DE20115951U1 - Messvorrichtung - Google Patents

Messvorrichtung

Info

Publication number
DE20115951U1
DE20115951U1 DE20115951U DE20115951U DE20115951U1 DE 20115951 U1 DE20115951 U1 DE 20115951U1 DE 20115951 U DE20115951 U DE 20115951U DE 20115951 U DE20115951 U DE 20115951U DE 20115951 U1 DE20115951 U1 DE 20115951U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
measuring
fluid
measuring device
channel
flow divider
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE20115951U
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Festo SE and Co KG
Original Assignee
Festo SE and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Festo SE and Co KG filed Critical Festo SE and Co KG
Priority to DE20115951U priority Critical patent/DE20115951U1/de
Publication of DE20115951U1 publication Critical patent/DE20115951U1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K7/00—Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves
    • F16K7/10—Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves with inflatable member
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05—Measuring 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
    • G01F1/34—Measuring 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 measuring pressure or differential pressure
    • G01F1/36—Measuring 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 measuring pressure or differential pressure the pressure or differential pressure being created by the use of flow constriction
    • G01F1/40—Details of construction of the flow constriction devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Description

G 19728 - les 14. August 2001
FESTO AG & Co, 73734 Esslinqen Messvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung, mit einem während eines Messvorganges von einem Fluid längs durchströmten Fluidkanal, in dem mindestens ein Strömungsteiler angeordnet ist, der mit der ihn umgebenden Wandung des Fluidkanals einen Messkanal definiert, in dessen Verlauf sich eine Messstelle für den Abgriff eines statischen Fluiddruckes befindet, wobei die Querschnittsgröße des Messkanals zumindest im Bereich der Messstelle variabel vorgebbar ist.
Eine Messvorrichtung dieser Art geht aus der DE 4443337 Al hervor. Mit dieser kann der in einem im Querschnitt ringförmigen Messkanal erfasste statische Fluiddruck eines hindurchströmenden Fluides erfasst und zur Bestimmung des Durchflusses herangezogen werden.
Bei der Bestimmung des Durchflusses von Fluiden, insbesondere von Flüssigkeiten und Gasen, durch Fluidkanäle wird in der Regel auf das so genannte Wirkdruck-Messprinzip zurückgegriffen. Hierbei wird ein sich im Querschnitt verengender, düsenartiger Messkanal eingesetzt, wobei die Druckdifferenz zwischen dem an einer Messstelle innerhalb des Messkanals
• ·
abgreifbaren statischen Fluiddruck und dem außerhalb des FIuidkanales oder vor dem Fluidkanal herrschenden statischen Fluiddruck erfasst wird. Diese Differenz des statischen Druckes zwischen in der Regel engstem und weitestem Querschnitt ist nach der Bernoulli- und Kontinuitätsgleichung der Strömungsmechanik ein Maß für die Strömungsgeschwindigkeit. Insgesamt wird auf diese Weise die Durchflussmessung auf eine Druckmessung zurückgeführt.
Die Größe des Messbereiches, in welchem nach dem Wirkdruckverfahren der Durchfluss, also die pro Zeiteinheit einen bestimmten Strömungsquerschnitt durchströmende Fluidmenge, erfasst werden kann, hängt vom Messbereich der verwendeten Differenzdruck-Erfassungseinrichtung ab. Er ist jedoch auf einen von der Differenzdruck-Erfassungseinrichtung vorgegebenen, bestimmten Messbereich festgelegt. Reicht der zur Verfügung gestellte Messbereich nicht aus, muss die Differenzdruck-Erfassungseinrichtung ausgetauscht werden, was zum einen sehr aufwendig ist und zum anderen die Notwendigkeit zur Bereitstellung verschiedener Differenzdruck-Erfassungseinrichtungen mit unterschiedlichen Messbereichen zur Folge hat.
