DE2305813C3 - Durchflußmesser für ein von gasförmigen oder flüssigen Medien mit rotationssymmetrischer Geschwindigkeitsverteilung durchströmtes Rohr - Google Patents

Durchflußmesser für ein von gasförmigen oder flüssigen Medien mit rotationssymmetrischer Geschwindigkeitsverteilung durchströmtes Rohr

Info

Publication number
DE2305813C3
DE2305813C3 DE2305813A DE2305813A DE2305813C3 DE 2305813 C3 DE2305813 C3 DE 2305813C3 DE 2305813 A DE2305813 A DE 2305813A DE 2305813 A DE2305813 A DE 2305813A DE 2305813 C3 DE2305813 C3 DE 2305813C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
flow
rotationally symmetrical
pipe
flow meter
velocity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2305813A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2305813A1 (de
DE2305813B2 (de
Inventor
Broder 3401 Settmarshausen Ketelsen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fischer & Porter 3400 Goettingen GmbH
Original Assignee
Fischer & Porter 3400 Goettingen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fischer & Porter 3400 Goettingen GmbH filed Critical Fischer & Porter 3400 Goettingen GmbH
Priority to DE2305813A priority Critical patent/DE2305813C3/de
Priority to US436368A priority patent/US3927564A/en
Publication of DE2305813A1 publication Critical patent/DE2305813A1/de
Publication of DE2305813B2 publication Critical patent/DE2305813B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2305813C3 publication Critical patent/DE2305813C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/20—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
    • G01F1/32—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters
    • G01F1/3209—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters using Karman vortices
    • G01F1/3218—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters using Karman vortices bluff body design
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/20—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
    • G01F1/32—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters
    • G01F1/3209—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters using Karman vortices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
    • G01P5/01—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by using swirlflowmeter

