DE2037198B2

DE2037198B2 - FLOW SPEED METER

Info

Publication number: DE2037198B2
Application number: DE19702037198
Authority: DE
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1970-07-27
Filing date: 1970-07-27
Publication date: 1972-07-27
Also published as: DE2037198A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Strömungsgeschwindigkeitsmesser mit einem zwecks Erzeugung von Karman-Wirbeln in die Strömung eingetauchten stabförmigen Gegenstand, der im Bereich der Ablösezonen der Strömungsgrenzschicht Öffnungen aufweist, die mit einem die Zahl der gebildeten Karman-Wirbel feststellenden Meßumformer in Verbindung stehen.The invention relates to a flow rate meter with a device for generating Karman vortices Rod-shaped object immersed in the flow in the area of the separation zones of the Flow boundary layer has openings, which with a determining the number of Karman vortices formed Transmitter are connected.

Wird ein stabförmiger Gegenstand 2 (vgl. Fig. 1) in eine Strömung eingetaucht, so löst sich die Strömungsgrenzschicht abwechselnd und periodisch von der Oberfläche dieses Gegenstandes ab, wobei sogenannte Karman-Wirbel 1 gebildet werden. Bezeichnet man die Zahl der erzeugten Wirbel nit /, den Durchmesser des stabförmigen Gegenstandes 2 mit D und die Strömungsgeschwindigkeit des Strömungsmittels mit V, so besteht zwischen diesen Größen die Beziehung: If a rod-shaped object 2 (see FIG. 1) is immersed in a flow, the flow boundary layer becomes detached alternately and periodically from the surface of this object, so-called Karman vortices 1 being formed. If one denotes the number of vortices generated nit /, the diameter of the rod-shaped object 2 with D and the flow velocity of the fluid with V, the relationship between these quantities is:

Hierbei ist K eine Konstante.Here K is a constant.

Da die Zahl / der erzeugten Karman-Wirbel mit der Strömungsgeschwindigkeit Vdes Strömungsmittels unmittelbar verknüpft ist, kann die Strömungsge» schwindigkeit mittels eines die Zahl der gebildeten Karman-Wirbel feststellenden Meßumformers gemessen werden.Since the number (s) of Karman eddies generated is directly linked to the flow velocity V of the fluid, the flow velocity can be measured by means of a transducer which detects the number of Karman eddies formed.

Bei einem bekannten Strömungsgeschwindigkeitsmesser dieser Art sind im Bereich der Ablösezonen der Strömungsgrenzschicht im stabförmigen Gegenstand Öffnungen vorgesehen, die über Kanäle zu einer Luftstrom-Verzweigerstelle führen. Die Aufteilung des durch eine Eingangsleitung zugeführten Luftstromes auf rwei an der Verzweigerstelle anschließende Ausgangsleitungen wird dabei durch den (von den Karman-Wirbeln abhängigen) Flüssigkeitsdruck im Bereich der beiden Öffnungen an den Ablösezonen der Strömungsgrenzschicht gesteuert.In a known flow velocity meter of this type are in the area of the separation zones Flow boundary layer provided in the rod-shaped object openings, which through channels to a Lead air flow branch point. The division of the air flow supplied through an inlet duct on two output lines connected to the branching point, the (from the Karman vortices dependent) liquid pressure in the area of the two openings at the separation zones of the Controlled flow boundary layer.

Bei der praktischen Benutzung derartiger Strömungsgeschwindigkeitsmesser zeigt sich jedoch, daß die Bildung der Karman-Wirbel vielfach nicht mit der wünschenswerten Stabilität und Konstanz erfolgt, Insbesondere dann, wenn in der Strömung andere Wirbel oder sonstige Unregelmäßigkeiten auftreten, ergeben sich erhebliche Meßfehler.In the practical use of such flow rate meters it turns out, however, that the formation of the Karman vortices often does not take place with the desired stability and constancy, Especially when other eddies or other irregularities occur in the flow, there are considerable measurement errors.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,The invention is therefore based on the object

inter Vermeidung dieser Mängel einen Strömungs- der Wirkungsweise des Strömungsgeschwindigkeits-inter avoiding these deficiencies a flow of the mode of operation of the flow velocity

äeschwindigkeitsmesser der eingangs genannten Art messers gemäß F i g. 24,speed meter of the type mentioned at the outset according to FIG. 24,

so auszubilden, daß auch beim Auftreten von Druck- F i g. 28 das elektrische Schaltbild eines weiterento be trained so that even when pressure F i g. 28 is the electrical diagram of another

Schwankungen im Strömungsmittel und von anderen Ausführungsbeispieles.Fluctuations in fluid and other embodiments.

Wirbelbildungen eine genaue und stabile Messung 5 Wird ein slabförmiger, insbesondere zylindrischerVortex formation an accurate and stable measurement 5 Becomes a slab-shaped, especially cylindrical

der Strömungsgeschwindigkeit durch Zählung der Gegenstand 2„ in eine Strömung eingetaucht, sothe flow rate by counting the object 2 "immersed in a flow, so

Karman-Wirbel ermöglicht wird. bildet sich die Strömung in der Nähe dieses Gegen-Karman vertebra is made possible. the current forms in the vicinity of this counter-

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch Standes im allgemeinen so aus, wie in F i g. 2 veran-According to the invention, this object is generally as shown in FIG. 2 cause

gelöst, daß dei beide» Öffnungen durch eine Quer- schaulicht. Die auf den zylindrischen Gegenstand 2₀ solved that the two "openings through a transverse viewing point." The on the cylindrical object 2 ₀

bohrung miteinander verbunden sind, die von einer io auftreffende Strömung F teilt sich an einem Staupunktbore are connected to one another, the flow F impinging on io divides at a stagnation point

die Bildung der Karman-Wirbel stabilisierenden P₁ in zwei Teilströmungen F₁ und F₂ auf, die aufthe formation of the Karman vortex stabilizing P ₁ in two partial flows F ₁ and F ₂ , which on

Ausgleichsströmung frei durchsetzt wird. unterschiedlichen Seiten den Gegenstand 2₀ umströ-Equalizing flow is freely penetrated. different sides around the object 2 ₀

Durch die freie Verbindung der beiden im Bereich men. Die Strömungsgeschwindigkeit an der OberflächeThe free connection between the two in the men. The flow velocity on the surface

der Ablösezonen der Strömungsgrenzschicht liegenden des Gegenstandes I₀ vergrößert sich in dem Maße,the separation zones of the flow boundary layer of the object I ₀ increases to the extent that

Öffnungen wird ermöglicht, daß die durch die eine 15 indem die Strömung sich vom Standpunkt F₁ entfernt;Openings are made possible that through the one 15 by the flow moving away from the position F ₁ ;

Öffnung eingesaugte Flüssigkeit aus der anderen der Strömungsdruck verringert sich allmählich. DieOpening sucked liquid from the other the flow pressure decreases gradually. the

Öffnung ungehindert austreten kann und umgekehrt. Strömungsgeschwindigkeit an :.ler Oberfläche desOpening can exit unhindered and vice versa. Flow velocity at: .ler surface of the

