DE2043252C - Durchflußmeßgerat - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Durchflußmeßgerät, insbesondere mit einem sich in Strömungsrichtung erweiternden Meßraum, in dem ein in Strömungsrichtung gegen eine Kraft verschiebbarer Körper vorgesehen ist, dessen Position vom Durchsatz abhängig ist und der ein auf relativ zum Meßraum fest angeordnete magnetisch schaltbare Kontakte einwirkendes Magnetfeld beeinflußt.

Es ist ein Durchflußmesser bekanntgeworden, bei dem ein Schwebekörper in einen sich nach oben erweiternden Meßraum von der durchfließenden Flüssigkeit bzw. dem durchströmenden Gas je nach dem ■ momentanen Durchfluß angehoben wird. Der

Schwebekörper trägt dabei einen Permanent- als der Netzfrequenz betrieben werden. Die von

magneten, der einen außerhalb de* Meßraumes an- derartigen Differentialtransformatoren gelieferten

geordneten magnetisch schaltbaren Kontakt (Reed- Spannungen liegen im mV-Bereich, und es muß

kontakt) schaltet, wenn der Schwebekörper durch daher ein Meßverstärker vorgesehen sein. Zur An-

das durchfließende Medium bis in den Bereich dieses S zeige des Durchflußmeßwertes dienen im allgemei-

Kontaktes angehoben wird. Der Kontakt ist in Rieh- nen Gleichstromanzeiger, weshalb an¹ den Meß-

tung der Bewegung des Schwebekörpers verschieb- verstärker noch ein Gleichrichter angeschlossen wer-

bar angeordnet Reed-Kontakte sind in ein Glas- den muß. Sollen von einem bestimmten vorgegebe-

röhrchen in Schutzgasatmosphäre eingeschmolzene nen Wert aus sowohl Zunahme als auch Abnahme

ferromagnetische Kontaktzungen, die unter der Ein- io des Durchsatzes bestimmt und angezeigt werden,

wirkung eines Magnetfeldes den Kontakt schließen so ist ein phasenempfindlicher Gleichrichter erfor-

oder öffnen. Die magnetische Feldstärke, bei der der derlich, da anderenfalls die Anzeige doppeldeutig

Kontakt öffnet oder schließt, ist nicht veränderbar würde.

und lediglich von der Bauart und den Herstell- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein

toleranzen abhängig. Durch Verschieben des Kon- »5 Durchflußmeßgerät zu schaffen, bei dem mit Hilfe

taktes kann der Durchflußwert eingestellt werden, eines magnetisch schaltbaren Kontaktes außerhalb

bei dem der Kontakt schaltet Zwiff ist mit dieser · der Strömung der momentane Durchfluß feststeil-

Anordnung eine Durchflußmessung möglich, wenn bar ist.

die Position des Schwebekörpers visuell erfaßt wird, Gelöst wird die Aufgabe bei einer Anordnung beispielsweise mit HiUe einer Skalierung, die auf 20 der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung einem Fenster angebracht ist. Es ist jedoch mit dadurch, daß ein in seiner Stärke an- und abdiesep Anordnung nicht möglich, den Meßwert zu schwellendes zusätzliches Magnetfeld vorgesehen ist, übertragen, beispielsweise in Form eines elektrischen das im Bereich der magnetisch schaltbaren Kontakte Signals, und ihn an einer anderen Stelle anzuzeigen dem von dem Körper beeinflußten Magnetfeld über- oder weiterzuverarbeiten. Der verschiebbare Kon- 35 lage! ist, und daß zur Weiterverarbeitung des als takt ist lediglich ein einstellbarer Grenzwertmelder, Meßwert dienenden Schaltvorganges an dem mader nur das Erreichen bzw. Überschreiten oder gnetisch schaltbaren Kontakt eine sein Schalten aus-Unterschreiten eines Grenzwertes feststellen und wertende elektrische Vorrichtung angeschlossen ist. melden kann. Das auf den Kontakt wirkende Magnetfeld wird

Es sind außerdem Strömungswächter bekannt- 30 durch den Körper beeinflußt, also verstärkt oder

geworden, bei denen durch die Strömung ein Körper geschwächt, und die magnetische Feldstärke an den

entgegen einer Federkraft bewegt wird, der einen . Kontakten steht in einem festen Zusammenhang mit

Permanentmagneten trägt und der einen außerhalb der Position des Körpers. Um nun von außen her

der Strömung vorgesehenen Reedkontakt schaltet. die Position des Körpers rückwirkungsfrei feststellen

Mit diesen beiden bekannten Anordnungen ist 35 zu können, ist das an- und abschwellende Magnetjedoch keine Messung, sondern lediglich eine Über- feld vorgesehen, dessen Amplitude so gewählt ist, wachung des Durchflusses möglich; es wird durch daß der Kontakt bei jedem Feldstärkenanstieg und Öffnen oder Schließen des Reed-Kontaktes nur bei jedem Feldstärkenabfall umschaltet. Da der signalisiert, ob ein bestimmter Durchfluß über- bzw. Kontakt zum Umschalten jeweils dieselbe Feldunterschritten ist. ' 40 stärke erfordert, die tatsächlich vorhandene FeId-

Es sind auch Durchflußmeßgeräte bekannt- stärke aber die Summe bzw. die Differenz zwischen geworden, die einen in Strömungsrichtung gegen der Feldstärke des einstellbaren Magnetfeldes und eine Kraft verschiebbaren Körper aufweisen, dessen des vom Körper beeinflußten Magnetfeldes bildet, Position vom Durchsatz abhängig ist und der seiner- ist die jeweilige Lage des Körpers bestimmbar. Zu seits die Stellung eines magnetisch wirksamen Glie- 45 jeder möglichen Position des Körpers gibt es einen des bestimmt. Der Schwebekörper bewegt über eine unveränderlichen Wert des veränderlichen Magnet-Betätigungsstange einen Eisenkern. Die Stellung des feldes, bei dem der magnetisch schaltbare Kontakt Eisenkernes wird in einer Spule oder in einem Diffe- umschaltet, so daß durch Bestimmung des eins^ellrentialtransformator in ein elektrisches Signal um- baren Magnetfeldes die Position des Körpers und gesetzt. Nachteilig ist dabei, daß entweder eine 50 damit der Durchfluß meßbar ist. Der besondere VorDurchführung aus dem Meßrohr nach außen vor- teil der Erfindung liegt darin, daß mit einem einhanden sein muß oder daß eine Übertragung der fachen, billigen und betriebssicheren magnetisch Verschiebebewegung des Körpers über eine Art ma- schaltbaren Kontakt und zusätzlich einem in seiner gnetischer Kupplung erfolgen muß. Die Nachteile Feldstärke an- und abschwellenden Magnetfeld eine einer Durchführung liegen in dem Abdichtproblem 55 berührungs- - und rückwirkungsfreie Durchfluß- und den Reibungsverlusten begründet, wogegen bei messung durchgeführt werden kann. Dabei ist es der Übertragung der Verschiebebewegung mittels nicht nur möglich, einen Grenzwert zu bestimmen, einer Magnetkupplung zusätzliche Ungenauigkeiten sondern es kann der gesamte Meßbereich der Aneingeführt werden, weil die Magnetkupplung eine Ordnung stufenlos erfaßt werden,
bestimmte Ansprechverschiebung aufweist. Der be- 60 Die Beeinflussung des Magnetfeldes am Ort der sondere Nachteil dieser Meßvorrichtungen liegt je- magnetisch schaltbaren Kontakte durch den Körper doch in dem großen Aufwand, den die Verwendung kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß der Körper eines Differentialtransformators und der zu ihm aus ferromagnetischem Material besteht, wodurch erforderlichen Schaltung verursacht. Es ist außer sich bei Verschieben des Körpers der Feldverlauf dem relativ teueren Differentialtransformator ein 65 ändert, weil der Körper einen veränderlichen Neben-Generator für den Transformator nötig, da zur Er- schluß für das magnetische Feld darstellt, in dem sich hohung den Empfindlichkeit derartige Transforma- die magnetisch schaltbaren Kontakte befinden. Bei toren im allgemeinen mit einer höheren Frequenz einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung

dagegen ist der Körper mit einem Dauermagneten tion des Körpers, liegt jedoch stets unterhalb des

versehen, dessen magnetische Feldstärke im Bereich Schallwcrtes. Erst durch die Überlagerung des gleich-

der magnetisch schaltbaren Kontakte von der Posi- gerichteten einstellbaren Magnetfeldes wird der

tion des Körpers abhängig ist. Je nachdem, ob sich Schaltwort erreicht. Auch hier läßt sich wieder eine

der Körper bei sich änderndem Durchfluß von den 5 eindeutige Zuordnung des Wertes des einstellbaren

magnetisch schaltbarcn Kontakten entfernt oder sich Magnetfeldes zur Position des Körpers und damit

ihnen nähert, ändert sich entsprechend die magne- zum Durchfluß erzielen. Der besondere Vorteil aller

tische Feldstärke im Bereich der schaltbaren Kon- dieser Ausführungsformen liegt vor allem darin,

takte. Durch zweckmäßige Anordnung der relativen daß es auch aus größeren Entfernungen ohne bcson-