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Details Of Flowmeters (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Durchflußmesser nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Aus der DE-OS 21 22 713 bzw. der US-PS 31 16 639 sind Durchflußmesser der genannten Art mit einem quer zur Strömungsrichtung diametral erstreckten stabförmigen Widerstandskörper bekannt. Die Zahl der Impulse durch das (kreisförmige) Rohr in der Zeiteinheit fließenden Menge des Mediums oder die Impulsfrequenz der Wirbel ist bekanntlich abhängig von der Reynolds-Zahl, derart, daß mit zunehmender Reynolds-Zahl die Frequenz zuerst auf ein Maximum ansteigt und dann wieder abnimmt. Dies beruht bekanntlich auf der Tatsache, daß bei rotationssymmetrischer Geschwindigkeitsverteilung im kreisförmigen Rohr, d. h. bei ungestörter Strömung, die maximale Strömungsgeschwindigkeit vnm der laminaren Strömung in Rohrachse etwa doppelt so groß ist wie die Durchschnittsgeschwindigkeit v„, und ab einer kritischen Reynolds-Zahl (etwa 2300) die bisher laminare Strömung turbulent wird, wobei sich ihre rotationssymmetrische Geschwindigkeitsverteilung derart ändert, daß das Verhältnis von VmJVm auf Werte von 1,4 bis 1,1 abnimmt. In den für die praktische Durchflußmessung besonders günstigen Geschwindigkeitsbereichen liegt dieses Geschwindigkeitsverhältnis VmaJvm'wn Bereich von 1,4bis etwa 1,2.
Bei einem stabförmigen Widerstandskörper mit gleichbleibendem Profil über seine ganze Länge ist die Wirbelfrequenz von der Strömungsgeschwindigkeit abhängig, mit der der Widerstandskörper umströmt wird. Bei rotationssymmetrischem Strömungsprofil wird ein solcher Widerstandskörper aber über seine Länge mit unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten beaufschlagt, so daß an der Stelle mit der größten Strömungsgeschwindigkeit die Ablösung der Wirbel erfolgt, die eine Wirbelablösung über die ganze Stablänge auslöst, so daß die Wirbelfrequenz als Meßgröße die maximale Strömungsgeschwindigkeit angibt, die bei der besagten Geschwindigkeitsverteilung aber zu einer falschen Wiedergabe des Gesamtdurchflusses führt Gemäß der US-PS 31 16 639 (Fig. 17,18) ist vorgesehen, durch eine an das Strömungsprofil angepaßte Kontur des stabförmigen Widerstandskörpers eine Proportionalität der Wirbelfrequenz zur maximalen Strömungsgeschwindigkeit längs der Rohrachse an
π allen Stellen des Widerstandskörpers zu erhalten.
Bei der rotationssymmetrischen Geschwindigkeitsverteilung in einem kreisförmigen Rohr gibt es bekanntlich eine Kreiszone, in der eine örtliche Strömungsgeschwindigkeit ν herrscht, die gleich der mittleren Strömungsgeschwindigkeit vm ist Der mittlere Durchmesser d dieser Kreiszone ist etwa 0,7 des Rohrinnendurchmessers D und unabhängig von der Reynolds-Zahl sowie der Art der Strömung (laminar oder turbulent).
Die Frequenz / der abschwimmenden Wirbel und damit auch die Frequenz der vom Fühler hervorgerufenen Meßsignale ist außer von der Strömungsgeschwindigkeit aurh noch von der wirksamen Breite des Widerstandskörpers abhängig, wie aus der Strouhal-
m Zahl 5 = f ■ b hervorgeht.
Für eine bestimmte rotationssymmetrische Geschwindigkeitsverteilung bleibt bei gegebener Strouhal-Zahl Sdie Frequenz /"konstant, wenn das Verhältnis blv
)5 konstant ist. Tatsächlich ändert sich aber die Geschwindigkeitsverteilung im Rohr mit der Reynolds-Zahl.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Durchflußmesser nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 in allen Fällen eine der jeweiligen Durchschnittsgeschwindigkeit des strömenden Mediums proportionale Meßsignalfrequenz zu erhalten, um eine einwandfreie Durchflußmengenmessung vornehmen zu können.
Die Lösung der Aufgabe gelingt durch die Maßnahmen gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Weitere Einzelheiten sind an Hand von zwei in der Zeichnung schematisch angedeuteten Ausführungsbeispielen der Erfindung näher erläutert. Es zeigen die
Fig. IA und 2 Querschnitte durch ein kreisförmiges Rohr mit verschiedenen Widerstandskörpern nach der Erfindung,
Fig. IB einen Längsschnitt durch den Gegenstand nach Fig. IA.
Gleiche Teile sind mit übereinstimmenden Bezugszeichen gekennzeichnet.
1 ist ein kreisförmiges Rohr mit rotationssymmetrischer Geschwindigkeitsverteilung des strömenden Mediums. 5,6 sind Widerstandskörper mit z. B. rundem Querschnitt im Bereich der Kreiszone 4, die durch flache Verbindungsteile 7 miteinander und mit dem Rohr 1 verbunden sind. 3 sind in bekannter Weise den Widerstandskörpern zugeordnete Fühler für die ablösenden Wirbel, die in Strömungsrichtung gesehen vor oder hinter den Widerstandskörpern bzw. an diesen selbst ruhend angeordnet sind, wobei sie im Bereich der
3 4
Kreiszone 4 liegen, in der eine örtliche Strömungs- In F i g. 2 ist der Widerstandskörper 9 ein Ring mit
geschwindigkeit herrscht, die gleich der durchschnitt- beliebigem Querschnitt, dessen mittlerer Durchmesser
liehen Strömungsgeschwindigkeit vm ist Der mittlere gleich dem mittleren Durchmesser der Kreiszone 4 ist
Durchmesser d der Kreiszone 4 steht zum Innendurch- Der Ring ist durch flache Tragstreben 8 am Rohr 1
messer D des Rohres 1 in der Beziehung d= 0,7 D. 5 gehalten.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Durchflußmesser für ein von gasförmigen oder flüssigen Medien mit rotationssymmetrischer Geschwindigkeitsverteilung durchströmtes Rohr, der nach dem Prinzip der Karmanschen Wirbelstraße arbeitet, mit einem iin Rohr ruhend angeordneten umströmten Widerstandskörper sowie einem die abströmenden Wirbel erfassenden Fühler, dadurch gekennzeichnet, daß der wirbelablösende Widerstandskörper (5, 6, 9) solche Gestalt aufweist, daß die Wirbelablösung nur an Stellen (4) eingeleitet ist, an denen die örtliche Strömungsgeschwindigkeit gleich der mittleren Ströniungsgeschwindigkeit (vm) des Mediums ist, und daß der oder die Fühler (3) den Stellen der Widerstandskörper (5, €, 9) zugeordnet sind, die von der mittleren Strömungsgeschwindigkeit (vm) beaufschlagt werden.
2. Durchflußmesser nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandskörper (9) mindestens teilringförmig ausgebildet, senkrecht zur Strömungsrichtung und koaxial zur Rohrachse angeordnet und sein mittlerer Ringdurchmesser (d) an die Kreiszone (4) mit der mittleren Strömungsgeschwindigkeit (Vm)angepaßt ist.
3. Durchflußmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein quer zur Strömungsrichtung im Rohr (1) angeordneter, in Anströmrichtung flacher Körper (7) in wenigstens einem der beiden Schnittbereiche mit der Kreiszonc (4) als Widerstandskörper (5, 6) mit wirbelablösender Kontur ausgebildet ist.
DE2305813A 1973-02-07 1973-02-07 Durchflußmesser für ein von gasförmigen oder flüssigen Medien mit rotationssymmetrischer Geschwindigkeitsverteilung durchströmtes Rohr Expired DE2305813C3 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2305813A DE2305813C3 (de) 1973-02-07 1973-02-07 Durchflußmesser für ein von gasförmigen oder flüssigen Medien mit rotationssymmetrischer Geschwindigkeitsverteilung durchströmtes Rohr
US436368A US3927564A (en) 1973-02-07 1974-01-24 Vortex type flowmeter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2305813A DE2305813C3 (de) 1973-02-07 1973-02-07 Durchflußmesser für ein von gasförmigen oder flüssigen Medien mit rotationssymmetrischer Geschwindigkeitsverteilung durchströmtes Rohr