Um auf einen Austausch der Differenzdruck-Erfassungseinrichtung verzichten zu können, hat man in der eingangs genannten DE 4443337 Al bereits vorgeschlagen, in dem vom zu messenden Fluid durchströmten Fluidkanal einen zentralen Strömungsteiler anzuordnen, so dass zwischen dem Außenumfang des Strö-
mungsteilers und dem Innenumfang des Fluidkanals ein ringförmiger Messkanal definiert wird, dessen Querschnitt durch axiales Verschieben des Strömungsteilers veränderbar ist. Somit können bei ein und derselben Messvorrichtung unterschiedliche minimale Strömungsquerschnitte des Messkanals vorgegeben werden, um unabhängig vom zu messenden Durchflussbereich eine von der Differenzdruck-Erfassungseinrichtung verarbeitbare Druckdifferenz zu erhalten. Der mit dieser Vorrichtung verbundene konstruktive Aufwand, insbesondere für die Lagerung und den den Strömungsteiler verschiebenden Verstellmechanismus, ist allerdings sehr hoch.
Man hat daher in dem deutschen Gebrauchsmuster 20100874.2 auch schon vorgeschlagen, die Querschnittskontur des Messkanals unverändert zu belassen und stattdessen mehrere über die Länge des Messkanals verteilte Messstellen vorzusehen, die sich an Stellen unterschiedlichen Stromungsquerschnittes des Messkanals befinden und an denen der statische Fluiddruck alternativ abgegriffen werden kann. Dies erfordert allerdings die Realisierung einer Vielzahl von Druckabgriffskanälen im Gehäuse der Messvorrichtung. Außerdem bedarf es für den Wechsel der Messstelle entweder zeitraubender Umbauarbeiten oder einer zusätzlichen, mit Ventilen ausgestatteten Umschalteinrichtung .
Die vorliegende Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, eine Messvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die
• «·
• »
• ·
mit einfachen Mitteln eine variable Druckmessung, insbesondere zum Zwecke der Durchflussbestimmung, in einem relativ weiten Messbereich ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, dass der Strömungsteiler in Längsrichtung des Fluidkanals feststehend angeordnet und zur Veränderung der Querschnittsgröße des Messkanals mit veränderlichem Außenumfang ausgebildet ist.
Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, die Größe des dem Fluid im Bereich der Messstelle zur Verfügung gestellten Strömungsquerschnittes ohne Veränderung der Axialposition des Stromungsteilers allein durch Variation der Größe des Außenumfanges des mindestens einen Strömungsteilers vorzunehmen. Aufwendige Lagerungs- und Führungsmittel für eine axiale Positionierung des Strömungsteilers wie im Falle der DE 4443337 Al erübrigen sich, und man hat insbesondere die Möglichkeit, die Druckerfassung auf einen relativ kurzen Längenabschnitt des Fluidkanals zu konzentrieren.
Aus der US 4467835 geht bereits eine Absperreinrichtung hervor, die über eine radial verformbare Wand verfügt und die in einen Fluidkanal einsetzbar ist, um diesen zeitweilig abzusperren. Eine variable Vorgabe unterschiedlicher Strömungsquerschnitte ist allerdings ebenso wenig vorgesehen wie eine Verwendung im Zusammenhang mit einer Druckmessung.
• ·
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Prinzipiell können zur Definition des Messkanals mehrere nebeneinander angeordnete Strömungsteiler im Fluidkanal platziert sein. Als besonders vorteilhaft wird derzeit jedoch eine Bauform angesehen, bei der ein einziger Strömungsteiler zentral im Fluidkanal angeordnet ist und ein Messkanal mit ringförmigem Querschnitt definiert wird.
Vorzugsweise verfügt der Strömungsteiler außen über eine die zweckmäßigerweise die Innenwandung des Messkanals definierende Wand, die quer zur Kanal-Längsrichtung beweglich und in verschiedenen Querpositionen, insbesondere stufenlos, positionierbar ist. Auf diese Weise können unterschiedliche Strömungsquerschnitte des Messkanals sehr einfach und präzise vorgegeben werden.
