DE1967352C3 - Durchflußmeßgerät - Google Patents

Durchflußmeßgerät

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DE1967352C3 DE19691967352 DE1967352A DE1967352C3 DE 1967352 C3 DE1967352 C3 DE 1967352C3 DE 19691967352 DE19691967352 DE 19691967352 DE 1967352 A DE1967352 A DE 1967352A DE 1967352 C3 DE1967352 C3 DE 1967352C3
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Alan E. Irvine Calif. Rodely
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    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/20Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
    • G01F1/32Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters
    • G01F1/3209Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters using Karman vortices
    • G01F1/3218Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters using Karman vortices bluff body design

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Description

a) die Stirnfläche (6, 4Λ 6, 45 6, 5-4 6, 5 c 6, 5C6) des keilförmigen Wirbelkörpers (5, 4A 5..4B5, 5A 5. 555, 5CJa)(eine quer zur Längsachse der Leitung gemessene Höhe (h) aufweist, die in einem Verhältnis im Bereich von 1,5:10 bis 4 :10 zu der in gleicher Richtung gemessenen Querschnittshöhe der Leitung steht,
b) die in Längsrichtung der Leitung gemessene Länge (I) des sich verjüngenden Abschnittes in einem Verhältnis von 1 ·. 1 bis 2 : 1 zu der Höhe ftyder Stirnfläche steht
2. Durchflußmeßgerät mit einem Wirbelkörper, der fest in einer Leitung für ein Strömungsmedium angebracht und symmetrisch sowie quer zur Längsachse der Leitung angeordrti ist, und der einen sich stromabwärts erstreckenden Abschnitt und eine stromaufwärts gewandte Stir;· "äche mit einer oberen und einer unteren Kante aufweist, die benachbart zu je einer von zwei Keilflächen des sich stromabwärts verjüngenden Abschnittes verlaufen, und mit einer Einrichtung zum Messen der Frequenz der von dem Wirbelkörper erzeugten Strömungswirbel, dadurch gekennzeichnet, daß
a) die Stirnfläche (6, 4A 6, 406, 5A 6, 5ß6, 5C6) des keilförmigen Wirbelkörpers (5, 4A 5, 455, 5/4 5, 5ß5, 5C5) eine quer zur Längsachse der Leitung gemessene Höhe (h) aufweist, die in einem Verhältnis im Bereich von 1,5:10 bis 4 : 10 zu der in gleicher Richtung gemessenen Querschnittshöhe der Leitung steht,
b) die in Längsrichtung der Leitung gemessene Länge (I) des verjüngenden Abschnittes in einem Verhäimis von 1 : 1 bis 2 :1 zu der Höhe (h) der Stirnfläche steht,
c) und daß die angeströmte Stirnfläche konvex profiliert ist. wobei die maximale Profiltiefe (t) 3Ao der Höhe (7)/der Stirnfläche beträgt.
3. Durchflußmeßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der keilförmige Wirbelkörper (4A 5) an seinem stromabwärtigen Ende einen abgerundeten Abschnitt (Ii) aufweist (F ig.4A).
4. Durchflußmeßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirbelkörper (4B5) zwei konvex geformte Keilflächen (45 7,45 8) aufweist.
5. Durchflußmeßgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die profilierte Stirnfläche (5A 6) des keilförmigen Wirbelkörpers
(5Λ 5) kontinuierlich gerundet ausgebildet ist
6. Durchflußmeßgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die profilierte Stirnfläche (5C6) des keilförmigen Wirbelkörpers (5C5) ihrerseits ebenfalls keilförmig ausgebildet ist (F ig. 5C).
7. Durchflußmeßgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die {.,Tofilierte Stirnfläche (536) des keilförmigen Wirbelkörpers aus zwei im Winkel zueinander angeordneten Keilflächenpaaren besteht (F i g. 5B).
Die Erfindung betrifft Durchflußmeßgeräte mit Wirbelkörpern gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 2, wie sie aus der US-PS 31 16 639 ( Fi g. 13) bekannt sind.
Die Wirkungsweise dieser Durchflußmeßgeräte beruht auf der periodischen Ablösung von Wirbeln aus dem engeren Umströmungsbereich des Wirbelkörpers, wobei die Wanderungsgeschwindigkeit der aufeinanderfolgenden Wirbel in der sich bildenden Wirbelstraße von der Strömungsgeschwindigkeit des Mediums abhängt. Diese Strömungsgeschwindigkeit kann daher mit der Einrichtung zum Messen der Frequenz der von dem Wirbelkörper erzeugten Strömungswirbe! ermittelt werden. Die Meßeinrichtung enthält üblicherweise ein im Einwirkungsbereich der Wirbel bzw. der von ihnen ausgehenden Schwingungen ortsfest angeordnetes Fühlglied, an dem Schwingungssignale abgenommen werden, deren Frequenz ein Maß für die Strömungsgeschwindigkeit ist.
ϊ5 Die Messung der Signalfrequenz bereitet einige Schwierigkeiten. In der genannten US-PS 31 16 639 ist auf die Entstehung von Störfrequenzen hingewiesen, die durch Änderungen der Strömungsgeschwindigkeit in der Nähe des Wirbelkörpers verursacht werden, und es werden verschiedene Maßnahmen vorgeschlagen, um solche Störfrequenzen zu vermeiden.
Allen vorgeschlagenen Meßgeräten haftet jedoch der Nachteil an, daß in der aus den Wirbelstraßen gewonnenen Signalfrequenz ein Schwund auftri't, der eine zeitweise erhebliche Verminderung der Signalamplitude zur Folge hat. Dabei kann die Signalamplitude im Verhältnis zum Störpegel so gering werden, daß keine einwandfreie Messung mehr möglich ist. Dieses mit unregelmäßigem Schwund behaftete, am Fühlglied erfaßte Schwingungssignal wird im folgenden kurz als »intermittierendes Schwingungssignal« bezeichnet. Diese Erscheinung wird anhand des in Fig. I der Zeichnungen idealisiert dargestellten Signalverlaufs erläutert. Fig. 1 zeigt den Signalverlauf der Strömungsschwingungen innerhalb der Abströmung einer bekannten Wirbelkörperanordnung, und es ist ersichtlich, daß der Schwund die Amplitude der die Strömungsgeschwindigkeit abbildenden Signalschwingung vorübergehend verschwinden läßt oder mindestens vorübergehend stark abschwächt. Der Schwund der Signalamplitude tritt während nicht vorherbestimmbaren Zeitabschnitten während des Strömungsvorganges auf und beeinträchtigt daher die Meßgenauigkeit in starkem Maße. Selbst mit Hilfe von aufwendigen Eichungen und Korrekturschaltungen läßt sich dieser Störeffekt kaum zufriedenstellend ausgleichen. Die Signalauswertung wird bei den bekannten Einrichtungen durch diese Erscheinung nicht nur erschwert, sondern vielfach unmöglich gemacht.
weil das Nutzsignal zeitweilig im Störpegel untergeht.
Dieses Problem ist in der Literatur kaum behandelt worden, obwohl die Entstehung und der Verlauf von Wirbelstraßen sowie die Frequenz der Wirbel eingehend theoretisch und experimentell untersucht worden sind.
Diese Untersuchungen erstrecken sich auf beliebig gestaltete Profilformen von Wirbelkörpern, so auch auf Flugprofile. Dabei konnten zwar Erkenntnisse über die Frequenz der erzeugten Wirbel in Abhängigkeit von der Form des Wirbelkörpers gewonnen werden (Hydromechanics, Lecture on Mechanical Engineering, Matsuki Itatani, Japanese Institu«e of Mechanical Engineers, 1962, Seiten 5 und 157 bis 159), und es wurde auch die Lage der hinter einem Wirbelkörper auftretenden maximalen Amplitude der erzeugten Frequenz ermittelt (Journal of Fluid Mechanics, 1965, Vol. 21, part 2, Seiten 241 bis 255, »Investigation of the flow behind a two-dimensional model with a blunt trailing edge and fitted with splitter plates«; W. Bearman); dveser Stand der Technik enthält jedoch keine Aussagen über die Entsie · hung eines Schwundes in der Schwingungsamplitude oder über Maßnahmen zu seiner Beseitigung.
