte 26 verbunden
ist. Die Schaltplatte 32 trägt eine Sieben-Segment LED (Licht
aussendende Diode) 36, die eine dreistellige Zahl anzeigen
kann, ein Paar von LEDs 38a, 38b und Einstellschalter 40a-40c,
die als Einstelleinrichtung zur Festlegung einer Referenz
durchflußrate dienen. Wie in Fig. 2 dargestellt ist, sind die
Sieben-Segment LED 36 und die LEDs 28a, 28b so angeordnet, daß
sie von oberhalb der Anzeigeeinheit 30 über ein Anzeigefenster
42 sichtbar sind. Die Einstellschalter 40a-40c können von
oberhalb der Anzeigeeinheit 30 gedrückt werden. Ein Verbinder
44 zur Ausgabe von Signalen ist elektrisch mit der Schalt
platte 32 verbunden und mechanisch an einer Wand der Anzeige
einheit 30 befestigt.
Fig. 3 zeigt in Form eines Blockdiagramms einen elektrischen
Schaltkreis des Durchflußratendetektors 10. Wie in Fig. 3
dargestellt ist, sind regulierte Konstantstromquellen 46a, 46b
in Reihe mit den ersten und zweiten Thermistoren 20 bzw. 22
verbunden. Die ersten und zweiten Thermistoren 20, 22 und die
regulierten Konstantstromquellen 46a, 46b sind mit einem
Differentialverstärker 47 verbunden, der als Kompensations
schaltkreis dient. Da Ausgangsspannungen von den ersten und
zweiten Thermistoren 20, 22 aufgrund von Veränderungen der
einzelnen Einrichtungen Fehlern unterliegen, weist der
Differentialverstärker 47 eine Einstelleinrichtung, wie einen
Rheostat oder dgl. (nicht dargestellt), zur Absorption eines
solchen Fehlers auf. Der Differentialverstärker 47 gibt eine
Differentialspannung Vc zwischen Spannungen Va, Vb über dem
ersten bzw. zweiten Thermistor 20, 22 aus und leitet die
Differentialspannung Vc an einen A/D (Analog/Digital)-Wandler
50 in einer Zentraleinheit (CPU) 48 weiter. Somit wird die
Differentialspannung Vc durch den A/D-Wandler 50 von einem
analogen Wert in einen digitalen Wert konvertiert, bevor sie
durch die Zentraleinheit 48 verarbeitet wird. An die Zentral
einheit 48 ist ein Speicher 52 angeschlossen, der eine
Datentabelle (vgl. Fig. 4) speichert, die das Verhältnis
zwischen der experimentell ermittelten Differentialspannung
Vc und der Durchflußrate Q eines Fluids in dem Durchgang 14
darstellt. Die Sieben-Segment LED 36, die LEDs 28a, 28b und
die Einstellschalter 40a-40c sind mit der Zentraleinheit 48
verbunden. Die Zentraleinheit 48 liefert Ausgangssignale an
die Basen von Transistoren 54a, 54b, deren Kollektoren an
Ausgangsanschlüsse 56a bzw. 56b des Verbinders 44 angeschlos
sen sind. Die regulierten Konstantstromquellen 46a, 46b, der
Differentialverstärker 47, die Zentraleinheit 48, der Speicher
52 und die Transistoren 54a, 54b sind entweder an der
Schaltplatte 26 oder der Schaltplatte 32 befestigt. Wenn der
Durchflußratendetektor 10 zur Steuerung von Lasten 58a, 58b
als externen Vorrichtungen verwendet wird, werden ent
sprechende Anschlüsse der Lasten 58a, 58b an die Ausgangs
anschlüsse 56a bzw. 56b angeschlossen, und andere Anschlüsse
der Lasten 58a, 58b werden an eine Stromzufuhr 60 angeschlos
sen.