Durch diese Ausgleichsströmung wird das aufeinander- Gegenstandes 2₀ erreicht ein Maximum in der NäheDue to this equalizing flow, the object 2 ₀ on top of one another reaches a maximum in the vicinity

folgende Ablösen der Karman-Wirbel begünstigt und eines Punktes P₂ und verringert sich dann allmählich,favors the following detachment of the Karman vortex and a point P ₂ and then gradually diminishes,

stabilisiert. Während in einem bestimmten Zeitpunkt 20 Der Strömungsdruck vergrößert sich dagegen beistabilized. Whereas at a certain point in time 20 the flow pressure increases at

auf der einen Seite durch die Saugwirkung der Aus- zunehmender Entfernung vom Punkt F₂; durch denon the one hand by the suction effect of the increasing distance from point F ₂ ; through the

gleichsströmung ein Ablösen der Strömungsgrenz- Druckanstieg verliert die Strömung ihre kinetischeconstant flow a detachment of the flow limit pressure increase, the flow loses its kinetic

schicht von der Oberfläche des stabförmigen Körpers Energie und kommt schließlich zum Stillstand. Derlayer of energy from the surface of the rod-shaped body and finally comes to a standstill. Of the

verhindert wird, wird gleichzeitig auf der anderen zur Ruhe gekommene Strömungsteil wird zu einemis prevented, at the same time on the other came to rest flow part becomes one

Seite durch die austretende Ausgleichsströmung das 25 Strömungsteil von niedrigem Druck hinweggeführtSide led away by the exiting equalizing flow the part of the flow of low pressure

Ablösen der Grenzschicht und die Bildung eines und kollidiert mit dem folgenden Strömungsteil; dieSeparation of the boundary layer and the formation of and collides with the following flow part; the

Karman-Wirbels wirksam unterstützt. Auf diese Weise Grenzschicht beginnt daher sich nahe dem Punkt F₂ Karman vertebra effectively supported. In this way boundary layer therefore begins near the point F ₂

wird die Erzeugung der Karman-Wirbel außerordent- von der Oberfläche des zylindrischen Gegenstandes 2₀ the generation of the Karman vortex becomes extraordinary from the surface of the cylindrical object 2 ₀

lieh stabil und völlig unabhängig von Unregelmäßig- abzulösen. Gleichzeitig wird stromabwärts des Punkteslent stable and completely independent of irregularities. At the same time being downstream of the point

keiten in der Strömung. 30 F₂ eine Gegenströmung erzeugt (angedeutet durch denin the current. 30 F ₂ generates a countercurrent (indicated by the

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in Pfeil a₀), was eine DisKontinuitäts-Fläche </, zwischenSome embodiments of the invention are shown in arrow a ₀ ), which is a discontinuity surface </, between

der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigt der Gegenströmung und der vom Gegenstand 2₀ illustrated in the drawing. It shows the countercurrent and that of the object 2 ₀

F i g. 1 ein Schema zur Erläuterung der Bildung abgelösten Strömung hervorruft. Die Diskontinuitäts-F i g. 1 shows a scheme to explain the formation of detached flow. The discontinuity

von Karman-Wirbeln, Fläche d_x wächst allmählich in einen Wirbel undof Karman vortices, area d _x gradually grows into a vortex and

F i g. 2 fine Schemadarstellung zur Erläuterung der 35 entfernt sich von dem Gegenstand 2₀; der resultierendeF i g. FIG. 2 a fine schematic illustration for explaining FIG. 35 moves away from the object 2 ₀ ; the resulting

Umströmung eines in die Strömung eingetauchten Wirbel wird stromabwärts getragen. Auf diese WeiseFlow around a vortex immersed in the flow is carried downstream. In this way

stabförmigen Gegenstandes, wird die sogenannte Karman-Wirbelstraße erzeugt.rod-shaped object, the so-called Karman vortex street is generated.

F i g. 3 eine graphische Darstellung tier Verteilung Der Punkt F₂, an dem sich die erwähnte GrenzschichtF i g. 3 shows a graph of the distribution of the point F ₂ , at which the mentioned boundary layer

des Oberflächendruckes eines in die Strömung ein- der Strömung vom zylindrischen Gegenstand 2₀ ablöst,the surface pressure of one in the flow one of the flow separates from the cylindrical object 2 ₀ ,

getauchten stabförmigen Gegenstandes, 40 ändert sich mit dem Vorhandensein, den Bedingungenimmersed rod-shaped object, 40 changes with the presence, the conditions

F i g. 4 eine teilweise aufgebrochene Perspektiv- und der Stärke der Wirbel stromabwärts.
Ansicht eines stabförmigen Gegenstandes zur Er- in F i g. 3 ist in der Ordinate der zeitliche Mittelzeugung von Karman-Wirbeln sowie eines die Strö- wert des Strömungsdruckes F₀ an der Oberfläche des mung führenden Rohres, zylindrischen Gegenstandes 2₀ aufgetragen, währendF i g. Figure 4 is a partially broken away perspective and the strength of the downstream eddies.
View of a rod-shaped object to the in F i g. 3 is plotted on the ordinate of the mean generation of Karman vortices over time and one of the flow values of the flow pressure F ₀ on the surface of the mung-guiding pipe, cylindrical object 2 ₀ , while

F i g. 5 einen Schnitt durch den stabförmigen 45 in der Abszisse ein Winkel Θ (in Grad) aufgetragen ist,F i g. 5 shows a section through the rod-shaped 45 in the abscissa an angle Θ (in degrees) is plotted,

Gegenstand gemäß F i g. 4, den die Richtung OF₂ mit der Geraden OA bildet.Item according to FIG. 4, which the direction OF _{2 forms} with the straight line OA .

Fig. 5A und 6B Schemadarstellungen zur Er- Man erkennt hieraus, daß der Druck ein MinimumFIGS. 5A and 6B are schematic representations for recognizing that the pressure is a minimum

läuterung der Strömungsverhältnisse in der Nähe des im Bereich von Θ zwischen 60 und 90° zu beidenClarification of the flow conditions in the vicinity of the range of Θ between 60 and 90 ° to both

stabförmigen Gegenstandes, Seilen der Strömungsrichtung A-A' wird. Es wurderod-shaped object, ropes of the flow direction AA ' . It was

Fig. 7A und 7B Querschnitte durch weitere 50 ferner festgestellt, daß der Wendepunkt der Druck-Ausführungsbeispiele des stabförmigen Gegenstandes, Verteilungskurve (entsprechend den! Punkt F₂) in7A and 7B cross-sections through further 50 further found that the turning point of the printing embodiments of the rod-shaped object, distribution curve (corresponding to the point F ₂ ) in

F i g. 8 bis 17 Prinzipdarstellungen weiterer Aus- einem Bereich von 65 bis 110° (Mittelwert Θ = 80°)F i g. 8 to 17 basic representations of further ranges from 65 to 110 ° (mean value Θ = 80 °)

führungsbeispiele des stabförmigen Gegenstandes, liegt und daß der Wendepunkt sich periodisch untermanagement examples of the rod-shaped object, and that the turning point is periodically below

Fig. 18 ein Schaltbild eines erfindungsgemäßen dem Einfluß der Bildung, des Wachsens und desFig. 18 is a circuit diagram of the invention the influence of the formation, the growth and the

Strömungsgeschwindigkeitsmessers, 55 Ablöstns der Wirbel ändert.Flow velocity meter, 55 shedding the vortex changes.