Die Querbewegung der Wand kann zweckmäßigerweise durch eine vom Innern des Strömungsteilers her aufbringbare Stellkraft hervorgerufen werden. Die bewegliche Wand kann mindestens einen Fluidbeaufschlagungsraum umschließen, der zum Bewegen und Positionieren der Wand mit einem Betätigungsfluid beaufschlagbar ist. Eine besonders exakte Betätigung ist dabei möglich, wenn es sich um ein inkompressibles Betätigungsf luid handelt, beispielsweise um Wasser oder Öl. Zur Steuerung der Fluidbeaufschlagung ist die Messvorrichtung zweckmäßigerweise mit geeigneten Steuermitteln ausgestattet.
• ·
• ·
• · t
• ·
Ein besonders feinfühliges Verstellen des Außenumfanges des Strömungsteilers ist möglich, wenn die bewegliche Wand über gummielastische Eigenschaften verfügt, wobei insbesondere eine schlauchartige Gestaltung vorliegen kann und die bewegliche Wand vorzugsweise von einem Elastikkörper gebildet ist. Entsprechend der Intensität der Fluidbeaufschlagung des FIuidbeaufschlagungsraumes ist die bewegliche Wand in der Lage, sich unter elastischer Verformung mehr oder weniger weit auszudehnen oder zusammenzuziehen. Die bewegliche Wand wird in Abhängigkeit von der gewählten Innendruckbeaufschlagung insbesondere mehr oder weniger stark ausgewölbt.
Der Außenumfang des Strömungsteilers ist dem Einsatzzweck entsprechend konturiert und besitzt insbesondere eine dahingehende Formgebung, dass der von ihm vorgegebene Querschnitt des Messkanals in der Strömungsrichtung zunächst bis zu einem Minimum abnimmt und anschließend wieder zunimmt. Um dies zu erreichen, kann der Strömungsteiler am Außenumfang eine ellipsoidartige längliche Formgebung besitzen.
Besonders exakte Messungen sind möglich, wenn der Strömungsteiler über eine unabhängig vom eingestellten Außenumfang konstante Baulänge verfügt. Ferner ist es von Vorteil, wenn der Strömungsteiler im Innern des Fluidkanals über quer zur Kanal-Längsrichtung verlaufende Haltestreben gegenüber der Wandung des Fluidkanals abgestützt ist. Auf diese Weise kann eine besonders gleichmäßige Strömung durch den Messkanal hindurch erzielt werden.
• · ■ ·
• ·
•··&phgr; ··
Insbesondere wenn mit Hilfe der Messvorrichtung eine Durchflussmessung bezweckt wird, kann der Fluidkanal mit einer
weiteren Messstelle für statischen Fluiddruck ausgestattet sein, die in der Strömungsrichtung des Fluides mit Abstand zu der oben erwähnten, ersten Messstelle platziert ist und die dieser ersten Messstelle zweckmäßigerweise entgegen der Strömungsrichtung mit Abstand vorgelagert ist. Die weitere Messstelle kann sich insbesondere am Eingang des Messkanals oder außerhalb des Messkanals in dem dem Messkanal vorgelagerten Abschnitt des Fluidkanals befinden. In Verbindung mit einer Differenzdruck-Erfassungseinrichtung kann die Differenz der an den beiden Messstellen abgegriffenen statischen Drücke erfasst und zur Bestimmung des Durchflusses herangezogen werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt in schematischer Längsschnittdarstellung eine erste Bauform der erfindungsgemäßen Messvorrichtung, die bevorzugt zur Differenzdruckbestimmung ausgelegt ist.
Die in der Zeichnung abgebildete Messvorrichtung 1 enthält ein im Längsschnitt dargestelltes Gehäuse 2, das von einem Fluidkanal 3 durchzogen ist. Der Fluidkanal 3 hat eine Eintrittsöffnung 4 und eine Austrittsöffnung 5, wobei er sich zwischen diesen beiden Öffnungen 4, 5 linear erstreckt. Im Betrieb der Messvorrichtung wird der Fluidkanal 3 in einer
• ·
durch einen Pfeil angedeuteten Strötnungsrichtung 6 von demjenigen Fluid längs durchströmt, bezüglich dem eine Druckmessung erfolgen soll. Beim Ausführungsbeispiel soll durch die Druckmessung eine Bestimmung des Durchflusses des Fluides erfolgen, also die pro Zeiteinheit hindurchströmende Fluidmenge. Bei dem Fluid handelt es sich in der Regel um ein hydraulisches oder um ein gasförmiges Fluid, insbesondere um Druckluft.
Im Bereich der Eintrittsöffnung 4 und der Austrittsöffnung 5 verfügt das Gehäuse 2 über nicht näher dargestellte Anschlussmittel, die eine Verbindung mit abgehenden Fluidleitungen oder anderen fluidtechnischen Komponenten ermöglichen. Auf diese Weise kann die Vorrichtung beispielsweise in den Verlauf eines Fluidleitungsstranges eingeschaltet oder als Komponente einer zur Druckluftaufbereitung dienenden Wartungseinheit ausgebildet werden.
Die Messvorrichtung 1 kann integraler Bestandteil einer fluidtechnischen Einrichtung sein, beispielsweise Bestandteil einer fluidbetätigten Antriebseinrichtung.
Der Fluidkanal 3 hat einen sich an die Eintrittsöffnung 4 anschließenden Eingangsabschnitt 7, der einen durch einen Doppelpfeil kenntlich gemachten Eingangs-Strömungsquerschnitt AE definiert. Zur Austrittsöffnung 5 mündet der Fluidkanal 3 mit einem Ausgangsabschnitt 8, dessen ebenfalls durch einen Pfeil
• ·
• · ■ ·
• ·
markierter Ausgangs-Strömungsquerschnitt AA in der Größe zweckmäßigerweise dem Eingangs-Strömungsquerschnitt AE entspricht .
In den Verlauf des Fluidkanals 3 ist ein bezogen auf den Kanalquerschnitt zentral platzierter Strömungsteiler 12 eingeschaltet. Dieser hat längliche Gestalt und ist über an seinen beiden axial orientierten Endbereichen angeordnete Haltestreben 13 gegenüber der Wandung 14 des Fluidkanals 3 abgestützt. Die Haltestreben 13 sind möglichst dünn ausgebildet, um nur wenig Strömungswiderstand zu leisten. Die Haltestreben 13 verlaufen quer zu der durch eine strichpunktierte Linie angedeuteten Längsrichtung 15 des Fluidkanals 3 und sind jeweils zum einen am Strömungsteiler 12 und zum andern am Gehäuse 2 befestigt. Durch die Haltestreben 13 kann eine optimale koaxiale Zentrierung des Strömungsteilers 12 im Fluidkanal 3 erzielt werden.
Der Strömungsteiler 12 definiert mit der ihn umgebenden Wandung 14 des Fluidkanals 3 einen einen ringförmigen Querschnitt aufweisenden Kanalabschnitt, der als Messkanal 16 bezeichnet sei.
Die Querschnittsgestalt des Messkanals 16 ändert sich über die Länge des Messkanals 16 hinweg in vorzugsweise kontinuierlicher Weise. Der Messkanal 16 ist zweckmäßigerweise düsenartig gestaltet.
Zweckmäßigerweise ist der die Außenwandung 17 des Messkanals 16 definierende Längenabschnitt der Wandung 14 des Fluidkanals 3 kreiszylindrisch gestaltet. Die Innenwandung 18 des Messkanals 16 ist vom quer zur Längsrichtung 15 des Fluidkanals 3 orientierten Außenumfang 22 des Strömungsteilers 12 definiert, wobei durch Verwendung eines entsprechend gestalteten Strömungsteilers 12 der Querschnittsverlauf des Messkanals 16 dem Anwendungszweck entsprechend vorgegeben werden kann.
Bevorzugt hat der Strömungsteiler 12 eine dahingehende Gestaltung, dass sein Außenumfang 22 von den beiden axialen Endbereichen 23a, 23b her zur axialen Mitte hin allmählich zunimmt. Es kann sich beispielsweise um eine ellipsoidartige Formgebung handeln.
Der Messkanal 16 hat somit einen sich über seine Länge hinweg verändernden Strömungsquerschnitt, der mit Abstand zu den beiden axialen Endbereichen 23a, 23b ein Querschnitts-Minimum aufweist, das zweckmäßigerweise axial mittig zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Messkanals 16 platziert ist.
Wenn das Fluid den Messkanal 16 durchströmt, durchläuft es zunächst einen Längenabschnitt mit sich verringerndem Querschnitt und im Anschluss daran einen Längenabschnitt mit sich wieder erweiterndem Querschnitt.
innerhalb des Messkanals 16 befindet sich eine erste Messstelle 25 für den Abgriff des dort herrschenden statischen Fluiddruckes des den Messkanal 16 durchströmenden Fluides. Die erste Messstelle 25 befindet sich zweckmäßigerweise im Bereich des Querschnitts-Minimums des Messkanals 16 oder, in der Strömungsrichtung 6, mit Abstand nach diesem Querschnitts-Minimum.