Die Anzahl der Lasten 58a, 58b als externe Vorrichtungen
variiert in Abhängigkeit von der Anzahl der Transistoren 54a,
54b und der Anzahl der Ausgangsanschlüsse 56a, 56b. Bei der
dargestellten ersten Ausführungsform können, da zwei Transi
storen 54a, 54b und zwei Ausgangsanschlüsse 56a, 56b vor
gesehen sind, zwei Lasten 58a, 58b als externe Vorrichtungen
an den Durchflußratendetektor 10 angeschlossen werden.
Die Funktion des Durchflußratendetektors 10 wird nachfolgend
beschrieben.
Zunächst wird eine Verschiebung (Offset) zwischen Spannen von
Ausgangsspannungen der ersten und zweiten Thermistoren 20, 22
mittels der Einstelleinrichtung in dem Differentialverstärker 47
eingestellt, um dadurch jeglichen Ausgangsspannungsfehler
aufgrund von Variationen der ersten und zweiten Thermistoren
20, 22 zu absorbieren.
Dann werden die regulierten Konstantstromquellen 46a, 46b
erregt, um entsprechende Ströme zu den ersten und zweiten
Thermistoren 20, 22 zu liefern. Hierbei wird der von der
regulierten Konstantstromquelle 46a zu dem ersten Thermistor
20 gelieferte Strom auf einen größeren Wert gesetzt, um den
ersten Thermistor 20 auf eine Temperatur von etwa 150°C
aufzuheizen. Somit dient die regulierte Konstantstromquelle
46a als Heizeinrichtung zum Aufheizen des ersten Thermistors
20. Würde der zweite Thermistor 22, der zur Messung der
Temperatur des Fluids in dem Durchgang 14 verwendet wird,
erhitzt werden, so könnte er die Temperatur des Fluids nicht
genau messen. Daher wird der von der regulierten Konstant
stromquelle 46b zu dem zweiten Thermistor 22 gelieferte Strom
auf einen geringeren Wert eingestellt, um die Erwärmung des
zweiten Thermistors 22 zu minimieren.
Anschließend werden zwei Schwellenwerte (Referenzdurch
flußratenwerte) Qa, Qb, die den beiden externen Vorrichtungen
(Lasten 58a, 58b) entsprechen, in der Zentraleinheit 48 unter
Verwendung der Einstellschalter 40a-40c gespeichert.
Nach dem obigen Vorbereitungsschritt wird ein Fluid, wie Luft,
von dem Fluideinlaßrohr in den Durchflußratendetektor 10
eingeführt. Das eingeführte Fluid fließt nacheinander durch
die Öffnung 18a, den Fluiddurchgang 14 und die Öffnung 18b in
das Fluidauslaßrohr. Das in dem Fluiddurchgang 14 fließende
Fluid berührt den ersten Thermistor 20, entzieht dem ersten
Thermistor 20 Wärme und verringert die Temperatur des ersten
Thermistors 20. Dadurch erhöht sich, wenn die Durchflußrate
Q des in dem Durchgang 14 fließenden Fluids zunimmt, der
Widerstand des ersten Thermistors 20 ebenso wie die Spannung
Va über dem ersten Thermistor 20. Hat das Fluid eine geringere
Temperatur, steigt die Spannung Va über dem ersten Thermistor
20 weiter an, da das Fluid dem ersten Thermistor 20 noch mehr
Wärme entzieht.
Das in dem Durchgang 14 fließende Fluid berührt außerdem den
zweiten Thermistor 22. Da der zweite Thermistor 22 jedoch
nicht erhitzt ist, ist seine Temperatur dieselbe wie die
Temperatur des Fluids. Daher ist die Spannung Vb über dem
zweiten Thermistor 22 konstant, unabhängig von der Durch
flußrate Q des Fluids. Die Spannung Vb über dem zweiten
Thermistor 22 ist niedriger, wenn die Temperatur des Fluids
höher ist, und höher, wenn die Temperatur des Fluids niedriger
ist. Als Folge hiervon repräsentiert die Spannung Vb über dem
zweiten Thermistor 22 einen Spannungswechsel in Abhängigkeit
von der Temperatur des Fluids. Die obige Wirkung der ersten
und zweiten Thermistoren 20, 22 erklärt sich dadurch, daß die
Thermistoren einen negativen Temperaturkoeffizienten auf
weisen.
Die Spannungen Va, Vb über den ersten und zweiten Thermistoren
20, 22 werde dem Differentialverstärker 47 zugeführt, welcher
eine Differentialspannung Vc zwischen den Spannungen Va, Vb
ausgibt. Die Differentialspannung Vc zeigt lediglich einen
Ausgangsspannungswechsel aufgrund der Geschwindigkeit des
Fluidstromes an, da die Spannung Vb über dem zweiten Thermi
stor 22, die einen Spannungswechsel aufgrund der Fluid
temperatur repräsentiert, von der Spannung Va über dem ersten
Thermistor 20 abgezogen wurde. Der A/D-Wandler 50 konvertiert
die Differentialspannung Vc von einem analogen Wert in einen
digitalen Wert. Die Zentraleinheit 48 bezieht sich dann auf
die in dem Speicher 52 gespeicherte Datentabelle, um eine
Durchflußrate Q auf der Basis der digitalen Differential
spannung Vc zu bestimmen (vgl. Fig. 4). So ist bspw., wenn die
von dem Differentialverstärker 47 ausgegebene Differential
spannung Vc einen Wert V1 hat, die Durchflußrate Q so
festgelegt, daß sie einen Wert Q1 hat. Die Zentraleinheit 48
zeigt die so bestimmte Durchflußrate Q auf der Sieben-Segment
LED 36 an.
Anschließend vergleicht die Zentraleinheit 48 die Durch
flußrate Q mit den Schwellenwerten Qa, Qb, zeigt das Ergebnis
des Vergleiches auf den LEDs 38a, 38b an und gibt es durch die
Transistoren 54a, 54b an die Ausgangsanschlüsse 56a, 56b aus.
Mit Bezug auf den Schwellenwert Qa und den Ausgangsanschluß
56a schaltet bspw. die Zentraleinheit 48 die LED 38a und den
Transistor 54a ab, wenn die Durchflußrate Q einen Wert Q1
annimmt, der kleiner ist als der Schwellenwert Qa, wie durch
die unterbrochene Linie A in Fig. 4 angedeutet ist. Da zu
dieser Zeit kein Strom durch die Last 58a fließt, wird die
Last 58a aberregt. Weist die Durchflußrate Q einen Wert Q2
auf, der größer ist als der Schwellenwert Qa, wie durch die
unterbrochene Linie B in Fig. 4 dargestellt, dann schaltet die
Zentraleinheit 48 die LED 38a und den Transistor 54a an. Ein
Strom fließt von der Stromzufuhr 60 durch die Last 58a und den
Transistor 54a, wodurch die Last 58a erregt wird.
Mit Bezug auf den Schwellenwert Qb und den Ausgangsanschluß
56b wird die Last 58b, die an den Ausgangsanschluß 56b
angeschlossen ist, auf die gleiche oben beschriebene Weise auf
der Basis des Ergebnisses eines Vergleichs zwischen der
Durchflußrate Q und dem Schwellenwert Qb gesteuert.
Die Durchflußrate wird pro Zeiteinheit, bspw. jede Sekunde
gemessen. Somit werden auch die Ergebnisse des Vergleichs
zwischen der Durchflußrate Q und den Schwellenwerten Qa, Qb
zu den LEDs 38a, 38b und den Ausgangsanschlüssen 56a, 56b jede
Sekunde weitergegeben.
