DE2029282A1

DE2029282A1 - Tubular swirl flow meter

Info

Publication number: DE2029282A1
Application number: DE19702029282
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl.-Ing. 3401 Gladebeck. P Lipowski
Original assignee: Fischer and Porter GmbH
Current assignee: Fischer and Porter GmbH
Priority date: 1970-06-13
Filing date: 1970-06-13
Publication date: 1972-02-03
Also published as: DE2029282B2; SE363170B; BE768431A

Description

Rohrförmiger Dralldurchflußmengenmesser Zusatz zum Patent ..... (Patentanmeldung P 19 O4 435.0) Das Hauptpatent bezieht sich auf einen rohrförmigen Drahldurchflußmengenmesser mit einem drallerzeugenden Eintrittsleitrad und einem drallbeseitigenden Austrittsleitrad für das durchströmende Medium sowie mindestens einem MeßfUhler zum Erfassen der Sekundärrotation des Wirbelkerns des Mediums und einen zentrisch im Bereich der Sekundärrotation und des Meßfühlers angeordneten rotationssymmertrischen Widerstandskörper, der eine dem strömenden Medium zugekehrte Staufläche aufweist. Das gasförmige oder flüssige Medium strömt durch das Eintrittsleitrad in eine Düse des Meßrohres und von dort durch einen konisch erweiterten Diffusor in einen zylindrischen Endteil des Meßrohres mit dem ringsförmigen Austrittsleitrad. Tubular swirl flow meter Addition to the patent ..... (patent application P 19 O4 435.0) The main patent relates to a tubular wire flow meter with a swirl-generating inlet stator and a swirl-eliminating outlet stator for the medium flowing through as well as at least one measuring sensor for detecting the Secondary rotation of the vertebral core of the medium and one centric in the area of the Secondary rotation and the rotationally symmetrical resistance body arranged on the sensor, which has a storage surface facing the flowing medium. The gaseous or liquid medium flows through the inlet guide wheel into a nozzle of the measuring tube and from there through a conically widened diffuser into a cylindrical end part of the measuring tube with the ring-shaped outlet guide wheel.

Im ringförmigen Austrittsleitrad ist zentrisch ein bis in den Diffusor reichender Widerstandskörper so angeordnet, daß seine Längsachse mit der Achse des Meßrohres zusammenfällt. Der Widerstandskörper erzwingt eine stabile Sekundärrotation des Wirbelkerns für gasförmige oder flüssige Medien unabhängig von deren Viskosität oder Dichte und schafft somit die Voraussetzung ftLr fehlerfreie Mengenmessungen beliebiger Medien. In the ring-shaped outlet stator there is a centric up to the diffuser Reaching resistance body arranged so that its longitudinal axis coincides with the axis of the Measuring tube coincides. The resistance body forces a stable secondary rotation of the vortex core for gaseous or liquid media regardless of their viscosity or density and thus creates the conditions for error-free quantity measurements any media.

Im Gegensatz dasu ist bei einem aus der Schweizer Patentschrift 433 732 und der deutschen Offenlegungsschrift 1 473 019 bekanntgewordenen Dralldurchflußmengenmesser ohne Widerstandskörper die Sekundärrotationen des Wirbelkerne abhängig von dem Bestehen einer Rückströmung mit Staupunkt in der Nähe des Meßfühlers. Da die Rückströmung in Stärke und Ausbildung abhängig von der Viskosität, Dichte und StrUmungsgeschwlndigkeit des Mediums ist, gelingt eine brauchbare Messung nur in beschränkter Weise. In contrast, dasu is in one of the Swiss patent specification 433 732 and the German Offenlegungsschrift 1 473 019 known swirl flow rate meter without resistance bodies the secondary rotations of the vertebral nucleus depend on the existence a backflow with a stagnation point near the sensor. Because the backflow in strength and training depending on the viscosity, Density and Is the flow velocity of the medium, a useful measurement is only possible in limited way.