Fig. 19, 20 und 21A Prinzipdarstellungen anderer Die F i g. 4 und 5 veranschaulichen ein Aus·19, 20 and 21A are schematic representations of other FIGS. 4 and 5 illustrate an

Ausführungsbeispiele, führungsbeispiel eines beim erfindtingsgemäßen Strö·Embodiments, management example of a Strö according to the invention

F i g. 21B das Schaltbild eines weiteren Aus- mungsgeschwindigkeitsmesser eingesetzten zylindriF i g. 21B shows the circuit diagram of a further excerpt speedometer used cylindri

führungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Strö- sehen Gegenstandes. Ein beispielsweise aus Eisermanagement example of a Strö- see object according to the invention. One from Eiser, for example

mungsgeschwindigkeitsmessers, 60 bestehendes Röhr I₁ wird in Richtung des Pfeiles a measurement speed meter, 60 existing tube I ₁ is in the direction of arrow a

F i g. 22A und 22B Diagramme der mit dem von einer Strömung durchsetzt. Ein aus korrosionsF i g. 22A and 22B are diagrams of the flow through which a flow passes. One out of corrosion

Strömungsgeschwindigkeitsmesser erzielten Meßwerte, festem Material, beispielsweise Messing, hergestellteFlow rate meters obtained measured values, solid material, for example brass, manufactured

Fig. 23 A und 23 B Wellenformen der Meßwerte zylindrischer Gegenstand I₁ ist so in dem Rohr 123 A and 23 B waveforms of the measured values of the cylindrical object I ₁ is so in the pipe 1

des erfindungsgemäflen Strömungsgeschwindigkeits- angeordnet, daß er etwa einen rechten Winkel mit de messers, 65 Strömungsrichtung a, bildet. Der zylindrische Gegenof the inventive flow velocity arranged that it is approximately a right angle with de knife, 65 flow direction a, forms. The cylindrical counter

F i g. 24 ein Schaltbild eines weiteren Ausführungs- stand 2, weist eine Querbohrung 21 auf, die etwiF i g. 24 is a circuit diagram of a further version 2, has a transverse bore 21, which is about

beispieles, senkrecht zur Strömungsrichtung A-A' (geketinzeichexample, perpendicular to the direction of flow AA ' (geketinzeichen

F i E. 25, 26 und 27 Diagramme zur Erläuterung net durch ^₁) sowie ebenfalls etwa senkrecht zuF i E. 25, 26 and 27 diagrams for explanation net by ^ ₁ ) and also approximately perpendicular to

Längsrichtung des zylindrischen Gegenstandes 2, liegt Energie verloren hat und deren Grenzschicht im (vgl. F i g. 5). Die den zylindrischen Gegenstand 2_t Begriffe steht, sich von der gekrümmten Oberfläche umströmende Strömung kann durch die Bohrung 21 zu lösen, einen ausgeprägten Einfluß auf die Unterhindurchtreten. Die Öffnungen 2I₁ und 21_a der drückung des Ablösens der Strömung.
Bohrung 21, die an entgegsngesetzten Seiten gegenüber S Die Bewegung der Ausgleichsströmung in der der Linie A-A' an der Oberfläche des zylindrischen Querbohrung 21, die aus dem abwechselnden ErGegenstandes 2, liegen, befinden sich jeweils in der zeugen und Abklingen der Wirbel an entgegenge-Nähe des Zentrums des Bereiches (© —65 bis 110°). setzten Seiten α und h des zylindrischen Gegenin welchem der Punkt P₂ liegen kann, an dem sich die Standes 2, resultiert, bewirkt ein abwechselndes AnGrenzschicht der Strömung von der Oberfläche des io saugen und Abstoßen der Strömung an den gegen-Gegenstandes 2, ablöst. In der Bohrung 21 ist ein überliegenden Öffnungen 21, und 21,. Die Bildung der Meßumformer 22, beispielsweise ein Platin- oder Karman-Wirbel wird daher stabil gehalten, auch wenn Wolframdraht (Hitzdraht), angeordnet, der die Strö- andere Wirbel oder Störungen in der Strömung aufmungsbewegung bzw. die Strömungsgeschwindigkeit treten. Auch das wfttere Abfließen und Abklingen der in der Bohrung 21 mißt. 15 Karman-Wirbel stromabwärts des zylindrischen Ge-In the longitudinal direction of the cylindrical object 2, energy has been lost and its boundary layer is in (cf. FIG. 5). The concept of the cylindrical object 2 _t , the flow flowing around from the curved surface can loosen through the bore 21, a pronounced influence on the penetration below. The openings 2I ₁ and 21 _{a of} the pressure of the detachment of the flow.
Bore 21, which are on opposite sides opposite S The movement of the equalizing flow in the line AA ' on the surface of the cylindrical transverse bore 21, which is from the alternating object 2, are located in the generation and decay of the eddies at opposite proximity of the center of the area (-65 to 110 °). Set sides α and h of the cylindrical counterpart in which the point P _{2 can} lie, at which the stand 2, results, causes an alternating boundary layer of the flow to suck from the surface of the io and repel the flow to the counter-object 2, peeled off. In the bore 21 is an overlying openings 21, and 21 ,. The formation of the measuring transducer 22, for example a platinum or Karman vortex, is therefore kept stable, even if tungsten wire (hot wire) is arranged to cause the flow, other eddies or disturbances in the flow movement or the flow velocity. The frequent drainage and decay in the bore 21 is also measured. 15 Karman vortices downstream of the cylindrical

Im folgenden soll nun näher erläutert werden, wie genstandes wird stabilisiert. Die streng mit der Bildung sich bei Verwendung des beschriebenen zylindrischen der Karman-Wirbel verknüpfte Ausgleichsströmung Gegenstandes die Wirbel in der Strömung bilden. * in der Querbohrung entspricht in ihrer Frequenz genau wachsen und sich ablösen. der Zahl der erzeugten Karman-Wirbel. Man kannIn the following it will now be explained in more detail how the object is stabilized. The strict with education when using the described cylindrical Karman vortex associated equalizing flow Object that form eddies in the flow. * in the cross hole corresponds exactly in terms of its frequency grow and peel off. the number of Karman vortices generated. One can

Der Punkt P_t, an dem sich die Grenzschicht der ao daher vom Meßumformer 22 in der Querbohrung ein Strömung von der Oberfläche des zylindrischen Signal abnehmen, das proportional zur Frequenz der Gegenstandes 2, ablöst, bewegt sich auf der Oberfläche Karman-Wirbel und damit auch proportional zur des Gegenstandes 2, unter dem Einfluß des Vorhanden- Strömungsgeschwindigkeit der Hauptströmung ist. seins und des jeweiligen Wirbelzustandes der strom- WähMid bei F i g. 6 als Meßumformer 22 einThe point P _t , at which the boundary layer of the ao from the transducer 22 in the transverse bore takes a flow from the surface of the cylindrical signal that is proportional to the frequency of the object 2, moves on the surface of Karman vortices and thus also proportional to that of the object 2, under the influence of the existing flow velocity of the main flow. His and the respective eddy state of the current WähMid at F i g. 6 as transmitter 22

abwärts vorhandenen Karman-Wirbelstraße. Nimmt »5 Hitzdraht angenommen ist, zeigt F i g. 7 ein Ausman an. daß sich gerade ein Wirbel an der Unterseite h führungsbeispiel, bei dem in der Querbohrung 21 des des zylindrischen Gegenstandes 2, von der Oberfläche zylindrischen Gegenstandes 2, ttwa im Zentrum ein getrennt hat, daß also der Wirbel noch unentwickelt ringförmiger Hohlraum 23 vorgesehen ist, dessen und kleiner als der an der Oberseite α des zylin- Durchmesser größer als der der Querbohrung 21 ist. drischen Objektes 2, ist, daß ferner die Wirbel sich 30 In diesem Hohlraum ist eine beispielsweise aus rostan Punkten P_t' (an der Oberseite a) und P₁" (an der freiem Stahl mit ausgezeichneter Korrosionsbeständig-Unterseite b) von der Oberfläche des Gegenstandes 2, keit bestehende Membran quer zur Strömungsrichtung abgelöst haben (wie in Fig. 6A veranschaulicht), so der Ausgleichsbohrung angeordnet. Die den Meßwird das Strömungsmittel in der Bohrung 21 in einer umformer 22 bildende Membran wird von der Ausdurch einen Pfeil a_t gekennzeichneten Richtung bewegt. 35 gteichsströmung in der Querbohrung 21 nach der da der Strömungsmitteldruck an der Öffnung 21, einen und anderen Seite ausgelenkt,
der Bohrung 21 an der Oberseite α höher als an der Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 7 B ist derdownward existing Karman vortex street. Assumes »5 hot wire is assumed, shows F i g. 7 an ausman. that just a vortex on the underside h management example, in which in the transverse bore 21 of the cylindrical object 2, from the surface of the cylindrical object 2, ttwa in the center has separated, so that the vortex is still undeveloped annular cavity 23 is provided and smaller than that at the top α of the cylinder diameter is greater than that of the transverse bore 21. drical object 2, is that furthermore the eddies are 30 In this cavity is one for example of rostan points P _t ' (on the upper side a) and P ₁ " (on the free steel with excellent corrosion-resistant underside b) from the surface of the article 2 ness existing membrane transversely detached to the flow direction are arranged (as shown in Fig. 6A illustrated), the compensation bore. the the Meßwird the fluid in the bore 21 in a transformer 22 forming the membrane is of the Ausdurch an arrow a _t direction indicated 35 equal flow in the transverse bore 21 after the fluid pressure is deflected at the opening 21, one and the other side,
the bore 21 at the top α higher than at the. In the embodiment of FIG. 7 B is the

Öffnung 21, der Unterseite/) ist. Bei einer Bewegung Hohlraum 23 gegenüber Fig. 7 A etwas in Längsdes Strömungsmittels in der Bohrung 21 in Richtung richtung der Querbohrung verlängert. Der Meßdes Pfeiles O₁ wird ein Teil des Strömungsmittels 40 umformer 22 wird durch eine aus sehr korrosionsfestem außerhalb der Bohrung 21 durch die Öffnung 21, Material bestehende Kugel gebildet, die lose in diesem auf der Oberseite α angesaugt und strömt durch die Hohlraum 23 angeordnet ist; ihre entsprechend dei Öffnung 21, an der Unterseite b aus. Nimmt man Ausgleichsströmung erfolgende Bewegung wird elektroandererseits an. daß sich ein Wirbel auf der Seite α magnetisch oder optisch festgestellt,
gerade vom zylindrischen Gegenstand 2, gelöst hat 45 Die F i g. 8 bis 17 zeigen in schematischer Dar und daß die Ablösepunkte P_n und P_n der Grenz- stellung weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung schichten auf gegenüberliegenden Seiten des Gegen- wobei gleiche Elemente mit denselben Bezugszeicher Standes I₁ entgegengesetzt zu F i g. 6 A liegen (relativ wie in den F i g. 4 bis 7 bezeichnet sind,
zur Bohrung 21), wie dies Fig. 6 B zeigt, so sind in¹ Gemäß Fig. 8 ist die Querbohrung 21 im zylinOpening 21, the bottom /) is. When moving, cavity 23 is somewhat elongated in the longitudinal direction of the fluid in the bore 21 in the direction of the transverse bore compared to FIG. 7A. The measurement of the arrow O ₁ becomes a part of the fluid 40 converter 22 is formed by a very corrosion-resistant ball outside the bore 21 through the opening 21, loosely sucked in this on the upper side α and flows through the cavity 23 ; their corresponding to the opening 21 on the underside b . If one assumes a compensatory flow, the movement becomes electrical on the other hand. that a vortex on the α side is determined magnetically or optically,
straight from the cylindrical object 2, has detached 45 The F i g. 8 to 17 show in schematic form and that the separation points P _n and P _{n of} the limit position are layering further exemplary embodiments of the invention on opposite sides of the opposite, with the same elements with the same reference numerals from I ₁ opposite to FIG. 6 A (relatively as indicated in Figs. 4 to 7,
to the bore 21), as shown in FIG. 6 B, in ¹ According to FIG. 8, the transverse bore 21 is in the cylinder

einem solchen Falle die Druckverhältnisse der Strö- 50 drischen Gegenstand I₁ in Form eines sich in axialei mung im Bereich der Öffnungen 2I₁ und 2I₂ entgegen- Richtung des zylindrischen Gegenstandes 2, erstrek gesetzt zu F i g. 6 A. Das Strömungsmittel in der Boh- kenden Schlitzes ausgebildet. Der Winkel θ relativ rung 21 wird infolgedessen in Richtung des Pfeiles a₃ zur Strömungsrichtung wird etwa mit 90° gegenübei (d. h. entgegengesetzt zu F i g. 6A bewegt). Ein Teil der Hauptrichtung der Strömung (Pfeil o_s) gewählt des Strömungsmittels außerhalb der Bohrung 21 wird 55 im übrigen entspricht die Ausführung im wesentlicher durch die Öffnung an der Unterseite b angesaugt, der der vorhergehenden Anordnungen,
bewegt sich in Richtung des Pfeiles a₃ und strömt durch Gemäß F i g. 9 besitzt die Querbohrung eine AnzahIn such a case, the pressure conditions of the flow object I ₁ in the form of an axially extending in the area of the openings 2I ₁ and 2I _{2 in the} opposite direction of the cylindrical object 2, set to FIG. 6 A. The fluid formed in the boom-end slot. The angle θ relative tion 21 is consequently in the direction of the arrow a ₃ to the direction of flow is about 90 ° opposite (ie moved opposite to FIG. 6A). A part of the main direction of the flow (arrow o _s ) selected the fluid outside the bore 21 is 55 otherwise the design is essentially sucked in through the opening on the underside b , that of the previous arrangements,
moves in the direction of arrow a ₃ and flows through according to FIG. 9 the cross hole has a number

die Öffnung 2I₁ an der Oberseite α wieder aus. von Einzelbohrungen 21, die im zylindrischen Gegenthe opening 2I ₁ on the top α again. of individual bores 21, which are in the cylindrical counter

Ist die Grenzschicht einer Strömung, die einen stand I₁ so angeordnet sind, daß ihre Einlaß- bzw Gegenstand mit gekrümmter Oberfläche umströmt, 60 Auslaßöffnungsn in axialer Richtung des Gegenstande in einem Zustand, in welchem sie sich leicht von dieser I₁ liegen; die Bohrungen verlaufen also paralle Oberfläche ablöst, so erleichtert der aus der Bohrungs- zueinander und senkrecht zur Achsrichtung de öffnung nati dem Ablösepunkt austretende Strom das Gegenstandes I₁. Der Meßumformer 22 ist :n eine Ablösen der Strömung, während das Ansaugen eines der mehreren Einzelhohrungen (gemäß der Zeichnung Teiles der Strömung in eine solche Bohrung das 65 sechs Einzelbohrungen) angeordnet und stellt di Ablösen der Strömung von der gekrümmten Ober- Strömungsbewegungen in der Bohrung fest,
fläche des Gegenstandes verzögert. Insbesondere hat Ist die Querbohrung 21 in Form eines SchlitzeIf the boundary layer of a flow that is a stand I ₁ are arranged so that their inlet or object flows around with a curved surface, 60 outlet openings in the axial direction of the object in a state in which they are slightly away from this I ₁ ; the bores run parallel to the surface, so the current emerging from the bore to one another and perpendicular to the axial direction of the opening at the separation point facilitates the object I ₁ . The transducer 22 is: n a detachment of the flow, while the suction of one of the several individual holes (according to the drawing part of the flow in such a hole the 65 individual holes) is arranged and represents di detachment of the flow from the curved upper flow movements in the hole fixed,
area of the object is delayed. In particular, the transverse bore 21 is in the form of a slot

das Ansaugen der Strömung, die ihre kinetische ausgebildet, der sich :ti axialer Richtung erstreckithe suction of the flow, which formed its kinetic, which extends: ti axial direction

7 ^ 87 ^ 8

oder wird die Querbohrung 21 durch eine Anzahl von sers. Der in die Strömung eingetauchte stabförmigeor the transverse bore 21 is through a number of sers. The rod-shaped one immersed in the current

Hinzelbohrungeii gebildet, deren Mündungen in axialer Gegenstand 2, enthält eine Querbohrung 21 mit einemHinzelbohrungeii formed whose mouths in axial object 2, contains a transverse bore 21 with a

Richtung des zylindrischen Gegenstandes ausgerichtet darin angeordneten Meßumformer 22, beispielsweiseDirection of the cylindrical object aligned therein arranged transducer 22, for example

sind, so wird das Ablösen der Karman-Wirbel auch einen Hitzdraht. Eine Brücke B besteht aus demthe shedding of the Karman's vortices also becomes a hot wire. A bridge B consists of the

in axialer Richtung des zylindrischen Gegenstandes 5 Meßumformer 22, Widerständen R₁ und R₂ sowiein the axial direction of the cylindrical object 5 transducer 22, resistors R ₁ and R ₂ and

verg'rchmäßigt. einem veränderlichen Widerstand R₁-. Die Brückediscounted. a variable resistor R ₁ -. The bridge

Gemäß Fig. 10 ist im zylindrischen Gegenstand 2, wird von einer Gleichstromquelle E gespeist und istAccording to FIG. 10, the cylindrical object 2 is fed by a direct current source E and is

eine Querbohrung 21 in Form eines sich in axialer über einen Verstärker A an einen Zähler C ange-a transverse bore 21 in the form of an axially connected via an amplifier A to a counter C

Richtung des zylindrischen Gegenstandes erstrecken- schlossen. Rf ist ein Rückkopplungswiderstand.Direction of the cylindrical object extending closed. Rf is a feedback resistor.

den Schlitzes vorgesehen. Im Gegenstand 2, ist an- io Die Diagonalpunkte 11 und 12 der Brücke B sindthe slot provided. In item 2, an- io The diagonal points 11 and 12 of bridge B are

grenzend an die schlitzförmigen Öffnungen der Quer- mit den Eingängen des Verstärkers A verbunden,adjacent to the slit-shaped openings of the cross connected to the inputs of amplifier A ,

bohrung ein Hohlraum 23 vorgesehen, der im mitt- während die Gleichstromquelle L an die anderenBore a cavity 23 is provided, which in the middle while the direct current source L to the other

leren Bereich eine Trennwand 24 aufweist, in der eine Diagonalpunkte 13 und 14 der Brücke angeschlossenLeren area has a partition wall 24, in which a diagonal points 13 and 14 of the bridge are connected

schlitzförmige Bohrung 25 vorgesehen ist. In dieser ist. Die Ausgänge des Verstärkers A sind mit demslot-shaped bore 25 is provided. In this is. The outputs of amplifier A are connected to the

Bohrung 25 der Trennwand 24 ist der Meßumformer 15 Zähler C verbunden. Der eine Ausgang des Verstär-Bore 25 of the partition wall 24 of the transducer 15 counter C is connected. One output of the amplifier

22 angeordnet. kers A ist ferner über den Rückkopplungswiderstand22 arranged. kers A is also across the feedback resistor

Das Ausführungsbeispiel der F i g. 11 weist gleich- Rf mit dem Diagonalpunkt 13 der Brücke B verbun-The embodiment of FIG. 11 shows the same- Rf connected to the diagonal point 13 of the bridge B

falls eine Querbohrung 21 sowie einen durch eine den. Eine Änderung des elektrischen Widerstandesif a transverse hole 21 and one through a the. A change in electrical resistance

Trennwand 24 unterteilten Hohlraum 23 auf. Die in des Meßumformers 22. die proportional zur ZahlPartition wall 24 subdivided cavity 23. The in the transmitter 22. which is proportional to the number

der Trennwand 24 vorgesehene Bohrung 25 ist hier 20 der erzeugten Karman-Wirbel hervorgerufen wird,the partition wall 24 provided hole 25 is here 20 of the generated Karman vortex is caused,

jedoch als kreisförmige* Loch ausgebildet, in dem wird durch die Brücke B festgestellt und durch denbut designed as a circular * hole in which is established by the bridge B and through the

der Meßumformer 22 angeordnet ist. Verstärker A weiter verstärkt. Ein Teil des Ausgangs-the transducer 22 is arranged. Amplifier A further amplified. Part of the initial

Bei der Variante gemäß F i g. 12 sind in der Trenn- signals des Verstärkers A wird negativ zum Meßwand 24. die den Hohlraum 23 unterteilt, im mittleren umformer 22 über den Widerstand R_f rückgekoppelt. Bereich eine Vielzahl von Bohrungen 25 vorgesehen, 45 Diese Rückkopplung arbeitet so, daß die Temperatur die in axialer Richtung des zylindrischen Gegenstandes des Hitzdrahtes konstant gehalten wird. Die Zahl der 2, verteilt sind. Der Meßumformer 22 ist in einer dieser Widerstandsänderungen und damit die Zahl der Bol./ungen 25 angeordnet. gebildeten Karman-Wirbel wird vom Zähler C fest-In the variant according to FIG. 12 are in the separating signal of the amplifier A is negative to the measuring wall 24, which divides the cavity 23, is fed back in the central converter 22 via the resistor R _f. A large number of bores 25, 45 are provided in the area. This feedback works in such a way that the temperature in the axial direction of the cylindrical object of the hot wire is kept constant. The number of 2 that are distributed. The transducer 22 is arranged in one of these changes in resistance and thus the number of Bol./ungen 25. formed Karman vortex is fixed by counter C

Bei der Ausführung gemäß Fig. 13 sind in der gestellt.In the embodiment according to FIG. 13 are provided in the.

Trennwand 24 des Hohlraumes 23 eine Anzahl von 30 Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel bildetPartition wall 24 of cavity 23 forms a number of 30 in the illustrated embodiment

Bohrungen 25 vorgesehen. Außerdem wird auch die die Bohrung 21 des zylindrischen Gegenstandes 2,Holes 25 provided. In addition, the bore 21 of the cylindrical object 2,

Querbohrung 21 durch eine Vielzahl von Einzel- einen zentralen Winkel (-) von 90" relativ zur Strö-Cross hole 21 through a multitude of individual a central angle (-) of 90 "relative to the flow

bohrungen gebildet, deren im Bereich der Ablösezonen mungsrichtung (vgl. F i g. 2). so daß die Strömungs-Bores formed, whose direction of measurement in the area of the separation zones (see FIG. 2). so that the flow

der Strömungsgrenzschicht liegende Mündungen in geschwindigkeit der Strömung in beiden Richtungen,orifices located at the flow boundary layer at the speed of the flow in both directions,

axialer Richtung des zylindrischen Gegenstandes 2, 35 angedeutet durch die Pfeile a_}i und a,„ in Fig. 18,axial direction of the cylindrical object 2, 35 indicated by the arrows a _{} i} and a, "in Fig. 18,

ausgerichtet sind. Der Meßumformer 22 ist in einer mit derselben Anordnung gemessen werden kann,are aligned. The transmitter 22 is in a can be measured with the same arrangement,

der Bohrungen 25 angeordnet. Man kann auch zwei Bei dem in Fig. 19 dargestellten weiteren .aus-of the bores 25 arranged. One can also use two other.

und mehr Meßumformer in den Bohrungen 25 führungsbeispiel der Erfindung ist stromaufwärts vonand more transducers in the bores 25 exemplary embodiment of the invention is upstream of

anbringen. dem zylindrischen Gegenstand I_x ein weiterer zylin-attach. the cylindrical object I _x another cylindrical

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 14 ist im 40 drischer Gegenstand 3 angeordnet, um eine periodischeIn the embodiment of FIG. 14, the object 3 is arranged in a periodic manner

Unterschied zu dem der Fig. 13 in der Trennwand 24 und genaue Bildung der Karman-Wirbel zu erzwingen,To force the difference from that of FIG. 13 in the partition 24 and the exact formation of the Karman vortex,

nur eine einzige Bohrung 25 mit einem darin ange- Hierbei passieren die von dem Gegenstand 3 erzeugtenonly a single bore 25 with one therein

brachten Meßumformer 22 vorgesehen. Wirbel entgegengesetzte Seiten des zylindrischenBrought transmitter 22 provided. Vertebrae opposite sides of the cylindrical

Bei der Variante gemäß F i g. 15 ist die Öffnung Gegenstandes I_x an den Mündungsstellen der Boh-In the variant according to FIG. 15 is the opening of the object I _x at the opening points of the drilling

in der Trennwand 24 als Schlitz 25 ausgebildet. 45 rung 21: Änderungen in der Strömung werden durchformed as a slot 25 in the partition wall 24. 45 tion 21: Changes in the flow are due to

Gemäß Fig. 16 weist die Querbohrung 21 im einen in der Bohrung 21 des Gegenstandes I_x angezylindrischen Gegenstand I_x die Form eines Schlitzes ordneten Meßumformer 22 festgestellt. Auf diese auf. der sich in axialer Richtung des Gegenstandes I_x Weise erzielt man bei der Feststellung von Änderungen erstreckt. Ebenso wie bei den Fig. 11 und 12 sind einer Strömung niedriger Geschwindigkeit eine erferner ein Hohlraum 23 und eine Trennwand 24 vor- 50 höhte Empfindlichkeit. Man kann ferner in dei gesehen. Ein Schlitz 25 ist in dieser Trennwand 24 an Strömung enthaltene Störungen bzw. Verunreinigung einer Stelle angebracht, die etwa gegenüber der Achse gen eliminieren, indem man von der Interferenz versetzt ist. Eine als Meßumformer 22 wirkende zwischen den Wirbeln Gebrauch macht, die jeweils vom Membran ist in der Trennwand 24 auf der dem stromaufwärts angeordneten Gegenstand 3 und vom Schlitz 25 abgewandten Seite angeordnet. Die Aus- 55 stromabwärts angeordneten Gegenstand I₁ erzeugt gleichsströmung in der Querbohrung 21 kann hier werden.Referring to FIG. 16, the transverse bore 21 in a cylindrical _x is in the bore 21 of the article I object I _x the form of a slot arranged transducers 22 detected. On this on. which extends in the axial direction of the object I _x way achieved in the detection of changes. As in FIGS. 11 and 12, a low velocity flow is furthermore prone to a cavity 23 and a partition wall 24 which is more sensitive. One can also see in dei A slot 25 is made in this partition wall 24 of disturbances or contamination of a point contained in the flow, which eliminate about the axis gene by being offset from the interference. One which acts as a measuring transducer 22 between the vertebrae makes use of the membrane, which is arranged in the partition wall 24 on the side facing away from the object 3 arranged upstream and from the slot 25. The object I ₁ arranged downstream generates a constant flow in the transverse bore 21 can be here.

somit die Trennwand 24 durch den Schlitz 25 durch- Wie F i g. 20 zeigt, kann man auch in dem stromsetzen. Der Meßumformer 22 stellt dabei die Druck- aufwärts angeordneten zylindrischen Gegenstand 2 differenz zwischen den beiden durch die Trennwand 24 eine Querbohrung 31 vorsehen. Ihre Ausführung kanr voneinander getrennten Hohlräumen fest. 60 der der oben erläuterten Ausführungsbeispiele entthus the partition wall 24 through the slot 25 through As FIG. 20 shows, one can also set electricity in the. The transducer 22 provides the pressure upwardly arranged cylindrical object 2 difference between the two through the partition 24 provide a transverse bore 31. Their execution can consist of separate cavities. 60 of the embodiments explained above ent

Gemäß F i g. 17 wird die Querbohrung 21 durch sprechen. Die Anbringung dieser Bohrung 31 gewährAccording to FIG. 17 will speak through the cross hole 21. The attachment of this hole 31 guaranteed

eine Anzahl von Einzelbohrungen gebildet. In der leistet eine weitere Stabilisierung der Wirbel, d«a number of individual bores formed. In the provides a further stabilization of the vertebrae, d «

Trennwand 24 sind eine Anzahl von Bohrungen 25 von dem zylindrischen Gegenstand 3 stromaufwärt;Partition wall 24 are a number of bores 25 upstream of the cylindrical object 3;

angebracht (wiederum gegenüber der Achse versetzt). erzeugt werden.attached (again offset from the axis). be generated.

Außerdem ist in der Trennwand 24 (auf der anderen 65 Man kann ferner in der Bohrung 31 des zylinIn addition, in the partition wall 24 (on the other 65 you can also in the bore 31 of the cylin

Seite der Achse) ein Meßumformer 22 angebracht. drischen Gegenstandes 3 einen Meßumformer 32 anSide of the axis) a transducer 22 is attached. Drischen object 3 a transducer 32 to

Fig. 18 zeigt das elektrische Schaltbild eines ordnen (vgl. Fig. 21A). In diesem Falle werden diFig. 18 shows the electrical circuit diagram of an order (see. Fig. 21A). In this case, di

erfindungsgemäßen Strömungsgeschwindigkeitsmes- Meßumformer 22 und 32, die in den Bohrungen 21,3According to the invention flow rate measuring transducers 22 and 32, which are in the bores 21.3

der beiden Gegenstände 2, und 3 angeordnet sind, über emen Umschalter SW (vgl. F i g. 21 B) an eine Brücke B (gemäß F , g. 18) so angeschlossen, daß dann, wenn die Strömung m Richtung des Pfeiles a_l7 strömt, der bewegliche Kontakt .W₁ des Schalters SW mit einem fest«, Kontakt S₁ in Verbindung steht, wahrend bei einer Strömungsrichtung gemäß Pfeil «_Is of the two objects 2, and 3 are arranged, connected via a switch SW (see FIG. F i g. 21 B) to a bridge B (according to F, g. 18) so that when the flow m in the direction of arrow a ₁₇ flows, the movable contact W _{1 of} the switch SW is connected to a fixed contact S ₁ , while in the case of a flow direction according to the arrow _Is

auf diese Weise wird die Stromungsgeichwindigkeit in be.den Richtungen gemessen.
Die Diagramme der Fig. 22Λ und 22B zeigenin this way the flow velocity is measured in both directions.
The diagrams of FIGS. 22Λ and 22B show

Sf Ä=ÄnÄSf Ä = ÄnÄ

Transistor T beispielsweise ein n-Kanal-Snerrschicht-FET ist. Im Falle eines p-Lnal Sperrschich FET ergeben sich entgegengesetzte Kennlinie" Ändert sie daher die Spannung E₀ bei A" iTransistor T is, for example, an n-channel Snerrschicht-FET. In the case of a p-Lnal barrier FET, the characteristic curve is opposite: "If it therefore changes the voltage E ₀ at A" i

/, (entsprechend der zu/, (corresponding to the to

schwindigkeit) und steigt Tr DurchlaßbeS de Filters F₁₁ an (Vergrößerung der Eck ?eauenz) verspeed) and increases Tr DurchlaßbeS de filter F ₁₁ (enlargement of the corner eauence) ver

ausgezogenen Linie zu der gestrichelten Linie indem di< Polarität der Spannung E, 0 ShitZd"daßein Verringerung des Wider tandswerte7,"bei einesolid line to the dashed line in which di <polarity of the voltage E, 0 Shit Zd "that a decrease in the resistance values7," at a

JSRKS i=JSRKS i =

aasaas

sttsstts

Das Diagramm der F i g. 22A zeigt die Beziehung _ao zwischen der Stromungsgeschwindigkeit (in der Ab- »»se) und dem entsprechenden Ausgangssignal (in der Ordinate in Frequenzeinheiten aufgetragen)The diagram of FIG. 22A shows the relationship _ao between the flow rate (in the ab- »» se) and the corresponding output signal (in the ordinate in frequency units)

Das Diagramm der F 1 g. 22 B zeigt d.e Beziehung zwischen der (m der Abszisse aufgetragenen) Frequenz, _a5 nut der sich die Karman-Wirbel bilden, und der (in ^wird The diagram of F 1 g. 22 B shows de relationship between the (m abscissa applied) frequency, _a5 nut of the Karman vortices form, and the (in ^is

ΐΙ-equenzl SΐΙ-equenzl S.

dadurch erzeugt werden, daß die J? "de^ Strömung geschwindigkeit erfolgende Änderung der SS-Spannungskomponente der Au^r^aiuVung?. de-Verstärkers A₁ ausgenützt wirdPX^ SS Wer! des Widerstandes dfs H tzdrahtes 12a ändert sich m d StöhZZl j^are generated by the fact that the J? "de ^ flow speed resulting change in the SS voltage component of the Au ^ r ^ aiuVung?. de-amplifier A _{1 is} exploited PX ^ SS Who! of the resistance of the heating wire 12a changes m d Stöh ZZl j ^

[ ä3S«ars [ 3S «ars

durch einen elektromagnetischen Oszillograph aufgezeichnet wurde. Es bestätigte sich dabei, daß die Wellenform dieses Ausgangssignals vollständig dierecorded by an electromagnetic oscilloscope. It was confirmed that the Waveform of this output signal completely the

Fig 28 zeiet das
fOhruLbeiSes^ Es
dZ S Fi I 24Fig 28 shows that
fOhruLbeiSes ^ It
dZ S Fi I 24

a ^{der An}"a ^{the an} "

eines e.nfachen zyl,ndr:«hen Gegenstandes in der Wasserstömung in dem 2-Zoll-Rohr angeordnet wurde. Man erkennt deutlich die Instabilität und Unregelmäß,gke.t in der Wellenform.of a simple cyl, ndr: «hen object in the Water flow was placed in the 2 inch pipe. You can clearly see the instability and irregularity, gke.t in the waveform.

F.g. 24 zeigt das Schaltbild eines weiteren Aus-F.g. 24 shows the circuit diagram of another output

fuhrungsbe,s_P,eles. Eine Brücke B enthält Wider- «andselemente A₁₁, A₁₄ und A₁₃ sowie einen Meß-■informer 22_α, beispielsweise den erwähnten Hitz-management, s _P , eles. A bridge B contains resistance elements A ₁₁ , A ₁₄ and A ₁₃ as well as a measuring ■ informer 22 _α , for example the mentioned heat

draht. D.e Speisung der Brücke erfolgt durch einewire. The bridge is powered by a

Gleichstromquelle E₁. Durch Wahl der Werte der Widerstände^, R₁₂ _und R₁₃ kann man an den Diagonalpunktenll, und 12, der Brücke B₁ eine Spannung e, erhalten, deren Frequenz Z₁ sich mit derDC power source E ₁ . By choosing the values of the resistors ^, R ₁₂ _and R ₁₃ , a voltage e can be obtained at the diagonal points ll, and 12, the bridge B ₁ , the frequency Z _{1 of} which is equal to the

Zahl der Änderungen des Widerstandswertes des Hitzdrahtes 22_a ändert.Die resultierende Spannung e_x The number of changes in the resistance value of the hot wire 22 changes _a . The resulting voltage e _x

wird durch einen Verstarker A₁ auf eine Spannung e₂ is increased to a voltage e ₂ by an amplifier A ₁

verstärkt deren Wellenform Fig. 25 entspricht.amplifies the waveform of which corresponds to FIG.

Dabei ist eine Frequenz/, und eme (spater noch erläuterte) Frequenz /₂, die geringer als J₁ ist, überlagert Die Frequenz/₂ vergrößert sich bei einer Zunahme von /,. Die Komponente mit der Frequenz /₂ ist die sogenannte niederfrequente Fluktuation, die vermutlich durch einen in die Strömung eingetauchten Si Gegenstand erzeugt wird Die Schaltung enthält ferner einen Hochpaßfilter Fh, bestehend aus einem Kondensator C₁ und einem Feldeffekttransistor T. Der Widerstandswert Rds zwischen der Drain-Elektrode D und der Sonrce-Elektrode S des Feldeffekttransistors T bei einer an die Gate-Elektrode Gangelegten Spannung Eg vergrößert sich mit Zunahme der negativen Span-A frequency /, and a frequency / ₂ (which will be explained later), which is less than J ₁ , are superimposed. The frequency / ₂ increases with an increase in /,. The component with frequency / ₂ is the so-called low-frequency fluctuation, which is presumably generated by a Si object immersed in the flow. The circuit also contains a high-pass filter Fh consisting of a capacitor C ₁ and a field effect transistor T. The resistance value Rds between the drain -Electrode D and the sonrce electrode S of the field effect transistor T with a voltage Eg applied to the gate electrode G increases with an increase in the negative voltage-

nung an der Gate-Elektrode (vgl. F i g. 27), wenn dervoltage at the gate electrode (see FIG. 27) if the