Lage des oder der schaltbaren Kontakte zum Dauer- io deren Aufwand möglich ist, den Durchfluß über

magneten des Körpers ist es möglich, einen ein- den gesamten Meßbereich hinweg festzustellen. Da-

deutigen Zusammenhang zwischen Feldstärke am durch eignen sich diese Geräte besonders auch zur

Ort der magnetisch schaltbaren Kontakte und Posi- Fernmessung. Dabei sind diese Vorrichtungen mit

tion des Körpers und damit den Durchfluß zu er- dem vom Körper beeinflußten Magnetfeld und dem

zielen. Zum erstmaligen Herstellen einer Skalierung 15 einstellbaren Magnetfeld grundsätzlich auch zu-

muß selbstverständlich der Durchfluß mit Hilfe sammen mit einer Dosiervorrichtung zu deren durch-

cines anderen Gerätes ermittelt werden. flußabhängiger Steuerung verwendbar.

Das veränderbare Magnetfeld kann mit Hilfe Um einen Handabgleich zu ersparen, um also das

eines Dauermagneten erzielt sein, der mechanisch Verstellen des einstellbaren Magnetfeldes bis zum

bewegbar ist oder der mit einem veränderbaren 20 Umschalten der magnetisch schaltbaren Kontakte

magnetischen Nebenschluß versehen ist. Bei einer selbsttätig durch das Gerät durchführen zu lassen,

besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfin- ist bei einer Ausführungsform der Erfindung, bei

dung ist jedoch zur Erzeugung des veränderbaren der die beiden Magnetfelder im Bereich der magne-

Magnetfeldes eine Spule vorgesehen, die beispiels- tisch schallbaren Kontakte entgegengesetzt gerichtet

weise unmittelbar um die magnetisch schaltbaren 35 sind, vorgesehen, daß der die Spule durchfließende

Kontakte gewickelt sein kann. Durch Verändern des Strom in seiner Stärke von einem Steuergerät be-

Spulenstromcs kann ein beliebiger zeitlicher Verlauf einflußt ist, das bei geschlossenem Kontakt den

der Magnetfeldstärke erzielt werden, was auch durch Strom erhöht und bei geeöffnetem Kontakt den

Fernverstellung oder Fernsteuerung des Stromes in Strom vermindert. Ebenso ist es möglich, ein Steuer-

schr einfacher Weise vorgenommen werden kann. 30 gerät vorzusehen, das bei einem Gerät, bei dem die

Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind beiden Magnetfelder im Bereich der magnetisch die beiden Magnetfelder im Bereich der magnetisch schaltbaren Kontakte gleichgerichtet sind, den die schaltbaren Kontakle entgegengesetzt gerichtet, und Spule durchfließenden Strom in seiner Stärke derart der Kontakt ist bei fehlendem veränderbarem Magnet- beeinflußt, daß bei geschlossenem Kontakt der Strom feld unabhängig von der Position des Körpers 35 vermindert und bei geöffnetem Kontakt der Strom innerhalb des Durchflußmeßbereiches stets geschlos- erhöht wird. Die Einstellung des Spulenstromes sen. Die Feldstärke am Ort der magnetisch schalt- erfolgt also durch eine Art Zweipunktregler; dabei baren Kontakte ist also bei fehlendem einstellbarem, schwankt der Strom zwischen einem zu hohen und d. h. zusätzlichem und in seiner Stärke an- und ab- einem zu niederen Wert, und der mittlere Wert des schwellendem Magnetfeld stets größer als der zum 40 Stromes ist ein Maß für die Position des Körpers öffnen der Kontakte erforderliche Wert. Durch Zu- und damit für den Durchfluß. Es ist ohne weiteres schalten des an- und abschwellenden Magnetfeldes möglich, diese Stromschwankungen mit einer relativ wird die magnetische Feldstärke am Ort der magne- hohen Frequenz durchzuführen, so daß als Anzeigetisch schaltbaren Kontakte geschwächt, bis der oder gerät ein üblicher Strommesser mit Zeigeranzeigedie Kontakte öffnen. Die Stärke des zusätzlichen 45 werk verwendbar ist, ohne daß der Zeiger in fest-Magnetfeides beim öffnen der Kontakte steht in stellbarem oder störendem Ausmaß zittert. Der oder einem eindeutigen Zusammenhang mit der Position die magnetisch schaltbaren Kontakte können dabei des Körpers, die ihrerseits hierdurch bestimmbar ist. unmittelbar einen Vorwiderstand in den Spulen-Das Gerät kann dabei so ausgelegt sein, daß die Stromkreis einschalten bzw. ihn überbrücken und Kontakte beispielsweise öffnen, wenn der Körper 50 dadurch die Zweipunktregelung in Art eines Tirillsich in seiner Ruhelage befindet, beispielsweise den Reglers vornehmen. Man erhält auf diese Weise Durchflußquerschnitt versperrt, wodurch gleichzeitig mit denkbar geringem Aufwand eine selbsttätige eine Feststellung darüber möglich ist, ob überhaupt Einstellung des einstellbaren Magnetfeldes auf den ein Durchfluß, wenn auch unterhalb des Durchfluß- Wert, der ein Maß für die Position des Körpers bereiches, vorhanden ist. 55 und damit für den Durchfluß ist. Im einfachsten

Es ist jedoch ebenso möglich und bei einer an- Fall enthält das Steuergerät also lediglich einen in deren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, Serie zur Spule geschalteten Widerstand, dem ein daß die beiden Magnetfelder im Bereich der magne- magnetisch schaltbarer Kontakt parallel geschaltet tisch schaltbaren Kontakte gleichgerichtet verlaufen ist. Das Verhältnis von Schließ- zu Öffnungszeit des und der Kontakt bei fehlendem zusätzlichem Ma- 6° paraliclgeschalteten Kontaktes bestimmt den Mittelgnetfeld unabhängig von der Position des Körpers wert des fließenden Stromes und ist ein Maß für innerhalb des Durchflußmeßbereiches stets geöffnet die Feldstärke des einstellbaren Magnetfeldes. Die ist. Dabei ist also der Maximalwert des von dem Frequenz der Schaltspiele des parallelgeschalteten Körper beeinflußten Magnetfeldes am Ort der ma- Kontaktes kann sich dabei ändern. Auf die Fregnetisch schaltbaren Kontakte noch unterhalb des 63 tjucnz kommt es hierbei auch nicht an, sie soll ledig-Wertes, der zum Schalten der Kontakte erforderlich lach "■«' hoch sein- daß die Anzeige nicht sch-ranki ist. Zwar ändert sich der Wert dieses magnetischen «drr /ium.
TYldcs am Ort der Kontakte abhängig von dci Posi- I ·> Nt jedoch auch noch anf andere Weise mög

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Hch, den Schaltpunkt des magnetisch schaltbaren vielen Fällen wesentlich einfacher in einen zur AnKontaktes in Abhängigkeit von der Feldstärke des zeige geeigneten Strom oder eine entsprechende einstellbaren Feldes und damit den Durchfluß zu Spannung umzuwandeln als der Stromwert beim bestimmen. Bei einer Ausführungsform der Erfin- Umschalten des magnetisch schaltbaren Kontaktes, dung steigt der die Spule durchfließende Strom in 5 Auch hierbei ist keine zwingende Voraussetzung, seiner Stromstärke periodisch an und fällt wieder daß die Frequenz des Spulenstromes bzw. dessen ab. Markiert man nun den Wert, bei dem beim Periodendauer konstant ist, wenn das auch in vielen Stromanstieg oder beim Stromabfall der magnetisch Fällen zweckmäßig ist.

schaltbare Kontakt umschaltet, beispielsweise mit Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen

Hilfe eines synchronisierten Oszillographen oder io der Erfindung durchläuft der Spulenstrom seinen eines synchronisierten Stroboskops, dann erhält man Zyklus unabhängig vom Schaltpunkt des magnetisch eine Anzeige, die unmittelbar in Durchflußwerten schaltbaren Kontaktes. Es ändert sich lediglich der skaliert sein kann. Dabei kann beispielsweise die p_unkt auf der Stromkurve, an dem der magnetisch Kurvenform des Stromes sinusförmig gewählt sein. schaltbare Kontakt umschaltet. Bei einer bevorzug-Es ist dabei darauf hinzuweisen, daß es sich hierbei 15 ten Ausführungsform der Erfindung dagegen wechnicht um einen Wechselstrom sondern um einen seit die Änderungsrichtung der Stromstärke des sinusförmig pulsierenden Gleichstrom handelt, also Spulenstromes beim Umschalten des Kontaktes. Das die Stromstärke nicht durch Null geht. Eine der- bedeutet, daß beispielsweise bei sägezahnförmigem artige Kurvenform hat jedoch den Nachteil, daß Verlauf des 5>pulenstromes beim Umschalten des der Maximal- und der Minimalwert mit einer hori- 20 Koniaktes der Strom auf den Ausgangswert zurückzontalen Tangente verlaufen, in deren Bereich die fällt und dort ein neuer Zyklus beginnt. Bei diesen Messung sehr ungenau werden müßte, so daß nur Ausführungsformen der Erfindung hängt also die die steileren Bereiche der sinusförmigen Kurve für Frequenz bzw. die Periodendauer des Spulenstromes die Messung verwendbar sind. Bei einer bevorzugten vom Umschalten des magnetisch schaltbaren Kon-Ausführungsform der Erfindung erfolgen der An- 35 taktes und damit von der Position des Körpers ab. stieg und der Abfall des Spulenstromes mit kon- Bei diesen Ausführungsformen der Erfindung ist es stanter zeillicher Änderung. Die Kurvenform des ebenfalls möglich, den Endwert, den der Strom Stromes ist also praktisch dreieckförmig, und An- beim Umschalten des Kontaktes erreicht hat, zur stieg und Abfall erfolgen linear mit gleicher Ge- Anzeige zu bringen und damit den Durchfluß durch schwindigkeit. Die Kurvenform ist also symmetrisch 30 das Gerät anzuzeigen. Bei bevorzugten Ausfühzum Maximal- und zum Minimalwert des Stromes. rungsformen der Erfindung ist jedoch die Frequenz Der Vorteil einer solchen Kurvenform liegt darin, der Schaltspielc des magnetisch schaltbaren Kondaß Maximal- und Minimalwert auf die Endpunkte taktes als Maß für den Durchfluß verwendet. Die des Meßbereiches gelegt werden können, so daß veränderliche Frequenz als Maß für den Durchfluß praktisch der gesamte Stromschwankungsbereich als 35 erhält man dadurch, daß man den Strom stets mit Meßbereich nutzbar ist. Es ist dabei jedoch auch demselben Ausgangswert beginnen läßt und beim möglich und bei einer Ausführungsform der Erfin- Umschalten des Kontaktes den Strom auf den Ausdung vorgesehen, Anstiegs- und Abfallgeschwindig- gangswert zurückfallen läßt. Zur Anzeige des Durchkeii des Spulenstromes zwar konstant aber verschic- flusses kann dabei beispielsweise ein üblicher Freden groß zu machen. Beispielsweise kann der 4° quenzmesser, beispielsweise ein Zungenfrequenz-Spulenstrom den Verlauf eines Sägezahnes mit einer messer verwendet sein. Bei anderen bevorzugten sehr steilen Flanke aufweisen. Zur Messung benutzt Ausführungsformen der Erfindung ist dagegen eine wird dann lediglich die Flanke, die weniger steil ist. Schaltung vorgesehen, die bei jedem Schaltspiel des Nur eine Flanke zu verwenden und die andere Kontaktes eine gleichbleibend große elektrische La-Flanke sehr steil auszubilden hat den Vorteil, daß 45 dung an ein Integrierglied abgibt, das mit einem die Folgefrequenz dieser flacheren Flanke größer Anzeiger 7usammengescha!tet ist. Dabei dient das gewählt werden kann als bei der Kurvenform, bei Integrierglied als Siebglied, das den Ausgangswert der keine sehr steile Flanke vorgesehen ist. Es ist glättet und in eine »ruhige« Größe umsetzt, die ein ohnedies nicht zweckmäßig, beide Flanken zu ver- Maß für den Durchlaß des Gerätes ist. Beispielswenden, da der magnetisch schaltbare Kontakt eine 50 weise sind Integrierglied und Anzeiger zusammengewisse Hysterese aufweist, also nicht bei dem glei- gefaßt und als Drehspulanzeigeinstrument ausgebilchen Stromwert schließt und öffnet Dadurch schaltet det. Als Integrierglied dient dabei das Meßsystem der magnetisch schaltbare Kontakt bei der einen des Drehspulinstrumentes mit seiner mechanischen Stromflanke bei einem anderen Wert als bei der und elektrischen Trägheit

anderen Stromflanke. Es ist daher zweckmäßig, nur 55 Bei bevorzugten Ausführungsfonaen der Erfineine Stromflanke zu verwenden und die Hysterese dung ist der Körper in semer Bewegungsrichtung des magnetisch schaltbaren Kontaktes dadurch aus- auf einem zylindrischen zum Meßraum koaxialen zuschalten. Der tatsächliche Schaltwert kann dabei Dorn geführt der in eine konzentrische Sackbohdurch die Eichung und entsprechende Skalierung rang des Körpers eintaucht Dabei ist bei einer Ausvon vornherein berücksichtigt werden. 60 führungsform der Erfindung in der Sackbohrung

Statt den Stromwert beim Umschalten des magne- eine Druckfeder vorgesehen, die sich am Grund der tisch schaltbaren Kontaktes als Maß für den Durch- Bohrung and as der Stirnseite des Domes abstützt, floß ZB verwenden, wie es zuvor beschrieben worden Diese Druckfeder übt auf den Körper eine Kraft ist, ist bei einer Ausführungsform der Erfindung ans, die ihn entgegen der Strömungsrichtung des vorgesehen, das Verhältnis von Schließzeit des ma- 65 durchfließenden Mediums zu bewegen sucht Sognetisch schaltbaren Kontaktes zur Periodenzeit des !aage sich der Ströraungskörper sieht bewegt und Spulenstromes als Maß für den Durchfluß zu ver- sich zwischen seinen beiden Endlagen befindet, ist wenden. Das Verhältnis dieser beiden Zeiten ist in die Kraft der Feder gleich der Kraft, die das strö-

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ίο

mende Medium auf den Körper ausübt. Für jeden Mediums geneigt angeordnet. Das hat den Vorteil,

Durchflußwert gibt es einen anderen Ort, an dem daß das dem Körper abgewandte Ende des Domes

sich diese beiden Kräfte das Gleichgewicht halten. nach außen geführt sein kann, so daß sich eine ein-

Durch die Wahl des Verlaufes des Meßraumquer- fache Montagemöglichkeit für den Dorn ergibt und

schnittes, des Körperquerschnittes und der Druck- S auch der magnetisch schaltbare Kontakt und die

feder ist es möglich, jeden beliebigen Zusammen- Spule von außen zugänglich bleiben und insbeson-

hang zwischen der Position des Körpers und dem dere eine abzudichtende Durchführung ihrer Zulei-

Durchfluß zu erzielen. Beispielsweise ist es möglich, tungen vermieden ist.

einen linearen oder auch einen quadratischen Zu- Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfin-

sammenhang zwischen der Position de» Körpers und io dung ist dabei der magnetisch schaltbare Kontakt in

dem zugehörigen Durchfluß zu erzeugen. Bewegungsrichtung des Körpers verschiebbar ange-

Der magnetisch schaltbare Kontakt kann außer- ordnet. Dadurch erhält man die Möglichkeit, durch halb des Meßraumes vorgesehen sein. Die Meß- Verschieben des magnetisch schaltbaren Kontaktes raumwandung besteht in diesem Fall aus nichtferro- die Zuordnung von Körperposition zu Feldstärkewert magnetischem Material. Das hat den Nachteil, daß 15 des durch den Körper beeinflußten Magnetfeldes im das Gehäuse der Vorrichtung nicht aus Eisen- oder Bereich der schaltbaren Kontakte zu verändern. Mit Stahlguß hergestellt sein kann, da sonst das Ge- anderen Worten ist auf diese Weise eine relativ einhäuse eine Abschirmung gegenüber dem Körper fache Eichung des Durchflußmessers möglich. Beibilden würde. Bei einer bevorzugten Ausführungs- spielsweise kann auf diese Weise die Anzeige bei form der Erfindung ist daher der magnetisch schalt- ao einem bestimmten Durchflußwert mit diesem Durchbare Kontakt in dem mit einer einseitigen Längs- flußwert in Übereinstimmung gebracht werden. Es bohrung versehenen Dorn angeordnet. Das hat vor ist aber auch möglich, statt der Verschiebbarkeit des allem den Vorteil, daß der Abstand zwischen Kör- magnetisch schaltbaren Kontaktes durch die Spule per und Kontakt relativ klein gehalten werden kann, einen zusätzlichen Gleichstrom zu schicken, also den daß also beispielsweise der an dem Körper ange- as Maximal- und/oder Minimalwert des schwankenden brachte Dauermagnet relativ klein und schwach sein Gleichstromes zu verschieben. Es ist jedoch ebenso kann. möglich, eine zusätzliche Spule vorzusehen, der ein

Bei einer Weiterbildung dieser Ausführungsform einstellbarer, aber ansonsten konstanter Gleichstrom

der Erfindung ist auch die das einstellbare Magnet- zugeführt wird.

feld erzeugende Spule in der Längsbohrung des 30 Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist in der Domes untergebracht, beispielsweise unmittelbar Längsbuhrung des Domes ein stark temperaturabüber den Kontakt gewickelt. Man erhält dadurch eine hängiger Widerstand vorgesehen, der in an sich besehr eng bauende Vorrichtung, die sich sehr klein kannter Weise zur Kompensation des Temperaturgestalten läßt und die sich daher auch für Geräte ganges der Anordnung und/oder zur Bestimmung der zur Messung relativ kleiner Durchflußmengen eignet. 35 Temperatur des strömenden Mediums dient. Als stark

Dabei ist, wie bei einer Ausführungsform der temperaturabhängiger Widerstand eignen sich vorErfindung vorgesehen, der Dauermagnet als Ring- zugsweise NTC- oder PTC-Widerstände. Ein dermagnet ausgebildet, der axial oder radial magneti- artiger Widerstand kann beispielsweise auf den durch siert werden kann. Dieser Ringmagnet, dessen Innen- die zusätzliche Spule fließenden Strom einwirken, durchmesser größer ist als der Außendurchmesser 40 Dieser Widerstand kann jedoch auch auf den puldes Domes, erzeugt ein Magnetfeld mit für die sierenden Gleichstrom einwirken. Schließlich kann erfindungsgemäßen Zwecke günstigem Verlauf der dieser Widerstand zusätzlich auch zur Bestimmung Feldstärke. Durch diese erfindungsgemäße Anord- der Temperatur des strömenden Mediums in bekannnung ist auch die Gefahr von Fehlmessungen wegen ter Weise dienen. Da sich dieser Widerstand in einem Beeinflussung des Meßgerätes durch äußere magne- 45 Bereich befindet, der äußeren Temperatureinflüssen tische Felder relativ gering, da einmal das Vorrich- weitgehend entzogen ist, ist eine relativ exakte Temtungsgehäuse als Abschirmung ausgebildet sein peraturbestimmung des strömenden Mediums kann und andererseits die magnetische Feldstärke möglich.

an den magnetisch schaltbaren Kontakten relativ Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfinhoch gewählt werden kann, so daß Fremdfelder mit. 50 dung ist im Bereich der magnetisch schaltbaren Kongeringer Intensität sich nicht sehr störend auswirke« takte mindestens ein den magnetischen Fluß zu den können. Trotzdem können der Ringmagnet und die Kontaktzungen führendes Floßleitblech vorgesehen. Spule relativ klein ausgebildet sein, da sie wegen Es kann, je nach den Größenverhältnissen des Ringihrer engen räumlichen Zuordnung zu den schalt- magneten und der Wegstrecke, um die der Durchbaren Kontakten in diesem Bereich ein ausreichend 55 flußmeßkörper verschiebbar ist, vorkommen, daß bei starkes Feld erzeugen. fehlendem oder konstantem Spulenstrom bei Ver-

Die Längsachse des Domes kann beispielsweise Schiebung des Durchfiaßmeßkörpers zunächst die

parallel zur Strömungsrichtung des Mediuais aage- Kontakte umschalten und dann bei weiterer Verschie-

ordnet sein. Der Dom ist in diesem Fidle über einen bung des DuTchflußmeßkörpers in der gleichen Rich-

Steg oder über mehrere sternförmig angeordnete Stege 60 tung die Kontakte wieder zurückschalten. Um diese

mit dem Gehäuse verbunden. Allerdings können hier- Doppeldeutigkeit auszuschalten ist ein Flußleitblech

bei Montageschwierigkeiten dadurch entstehen, daß vorgesehen, das beispielsweise als die Kontaktzungen

in dem Dorn die Spule und die Kontakte unterge- in einem gewissen Bereich umgebendes Röhrchen aus

bracht und ihre Anschlüsse nach außen geführt sein ferromagnetischem Material ausgebildet ist Durch

müssen, beispielsweise durch einen hohl gebohrten 65 dieses Flußleitblech ist es möglich, einen eindeutigen

Steg. Bei einer bevorzugten Ausfüfcrungsform der Er· Zusammenhang zwischen Spulenstrom und Position

Sndung ist daher die Längsachse des Domes zur Zn- des DurchflußmeSkörpers an jedem Schaltpunkt zu

lauf- und/oder zur Ablaufrichtung des strömenden erzielen.