An der ersten Messstelle 25 münden ein oder mehrere erste Abgriffskanäle 26 an der Außenwandung 17 in den Messkanal 16 ein. Sie durchsetzen das Gehäuse 2 und stehen mit einer Druckerfassungseinrichtung 27 in Verbindung. Beim Ausführungsbeispiel ist nur ein erster Abgriffskanal 26 vorgesehen.
Zur Ermittlung des Durchflusses des Fluides wird an einer weiteren, zweiten Messstelle 28 ebenfalls der dort im Fluidkanal 3 herrschende statische Druck erfasst. An der zweiten Messstelle 28 münden ein oder mehrere zweite Abgriffskanäle 32 an der Wandung 14 in den Fluidkanal 3 ein, die ebenfalls mit der Druckerfassungseinrichtung 27 in Verbindung stehen. Beim Ausführungsbeispiel ist nur ein zweiter Abgriffskanal vorgesehen.
Die zweite Messstelle 28 ist, bezogen auf die Längsrichtung des Fluidkanals 3, mit Abstand zur ersten Messstelle 25 platziert. Bevorzugt ist sie der ersten Messstelle 25 entgegen der Strömungsrichtung 6 des Fluides mit Abstand vorgelagert. Sie befindet sich an einer Stelle, an der der dem Fluid zur
Verfügung stehende Strömungsquerschnitt größer ist als der Strömungsquerschnitt im Bereich der ersten Messstelle 25.
Prinzipiell könnte die zweite Messstelle 28 auch innerhalb des Messkanals 16 liegen. Insbesondere wenn auf Basis der Druckwerte eine Bestimmung des Durchflusses vorgenommen werden soll, empfiehlt sich jedoch eine Platzierung der zweiten Messstelle 28 axial außerhalb des Messkanals 16, beispielsweise am Eingang desselben oder im Eingangsabschnitt 7 des Fluidkanals 3.
Die Druckerfassungseinrichtung 27 ist beim Ausführungsbeispiel als Differenzdruck-Erfassungseinrichtung ausgebildet, die anhand der an den beiden Messstellen 25, 28 abgegriffenen und aufgeschalteten statischen Fluiddrücke den statischen Differenzdruck ermitteln kann. Die Differenzdruck-Erfassungseinrichtung kann hierbei von einem Differenzdrucksensor gebildet sein. Auf Basis der ermittelten Druckdifferenz kann der momentane Fluiddurchfluss bestimmt werden.
Die Druckerfassungseinrichtung 2 7 hat in der Regel einen begrenzten Messbereich für die Ermittlung des Differenzdruckes. Um gleichwohl auch bei stark unterschiedlichen Durchflusswerten und daraus resultierenden hohen Differenzdruck-Unterschieden eine Messung mit ein und derselben Druckerfassungseinrichtung 27 vornehmen zu können, verfügt die Messvorrichtung 1 über gewisse Vorkehrungen, die es ermöglichen, die
• ·
Querschnittsgröße des Messkanals 16 zumindest im Bereich der ersten Messstelle 25 variabel vorzugeben. Es besteht dann die Möglichkeit, den Strömungsquerschnitt an den zu messenden Durchfluss qualitativ anzupassen und einen zu starken Druckabfall zu vermeiden, so dass der zu messende Differenzdruck innerhalb des zulässigen Messbereiches der Druckerfassungseinrichtung 27 liegt.
Erreicht wird dies dadurch, dass der Strömungsteiler 12 in Längsrichtung 15 des Fluidkanals 3 relativ zum Fluidkanal 3 feststehend angeordnet ist - beim Ausführungsbeispiel erfolgt die Fixierung durch die Haltestreben 13 -, und dass der Strömungsteiler 12 mit variabel veränderlichem Außenumfang 22 ausgestattet ist.
Die Realisierung der letztgenannten Maßnahme erfolgt zweckmäßigerweise dadurch, dass der Strömungsteiler 12 außen eine die Innenwandung 18 des Messkanals 16 definierende bewegliche Wand 33 aufweist, die sich, beeinflusst durch geeignete Steuermittel 34, quer zur Längsrichtung 15 insbesondere konzentrisch bewegen lässt und die in verschiedenen der dadurch erhältlichen Querpositionen feststellbar ist.
Eine zur Realisierung dieser Maßnahme besonders geeignete Bauform ist beim Ausführungsbeispiel verwirklicht. Demnach ist die bewegliche Wand 33 schlauchartig gestaltet und verfügt über gummielastische Eigenschaften, wobei sie einen FIu-