₅o ₅ o

6565

Ausgangssignals des Verstärkers^ wirdΓ ferner de Gate-Elektrode G des FeldeffekttraSSors™ ü£ einen Tiefpaßfilter zugeführt der e nSwSstand Λ und einen Kondensator C enthält Slrch dfe negativ Rückkopplung des AusganSL? des VerstäSer A₁ zur Brücke S₁ wird die mSere Temperatur de Hitzdrahtes 22α konstant gehalten w^ne weitere Verringerung in der Fluktuation mit der niedrieen Frequenz /₂ ergibt niedrigenThe output signal of the amplifier ^ is also supplied to the gate electrode G of the field effect tracer ™ ü £ a low-pass filter which contains the e nSwSstand Λ and a capacitor C Slrch dfe negative feedback of the output? of the amplifier A ₁ to the bridge S ₁ , the mSere temperature of the hot wire 22 α is kept constant w ^ ne further reduction in the fluctuation with the low frequency / ₂ results in low

Statt des bei einigen der
beispielen als MeßuSort_r S
gebildeten Wirtel vemendefen HiSSSanr^ auch die Kombination eines elastischen HenSnSs SlS weise einer Membran mit W ^^lementes>
oder einem ^ ÄSrt^SÄ
element vorgesehen werden Statt des
mit dem Fddeflekttnm^¹^^^^; kam. ein Tiefpaßfilter oder ein Bandfilter mit einem Feldeffekttransistor Verwendung finden ie nach der Beziehung zwischen der Signalkomponente und der Störkomponente. Die Frequenz muß ferner nicht durch einen Zähler ermittelt "werden · es kann vielmehr durch eine Umformung des Frequenzsignals in ein Analogsignal, in Form einer Analogspannungoder eines Analogstromes, erfolgen. Es kann also nik anderen Worten jede zur Frequenzmessung geeignete Schalrung eingesetzt werden. Instead of some of the
examples as MessuSort _r S
formed whorls vemendefen HiSSSanr ^ also the combination of an elastic HenSnSs SlS like a membrane with W ^ ^lementes>
or a ^ ÄSrt ^ SÄ
element instead of the
with the Fddeflekttnm ^ ¹ ^^^^; came. a low-pass filter or a band filter with a field effect transistor are used depending on the relationship between the signal component and the interference component. Furthermore, the frequency does not have to be determined by a counter. Rather, it can be done by converting the frequency signal into an analog signal in the form of an analog voltage or an analog current. In other words, any circuit suitable for frequency measurement can be used.

Bei den Ausführungsbeispielen der F i g 24 und 28 wird die Störfrequenzkomponente, die sich, mit der zu messenden Strömungsgeschwindigkeit ändert, durch einen Filter entfernt, dessen Durchlaß-Frequenz-In the exemplary embodiments of FIGS. 24 and 28, the interference frequency component that is associated with the to be measured flow velocity changes, removed by a filter, the passage frequency of which

24B224B2

bereich automatisch in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit geändert wird; auf f'iese Weise kann ein die Strömungsgeschwindigkeit sehr genau messendes Gerät in einfacher Ausführung erzielt werden.range automatically depending on the flow velocity will be changed; in this way the flow velocity can be determined very precisely measuring device can be achieved in a simple design.

Wird eine Membran als Meßumformer benutzt, so kann man die Strömungsgeschwindigkeit auch dadurch bestimmen, daß man die Vibration der Membran in Form einer Widerstandsänderung eines an die Membran angeschlossenen Spannungsmeßgliedes bestimmt, ede·· indem man die Vibration der Membran in ein elektrisches Signal in Form einer elektrostatischen Ladungsänderung oder einer elektromagnetischen Zustandsänderung umformt; schließlich kannIf a membrane is used as a measuring transducer, the flow velocity can also be adjusted through it determine that the vibration of the membrane in the form of a change in resistance to the The tension measuring element connected to the membrane is determined by measuring the vibration of the membrane into an electrical signal in the form of an electrostatic charge change or an electromagnetic one Change of state transformed; finally can

man die Vibration der Membran auch unmittelbar messen.the vibration of the membrane can also be measured directly.

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen wurde zur Erzeugung der KarmanAVirbel ein zylindrischer S Gegenstand benutzt. Es versteht sich jedoch, daß bei dem erfindungsgemäßen Strömungsgeschwindigl.eitsmesser auch jeder sonstige stabförmige Gegenstand verwendet werden kann (beispielsweise mit ovalem oder rechteckigem Querschnitt); in jedem Falle wird ίο dabei eine Querbohrung vorgesehen, die die beiden Öffnungen im Bereich der Ablösezonen der Strömungsgrenzschicht verbindet und von einer die Bildung der Karman-Wirbel stabilisierenden Ausgleichsströmung frei durchsetzt wird.In the embodiments described, a cylindrical vortex was used to generate the Karmana vortex S object used. It goes without saying, however, that with the flow velocity meter according to the invention any other rod-shaped object can also be used (for example with an oval or rectangular cross-section); In any case, a cross hole is provided that the two Openings in the area of the separation zones of the flow boundary layer connects and of a balancing flow stabilizing the formation of the Karman vortex is freely enforced.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

24622462

Claims

Patent claims:

1. Flow velocity meter with a rod-shaped object immersed in the flow for the purpose of generating Karman eddies, which has openings in the area of the separation zones of the flow boundary layer, which are connected to a measuring transducer which determines the number of Karman eddies formed, thereby geken that the the two openings (2I ₁ , 2I ₂ ) are connected to one another by a transverse bore (21) through which a compensating flow stabilizing the formation of the Karman vortices is freely penetrated.

2. Flow velocity meter according to Anipruch 1, characterized in that the rod-shaped object (2) is inserted _{into a tube (I 1) penetrated by the flow.}

3. flow velocity meter according to claims 1 and 2, characterized in that ier rod-shaped object (2,) has a cylindrical cross section.

4. Anipruch flow velocity meter 1, characterized in that the measuring transducer (22) is arranged in the transverse bore (21) is.

5. Flow velocity meter according to Anipruch 3, characterized in that the openings (21 "2I ₂ ) of the transverse baffle (21) are offset by an angle of 65 to 110 ° with respect to the incident flow.

6. flow velocity meter according to Anipruch 1, characterized in that the transverse |> ear (21) in the form of an axial Direction of the rod-shaped object (2,) he-stretching ends Has slot (Fig. 8).

7. Flow velocity meter according to An-I claim 1, characterized in that the transverse bore (21) is formed by a number of individual holes whose mouths in the »xial direction of the rod-shaped object | 2,) are aligned (Fig. 9).

8. flow velocity meter according to An-I claim 6. characterized in that the openings of the slot-shaped transverse bores (21) 4.5 via a provided in the rod-shaped object (2,) Cavity (23) are in communication with each other and in this cavity a Partition wall 24 is provided with at least one bore (25).

9. flow velocity meter according to An-I claim 7, characterized in that in the Itab-shaped object (2) is provided with a cavity (23) friit a partition (24) in which At least one bore (25) is present.

10. flow velocity meter according to claim 8 or 9, characterized in that the Transmitter (22) is arranged in a bore (25) of the partition (24).

11. flow velocity meter according to claim 8 or 9, characterized in that the The transducer (22) is a pressure sensor provided at one point on the partition (24).

12. Flow velocity meter according to claim 1, characterized in that upstream of the rod-shaped object (2), a further rod-shaped object (3) is arranged is.

13. Flow rate meter according to claim 12, characterized by the application one or more of the features according to claims 2 to 9 in the further rod-shaped Subject (3).

14. Flow rate meter according to claim 1, characterized in that devices are provided for amplification and negative feedback of the transducer signal.

15. A flow rate meter according to claim 1, characterized in that a filter (Fh) with a frequency range dependent on the flow rate is arranged to suppress interfering components in the transducer signals between the transducer (22a) and a counter (C _{s) responsive to the transducer signals.}