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Das Durchflußmeßgerät kann, wie bei bevorzugten Rohrachse benachbarten Bereich einen Meßraum Ausführungsformen der Erfindung vorgesehen, als 102, der sich in Strömungsrichtung im Querschnitt Meßwertgeber verwendet sein, der Steuersignale zur erweitert. An den Meßraum 102 schließt ein zylinder-Steuerung der Förderpumpe einer Dosiervorrichtung förtniger Hohlraum 105 an, in den die Abflußseite der liefert, die in Abhängigkeit von dem ermittelten 5 Rohrleitung mündet. An dem anderen Ende des Meß-Durchsatz ein Medium zuführt. Dabei ist bei bevor- raumes 102 mündet der Rohrzulauf. An der Grenzzugten Ausführungsformen als Dosierpumpe eine stelle zwischen Rohrzulauf und Meßraüm 102 ist eine Membran- oder Kolbenpumpe vorgesehen, deren Konusfläche 121 vorgesehen. Ein Durchflußmeßkör-Hub und/oder Hubzahl je Zeiteinheit von dem per 108 weist einen zentralen zylindrischen Abschnitt Durchflußmeßgerät beeinflußt ist. Unabhängig davon, io 111 auf, an den in Strömungsrichtung ein kegelwie der dem Durchfluß entsprechende Meßwert ge- stumpfförmiger Ansatz 112 anschließt, der an seinem bildet ist, ist er zur Beeinflussung der Fördermenge freien Ende einen Ringmagneten 110 trägt, der axial einer Dosierpumpe geeignet. Ist der Durchfluß in magnetisiert ist und dessen Nordpol sich an der freien einen Strom umgewandelt, dann kann dieser Strom Stirnseite und dessen Südpol sich an der dem kegeldie Fördermenge der Dosierpumpe beeinflussen, bei- 15 förmigen Ansatz 112 zugewandten Stirnfläche befinspielsweise den Hub einer Membran- oder Kolben- det. Der Körper 108 kann beispielsweise aus Kunstpumpe. Ist der Durchfluß durch das Durchflußmeß- stoff oder einem nichtferromagnetischem Metall begerät als Verhältnis von Schüeßzeit zu Spielzeit des stehen, er kann jedoch auch aus einem ferromagnemagnentisch schaltbaren Kontaktes dargestellt, dann tischem Material hergestellt sein. In letzterem Fall kann auch dieses Zeitverhältnis zur Steuerung des ao übergreift der kegelförmige Ansatz 112 den Magnet-Hubes einer Membran- oder Kolbenpumpe verwendet ring nur über einen Teil von dessen Länge. An den sein. Ebenso ist es möglich, wenn der Durchfluß als zylindrischen Abschnitt 111 schließt entgegen der Frequenz gemessen wird, die Fördermenge der Do- Strömungsrichtung ein Ventilteller 114 an, dessen sierpumpe in Abhängigkeit von dieser Frequenz zu äußere Mantelfläche 116 den gleichen Konuswinkel steuern. Beispielsweise kann je Periode oder jeweils 35 und den etwa gleichen Durchmesser wie die Konusnach einer bestimmten Zahl von Perioden von der fläche 121 aufweist. Die dem zuströmenden Medium Dosierpumpe ein bestimmtes gleichbleibendes Quan- zugewandte Stirnseite des Ventiltellers 114 ist als tum gefördert werden. Bei hoher Frequenz wird da- stumpfer Kegel ausgebildet, um eine gleichmäßige bei die Förderung höher als bei niedriger Frequenz, Anströmung des ringförmigen Durchlaßquerschnittes die Fördermenge hängt also ab von der Position des 30 zu erzielen. Die Längsachse des Körpers 108 fällt Körpers und damit vom Durchfluß. zusammen mit der Längsachse des Meßraumes 102

Die Dosierpumpe kann unterschiedliche Antriebs- ■ und des daran anschließenden Hohlraumes 105. Der systeme aufweisen; bei einer Ausführungsform der Körper 108 ist mit einer zentralen Längsbohrung 107 Erfindung weist die Dosierpumpe einen Hubmagnet- versehen, die von der Stirnseite des kegelförmigen antrieb auf, der von dem Durchflußmeßgerät gesteuert 35 Ansatzes 112 ausgeht und im Bereich zwischen zylinist. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung drischem Abschnitt 111 und Ventilteller 114 endet, ist die Dosierpumpe von einem Motor angetrieben. Der Durchmesser der Längsbohrung 107 ist etwa dessen Abtriebsdrehzahl von dem Durchflußmeß- gleich der lichten Weite des Ringmagnetes 110.
gerät beeinflußt ist. Dabei Kann unmittelbar die In die Längsbohrung 107 taucht ein zylindrischer Motordrehzahl beeinflußt sein, beispielsweise über die 40 Dorn 109 ein. Die dem Körper 108 zugewandte Stirnihm zugeführte Spannung oder Frequenz, oder es fläche 113 des Domes 109 befindet sich etwa im Bekann ein Verstellgetriebe dem Motor nachgeschaltet reich der halben Länge der Längsbohrung 107, wenn sein, dessen Übersetzungsverhältnis stufenlos ver- eine Dichtung 115, die in einer Nut im Bereich der änderbar ist und von dem Meßwert beeinflußt ist, der äußeren Mantelfläche 116 vorgesehen ist, an der Kovon dem Durchflußmeßgerät ermittelt wird. 45 nusfläche 121 anliegt. In dieser Position dient der

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel Körper 108 als Rückflußverhinderer, also als Rücknäher beschrieben und erläutert. Es zeigt schlagventil. Der Dom 109 ist mit seinem anderen

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Durchfluß- Ende in einer Abdeckplatte 120 befestigt, die das

meßanordnung mit magnetischer Meßwerterfas- Ende des Hohlraumes 5 nach außen abschließt und

sung, 50 die mittels eines Dichtringes 119 abgedichtet ist. Die

F i g. 2 ein Blockschaltbild zur Meßwertermittlung, Abdeckplatte 120 ist durch einen Deckel 123 in einer

und die kreisförmigen Ausdrehung des Grundkörpers 101 ge-

Fig. 3 bis 6 verschiedene Diagramme des zeit- halten, der seinerseits durch nicht dargestellte Schrau-

lichen Verlaufes der Spulenströme und der Aus- und ben mit dem Grundkörper verschraubt ist An der

Einschaltzeiten der magnetisch schaltbaren Kontakte. SS Stirnfläche 113 des Domes 109 stützt sich eine Druck-

Der in Fig. 1 dargestellte Durchflußmesser kann, feder 122 ab, die sich andererseits am Grund der

wegen der magnetischen Abtastung des Durchfluß- Längsbohrung 107 abstützt Die Druckfeder 122 übt

wertes, von der Dosierpampe völlig getrennt sein, die auf den Körper 108 eine Kraft aus, die der von dem

an einer beliebigen Stelle der Leitung oder auch eines strömenden Medium auf den Körper 108 ausgeübten

Kessels angeschlossen sein kann. Ein rohrförmiger <&> Kraft entgegenwirkt Grundkörper 101, der vorzugsweise als Gußteü aus- Der in der Abdeckplatte 120 befestigte Dorn 109

geröhrt ist and der mittels je eines Anschlußgewindes ist mit einer Sackbohrung 124 versehen, die sich zen-

103 bzw. 104 in eine nicht weiter dargestellte Rohr- tral von der Stirnfläche, die der Stirnfläche 113 gegen-

Ieitung eingefügt ist, weist einen seitlich mit zur RcAr- überliegt, bis etwa in den Bereich der Stirnfläche 113

achse geneigter Achse angesetzten etwa hohlzylinder- 65 erstreckt, die sie aber nicht erreicht Am Grunde der

förmigen Teil auf, wie es auch bei Absperrhähnen mit Sackbohrung 124 ist eine Druckfeder 125 vorgesehen,

geringer trgsmlenkung bekannt ist Der die sich einerseits am Grande der Sackbohrung 124

schräg eingesetzte Hohlzylinder bildet in seinem der und andererseits an einem in die Sackbohrung 124

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eingeschobenen Röhrchen 126 abstützt. Das Röhr- diesem Maximalwert aus fällt der Strom gleichmäßig dien 126 ist beidseitig offen und mit Gießharz gefüllt ab bis zu dem Zeitpunkt, da der Reed-Kontakt Das Röhrchen 126 enthält ein Fhißleitblech 155. Im schließt Das Schließen deö Kontaktes bewirkt das Bereich des der Druckfeder 125 zugewandten Endes Ende des abfallenden Astes und das Wiederansteigen des Röhrchens 126 ist ein NTC-Widerstand 127 vor- 5 des Stromes auf den Maxupalwert. Dieser von dem gesehen, dessen beide Anschlußdrähte durch das Sägezahngenerator 144 erzeugte Strom wird über die Röhrchen hindurchgeführt und an ein Kabel 128 an- Steuerleitung 149 dem Verstärker 145 zugeführt, der geschlossen sind, das durch eine mit einer Gummi- einen verstärkten Strom mijt derselben Kurvenform tülle 129 versehene Bohrung im Deckel 123 hindurch- an die Spule 131 liefert Beim Wiederansteigen des geführt ist In dem Röhrchen ist ferner ein Reed-Kon- 10 Stromes entlang der steilen, Flanke wird der Reedtakt 130 untergebracht Derartige Reed-Kontakte be- Kontakt wieder geöffnet Durch das Schließen des stehen aus einem Glasröhrchen, in das zwei Kontakt- * Reed-Kontaktes wird auch άψτ Impulsformer 146 anzungen eingeschmolzen sind, die aus ferromagne- geregt und gibt einen Impuls jron stets gleicher Größe äschern Material bestehen und die unter der Wirkung an den Integrator 153 ab,· dei; die ankommenden Imeines Magnetfeldes den Kontakt öffnen oder i₅ pulse integriert und den Mittelwert der Impulse über schließen. Der Reed-Kontakt ist mit Schutzgas ge- die Anzeigeleitung 154 dem j Anzeigeinstrument 141 füllt Die beiden Anschlußenden des Reed-Kontaktes zuführt. Bei dieser eben geschilderten Schaltung sind sind ebenfalls an das Kabel 128 angeschlossen. Der die beiden Magnetfelder, also das Feld, das von dem Reed-Kontakt ist von einer Spule 131 umgeben, deren Magneten 110 erzeugt wird, und das Feld, das von beide Anschlußenden ebenfalls mit Adein des Kabels 20 dei Spule 131 erzeugt wird, im Bei eich des Rccd-128 verbunden sind. Die Anschlußdrähte des NTC- Kontaktes 130 entgegengesetzt gerichtet. Bei fehlen-Widerstandes 127 können auch unmittelbar an die dem von der Spme 131 erzeugten Magnetfeld sind die Spule oder den Reed-Kontakt angeschlossen sein, im Kontakte in jeder Lage des Magneten 110 geschlosallgemeinen sind die beiden Anschlußdrähte des sen. Bei gleich großen oder; um weniger als die NTC-Widerstandes gesondert nach außen geführt und 25 Schaltfeldstärke der Reed-Koatakte 130 voneinander dort an eine Schaltung angeschlossen. abweichenden Feldstärken der beiden Magnetfelder

In dem Deckel 123 ist eine Gewindebohrung vor- sind die Reed-Kontakte geöffnet Der vom Sägezahngesehen, die um den mittleren Radius des Röhrchens generator 144 erzeugte Strom, der vom Verstärker 126 exzentrisch axial verlaufend vorgesehen ist. In 145 linear verstärkt wird, geh, von einem fest eingediese Bohrung ist eine Schraube 132 eingedreht, 30 stellten gleichbleibenden Maximalwert J_max aus und deren inneres Ende an dem Röhrchen 126 aufliegt. fällt linear ab. So wie der Strom durch die Spule ab-Durch Verdrehen dieser Schraube ist es möglich, nimmt, nimmt auch die magnetische Feldstärke des das Röhrchen 126 entgegen der Kraft der Druckfeder einstellbaren Magnetfeldes tin Bereich des Reed-125 zu verschieben. Der in dem Röhrchen fest vorge- Kontaktes 130 ab. Sobald dabei ein Wert erreicht ist, sehene Reed-Kontakt 130 ist somit in seiner Lage 35 bei dem das von der Spule erzeugte Magnetfeld von relativ zur Position des Körpers 108 verschiebbar. dem von dem Körper 108 im Bereich des Reed-Kon-Die Spule 131 kann auch aus mehreren Wicklungen taktes 130 erzeugten Magnetfeld um einen Betrag abbestehen, die galvanisch getrennt oder galvanisch ver- weicht, der der Schaltfeldstärke des Reed-Kontaktes bunden sein können. 130 entspricht, schaltet der Reed-Kontakt aus. Da-

In Fig. 2 ist ein Blockschaltbild einer Schaltung 40 durch wird einmal die fallende Flanke des vom Sägedargestellt, die die Position des Magneten 110, der zahngenerator erzeugten Stromes beendet und dessen ; hier als Stabmagnet dargestellt ist, in einen Strom Strom steigt schnell wieder auf den Wert/_mox an. \ umsetzt, der in einem Anzeigeinstrument 141 ange- Außerdem wird gleichzeitig der Impulsformer 146 anzeigt wird. An Stelle eines Anzeigers 141 kann auch gestoßen, der einen Impuls über die Impulsleitung ; ein Kurvenschreiber oder sonstiges Registriergerät 45 152 an den Integrator 153 liefert, der einen ent- \ angeschlossen sein. Ein Netzgerät 142 speist über eine sprechenden Strom über die Anzeigeleitung 154 an < Leitung 143 einen Sägezahngenerator 144, einen Ver- das Anzeigeinstrument 141 liefert. Verschiebt der stärker 145 und einen Impulsformer 146, der bei- Körper 108 auf Grund eines geänderten Durchflusses j spielsweise eine Kondensatorentladeschaltung oder seine Lage in einer Richtung, in der das von ihm er- ! einen monostabilen Multivibrator enthalten kann. 50 zeugte Magnetfeld auf den oder die Reed-Kontakte Von den beiden Kontaktanschlüssen des Reed-Kon- 130 schwächer einwirkt, dann vergeht eine längere j taktes 130 führen zwei Leitungen 147 und 148 zum Zeit, bis der Strom durch die Spule 131 so weit abge- j Sägezahngenerator 144, von dem eine Steuerleitung fallen ist, daß sein Magnetfeld um die Schaltfeldstärke j 149 zum Verstärker 145 führt. An den Verstärker am Ort des Reed-Kontaktes 130 kleiner ist als das j 145 sind die beiden Enden der Spule 131 über Speise- 55 durch den Körper 108 erzeugte Magnetfeld. Dadurch leitungen 150 und 151 angeschlossen. An die Speise- wird der zeitliche Abstand der Schaltungen vergrößert, leitungen 150 und 151 ist z. B. eine in dieser Figur und es kommen je Zeiteinheit weniger Impulse an das nicht dargestellte Dosierpumpe ebenfalls angeschlos- Anzeigeinstrument 141, wodurch die Anzeige verminsen. Die Leitungen 147 und 148 führen ferner zum dert wird. Diese Zusammenhänge sind in dem Im- : Impulsformer 146, von dem eine Impulsleitung 152 60 pulsdiagramm in Fig. 5 dargestellt. Der Spulen- I zu einem Integrator 153 führt, der im einfachsten Fall strom / folgt dem Verlauf eines Kurvenzuges 161; die j aus einem Siebkondensator besteht. Vom Integrator magnetische Feldstärke, die durch den Ringmagnet | 153 führt eine Anzeigeleitung 154 zum Anzeigeinstru- 110 am Ort des Reed-Kontaktes 130 erzeugt wird, j ment 141. Der Integrator 153 kann auch ganz fehlen, folgt dem Verlauf eines Kurvenzuges 162. Der Maßbeispielsweise wenn das Anzeigeinstrument 141 als 65 stab für den Strom / und für die magnetische Feld- '■ Drehspulanzeiger ausgeführt ist. Der Sägezahngene- stärke des Ringmagneten 110 am Ort des Reed-Kon- > rator 144 erzeugt einen Strom, der zunächst steil an- taktes 130 sind einander entsprechend gewählt, so \ steigt bis zu einem festgelegten Maximalwert. Von daß die von dem Strom / erzeugte magnetische Feld-

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stärke, die dem Strom / proportional ist gerade dem Kontakte 130 je Zeiteinheit mißt Auch die Frequenz

Kurvsnveriauf von / folgt Der jeweilige Ordinaten- ist ein Maß für die Position des Körpers 108 und da-

unterschied zwischen der /- und 5-Kurve entspricht mit für den Durchfluß. Zählt der Zähler die Impulse

der resultierenden Feldstärke am Ort des Reed-Kon- eines Impulsgenerators konstanter Frequenz, dann

taktesl30. Die Differenz dieser beiden Feldstärken 5 beginnt der Zähler bei dem Beispiel nach Fig. 6

im Schaltpunkt ist konstant sie entspricht der ma- beispielsweise mit 0 und zahlt vorwärts. Bei dem

gnetischen Feldstärke, bei der der Reed-Kontakt aus- Beispiel nach Fig. 5 kann der Zähler auch mit

schaltet In dem gleichen Diagramm der Fig. 5 ist einem voreingestellten Wert beginnen, wenn das

im unteren Teil dargestellt wann der Reed-Kontakt Gerät so ausgerüstet ist daß bei großem Durchfluß

ein-beziehungsweise ausgeschaltet d. h. geschlossen ίο die Schaltintervalle kürzer sind als bei kleinem