Dagegen bewirkt der Widerstandskörper beim Gegenstand des Hauptpatents eine stabile Auslenkung des mit hoher Umfangsgeschwindigkeit rotierenden Wirbelkerns in Gebiete mit geringeren Umfangsgeschwindigkeiten, was zu einer schraubenlinienförmigen Ausbildung der Sekundärrotation des Wirbelkerns um die Längsachse des Meßrohres und des Widerstandskörpers führt. Die Frequenz, mit der der ausgelenkte Wirbelkern, d.h. die schraubenlinienförmige Sekundärrotation einen Festpunkt (Meßfühler) passiert, ist ein direktes Maß für die Strömungsgeschwindigkeit und damit auch für den Volumenstrom im betreffenden Querschnitt des Meßrohres.In contrast, the resistance body in the subject matter of the main patent has an effect a stable deflection of the vortex core rotating at high peripheral speed in areas with lower peripheral speeds, resulting in a helical shape Formation of the secondary rotation of the vortex core around the longitudinal axis of the measuring tube and the resistance body leads. The frequency with which the deflected vertebral core, i.e. the helical secondary rotation passes a fixed point (sensor), is a direct measure for the flow velocity and thus also for the volume flow in the relevant cross section of the measuring tube.

Die Erfindung betrifft eine vorteilhafte Weiterbildung des Widerstandskörpers und besteht darin, daß der das Austrittsleitrad durchdringende Widerstandskörper mit dem ihn umgebenden Teil des MeBrohres einen Ringapalt mit solch unterschiedlichen örtlichen Querschnitten bildet, daß die axiale Strömungsgeechwindigkeit von einem vor dem Widerstandskörper herrschenden Anfangswert über einen Minimalwert auf einen Höchstwert im Austrittsleitrad übergeht.The invention relates to an advantageous development of the resistor body and consists in that the resistance body penetrating the outlet stator with the part of the measuring tube surrounding it a Ringapalt with such different local cross-sections that forms the axial flow velocity of one before the resistance body prevailing initial value above a minimum value to a Passes the maximum value in the outlet diffuser.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind anhand eines Ausführungsbeispiels nach der Zeichnung nachfolgend erläutert.Further details of the invention are based on an exemplary embodiment explained below according to the drawing.

In Fig. 1 ist ein Teil des Meßrohres 2 gezeigt, das von dem in Pfeilrichtung 1 bewegten gasförmigen oder flüssigen Medium durchströmt wird.In Fig. 1, a part of the measuring tube 2 is shown, which is in the direction of the arrow 1 moving gaseous or liquid medium is flowed through.

An den zylinderförmigen Teil 4 der Düse des Meßrohres 2 mit nicht dargestelltem Eintrittsleitrad schließt sich der konisch erweiterte Diffusor 5 an, der stromabwärts mit einem zylindrischen Endteil 7a verbunden ist, in dem das ringförmige Austrittsleitrad 7 zur Beseitigung des Restdralls angeordnet ist.On the cylindrical part 4 of the nozzle of the measuring tube 2 with not The inlet guide wheel shown is followed by the conically widened diffuser 5, which is connected downstream to a cylindrical end portion 7a in which the annular Ausittsleitrad 7 is arranged to eliminate the residual twist.

Zentrisch im Austrittsleitrad 7 ist der zur Längsachse des Meßrohres 2 rotationssymetrische Widerstandskörper 8 angeordnet.The one to the longitudinal axis of the measuring tube is centered in the outlet guide wheel 7 2 rotationally symmetrical resistance bodies 8 are arranged.