Lediglich im Zusammenhang mit Untersuchungen an zylindrischen Wirbelkörpern ist die Möglichkeit einer Verminderung des Schwundes erörtert worden (K. Tsuchiya et aL Proceedings by the Japan Society of Mechanical Engineers, Serie 169,1967—4, Seiten 101 bis 104). Die Versuchsanordnung bestand aus einem Strömungskanal mit kreisrundem Querschnitt bestimmter Dirnen- sionierung und zylindrischen Wirbelkörpern unterschiedlichen Durchmessers. Dabei konnte ein Minimum des Schwundes der Signalamplitude bei einer bestimmten Dimensionierung des Zylinderdurchmessers innerhalb enger Grenzen festgestellt werden, wobei aber auch im Minimum eine Fehlerquote von 2% vorhanden war, die eine Messung der Strömungsgeschwindigkeit beachtlich verfälschen würde.
Soweit bei J 'ntersuchungen mit Wirbelkörpern unterschiedlicher geometrischer Form und mit unterschiedlichen Abmessungen auch Ergebnisse hinsichtlich des Einflusses auf die Wirbelstraßen mitgeteilt wurden, enthält der Stand der Technik nur den Hinweis, daß sich diese Unterschiede nur auf die Geometrie und die Geschwindigkeit der Wirbel auswirken, di·: erzeugten Wirbelstraßen aber im Ergebnis gleichwertig sind (GB-PS 8 23 684; Roshko in »Journal of the Aeronautical Sciences«, Febr. 1955, Seiten 124 bis 132). Mangels umfassender theoretischer Grundlagen konnten die Ergebnisse der an Eir.zelproblemen orientierten Experimente nicht in dem Sinne miteinander verknüpft werden, daß sichere Voraussagen über die Wechselwirkungen der einzelnen beobachteten Erscheinungen möglich waren.
Ausgehend von dem bekannten Durchflußmeßgerät nach der US-PS 31 16 639 und unter Berücksichtigung der geschilderten Erkenntnisse liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den die Messungen verfälschenden Schwund durch eine geeignete Geometrie des Wirbelkörpers zu eliminieren.
Diese Aufgabe wird bei einem Durchflußmeßgerät nach der US-PS 31 16 639 jeweils durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 1 oder 2 gelöst.
Die erfindungsgemäße Geometrie des Wirbelkörpers, nämlich seine Dimensionierung nach Höhe und Länge und die Bemessung relativ zum Querschnitt der das Medium führenden Lei'ung, beruht demnach auf der Erkenntnis, daß der festgestellte unregelmäßige Schwund des Nutzsignals keine der Wirbelstraßenbildung grundsätzlich innewohnende Erscheinung ist, sondern weitgehend durch Form und Anordnung des Wirbelkörpers bedingt ist Eingehende experimentelle Untersuchungen haben die erfindungsgemäße Dimensionierung als überraschend einfache und sicher wirksame sowie reproduzierbare Maßnahme erwiesen, die wesentlich gleichförmigere und für eine genaue Messung der Strömungsgeschwindigkeit praktisch völlig schwundfreie Schwingungssignale als Maß für die Durchflußgeschwindigkeit liefert Diese weitgehende Eliminierung des Schwundes wird ohne Zuhilfenahme bewegter Teile am Wirbelkörper erreicht Hierfür ist vor allem die geometrische Ausbildung des Wirbelkörper-Seitenprofils hinsichtlich der Höhen- und Axialabmessung der Stirnfläche bzw. der Seitenflächen von Bedeutung. Ein zusätzlicher besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Durchflußmeßgeräte besteht in einer verbesserten Linearität der Zuordnung zwischen Signalfrequenz und Durchflußgeschwindigkeit. Die Eichung wird dadurch vereinfacht untT. die erreichbare Meßgenauigkeit wird verbessert.
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Mehrere Ausführungsformen von erfindungsgemäß dimensionierten und angeordneten Wirbelkörpern sowie eine Schaltungsanordnung für die Durchflußmeßgeräte werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert Es zeigt
Fig. 2 einen erfindungsgemäßen, im Seitenprofil dreieckförmigen und diametral in einem Meßkanal mit Fühlgiied angeordneten Wirbelkörper,
F i g. 3 einen Querschnitt der Meßanordnung gemäß Fig. 2 in der dort angegebenen Schnittebene 3-3,
F i g. 4 den Wirbelkörper gemäß den F i g. 2 und 3 in Seitenprofil,
Fig. 4A, 4B und 5A bis 5C verschiedene Ausführungsformen erfindungsgemäßer Wirbelkörper im Seitenprofil,
F i g. 6 den Betriebszustand einer erfindungsgemäßen Meßanordnung mit Wirbelkörper und hierdurch erzeugten Abströmzonen innerhalb eines Strömungsmediums im Längsschnitt des Meßkanals und
Fig. 7 eine elektrische Meß- bzw. Auswerr.eschaltung zur Verwendung mit einem erfinduTigsgemäßen Meßgerät.
In den Fig. 2 und 3 ist ein Leitungsabschnitt 1 mit zylindrischer Wandung 2 und ebensolcher Außenfläche 3 sowie im Inneren befindlicher, ebenfalls zylindrischer Durchflußkammer 4 angedeutet, welch letztere den Meßkanal bildet. Innerhalb des Meßkanals ist ein im Seitenprofil, d. h. im Schnitt parallel zur Längsachse der Durchflußkammer, gleichschenklig-dreieckiger Wirbelkörper ii diametral angeordnet. Die kürzere Grundseite des Profildreiecks bildet die gemäß Pfeil A in F i g. 2 angeströmte Stirnfläche des Wirbelkörpers. An diese Stirnfläche schließen sich in Strömungsrichtung Seitenflächen 7 und 8 gleicher Länge an. In Fig. 4 sind die Höhenabmessung h Her Stirnfläche 6 und die Axialabmessung /der Seitenflächen 7, 8 eingetragen. Das Verhältnis dieser Abmessungen liegt in einem Bereich zwischen den Werten 1 und 2, während die HöhenaDmessung Λ zum Innendurchmesser dder Durchflußkammer in einem Verhältnis zwischen den Werten 0,15 und 0,4 steht. Die in diesen Bereichen gewählten Axial- und Höhenabmessungen verhindern, daß sich die Teilströme des Mediums oberhalb und unterhalb des Wirbelkörpcrs 5 vermischen und in gegenseitige Wechselwirkung treten, bevor ein bestimmter Strömungsweg von den
Begrenzungskanten der Stirnfläche 6 aus zurückgelegt ist. Dies ist für die Erzeugung einer kräftigen, nichtintermittierenden Strömungsschwingung wesentlich.
Die oberen und unteren Begrenzungskanten 9 bzw. IO der Stirnfläche 6, d. h. deren Übergänge in die Seitenflächen 7 und 8, sind vorzugsweise scharf auslaufend gestaltet und bilden definierte Trennungslinien für die oberhalb und unterhalb des Wirbelkörpers durchtretenden Teilströme des Mediums. Abgerundete Kanten führen dagegen zu einer von der Strömungsgeschwindigkeit abhängigen Verschiebung der Trennungslinien und bedingen unerwünschte Veränderungen des Eichfaktors der Strömungsgeschwindigkeit. Durch die scharfkantige Ausbildung ergibt sich dagegen eine hochgradig lineare Meßkennlinie.
In den Fig. 4A und 4B sind andere geometrische Ausbildungen des erfindungsgemäßen Wi^belkörpers angedeutet. Die hier dargestellten Wirbelko per AA 5, 455 und 4C5 weisen je eine zur SirümtingSi'icuitirig gemäß Pfeil A senkrechte Stirnfläche 4A6 bzw. 4ß6 und sich in Axialrichtung erstreckende Seitenflächen AA 7, AA 8 bzw. AB 7, AB 8 auf. Die entsprechenden Verhältnisse der Höhenabmessungen hAA und hAB der Stirnfläche zu den Axialabmessungen IAA und /4ßder Wirbelkörper AA 5 und 455 wie auch die Verhältnisse der Höhenabmessungen der Stirnflächen zum Innendurchmesser des (nicht dargestellten) Meßkanals liegen innerhalb der in den Ansprüchen angegebenen Wertebereiche. Auch bei den in den Fig. 4A und 4B dargestellten Wirbelkörperprofilen sind Begrenzungskanten AA 9 und 4fl9 bzw. AA 10 und AB 10 an der Oberseite bzw. Unterseite der betreffenden Stirnfläche yorgesehen. Der Wirbelkörper AA 5 weist eine ebene Stirnfläche AA 6 auf, an deren Begrenzungskanten keilförmig zueinander geneigte Seitenflächen AA 7 und AA 8 anschließen, welche an der Rückseite des Wirbelkörpers durch einen halbkreisförmiger; Profüabschnit! ii miteinander verbunden sind. Der Wirbelkörper 4ß5 weist ebenfalls eine ebene Stirnfläche AB 6 auf. an deren Ober- und Unterkante, hier jedoch bogenförmig gekrümmte, in Strömungsrichtung zueinander laufende Seitenflächen 4ß7 und 458 anschließen, die in einem den genannten Maßverhältnissen entsprechenden axialen Abstand von der Stirnfläche AB 6 scharfkantig zusammenstoßen.
Es wurde festgestellt, daß die Formgebung der Stirnfläche des Wirbelkörpers ausschlaggebend für den erreichbaren Mindestwert der Strömungsgeschwindigkeit ist, bei dem sich noch eine stetige Strömungsschwingung im Meßkanal ergibt.
Bei einer konvexen Ausbildung der Stirnflächen 5Λ 6, 5ß6 und 5C6 der Wirbelkörper 5A 5, SB5 und 5C5 gemäß den Fig. 5A bis 5C wird die axiale Profiltiefe f 5A15ßund / 5Cdieser Stirnflächen auf einen Verhältniswert von 03 oder geringer zu der Höhe h 5A. h 5B bzw. h SC der Stirnflächen bemessen. Auf diese Weise wird der Mindestwert der Strömungsgeschwindigkeit bei stetiger Signalgabe und hohem Nutz-Störsignalverhältnis herabgesetzt, so daß also ein größerer Meßbereich der Strömungsgeschwindigkeit ausgenutzt werden kann.
Bei einem den Wert 03 Λ überschreitenden Wert der axialen Profiltiefe kann die Strömungsschwingung so stark abnehmen, daß ein geschwindigkeitsabhängiges Signal innerhalb oder außerhalb der Abströmung des Wirbelkörpers überhaupt nicht mehr feststellbar ist Bei konvexer Stirnfläche beträgt die Gesamtlänge des Wirbelkörpers /plus t das Ein- bis Zweifache der maximalen Höhe h der Stirnfläche, wodurch sich ein hohes Nutz-Störsignalverhältnis bei stetiger Signalgabe ergibt. Ein weiterer Vorteil der konvexen Gestaltung der Stirnfläche des Wirbelkörpers besteht darin, daß der durch den Wirbelkörper im Meßkanal hervorgerufene Druckabfall vermindert wird. Wie sich aus den Fig. 5A bis 5C ergibt, bilden die Seitenflächen SA 7, SB 7, SC 7, SA 8, 5ß8 und 5C8 der betreffenden Wirbelkörper mit den zugehörigen Stirnflächen scharfe Begrenzungskanten
Jeder der vorgehend erläuterten Wirbelkörper ermöglicht in bestimmten Bereichen seiner Umgebung eine nichtintermittierende Signalgabe.
