DE2049770A1

DE2049770A1 - Stromungsmeßvorrichtung fur Flussig keiten

Info

Publication number: DE2049770A1
Application number: DE19702049770
Authority: DE
Inventors: Brian Wade Moseley Bir mingham Pankhurst (Großbritannien) R
Original assignee: Clarendon Beverages Ltd
Current assignee: Clarendon Beverages Ltd
Priority date: 1969-10-09
Filing date: 1970-10-09
Publication date: 1971-04-15
Also published as: GB1307826A

Description

Akte: 13 11 2 204977Q

Patentanwalt

Dipl. Ing. E. Günter Ctisns

8 München 23

Josef-Raps-Str. 2

CADBURY BROTHERS LIMITED Bourn ville
Birmingham 30
England

Strömungsmeßvorrichtung für Flüssigkeiten

Die Erfindung betrifft eine Strömungsmeßvorrichtung für Flüssigkeiten, mit einem Durchflußmesser, ''der eine Eintritts— und eine Austrittsöffnung für den zu messenden Flüssigkeitsfluß aufweist, ferner einen oder mehrere Meßkörper, die mit einer Antriebswelle verbunden sind, und eine mit dieser Antriebswelle gekoppelte Anzeigeeinrichtung zur Erzeugung einer Strömungsanzeige.

Eine derartige Strömungsmeßvorrichtung ist bekannt. Einer der ihr anhaftenden Nachteile besteht darin, daß zwischen der Eintrittsöffnung und der Austrittsöffhung des Durchflußmessers Leckage auftritt, die zu einer ungenauen Strömungs- bzw. Durchflußanzeige führt. Obgleich sich diese Leckage auf ein Minimum reduzieren läßt, ist dies in den meisten Fällen teuer und nicht praktikabel, in denen Flüssigkeitsströme gemessen werden, die suspendierte Feststoffteilchen mit sich führen. Ein weiteres Problem, das bei der bekannten Meßvorrichtung auftritt, besteht darin, daß sie erheblicherAnstrengungen bedarf, um ihre Arbeit zu verrichten, oder mit anderen Worten, in dieser Vorrichtung wird eine erhebliche Menge

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Erergie verbraucht, wodurch ein grösserer Antriebsmotor für die Pumpe vorgesehen werden muß, die die Flüssigkeit pumpt. Ferner hat es sich als sehr schwierig erwiesen, die Leckage zu kompensieren, wenn Flüssigkeiten veränderlicher Viskosität und Strömungsmenge gemessen werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Strömungsmeßvorrichtung einfacher und bequemer Ausführung zu schaffen, die die oben angeführten Nachteile vermeidet oder auf ein Mindestmaß beschränkt.

Zu diesem Zweck wird die Vorrichtung der obengenannten Art so ausgebildet, daß sie sich kennzeichnet durch eine Motoreinrichtung zum Antrieb der Antriebswelle, Fühler zur Bestimmung des zwischen der Eintrittsöffnung und der Austrittsöffnung des Durchflußmessers herrschenden Druckes und durch eine Einrichtung zur Einstellung der Drehzahl, mit der die Antriebswelle angetrieben wird, so daß der in dem Durchflußmesser herrschende Druckverlust auf ein Mindestmaß beschränkbar ist.

Ein Aüsfuhrungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der schematischen Darstellung in der Zeichnung näher erläutert.

Die Strömungsmeßvorrichtung weist einen Durchflußmesser 10 auf, der dem konstanten oder Zwangsverdrängungstyp entspricht und flügelartige Meßkörper 11 enthält, die mit der Welle 12 verbunden sind. Das eine Ende der Welle 12 ist an eine Anzeigeeinrichtung 13 angeschlossen, so daß sich Anzeigewerte der Strömungsgeschwindigkeit oder des Gesamtdurchflusses durch den Durchflußmesser erhalten lassen. Der Durchflußmesser 10 ist außerdem mit einer Eintrittsöffhung 14 und einer Austrittsöffnung 15 zum Anschluß an die Leitung versehen, in der der Flüssigkeitsdurcn™ fluß gemessen werden soll.

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Ein derartiger Durchflußmesser weist die eingangs genannten Na chteile auf, ist also im Bezug auf die Durchflußanzeige aufgrund der Leckage, die durch die im Meßgerät vorhandenen verschiedenen Spalten und Spiele stattfindet, ungenau. Die Leckage hängt vom Druckabfall im Durchflußmesser ab und ändert sich deshalb mit der Durchflußmenge bzw. der Durchflußgeschwindigkeit und der Viskosität der Flüssigkeit. Dazu kommt, daß sich auch die Spalten und Spiele während der Lebensdauer des Durchflußmessers ändert* sowie auch aufgrund der Temperatur, da eine unterschiedliche Dehnung stattfindet.