beziehungsweise geöffnet ist. Durchfluß. Nach Ende des Zählvorganges wird der

Statt mit der fallenden Flanke des Sägezahnes zu Zähler jeweils vor Beginn eines neuen Zählvorganges arbeiten, kann auch mit der ansteigenden Flanke ge- auf den Ausgangswert zurückgestellt
arbeitet werden, wie es in Fig. 6 im Diagramm dar- Es ist auch möglich, die Spule 131 mit einem gestellt ist Hierbei sind die beiden Magnetfelder im 15 periodisch linear ansteigenden und abfallenden Strom Bereich der Reed-Kontakte einander gleichgerichtet zu betreiben und die Schaltpunkte, bei denen der Bei fehlendem von der Spule 131 erzeugten Magnet- Reed-Kontakt 130 umschaltet festzustellen und als feld sind die Kontakte in jeder Lage des Magneten Maß für die Position des Durchflußmeßkörpers 108 UO geöffnet. Der Strom des Sägezahngenerators be- zu verwenden. Hierbei ist allerdings die Zahl der ginnt bei einem Kleinstwert I_ml„ und steigt linear an. »o Schaltungen der Reed-Kontakte 130 unabhängig vom In gleicher Weise steigt das von dem Spulenstroui Meßwert und konstant gleich der Frequenz des Spuerzeugte Magnetfeld in seiner Feldstärke an. Sobald lenspeisestromes. Als Maß für die Stellung des Kördie beiden gleichgerichteten Magnetfelder, das von pers 108 kann entweder der Abstand des Ein- oder dem Ringmagnet UO erzeugte und das von dem des Ausschaltpunktes vom oberen oder vom unteren Strom durch die Spule 131 erzeugte die Schaltfeld- 25 Scheitelwert des Stromes gelten. Es kann jedoch als stärke der Reed-Kontakte 130 erreichen, schalten die Maß für die Position des Körpers 108 auch das Ver-Reed-Kontakte ein. Daraufhin fällt der Strom des hältnis von Einschaltzeit der Reed-Kontakte 130 zu Sägezahngenerators rasch auf den Wert/_m(n ab, und Periodenzeit verwendet sein. Die in Fig. 4 dargees wird ein Impuls an das Anzeigeinstrument geliefert. stellte Schalthysterese, die sich als Ordinatendifferenz Während des Abfallens des sägezahnförmigen Stromes 30 der Schaltpunkte auf der /-Kurve ergibt spieit dabei öffnen auch die Reed-Kontakte 130 wieder. Bei die- keine wesentliche Rolle, da diese Differenz konstant ser Ausführungsform der Erfindung arbeitet jeder ist Dabei ist allerdings ein lineares Ansteigen und Reed-Kontakt dann, wenn die Summe der beiden Abfallen des Stromes wesentlich, da sonst auch der Magnetfelder die Schaltfeldstärke erreicht, wogegen konstante Ordinatenabstand der Schaltpunkte vonbei dem vorigen Beispiel, wie es in der F i g. 5 im 35 einander zu Verfälschungen des Meßergebnisses füh-Diagramm dargestellt ist, die Reed-Kontakte 130 ren kann. Die minimale Stromstärke /, und die maxischalten, wenn die Differenz der beiden Magnetfelder male Stromstärke I₁ sind dabei so gewählt, daß unabdie Schaltfeldstärke erreicht. Die beiden Schaltfeld- hängig von der Stellung des Körpers 108 zwischen L₁ stärken sind dabei jedoch unterschiedlich, da in dem und L₂ ein Schaltvorgang stattfindet. Auch bei dieser einen Fall die Kontakte öffnen, in dem anderen Fall 40 Ausführungsform kann zur Anzeige oder zur Digitalidie Kontakte schließen. Zum Schließen ist jedoch eine sierung des Meßwertes ein elektronischer Zähler verhöhere magnetische Feldstärke erforderlich als zum wendet sein.

öffnen. Der Unterschied dieser beiden Feldstärken, Statt den Strom periodisch zwischen einem Höchst-

auch als Schalthysterese bezeichnet, läßt sich nicht und einem Mindestwert oder einem Höchst- bzw.

beliebig klein machen. Sie spielt jedoch in den Aus- 45 einem Mindestwert und einem Schaltwert schwanken

führungsbeispielen nach Fig. 2 nach den Diagram- zu lassen, kann der Spule auch ein um einen Mittel-

men F i g. 5 und F i g. 6 keine Rolle, da stets dieselbe wert geringfügig schwankender Strom zugeführt sein,

Schaltrichtung benutzt wird und da stets nur das dessen Mittelwert unmittelbar ein Maß für die Posi-

öffnen beziehungsweise nur das Schließen des Kon- tion des Körpers 108 ist. Während bei den Beispielen

taktes als Signalzeitpunkt dient. 50 nach den F i g. 4 bis 6 eine Stromquelle zweckmäßig

Zur Anzeige des Durchflusses kann an Stelle des ist, die einen eingeprägten Strom liefert, dessen Wert

Impulsformers 146, des Integrators 153 und des An- praktisch unabhängig von der Induktivität der Spule

Zeigeinstrumentes 141 ein elektronischer Zähler ver- 131 ist, ist es bei dieser Ausführungsform möglich,

wendet sein, der zu Beginn der flachen Flanke des mit einer üblichen Stromquelle zu arbeiten, deren

Spulenstromes eingeschaltet wird und der durch das 55 Spannung nicht einmal stabilisiert zu sein braucht. In

Umschalten der Reed-Kontakte 130 ausgeschaltet Serie zur Spule 130 ist ein Widerstand geschaltet, der

wird. Der Zähler zählt dabei Impulse eines Impuls- durch die Reed-Kontakte 130 kurzgeschlossen oder in

gebers konstanter aber gegebenenfalls einstellbarer den Stromkreis eingeschaltet werden kann; dieser

Frequenz. Da die Zeitdauer, während der der Zähler Widerstand ist so bemessen, daß bei kurzgeschlosse-

zählt, bei linearem Anstieg beziehungsweise Abfall 60 nem Widerstand ein Strom I_max durch die Spule fließt,

des Stromes als Maß für die Position des Körpers 108 der erheblich höher ist als der maximal erforderliche

dienen kann, ist es auf diese Weise möglich, eine Strom. Ist der Widerstand eingeschaltet, dann ergibt

Ziffernanzeige des Durchflusses zu erhalten. Außer- sich ein Strom l_ml„, dessen Wert erheblich kleiner ist

dem erhält man auf diese Weise den Durchflußwert als der minimal erforderliche Strom. Die Ströme

als Digitalwcrt, der sich auch zur Weiterverarbeitung 65 selbst' ändern sich beim Aus- bzw. Einschalten des

in Prozeßrechnern ,:M dergleichen eignet. Ebenso ist Widerstandes entlang von c-Kurven, wie sie in F i g. 3

es möglich, einen Zähler als Frequenzmesser zu ver- dargestellt sind. Der Mittelstrom ergibt sich dadurch,

wenden, der die Zahl der Schaltungen der Reed- daß die Recd-Kontaktc bei Erreichen des Schalt-

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punktes ausschalten. Dadurch fällt der Strom relativ schriebenen Ausfühningsbeispiel möglich sind; so schnell ab, -worauf die Reed-Kontakte wieder ein- kann beispielsweise statt der Feder 22 bzw. der schalten. Der Strom steigt damit wieder an. Der Druckfeder 122 ein beliebiges, auf den DurchnuB-Mittelwert des Stromes, um den der Strom schwankt, meßkörper 8 bzw. 108 eine Kraft ausübendes Bauist ein Maß für die Position des Körpers 108. Es han- 5 element beispielsweise ein Permanent- oder Elektrodelt sich hierbei praktisch um das System eines magnet vorgesehen sein. Ein Elektromagnet bietet Schnellreglers, wie er als Tirillregler für andere An- dabei den Vorteil, daß die ausgeübte Kraft in einwendungsfälle bekanntgeworden ist Ein Vorteil die- fächer Weise durch Änderung der Stromstärke νο,η ser Ausfflhrungsform liegt vor allem darin, daß es auf außen beeinflußt werden kann. Dabei ist selbstverdiese Weise möglich ist, den Durchfluß als Strom aus- io ständlich darauf zu achten, daß das Feld dieses Mazubilden. Dabei ist ein weiterer Vorteil darin zu gneten nicht auf den oder die Reed-Kontakte 130 einsehen, daß unter Umständen ein Strommesser zur wirkt. Die Kraft- oder Kraftverlaufsänderung ändert Anzeige unmittelbar in den Spulenstromkreis geschal- die Dosier- bzw. Durchflußkennünie des Gerätes, die tet werden kann, da eine geringfügige Änderung des damit auch in Abhängigkeit von anderen Faktoren Stromkreiswiderstandes vom Regler ausgeregelt wird 15 oder Kennwerten (beispielsweise temperaturabhänohne den Anzeigewert zu beeinflussen. Derartige gig) geändert werden kann.