Es wurde ferner festgestellt, daß sich bei den erfin-
!5 dungsgemäßen Wirbelkörpern ein Höchstwert des
Nutz-Störsignalverhältnisses in Strömungsbereichen
außerhalb der Abströmung des Wirbelkörpers ergibt.
Diese Verhältnisse sind in Fig. 6 an einem im Seiten-
prOifi «rcicCiin^riTiigCn »»iTtsCtfiGrpCr *** VCrS«*5C««2«" licht, der innerhalb einer Durchflußleilung 71 diametral angeordnet ist und eine angeströmte Stirnfläche 76 mit scharfen Begrenzungskanten 79 und 710 aufweist. Durch Wechselwirkung mit dem strömenden Medium erzeugt diese Stirnfläche von beiden Begrenzungskan-
ten ausgehend eine Schwingungszone hoher Turbulenz, die beiderseits durch sich in Strömungsrichtung über den Strömungsquerschnitt ausbreitende ScherungsschjvSuen begrenzt wird und mit diesen die Abströmung des Wirbelkörpers bildet. Die selbst in der Abströmung
enthaltenen Scherungsschichten bilden den Übergang von der hoch*urbulenten zu der niedrigturbulenten Schwingungszone und begiisnen ebenfalls an den Begrenzungskanten der Stirnfläche des Wirbelkörpers. Die Schwingungszone niedriger Turbulenz erstreckt sich in Richtung stromaufwärts bis über die Stirnfläche des Wirbelkörpers hinaus und endet in einem etwa der Wirhelkörnerlänge entsprechenden Abstand von diesem mit Übergang in eine schwingungsfreie Zone ebenfalls geringer Turbulenz, in der die Schwingungssignale in den turbulenzbedingten Störsignalen untergehen. Diese Zonen und Bereiche sind in Fig. 6 veranschaulicht und mit den entsprechenden Bezeichnungen versehen. Die Meßeinrichtung kann so ausgebildet sein, daß ein Fühlglied oder eiii Meßumsetzer die oszillierende Strömungsbewegung außerhalb der durch das vorbeiströmende Medium erzeugten Abströmung des Wirbelkörpers erfaßt und ein z. B. elektrischis, niciitintermittierendes Ausgangssignal mit einer der Strömungsge- schwindigkeit entsprechenden Signalfrequenz erzeugt. Auf diese Weise lassen sich besonders hohe Natz-Störsignal-Verhältnisse unter Berücksichtigung der durch Strömungsturbulenz innerhalb des Meßkanals erzeugten Störsignale erreichen. Das Fühlglied kann durch die
Wandung des Meßkanals in den Bereich der oszillierenden Strömungsbewegung nahe dem Wirbelkörper bzw. in den Bereich der Seitenströmung bezüglich des Wirbelkörpers in einem vorgegebenen Abstand von dem Wirbelkörper angeordnet sein.
Das Meßgerät kann in Verbindung mit einem Signalumformer und Signalumsetzer zur Umsetzung der Meßsignale des Fühlgliedes in digitale Form verwendet werden, und zwar z. B. für Zwecke einer Aufsummierung und Gesamtmengenmessung mit Hilfe einer Zähl-
einrichtung. Auf diese Weise lassen sich Durchflußmengen für größere Zeitabschnitte, wie auch die entsprechenden Durchschnittswerte der Strömungsgeschwindigkeit mit hoher Genauigkeit ermitteln und auswerten.
Für Zwecke der Verfahrensregelung oder Verfahrenssteuerung kann gegebenenfalls ein Digital-Analogwandler nachgeschaltet werden.