ldbeaufschlagungsraum 35 begrenzt und insbesondere umschließt, der gesteuert mit einem Betätigungsfluid beaufschlagbar ist. Die bewegliche Wand 33 repräsentiert zweckmäßigerweise einen Elastikkörper. Entsprechend der Intensität der Fluidbeaufschlagung im Fluidbeaufschlagungsraum 3 5 wird die bewegliche Wand 33 unter gleichzeitiger Dehnung mehr oder weniger weit radial verformt.
An den beiden axialen Endbereichen 23a, 23b ist die bewegliche Wand 33 fixiert. Daher wölbt sich die bewegliche Wand 33 im axial mittigen Bereich in Abhängigkeit von der Innendruckbeauf schlagung mehr oder weniger stark aus und hat beispielsweise die Gestalt eines Ellipsoides mit in Abhängigkeit von der Intensität der Fluidbeaufschlagung bzw. des Füllvolumens unterschiedlichen Krümmungsradien.
Auf Grund der beidendigen Befestigung behält der Strömungsteiler 12 unabhängig vom Grad der Innendruckbeaufschlagung nicht nur seine Axialposition innerhalb des Fluidkanals 3 bei, sondern erfährt auch keine Längenänderung. Dies wirkt sich positiv auf das Messergebnis aus.
Die Änderung des Außenumfanges 22 des Strömungsteilers 12 kann stufenlos geschehen, wobei jede getroffene Einstellung fixierbar ist. Gegenüber einer im Prinzip ebenfalls möglichen stufenweisen Einstellung gewährleistet dies flexiblere und genauere Anpassungen an den Messbereich der Druckerfassungseinrichtung 27.
Die die bewegliche Wand 33 radial verformende Stellkraft kann prinzipiell nicht nur fluidisch, sondern auch mechanisch und/oder elektrisch im Innern des Strömungsteilers 12 hervorgerufen werden. Beispielsweise wäre ein eingeschlossenes FIuidvolumen denkbar, dem Heizmittel zugeordnet sind, so dass durch Temperaturänderung eine mehr oder weniger starke Ausdehnung des Fluides erzielbar ist.
Beim Ausführungsbeispiel steht der Fluidbeaufschlagungsraum 35 über einen, zweckmäßigerweise durch eine der Haltestreben 13 hindurchgeführten, Beaufschlagungskanal 36 mit einer Steuerkammer 37 in Verbindung, wobei im Fluidbeaufschlagungsraum 35, im Beaufschlagungskanal 36 und in der Steuerkammer 37 ein konstantes Fluidvolumen an Betätigungsfluid eingeschlossen ist. Die Steuerkammer 37 ist unter anderem von einem beweglichen Beaufschlagungskolben 38 begrenzt, der zu den schon erwähnten Steuermitteln 34 gehört. Die Steuermittel 34 ermöglichen eine gesteuerte Verlagerung des Beaufschlagungskolbens 38, wobei entsprechend der momentanen Kolbenstellung mehr oder weniger Betätigungsfluid in den Fluidbeaufschlagungsraum 35 hineingedrückt wird und dadurch die beispielsweise aus Gummi oder aus einem Elastomer bestehende bewegliche Wand 33 mehr oder weniger stark radial verformt wird.
Die Steuermittel 34 können beispielsweise einen elektrisch aktivierbaren Stellantrieb für den Beaufschlagungskolben 3 8 enthalten, beispielsweise einen nach dem Tauchankerprinzip arbeitenden Proportionalmagneten.
Es ist von Vorteil, wenn die Steuermittel 34, vorzugsweise einschließlich der das Betätigungsfluid enthaltenden Hohlräume, als Bestandteil der Messvorrichtung 1 ausgebildet sind. Eine integrierte Bauweise, beispielsweise in der in der Zeichnung angedeuteten Art, ist hierbei zweckmäßig.
Die beispielsgemäße Messvorrichtung ermöglicht während des Betriebes eine Veränderung der Messkanalgeometrie, und zwar insbesondere in kontinuierlicher Weise. Dadurch kann kontinuierlich in verschiedenen Durchflussbereichen gemessen und die Genauigkeit der Anordnung kostengünstig optimiert werden. Die Querschnittsänderung kann durch eine steuerbare Volumenänderung des sich im Fluidkanal 3 befindenden Strömungsteilers 12 hervorgerufen werden.
Abschließend sei noch darauf hingewiesen, dass in ein und demselben Fluidkanal 3 auch mehrere Strömungsteiler 12 auf gleicher axialer Fluidkanalhöhe mit Abstand zueinander und mit Abstand zur Wandung 14 des Fluidkanals 3 platziert werden könnten. Die Veränderung des Stromungsguerschnittes des Messkanals 16 könnte dann durch Variation des Außenumfanges von lediglich einem, von einigen oder von sämtlichen Strömungsteilern 12 vorgenommen werden.