Regier sind sehr einfach aufgebaut und daher sehr Bei Ausführungsformen, die nach den Diagrammen

preiswert gemäß Fig. 5 oder 6 arbeiten, kann beispielsweise

Es versteht sich, daß die beschriebene Meßvorrich- jedes Schaltspiel der Reed-Kontakte einen Pumpen-

tung sowohl zur Steuerung einer Dosierpumpe dienen ao hub einer Dosierpumpe auslösen,

kann als auch unabhängig von einer Dosierpumpe Ist die Meßvqrrichtung mit einem elektronischen

verwendbar ist. Der als elektrische Größe dargestellte Zähler versehen, dann kann der Zähler unmittelbar

Durchflußwert kann dabei beliebig angezeigt, regi- den Durchfluß in ccm/sec oder in l/h anzeigen,

striert oder in Datenverarbeitungs- oder Prozeßrech- Zweckmäßigerweise ist in diesem Fall die Frequenz

neranlagen weiter verarbeitet werden. In der sehr ein- as des Impulsgenerators einstellbar und so ausgewählt,

fachen Möglichkeit der Umsetzung des Durchflußmeß- daß sich gerade die gewünschte Anzeige ergibt. Es ist

wertes in eine digitale Größe liegt ein besonderer auch eine °/o- oder °/oo-Anzeige möglich.

Vorteil dieser Meßanordnung. Vorteilhaft ist ferner, Ist die Meßvorrichtung derart ausgelegt, daß bei

daß auch eine analoge Anzeige oder Registrierung in großem Durchfluß der zeitliche Abstand der Schait-

sehr einfacher Weise mit wenig Aufwand möglich ist, 30 spiele der Reed-Kontakte voneinander kleiner ist als

so daß sich das beschriebene Meßsystem für sehr viele bei kleinem Durchfluß, dann läßt man den Zähler

Anwendungsfälle besonders gut eignet. Vorteilhaft ist beispielsweise von 1000 ausgehend rückwärts zählen,

auch die sehr einfache Möglichkeit, das Meßsystem Wird der Zählvorgang 34 bei 317 durch Schalten der

zu eichen, entweder durch mechanisches Verschieben Reed-Kontakte unterbrochen, so bedeutet das einen

der Reed-Kontakte oder durch Aufbringen eines zu- 35 Durchfluß von 31,7°/o vom Maximalwert,

sätzlichen Magnetfeldes, das beispielsweise durch Zweckmäßigerweise wird die Größe der Ströme

einen einstellbaren Dauermagnet oder durch eine zu- I_max bzw. I_mln so gewählt, daß dieser Wert außerhalb

sätzliche Wicklung erzeugt sein kann. Dadurch ist des Meßbereiches liegt. Dann läßt man den Zähler

es in sehr einfacher Weise möglich, den ausgegebenen jeweils zu dem Zeitpunkt starten, an dem der Strom

Meßwert in bezug auf die Position des Körpers 108 40 einem Wert entspricht, bei dem die Reed-Kontakte

so zu verschieben, daß der Durchfluß mit einer ge- bei Durchfluß 0 oder 100*/φ schalten. Das Beendigen

gebenen oder gewünschten Skalenteilung überein- des Zählvorganges erfolgt dann durch das Schalten

stimmt. der Reed-Kontakte zu dem Zeitpunkt bzw. Strom-

Es versteht sich, daß Abweichungen von dem be- wert der dem jeweiligen Durchfluß entspricht. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   L Durchflußmeßgerät, insbesondere mit einem sich in Strömungsrichtung erweiternden Meßraum, in dem ein in Strömlingsrichtung gegen eine Kraft verschiebbarer Körper vorgesehen ist, dessen Position vom Durchsatz abhängig ist und der ein auf relativ zum Meßraum fest angeordnete magnetisch schaltbare Kontakte einwirkendes Magnetfeld beeinflußt, dadurch gekennzeichnet, daß ein in seiner Stärke an- und abschwellendes zusätzliches Magnetfeld vorgesehen ist, das im Bereich der magnetisch schaltbarea Kontakte dem von dem Körper beeinflußten Magnetfeld überlagertest, und daß zur Weiterverarbeitung des als Meßwert dienenden Schaltvorganges an den magnetisch schaltbaren Kontakt eine sein Schalten auswertende elektrische Vorrichtung angeschlossen ist.

   ?. Durchflußmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (108) mit einem Dauermagnet (110) versehen ist, dessen magnetische Feldstärke im Bereich der magnetisch schaltbaren Kontakte (130) von der Position des Körpers (108) abhängig ist.

   3. Durchflußmeßgerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Magnetfelder im Bereich der magnetisch schaltbaren Kontakte (130) entgegengesetzt gerichtet sind und die Kontakte bei fehlendem einstellbarem Magnetfeld unabhängig von der Position des Körpers (108) innerhalb des Durchflußmeßbereiches stets geschlossen sind.

   4. Durchflußmeßgerät naclj Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Magnetfelder im Bereich der magnetisch schaltbaren Kontakte (130) gleichgerichtet sind und die Kontakte bei fehlendem einstellbarem Magnetfeld unabhängig von der Position des Körpers (108) innerhalb des Durchflußmeßbereiches stets geöffnet sind.

   5. Durchflußmeßgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des zusätzlichen Magnetfeldes eine Spule (131) vorgesehen ist und daß der die Spule durchfließende Strom in seiner Stärke von einem Steuergerät beeinflußt ist, das bei geschlossenen Kontakten den Strom erhöht und bei geöffneten Kontakten den Strom vermindert.

   6. Durchflußmeßgerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des an- und abschwellenden Magnetfeldes der die Spule durchfließende Strom einen konstanten zeitlichen Anstieg und Abfall aufweist.

   7. Durchflußmeßgerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenstrom den Verlauf eines Sägezahnes mit einer sehr steilen Flanke aufweist.

   8. Durchflußmeßgerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Schließzeit der magnetisch schaltbaren Kontakte (130) zur Periodenzeit des Spulenstromes als Maß für den Durchfluß verwendet ist.

   9. Durchflußmeßgerät nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderungsrichtung der Stromstärke des Spulenstromes beim Umschalten der Kontakte (130 wechselt

   10. Durchflußmeßgerät nach Anspruch 9, da durch gekennzeichnet, daß die Frequenz de Schaltspiele der magnetisch scbaltbaren Kontakt« (130) als Maß für den Durchfluß verwendet ist

   11. Durchflußmeßgerät nach einem der vor hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (108) in seiner Bewegungsrichtung auf einem zylindrischen, zum Meßraum (102) koaxialen Dorn (109) geführt ist, der in eine konzentrische Sackbohrung (107) des Körpers (108) eintaucht.

   12. Durchflußmeßgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetisch schaltbaren Kontakte (130) in dem mit einer einseitigen Längsbohrung (124) versehenen Dorn (iO9) angeordnet sind.

   13. Durchflußmeßgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die das einstellbare Magnetfeld erzeugende Spule (131) in der Längsbohrung (124) des Domes (109) untergebracht ist.

   14. Durchflußmeßgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet als Ringmagnet (110) ausgebildet ist.

   15. Durchflußmeßgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse des Domes (109) zur Zulauf- und/oder zur AbI auf richtung des strömenden Mediums geneigt angeordnet ist.

   16. Durchflußmeßgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetisch schaltbaren Kontakte (130) in Bewegungsrichtung des Körpers (108) verschiebbar angeordnet sind.

   17. Durchflußmeßgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der magnetisch schaltbaren Kontakte (130) mindestens ein den magnetischen Fluß zu den Kontaktzungen führendes Flußleitblech (ISS) vorgesehen ist.

   18. Durchflußmeßgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es als Meßwertgeber verwendet ist, der Steuersignale zur Steuerung der Fördermenge einer Pumpe einer Dosiervorrichtung liefert, die in Abhängigkeit vom ermittelten Durchsatz ein Medium zuführt.