Inder Anordnung nach Fig. ölstein Fühlglied 715 in eine abgedichtete Ausnehmung 716 der Wandung 72 der Durchflußleitung 71 innerhalb des Bereiches der Zoner, geringer Turbulenz außerhalb der Abströmung des Wirt.-elkörpers 75 eingesetzt und liefert in der erläuterten Weise ein nichtintermittkrendes Signal von hohem Nutz-Slörsignalabstand. Als Fühlglied J<commt z. B. ein kraft-, druck-, geschwindigkeit«-, verschiebungstemperatur- oder dichtempfindliches Element üblicher Art in Betracht.
Das Fühlglied 715 kann im übrigen abweichend von der in F i g. 6 veranschaulichten Lage innerhalb des Stfömungsmediums in der Durchflußleitung 71 auch von der Strömung entfernt bzw. ohne unmittelbare Berührung mit dieser angeordnet werden, wobei gleichwohl die Erfassung eines nichtintermittierenden Signals von hohem Nutz-Störsignalabstand erreichbar ist.
Mit der Meßeinrichtung wird die Frequenz der Strömungsschwingungen ermittelt. Diese Schwingungen werden vom Fühlglied 715 in elektrische Ausgangssignale umgesetzt und beispielsweise in einer Schaltung gemäß F i g. 7 ausgewertet. Das hier mit dem Bezugszeichen 815 versehene Fühlglied führt sein elektrisches Ausgangssignal einem Signalformer und Umsetzer 816 zu, der seinerseits wiederum ein digitales Ausgangssignal einem Digitalzähler 817 zur Summierung bzw. periodischen Zählung und Anzeige der Gesamtdurchflußmenge bzw. der Strömungsgeschwindigkeit zuführt. Das digitale Ausgangssignal des Umsetzers 816 wird ferner einem Digital-Analogwandler 818 zugeführt, an dessen Ausgang z. B. ein nicht dargestelltes Anzeigegerät angeschlossen werden kann. Von einem weiteren Ausgang des Digital-Analogwandlers 818 kann z. B. zu sammen mit dem digitalen Ausgangssignal des Umset zers 816 ein Prozeßregler 819 od. dgl. gesteuert werden. Abweichend von der Ausführung des Wirbelkörpers 5 gemäß F i g. 4 mit stromabwärts zusammenlaufenden und in vorgegebenem Abstand von den Begrenzungs kanten 9 und 10 der Stirnfläche zusammenstoßenden Seitenflächen 7 und 8 kann auch mit Vorteil eine Ausbildung des Wirbelkörpers derart gewählt werden, daß die Seitenflächen stromabwärts nicht in einer Kante zusammenlaufen, sondern durch einen flachen Oberflächenab- schnitt miteinander verbunden sind. Auch hierbei kommt es jedoch zwecks Erzielung der erwähnten Vorteile auf die Einhaltung der angegebenen Maßverhältnisse zwischen der Stirnfläche und den Seitenflächen wie auch zwischen der Stirnfläche und dem Innendurch messer des Meßkanals an, um ein möglichst hohes Nutz- Störsignalverhältnis bei nichtintermittierender Signalgabe zu erreichen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Durchflußmeßgerät mit einem Wirbelkörper, der fest in einer Leitung für ein Strömungsmedium angebracht und symmetrisch sowie quer zur Längsachse der Leitung angeordnet ist und der einen sich stromabwärts erstreckenden Abschnitt und eine stromaufwärts gewandte, ebene Stirnfläche mit einer oberen und einer unteren Kante aufweist, die benachbart zu je einer von zwei Keilflächen des sich stromabwärts verjüngenden Abschnittes verlaufen, und mit einer Einrichtung zum Messen der Frequenz der von dem Wirbelkörper erzeugten Strömungswirbel, dadurch gekennzeichnet, daß
DE19691967352 1968-05-27 1969-05-24 Durchflußmeßgerät Expired DE1967352C3 (de)

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