Jede der Lasten 58a, 58b (externe Vorrichtungen) kann ein
Durchflußsteuerventil, bspw. zur Steuerung der Durchflußrate
des Fluids aufweisen. Wenn die Durchflußrate Q größer wird als
die Schwellenwerte Qa oder Qb, wird das Durchflußsteuerventil
geschlossen, um die Durchflußrate Q zu reduzieren. Wenn die
Durchflußrate Q kleiner wird als die Schwellenwerte Qa oder
Qb, dann wird das Durchflußsteuerventil geöffnet, um die
Durchflußrate zu erhöhen. Ein solches Durchflußsteuerventil
wird bspw. bei der TC (Integrierter Schaltkreis)-Herstellung
verwendet, wobei es die Durchflußrate eines Stickstoffgases
oder Druckluft steuert, die zum Leitungsverbinden ausgestrahlt
wird, oder bei der Lebensmittelherstellung zur Herstellung von
Kuchen oder dgl., wobei es die Durchflußrate eines Stickstoff
gases, das in die Lebensmittelbehälter eingeführt wird,
steuert.
Eine Lampe oder ein Summer können mit jeder der Lasten 58a,
58b verbunden werden, und wenn die Durchflußrate Q des den
Lasten 58a, 58b, die in Verbindung mit dem Durchflußratende
tektor 10 verwendet werden, zugeführten Fluids größer oder
kleiner wird als der Schwellenwert Qa oder Qb, kann die Lampe
oder der Summer eingeschaltet werden, um einen abnormalen
Zustand der Lasten 58a, 58b anzuzeigen.
Bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform wird eine
Durchflußrate mit dem Differentialverstärker 47 gemessen,
wobei eine Änderung der Ausgangsspannung des ersten Thermi
stors 20, der durch die Heizeinrichtung aufgeheizt wird, mit
der Ausgangsspannung des nicht aufgeheizten zweiten Thermi
stors 22 kompensiert wird, und mit vorher festgelegten
Durchflußratendaten verglichen, um die Lasten 58a, 58b, die
mit den Ausgangsanschlüssen 56a, 56b verbunden sind, ein- oder
auszuschalten. Somit ist es möglich, eine externe Vorrichtung
auf der Basis der Durchflußrate des durch den Durchgang 14
fließenden Fluidstroms zu steuern.
Die Fig. 5 bis 7 zeigen einen Durchflußratendetektor 70 gemäß
einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Lediglich die
Details des Durchflußratendetektors 70, die sich von denen des
Durchflußratendetektors 10 gemäß der ersten Ausführungsform
unterscheiden, werden nachfolgend beschrieben. Die Teile des
Durchflußratendetektors 70, die denen des Durchflußratendetek
tors 10 gemäß der ersten Ausführungsform entsprechen, werden
nicht erneut im Detail beschrieben.
Wie in den Fig. 5 bis 7 dargestellt ist, umfaßt der Durch
flußratendetektor 70 ein Gehäuse 72 und eine Anzeigeeinheit
74, die von dem Gehäuse 72 getrennt ist. Eine Schaltplatte 26,
die in dem Gehäuse 72 aufgenommen ist, ist über Leitungen 78
mit einem Verbinder 76 verbunden, welcher an einer oberen
Platte des Gehäuses 72 befestigt ist. Der Verbinder 76 ist mit
der Anzeigeeinheit 74 über nicht dargestellte Leitungen
verbunden.
Wie in Fig. 6 dargestellt ist, weist die Anzeigeeinheit 74
eine Platte 80 auf, die eine Sieben-Segment LED 36, LEDs 38a,
38b und Einstellschalter 40a-40c trägt. Wie in Fig. 7
dargestellt ist, sind Anschlüsse 82a-82h an einer hinteren
Platte der Anzeigeeinheit 74 befestigt. Die in Fig. 3
gezeigten Lasten 58a, 58b und der in Fig. 5 gezeigte Verbinder
76 sind mit einigen der Anschlüsse 82a-82h verbunden.
Da die Anzeigeeinheit 74 in einer von dem Gehäuse 72 getrenn
ten Position angebracht werden kann, ist es einfach, die
Anzeigeeinheit 74 zur einfachen visuellen Erkennung an
zuordnen. Beispielsweise kann die Anzeigeeinheit 74 zur
einfachen visuellen Beobachtung entfernt von dem Gehäuse 72
angeordnet sein, selbst wenn das Gehäuse 72 an einer Stelle
angeordnet ist, die nicht leicht zugänglich ist.
Gemäß einer dritten Ausführungsform, die in den Fig. 8 und 9
dargestellt ist, weist eine Anzeigeeinheit 84 ein Paar von
Eingriffszähnen 86a, 86b auf seiner hinteren Platte auf, um
die Anzeigeeinheit 84 an einer länglichen Schiene zu be
festigen. Die Anzeigeeinheit 84 weist an einer vorderen Platte
Anschlüsse 88a-88h auf.
Bei den ersten und zweiten Ausführungsformen werden die Lasten
58a, 58b erregt, wenn die Durchflußrate Q des Fluids größer
ist als die Schwellenwerte Qa, Qb. Die Lasten 58a, 58b können
jedoch auch erregt werden, wenn die Durchflußrate Q des Fluids
kleiner ist als die Schwellenwerte Qa, Qb.
Bei den ersten und zweiten Ausführungsformen wird die
Durchflußrate pro Zeiteinheit gemessen. Die pro Zeiteinheit
gemessenen Durchflußraten können jedoch auch zu einer
integrierten Durchflußrate addiert werden, wobei die inte
grierte Durchflußrate auf der Sieben-Segment LED 36 angezeigt
werden kann. Bestimmte integrierte Durchflußraten können als
Schwellenwerte festgelegt werden. In diesem Fall wird eine
gemessene integrierte Durchflußrate mit Schwellenwerten
verglichen, und die Resultate des Vergleichs werden an die
Ausgangsanschlüsse 56a, 56b weitergegeben. Wenn das Fluid mit
Raten fließt, die als Schwellenwerte festgelegt wurden, werden
die Lasten 58a, 58b, die mit den Ausgangsanschlüssen 56a, 56b
verbunden sind, erregt oder aberregt.
Die Anzahl der Schwellenwerte Qa, Qb kann in Abhängigkeit von
der Anzahl der gewünschten Ausgangssignale variiert werden.
Ebenso kann die Anzahl der Ausgangsanschlüsse 56a, 56b
variiert werden.
Claims (8)
1. Durchflußratendetektor mit:
einem Durchflußdurchgang (14) für den Durchgang eines Fluids;
einem ersten Temperatursensor (20), der in dem Durchgang (14) angeordnet ist;
einem zweiten Temperatursensor (22), der in dem Durchfluß durchgang (14) stromabwärts des ersten Temperatursensors (20) angeordnet ist;
einem Kompensationsschaltkreis (47) zur Kompensation eines Ausgangssignals des ersten Temperatursensors (20) mit einem Ausgangssignal des zweiten Temperatursensors (22);
Anzeigeeinrichtungen (36, 38a, 38b) zur Anzeige einer Durchflußrate;
Einstelleinrichtungen (40a-40c) zur Festlegung einer Referenz durchflußrate;
Signalausgabeeinrichtungen (56a, 56b, 82a-82h, 88a-88h) zur Ausgabe eines elektrischen Signals; und
einem Verarbeitungsschaltkreis (48) zur Berechnung einer Durchflußrate des in dem Durchgang (14) fließenden Fluids aus dem Ausgangssignal des Kompensationsschaltkreises (47), zur Anzeige der berechneten Durchflußrate auf der Anzeigeein richtung (36, 38a, 38b), zum Vergleich der berechneten Durchflußrate mit der Referenzdurchflußrate, die durch die Einstelleinrichtung (40a-40c) festgelegt wurde, und zur Ausgabe eines Signals, das das Ergebnis des Vergleiches anzeigt, an die Signalausgabeeinrichtung (56a, 56b).