Gemäß dem hier gemachten Vorschlag werdenrun diese Nachteile dadurch beseitigt, daß die Anordnung so getroffen wird, daß der Druckabfall im Durchflußmesser im wesentlichen Null ist ·

Zu diesem Zweck wird die Antriebswelle 12 des Durchflußmessers durch eine Motoreinrichtung angetrieben, die bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem Elektromotor 16 konstanter Drehzahl besteht, der mit Hilfe einer Antriebseinheit 17 veränderlicher Drehzahl an die Antriebswelle gekoppelt ist. Das Drehzahlverhältnis der Antriebseinheit 17 wird mit Hilfe einer Servoeinheit 18 gesteuert, die von einer Einrichtung 19 ein Steuersignal empfängt. Die Einrichtung 19 wird mit zwei Signalen gespeist, welche den in der Eintrittsöffnung und der Austtttsöffnung des Durchflußmessers herrschenden Druck anzeigen und von den Fühlereinheiten 2O bzw. 21 abgegeben werden. Die Anordnung ist so getroffen, daß darm, wenn eine Druckdifferenz zwischen Durchflußmessereintrittsöffhung und -Austrittsöffhung festgestellt wird, die Antriebseinheit die Drehzahl, mit der die Welle 12 angetrieben wird, vergrößert oder verkleinert, um dadurch den Druckabfall im Durchflußmesser zu verringern.

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Die oben beschriebene Vorrichtung liefert über einen weiten Bereich der Strömungsgeschwindigkeit und Stromungsmittelviskosität sehr genaue Ergebnisse.

Bei dem speziellen Ausführungsbeispiel ist die Einrichtung 19 ein abgedichteter Membranumformer, auf dessen entgegengesetzten Membranseiten Luftdruck einwirkt, der den in der Eintrittsöffnung und -Austrittsöffnung des Durchflußmessers herrschenden Drücken entspricht. Der Umformer oder Wandler erzeugt einen weiteren Luftdruck, der als Maß für die Druckdifferenz dient und der Servoeinheit 18 zugeführt wird. Selbstverständlich lassen sich jedoch viele Systemarten anwenden, um die gewünschte Steuerung des Antriebs veränderlicher Drehzahl zu bewirken. Des weiteren ließe sich auch, obgleich im obigen ein Durchflußmesser des Verdrängertyps beschrieben wurde, zur Erreichung des angegebenen Zieles gleichermaßen ein Gerät anwenden, das nicht zu dem Verdrängertyp gehört, also beispielsweise eine Turbine.

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Claims

P a t e η t a η ν ε ! t

Dipl. Ing. E C unter CKens

8 München 23 2OA977O

Josef-Raps-Str. 2
Patentansprüche:

\.J Strömungsmeßvorrichtung für Flüssigkeiten, mit einem Durchflußmesser, der eine Eintrittsöffnung und eine Austrittsöffnung für den zu messenden Flüssigkeitsstrom aufweist, einem oder mehreren Meßkörpern,die an eine Antriebswelle angeschlossen sind, und mit einer an die Antriebswelle gekoppelten Anzeigeeinrichtung zur Erzeugung der Strömungsanzeige, gekennzeichnet durch eine Motoreinrichtung (16, 17) zum Antrieb der Antriebswelle (12), Fühler (19), (20, 21) zur Ermittlung des Druckabfalles zwischen der Eintrittsöffhung und der Austrittsöffnung des Durchflußmessers (10), und durch eine Einrichtung (18) zur Einstellung der Drehzahl, mit der die Antriebswelle (12) angetrieben wird, so daß der in dem Strömungsmesser herrschende Druckabfall auf ein Mindestmaß beschränkbar ist.
2. Vorrichtung nach Ansp ruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Motoreinrichtung (16, 17) aus einem Elektromotor (16) und einer Antriebseinheit (17) veränderlicher Drehzahl besteht und daß die Einrichtung (18) zur Einst&lung der Drehzahl der Antriebswelle (12) eine Servoeinheit aufweist, die die mit veränderlicher Drehzahl arbeitende Antriebseinheit (17) steuert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Ermittlung des Druckabfalles zwei Fühlereinheiten (ßO, 21) in der Eintrittsöffhung bzw. der Austrittsöffnung des Durchfluß'messers (10) aufweist, die an eine Vorrichtung Signale liefern, welche ein Signal an die Servoeinheit (18) abgibt, das den Druckabfall im Durchflußmesser anzeigt.

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