Die Kontur des Wideratandskdrpers 8 ist so gewahlt, daß sich im Ringspalt 15 zwischen Diffusor und Widerstandskörper ein in Fig, 2 dargestelltes Axialgeschwindigkeitsprofil 16 ergibt. Demnach nimmt die vor dem Widerstandskörper 8 herrschende Axialgeschwindigkeit Val innerhalb des Diffusors 5 zuerst auf einen Minimalwert Vamin ab und steigt dann an, so daß sie dicht vor dem Austrittsleitrad einen Maximalwert Vamax erreicht, der RUckwirkungen der Strömung hinter dem Widerstandskörper (in Pfellrichtung 1 gesehen) auf die Strömung vor dem Austrittsleitrad sicher unterbindet. Hierzu kann, ausgehend von der die Staufläche 8a bildenden schmalen Vorderfläche des Widerstandskt3rpers der Widerstandekörper eine kleinere Konizität als der umgebende Teil des Diffusora und anschließend der Widerstandskörper eine größere Konizität als der umgebende weitere Teil des Diffusors haben, wobei der stromabwärts gelegene konische Teil bis in den zylindrischen Endteil 7a vor das Austrittsleitrad 7 reicht. An diesen konischen Teil schließt sich ein zylindrischer, das Austrittsleitrad durchsetzender Teil des Widerstandskörpers an.The contour of the Wideratandskdrpers 8 is chosen so that it is in the annular gap 15 an axial velocity profile shown in FIG. 2 between the diffuser and the resistance body 16 results. Accordingly, the axial speed prevailing in front of the resistance body 8 decreases Val inside the diffuser 5 first decreases to a minimum value Vamin and then increases so that it reaches a maximum value Vamax close to the outlet stator, the repercussions of the flow behind the drag body (in arrow direction 1 seen) on the flow in front of the outlet stator. To do this, starting from the narrow front surface of the resistance body forming the storage surface 8a the resistor body has a smaller conicity than the surrounding part of the diffuser and then the resistance body has a greater conicity than the surrounding one have another part of the diffuser, the downstream conical part extends into the cylindrical end part 7a in front of the outlet stator 7. On these The conical part is followed by a cylindrical part that penetrates the outlet stator Part of the resistance body.

Der Meßfühler 6 ist vorteilhafterweise am Ubergang des zylinderrohrförmigen Teils 4 in den Diffusor 5 angeordnet.The sensor 6 is advantageously at the transition from the cylindrical tubular Part 4 arranged in the diffuser 5.

Die Staufläche 8a des Widerstandskörpers 8 kann bis zur Meßfühlerebene 6a reichen. Es ist jedoch besonders vorteilhaft für die Messung, die Staufläche in Strömungsrichtung gesehen hinter der Meßfühlerebene 6a anzuordnen.The storage area 8a of the resistance body 8 can extend up to the level of the sensor 6a are enough. However, it is particularly beneficial for measuring the storage area to be arranged behind the sensor plane 6a seen in the direction of flow.

Mit 14 ist die angedeutete Sekundärrotation des Wirbelkerns bezeichnet.The indicated secondary rotation of the vertebral core is denoted by 14.

Claims

1. Tubular swirl flow meter with a swirl generating Inlet stator and a swirl-eliminating outlet stator for the flowing through Medium and at least one sensor for detecting the secondary rotation of the vertebral nucleus of the medium and one centered in the area of the secondary rotation and the sensor arranged rotationally symmetrical resistance body, which is one of the flowing medium has facing storage area, according to patent ..... (patent application P 19 04 435.0), characterized in that the resistance body penetrating the outlet guide wheel (7) (8) with the part (5, 7a) of the measuring tube (2) surrounding it, an annular gap (15) such different local cross-sections that the axial flow velocity from an initial value Va1 rushing in front of the resistance body above a minimum value Vamin changes to a next value Vamax in the outlet wheel (7).

2. Quantity meter according to claim 1, characterized in that the storage area (8a) of the resistance body (8) seen in the direction of flow behind the measuring sensor level (6a) lies.

3. Quantity meter according to claim 1 or 2, characterized in that the sensor plane (6a) at the transition of a cylindrical tubular part (4, 9) of the Measuring tube lies in a diffuser (5) surrounding the resistance body (8).