Claims (22)

1. Messvorrichtung, mit einem während eines Messvorganges von einem Fluid längs durchströmten Fluidkanal (3), in dem mindestens ein Strömungsteiler (12) angeordnet ist, der mit der ihn umgebenden Wandung (14) des Fluidkanals (3) einen Messkanal (16) definiert, in dessen Verlauf sich eine Messstelle (25) für den Abgriff eines statischen Fluiddruckes befindet, wobei die Querschnittsgröße des Messkanals (16) zumindest im Bereich der Messstelle (15) variabel vorgebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsteiler (12) in Längsrichtung (15) des Fluidkanals (3) feststehend angeordnet und zur Veränderung der Querschnittsgröße des Messkanals (16) mit veränderlichem Außenumfang (22) ausgebildet ist.
2. Messvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsteiler (12) zentral im Fluidkanal (3) angeordnet ist, wobei der Messkanal (16) einen ringförmigen Querschnitt besitzt.
3. Messvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsteiler (12) außen eine quer zur Längsrichtung (15) des Fluidkanals (3) bewegliche und in verschiedenen Querpositionen positionierbare Wand (33) aufweist.
4. Messvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Querbewegung der beweglichen Wand (33) durch eine vom Innern des Strömungsteilers (12) her aufbringbare Stellkraft hervorrufbar ist.
5. Messvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche Wand (33) mindestens einen Fluidbeaufschlagungsraum (35) umschließt, der zum Bewegen und Positionieren der beweglichen Wand (33) mit einem insbesondere inkompressiblen Betätigungsfluid beaufschlagbar ist.
6. Messvorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Steuermittel (34) zur Steuerung der Fluidbeaufschlagung und insbesondere des Volumens des Fluidbeaufschlagungsraumes (35).
7. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche Wand (33) des Strömungsteilers (12) über gummielastische Eigenschaften verfügt.
8. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche Wand (33) schlauchartig gestaltet ist.
9. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche Wand (33) von einem Elastikkörper gebildet ist.
10. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche Wand (33) des Strömungsteilers (12) die Innenwandung (18) des Messkanals (16) definiert.
11. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsteiler (12) am Außenumfang (22) eine ellipsoidartige Formgebung aufweist.
12. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenumfang (22) des Strömungsteilers (12) von den beiden axialen Endbereichen (23a, 23b) her zur axialen Mitte hin allmählich zunimmt.
13. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine unabhängig vom eingestellten Außenumfang (22) konstante Länge des Strömungsteilers (12).
14. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch Steuermittel (34) zum Hervorrufen der Außenumfangsänderung des Strömungsteilers (12).
15. Messvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel (34) ausgebildet sind, um eine mehr oder weniger große inkompressible Fluidmenge in den Strömungsteiler (12) zuzuführen.
16. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsteiler (12) im Innern des Fluidkanals (3) über quer zur Längsrichtung (15) des Fluidkanals (3) verlaufende Haltestreben (13) gegenüber der Wandung (14) des Fluidkanals (3) abgestützt ist.
17. Messvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Haltestrebe (13) zur Übertragung von Betätigungsenergie für die Änderung des Außenumfanges (22) des Strömungsteilers (12) ausgebildet ist.
18. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenumfang (22) des Strömungsteilers (12) stufenlos verstellbar ist.
19. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fluidkanal (3) eine weitere Messstelle (28) für statischen Fluiddruck vorgesehen ist, die in Längsrichtung (15) des Fluidkanals (3) mit Abstand zu der anderen, ersten Messstelle (25) platziert ist.
20. Messvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Messstelle (28) der ersten Messstelle (25) entgegen der Strömungsrichtung des Fluides vorgelagert ist.
21. Messvorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Messstelle (28) im Bereich des Einganges oder außerhalb des Messkanals (16) platziert ist.
22. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, gekennzeichnet durch eine zur Differenzdruckbestimmung geeignete Druckerfassungseinrichtung (27), der die an den beiden beabstandeten Messstellen (25, 28) abgegriffenen statischen Fluiddrücke zuführbar sind.
DE20115951U 2001-09-27 2001-09-27 Messvorrichtung Expired - Lifetime DE20115951U1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE20115951U DE20115951U1 (de) 2001-09-27 2001-09-27 Messvorrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE20115951U DE20115951U1 (de) 2001-09-27 2001-09-27 Messvorrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE20115951U1 true DE20115951U1 (de) 2002-01-17

Family

ID=7962249

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE20115951U Expired - Lifetime DE20115951U1 (de) 2001-09-27 2001-09-27 Messvorrichtung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE20115951U1 (de)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1635040A (en) 1923-06-09 1927-07-05 Elisha N Fales Flow meter
DE626654C (de) 1934-08-02 1936-02-29 Rateau Soc Vorrichtung zur AEnderung des Querschnittes von Rohrleitungen
DE2517429A1 (de) 1974-11-04 1976-05-06 Wenderoth Peter Wolf Magnetsensor fuer fluessigkeitsstroemungen
DE4220900A1 (de) 1992-06-25 1994-01-05 Deutsche Aerospace Vorrichtung zur Prüfung von Hohlräumen
DE4443337A1 (de) 1994-12-06 1995-04-13 Gustav Prof Dipl Ing Ziegler Einrichtung zur genauen, vorzugsweise rechnergesteuerten Fuidmengenstrommessung in weitem Mengenstrombereich
DE4427425C2 (de) 1994-08-03 1997-12-18 Floecksmuehle Energietechnik G Vorrichtung zur Begrenzung und Messung eines Volumenstromes

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1635040A (en) 1923-06-09 1927-07-05 Elisha N Fales Flow meter
DE626654C (de) 1934-08-02 1936-02-29 Rateau Soc Vorrichtung zur AEnderung des Querschnittes von Rohrleitungen
DE2517429A1 (de) 1974-11-04 1976-05-06 Wenderoth Peter Wolf Magnetsensor fuer fluessigkeitsstroemungen
DE4220900A1 (de) 1992-06-25 1994-01-05 Deutsche Aerospace Vorrichtung zur Prüfung von Hohlräumen
DE4427425C2 (de) 1994-08-03 1997-12-18 Floecksmuehle Energietechnik G Vorrichtung zur Begrenzung und Messung eines Volumenstromes
DE4443337A1 (de) 1994-12-06 1995-04-13 Gustav Prof Dipl Ing Ziegler Einrichtung zur genauen, vorzugsweise rechnergesteuerten Fuidmengenstrommessung in weitem Mengenstrombereich

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4439667C2 (de) Arbeitszylinder
EP0670427B1 (de) Fluidisch betätigbare Vorschubeinheit
DE69123764T2 (de) Vorrichtung für endlagedämpfung und geschwindigkeitsregelung der bewegung eines kolbens in einem druckmittelzylinder
DE3542700C2 (de)
DE102007002765B3 (de) Quetschventil
DE102008016518A1 (de) Fluidbetätigter Arbeitszylinder
DE29615799U1 (de) Vorrichtung zur Endlagendämpfung
EP3112817A1 (de) Messvorrichtung und vorrichtung mit einer solchen messvorrichtung
DE10036045C1 (de) Vakuumerzeugervorrichtung
DE19652707C2 (de) Pneumatischer Klopfer
DE102009059829B4 (de) Ventileinrichtung
DE20115951U1 (de) Messvorrichtung
DE102009056228A1 (de) Fluidbetätigbarer Linearantrieb
DE3634539C2 (de)
DE2703134A1 (de) Druckmittelbetaetigte kolben- zylinder-anordnung
DE4207703C2 (de) Druckregler
DE2115375C3 (de) Vorrichtung zur Regelung der Brennstoffzufuhr
AT521586A2 (de) Gasmischvorrichtung zur Linearisierung oder Kalibrierung von Gasanalysatoren
DE102015207170B3 (de) Fluidsystem
EP2128454B1 (de) Proportional-Wegeventil mit Feinsteuermitteln
DE102021201913A1 (de) Quetschventil
DE1773398C3 (de) Pneumatisches Meßgerät zum Messen des Verhältnisses zweier pneumatischer Drücke
EP0348801A1 (de) Technische Feder
DE2233131C2 (de) Hydraulische Drucksteuereinrichtung für den allmählichen Druckaufbau in einer zu einem Servomotor führenden Leitung, insbesondere zur Betätigung einer Kupplungseinrichtung
DE1525788B2 (de) Daempfungseinrichtung fuer kolben von druckmittelbetaetigten zylindern

Legal Events

Date Code Title Description
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F16D0003180000

Ipc: F17D0003180000

R207 Utility model specification

Effective date: 20020221

R163 Identified publications notified

Effective date: 20020522

R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years

Effective date: 20041124

R151 Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years

Effective date: 20071016

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: FESTO AG & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: FESTO AG & CO., 73734 ESSLINGEN, DE

Effective date: 20080709

R158 Lapse of ip right after 8 years

Effective date: 20100401