einem Durchflußdurchgang (14) für den Durchgang eines Fluids;
einem ersten Temperatursensor (20), der in dem Durchgang (14) angeordnet ist;
einem zweiten Temperatursensor (22), der in dem Durchfluß durchgang (14) stromabwärts des ersten Temperatursensors (20) angeordnet ist;
einem Kompensationsschaltkreis (47) zur Kompensation eines Ausgangssignals des ersten Temperatursensors (20) mit einem Ausgangssignal des zweiten Temperatursensors (22);
Anzeigeeinrichtungen (36, 38a, 38b) zur Anzeige einer Durchflußrate;
Einstelleinrichtungen (40a-40c) zur Festlegung einer Referenz durchflußrate;
Signalausgabeeinrichtungen (56a, 56b, 82a-82h, 88a-88h) zur Ausgabe eines elektrischen Signals; und
einem Verarbeitungsschaltkreis (48) zur Berechnung einer Durchflußrate des in dem Durchgang (14) fließenden Fluids aus dem Ausgangssignal des Kompensationsschaltkreises (47), zur Anzeige der berechneten Durchflußrate auf der Anzeigeein richtung (36, 38a, 38b), zum Vergleich der berechneten Durchflußrate mit der Referenzdurchflußrate, die durch die Einstelleinrichtung (40a-40c) festgelegt wurde, und zur Ausgabe eines Signals, das das Ergebnis des Vergleiches anzeigt, an die Signalausgabeeinrichtung (56a, 56b).
2. Durchflußratendetektor nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch Heizeinrichtungen zum Aufheizen des ersten Temperatur
sensors (20).
3. Durchflußratendetektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Verarbeitungsschaltkreis (48) eine
Datentabelle aufweist, die das Verhältnis zwischen einer
Ausgangsspannung des Kompensationsschaltkreises (47) und der
Durchflußrate des durch den Fluiddurchgang (14) fließenden
Fluids beschreibt, und Mittel zur Festlegung der Durchflußrate
unter Bezugnahme auf die Datentabelle in Abhängigkeit von dem
von dem Kompensationsschaltkreis (47) ausgegebenen Signal.
4. Durchflußratendetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und/oder Temperatursen
soren (20, 22) einen Thermistor aufweisen.
5. Durchflußratendetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und/oder zweiten
Temperatursensoren (20, 22) stabförmig ausgebildet sind und
im wesentlichen mittig in den Fluiddurchgang vorstehen, wobei
der zweite Temperatursensor (22) stromabwärts von dem ersten
Temperatursensor (20) beabstandet ist.
6. Durchflußratendetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kompensationsschaltkreis (47)
einen Differentialverstärker aufweist.
7. Durchflußratendetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
gekennzeichnet durch regulierte Konstantstromquellen (46a,
46b), die mit den ersten bzw. zweiten Thermistoren (20, 22)
verbunden sind, wobei die regulierte Konstantstromquelle (46a)
Heizeinrichtungen aufweist, um dem ersten Temperatursensor
(20) zum Aufheizen des ersten Temperatursensors (20) einen
Strom zuzuführen.
8. Durchflußratendetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
gekennzeichnet durch ein Paar von Transistoren (54a, 54b), die
zwischen dem Verarbeitungsschaltkreis (48) und den Signal
ausgabeeinrichtungen (56a, 56b) angeschlossen sind, wobei die
Transistoren (54a, 54b) durch den Verarbeitungsschaltkreis
(48) wahlweise ein- und ausgeschaltet werden können, um
externe Vorrichtungen (58a, 58b), die mit den Signalausga
beeinrichtungen (56a, 56b) verbunden sind, wahlweise zu
erregen oder abzuschalten.
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