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2305813A1 DE2305813A1 (de) 1974-08-08
DE2305813B2 DE2305813B2 (de) 1977-11-17
DE2305813C3 true DE2305813C3 (de) 1980-02-21

Family

ID=5871125

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2305813A Expired DE2305813C3 (de) 1973-02-07 1973-02-07 Durchflußmesser für ein von gasförmigen oder flüssigen Medien mit rotationssymmetrischer Geschwindigkeitsverteilung durchströmtes Rohr

Country Status (2)

Country Link
US (1) US3927564A (de)
DE (1) DE2305813C3 (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4052895A (en) * 1977-01-12 1977-10-11 Fischer & Porter Co. Obstacle assembly for vortex-type flowmeter
DE3516871A1 (de) * 1985-04-23 1986-10-30 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Stroemungsmesser
GB8628747D0 (en) * 1986-12-02 1987-01-07 Moore Barrett & Redwood Vortex-shedding flowmeters
US5289726A (en) * 1992-09-22 1994-03-01 National Science Council Ring type vortex flowmeter and method for measuring flow speed and flow rate using said ring type vortex flowmeter
US5808209A (en) * 1994-03-23 1998-09-15 Schlumberger Industries, S.A. Vortex fluid meter including a profiled pipe
WO2011016813A1 (en) * 2009-08-07 2011-02-10 Halliburton Energy Services, Inc. Annulus vortex flowmeter
US9574916B2 (en) 2013-07-23 2017-02-21 Yokogawa Corporation Of America Optimized techniques for generating and measuring toroidal vortices via an industrial vortex flowmeter
US9243940B2 (en) * 2013-07-23 2016-01-26 Yokogawa Corporation Of America Optimized techniques for generating and measuring toroidal vortices via an industrial vortex flowmeter

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3116639A (en) * 1960-03-28 1964-01-07 Savage & Parsons Ltd Apparatus for the measurement and integration of fluid-velocities
US3589185A (en) * 1969-09-04 1971-06-29 Fischer & Porter Co Vortex type flowmeter

Also Published As

Publication number Publication date
US3927564A (en) 1975-12-23
DE2305813A1 (de) 1974-08-08
DE2305813B2 (de) 1977-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2038569C3 (de) Stromungsgeschwindigkeitsmesser nach dem Prinzip der Karmarfsehen Wirbel straße
DE2254482B2 (de) Durchflussmesser fuer fluide
DE2305813C3 (de) Durchflußmesser für ein von gasförmigen oder flüssigen Medien mit rotationssymmetrischer Geschwindigkeitsverteilung durchströmtes Rohr
DE2028737C3 (de) Dralldurchflußmesser
DE1473019B2 (de) Volumetnscher Durchflußmesser ohne bewegliche Teile
DE3113112A1 (de) "messturbine"
DE3044219A1 (de) Einrichtung zum messen von durchflussmengen von gasen oder fluessigkeiten in kanaelen
DE1948117A1 (de) Elektrische Messsonde und Vorrichtung mit einer solchen Sonde
DE3714344C2 (de)
DE3112959C2 (de) Turbinenläufer eines Durchflußmessers
DE6905512U (de) Stroemungsmessgeraet
DE2713051A1 (de) Stroemungsmesser
DE3112960C2 (de) Meßturbine C
EP0007111A2 (de) Strömungsmesseinrichtung nach dem Prinzip der Kármán'schen Wirbelstrasse
EP1480018B1 (de) Durchflussmengenmesser mit einem Sieb, insbesondere für Warmwasserheizungsanlagen
DE2950084C2 (de) Magnetisch-induktiver Durchflußmesser
DE69316471T2 (de) Wirbeldurchflussmesser
DE1806775B2 (de) Durchflussmessgeraet
DE3523760C1 (de) Vorrichtung zur Durchflussmessung
DE2921550A1 (de) Sonde fuer eine fluidstroemungsgeschwindigkeitsmesseinrichtung
DE10118810A1 (de) Wirbelfrequenz-Strömungsmesser
DE1967352C3 (de) Durchflußmeßgerät
DE3427464C2 (de)
DE1904435C (de) Rohrförmiger Dralldurchflußmesser
DE2531694C3 (de) Strömungsgeschwindigkeitsmeßvorrichtung nach dem Prinzip der Karman'schen Wirbelstraße

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)