DE2029883C - Rohrförmiger Dralldurchflußmesser - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen rohrförmigen Dralldurchflußmesser, dessen drallerzeugendes Eintrittsleitrad mit von einer Nabe getragenen Leitschaufeln in einem zylinderförmigen Teil vor oder nach einer Düse des vom Medium durchströmten Meßrohres angeordnet ist, das außerdem stromabwärts einen Diffusor mit mindestens einem zugeordneten Meßfühler zum Erfassen der Sekundärrotation des Wirbelkerns des Mediums aufweist.

Aus der Schweizer Patentschrift 453 732 und der deutschen Offenlegungsschrift I 473 019 sind Dralldurchflußmesser bekanntgeworden, bei denen das gasförmige oder flüssige Medium in das Meßrohr zwischen den Leitschaufeln des Eintrittsleitrades durchströmt und der sich bildende Wirbelkern hoher Umfangsgeschwindigkeit in einem Diffusor des Meßrohres als um die Längsachse des Meßrohres sich schraubenlinienförmig bewegende Sekundärrotation in Gebiete mit geringerer Umfangsgeschwindigkeit ausgelenkt wird. ao

Die Ganghöhe der Schraubenlinie der Sckundärrotatiun und die Winkelgeschwindigkeit des Mediums in der Nähe des Wirbelkerns werden entscheidend durch die Gestaltung des Eintrittskitrades beeinflußt.

Die Frequenz, mit der der ausgelenkte Wirbelkern (Sekundärrotation) einen Meßfühler passiert, ist ein direktes Maß für die Strömungsgeschwindigkeit des Mediums rnd damit auch für den Volumenstrom im betreffenden Querschnitt des Meßrohres. Die Integration aller Meßfühleisignale innerhalb einer Zeiteinheit ermöglicht somi* ejne Mengenmessung.

Da der Wirbelkern des Mediums eine höhere Rotationsgeschwindigkeit als das ihn umgebende übrige strömende Medium hat, regisfiert ein temperaturempfindlicher Meßfühler, dessen Arbeitstemperatur stets über der Stautemperatur des Mediums liegt, die Sekundärrotation des Wirbelkerns als Temperaturabfall gegenüber dem stationären Zustand, wenn der Wirbelkern im Rhythmus der Meßfrequenz vom Meßfühler zusätzliche Wärme abführt. Die Menge der zusätzlich abgeführten Wärme und damit auch die Höhe des Meßsignals hängt vom Verhältnis der Rotationsgeschwindigkeit des Wirbelkerns zur stationären Rotationsgeschwindigkeit am Meßfühler ab.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verhältnis beider Rotationsgeschwindigkeiten zu vergrößern.

Die eine Lösung besteht nach der Erfindung darin, so daß die Leitschaufeln über dem Radius des umgebenden zylinderförmigen Teils des Meßrohres eine von innen nach außen abnehmende Verwindung haben.

Man kann die gestellte Aufgabe auch dadurch lösen, daß die Nabe einen Durchmesser von mindestens dem 0,35fachen des Durchmessers des zylinder* förmigen Teils hat und daß das Abströmende der Nabe mit der Düse einen Ringzwischenraum bildet, der in Strömungsrichtung einen abnehmenden Querschnitt aufweist

Durch die genannten Maßnahmen nach der Erfindung werden die Volumenelemente in Nabennähe nach dem Drallsatz c_a · r » const, tangential wesentlich sträker beschleunigt als die Mußeren Volumen· ij elemente, wodurch größere Meßsignale auftreten.

Eine Meßbereicherweiterung kann man durch die Kombination beider Lösungen erreichen, wobei besonders stark ausgeprägte Meßsignale erzeugt werden.

In der Zeichnung ist schematisch eine kombinierte Anordnung nach der Erfindung dargestellt.

Das Medium strömt in Pfeilrichtung 1 in ein Meßrohr 2, und zwar zwischen die Leitschaufeln 3 b eines in einem zylinderförmigen Teil 3 α angeordneten Eintrittsleitrades 3. An den Teil 3 a schließt sich eine konisch verjüngte Düse 8 an, die mit einem zylinderförmigen Teil 4 verbunden ist, an den sich ein konisch erweiterter Diffusor 5 anschließt. An den Diffusor 5 grenzt ein .!ylinderförmiger Austrittsteil 7 2 mit einem den Restdrall des Mediums beseitigenden Austrittsleitrad 7. An der Übergangsstelle vorr, Teil 4 zum Diffusor 5 liegt die Meßfühlerebene 6 a, in der ein wärmeempfindlicher Meßfühler 6 angeordnet ist.

Die üuer dem Radius eine von innen nach außen abnehmende Verwindung aufweisenden Leitschaufeln 3 b werden von einer zentrisch angeordneten Nabe IS getragen, die ein aus dem Eintrittsleitrad ragendes, konisch verjüngtes Abströmende 15 α hat, das auf seiner ganzen Länge von der Düse 8 umgeben ist, so daß der Ringzwischenraum 16 in Strömungsricntung einen abnehmenden Querschnitt besitzt. Die Konizität des Abströmendes is; vorzugsweise größer als die der Düse 8.

Die radial äußeren Volumenelemente 12 des strömenden Mediums verlaufen in zweidimensionaler Darstellung längs des Pfades 14 und bilden im Teil 4 und den dahinterliegenden Meßrohrbereichen den rotierenden und in Längsrichtung des Meßrohres wandernden Teil 10 des Mediums, in dem sich der schneller rotierende Wirbelkern 9 mit einer Sekundärrotation bewegt. Der Wirbelkern wird von den sich in Nabennähe befindenden Volumenelementen 11 gebildet, die im Schnittbild längs der inneren Pfade 13 verlaufen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Rohrförmiger Dralldurchflußmesser, dessen drallerzeugendes Eintrittsleitrad mit von einer Nabe getragenen Leitschaufeln in einem zylinderförmigen Teil vor oder nach einer Düse des vom Medium durchströmten Meßrohres angeordnet ist, das außerdem stromabwärts einen Diffusor mit mindestens einem zugeordneten Meßfühler zum Erfassen der Sekundärrotation des Wirbelkerns des Mediums aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschaufeln (3 b) über dem Radius des umgebenden zylinderförrmgen Teils (3 a) des Meßrohres (2) eine von innen nach außen abnehmende Verwindung haben.

2. Rohrförmiger Dralldurchflußmesser, dessen drallerzeugendes Eintrittsleitrad mit von einer Nabe getragenen Leitschaufeln in einem zylinderförmigen Teil vor einer Düse des vom Medium durchströmten Meßrohres angeordnet ist, das außerdem stromabwärts einen Diffusor mit mindestens einem zugeordneten Meßfühler zum Erfassen der Sekundärrotation des Wirbelkerns des Mediums aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe einen Durchmesser von mindestens dem 0,35 fachen des Durchmessers des zylinderförmigen Teils (3 d) hat und daß das Abström-

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ende (ϊ5α) der Nabe mit der Düse (8) einen Ringzwischenraum (16) bildet, der in Strömungsrichtung einen abnehmenden Querschnitt aufweist.

3. Messer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verdickte Nabe verwundene Leitschaufeln trägt. .,,„.„

4. Messer nach Anspruchs oder 3, dadurcn gekennzeichnet, daß das Anströmende (15 fl) der Nabe eine größere Konizität als die Düse (8) hat.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen