DE2318561A1 - Einrichtung zur indirekten erfassung von durchflussaenderungen fluessiger oder gasfoermiger medien - Google Patents

Description

• Einrichtung zur indirekten Erfassung von Durchflußänderungen flüssiger oder gasförmiger Medien Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur indirekten Erfassung von Durchflußänderungen flüssiger oder gasförmiger Medien. die Erfindung umfaßt ferner die Verwendung einer derartigen Einrichtung sowie eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verwendungsverfahrens.
• Es sind Durchflußmesser bekannt, welche mit dem. betreffenden flüssigen oder gasförmigen Medium in Berührung gebracht werden müssen. Hierzu muß jedoch der von den Medium durchströmte Körper ( z.B. ein Rohr ) mit einer Öffnung zum Einsetzen des Durchflußmessers verschen werden, vodurch Dichtungsprobleme auftreten Können. Ferner ist ein nachträglicher Einbau -in bereits bestehende Anlagen umständlich und kostspielig. Zur Vermeidung dieser Nachteile ist es bereits hekannt, den Durchfluß indirekt, d.h. von der Außenseite des durchströmten Körpers her mittels einerinduktiv arbeitenden Vorrichtung zu bestimmen, wozu jedoch- ein grösserer Anteil des betreffende.n Mediums ionisiert werden muß. Eine solche Ionisation ist in vielen Fällen jedoch nicht möglich, so daß die Verwendung von derartigen Vorrichtungen zur indirekten Erfassung von Durchflußänderungen auf wenige Ausnahmefälle beschränkt bleibt.
• Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche unbeschränkt verwendbar -ist, und insbesondere auch nachträglich bei bereits vorhandenen Anlagen +/ eingebaut werden kann. Die Aufgabe umfäßt ferner die Auffindung einer neuartigen Verwendung einer derartigen Einrichtung sowie die Schaffung einer Schaltungsanordnung zur Durchführung des neuartigen Verwendungsverfahrens.
• Die auf die Schaffung einer Einrichtung gerichtete Aufgabe-wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Einrichtung einen temperaturebhängigen Widerstand ( Thermistor ) aufweist, weicher huber eine Wärmeübertragungsvorrichtung mit der Außenfläche des von dem Medium durchströmten Körpers verbindbar ist, daß der Thermistor mittels einer Heizvorrichtung auf eine einstellbare Temperatur oberhalb der jeweiligen Umgebungstemperatur sowie der maximalen Temperatur des Mediums vorheizbar ist und t/ ohne Unterbrechung des Mediumflußes daß jede Änderung des elektrischen Ausgangssignals des Thermistors bei vorgewählter, konstanter Heizleistung, die sich aus Rohrdurchmesser und Mediumtemperatur ergeben hat, einer Durchflußänderung des Mediums entspricht.
• Die auf die Auffindung einer neuartigen Verwendung gerichtete Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die erfindungsgemäße Einrichtung in einer Schaltungsanordnung zur Steuerung der elektrischen Eingangsleistung einer von einem flüssigen Medium durchströmtem Elektrolyseeinrichtung verwendet wird, wobei eine Änderung der elektrischen Eingangsleistung der Elektrolyseeinrichtung einer Durchflußänderung des Mediums entspricht.
• Die auf die Scaffung einer Schaltungsanordnung gerichtete Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Komination folgender Merkmale vorgeschen ist: a) Eine Vergleichseinrichtung, der das Ausgangssignal des 1 ermi stors und ein einstellbares Referenzsignal zugeführt wird; b) ein Regler mit proportionaler, Regelverhalten ( P-Regler ), dem das in der Vergleichseinrichtung gebildete Differenzsignal zwischen dem Referenzsignal und dem Ausgangssignal des Thermistors zugeführt wird; c) einen mit dem Ausgangssignal des Reglers beaufschlagten Impulsgenerator, dessen Ausgangsimpulse einen von dem Ausgangssignal des Reglers abhänigen Impulsabstand aufweisen und d) ein mit einer Zwangslöscheinrichtung versehenes steuerbares Ilalbleiterventil ( Thristor ), dessen Steuerelektrocle mit den Ausgangsimpulsen des Impulsgenerators beaufschlagt ist und dessen Enitter-und Kollektorelektrode in dem Elektrolysestromkreis der Elektrolyseeinrichtung derart angeordnet ist, daß ein Elektrolysestrom nur bei gezündetem Thyristor fließt.
• Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungspiele näher erläutert; es zeigt: Fig. i eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Erfassung von Durchflußänderungen; Fig.2 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung; Fig. 3 eine graphische Darstellung des Verlaufs des Thermistorwiderstandes RTh in Abhängigkeit von der Heizspannung UH der Heizvorrichtung für den Thermistor, und zwar sowohl fiir fließendes als auch fiir stehendes wasser; Fig. 4 ein Schaltbild teils in Signalflußdarstellung (linke Hälfte), teils in Stromflußdarstellung beispielsweise (rechte Hälfte) einer Elektrolyseeinrichtung, bei der die erfindungsgemäße Einrichtung verwendet werden kann; Fig. 5 eine graphische Darstellung des zeitlichen Verlaufs der Durchflußgeschwindigkeit es Mediums und Fig. 6 eine grapische Darstellung des Antwortsignals des Reglers in der Schaltungsanordnung nach Fig.4 auf das in Fig. 5 dargestellte Geschwindigkeitssignal.
• Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung 1 zur Erfassung von Durch flußänderungen weist eine gut wärmeleitende Platte, wie eine Kupferplatte 2, auf, die mittels eines Hartlotes 3 oder eines wärmeleitenden Klebers auf ein Kupferband 4 aufgelötet ist. Vor der Lötung wir(1 des Kupferband 4 der Form des durchströmten Körpers, im vorliegenden Falle ein Rohr 5, angepaßt, um bei dem nachfolgenden Anlegen des mit der Kupferplatte 2 verlöteten Kupferbandes 4 um das Rohr 5 Risse in dem Hartlot 3 bzw. einen unvollständigen Kontakt zwischen Rohr und Kupferband zu verueiden. Auf der Kupferplatte 2 sind zwei konzentrisch angeordnete Rohrstutzen 6 und 7 aus Tupfer aufgelötet oder angeformt. In dem Raum 8 zwischen den Rohrstutzen 6, 7 ist eine Heizvorrichtung 9 angeordnet, deren Ficklungen 1 10 und 11 um den Xußenmantel des inneren Rohr stutzens 7 gelegt sind. Die Heizvorrichtung 9 ist über die elektrischen Leitungen 12 und 13 mit einer nicht dargestellten Gleichspannungsquelle verbunden, welche die ileizvorrichtung 9 mit einer konstanten Heizpannung UH versorgt. innerhalb des inneren Rohrstutzens 7 ist ein temperaturabhängiger Widerstand (Thermistor) 14 angeordnet, derart, daß sein wärmeleitender Endabschnitt ( nicht sichtbar) mit der Kupferplatte 2 verbunden ist.
• Der Thermistor 14 ist über die elektrischen Leitungen 15 und 16 mit einer Stromquelle verbunden, welche den Thermistor 14 in einer Brückenschaltung, die-über einen Vorwiderstand von einer konstanten Gleichspannung gespeist wird, liegt, mit einer konstanten Gleichspannung beaufschlagt. Infolge der temperaturabhängigen änderungen des Thermistorwiderstandes RTh ändert sich in gleichem Maße das Brückengleichgewicht, welches somit ein elektrisches Signal für die Widerstandsänderungen des Thermistors 14 darstellt. Die Leitungen 12, 13, 15, 16 sind zu einem Kabel 17 zusammengefaßt, das durch eine Ausnehmung der mit gestricheiten Linien angedeuteten Schutzhaube 18 für die Einrichtung g hindurchgeführt ist.
• Durch die Heizvorrichtung 9 wird der Thermistor 14 auf eine von der Heizspannung UH abhängige Temperatur vorgeheit welche ihrerseits wiederum vom Durchdurchmesser, Rohrwandstärke, Umgebungstemperatur und der maximalen Temperatur des das Rohr 5 in Pfeilrichtung 19 durchströmenden Mediums liegt. Durch das kältere Medium wird dem Thermistor 14 über die WärmeZbertragungsvorrichtung 2, 3, 4, 5, 6 Wärme entzogen, wobei der Wärmeentzug bei einer schnelleren Strömung des Mediums größer als bei einer langsameren Strömung bzw bei stehendem Medium ist. Infolge des Wärmeentzuges durch das Medium verändert sich der Thermistorwiderstand RTh in der Weise, daß sein Widerstandswert umso größer ist, je stärker der Wärmeentzug. ist. Dieser Zusammenhang ist in dem Diagramm nach Fig. 3 veranschaulicht anhand der Abhängigkeit des Thermistorwiderstandes RTh von der Heizspannung UH sowohl fiir fließendes Wasser ( gestrichelte kurve ) als auch für stehendes Wasser ( durchgezogene Kurve ).
• Die in Fig. 7 dargestllten Meßwerte wurden an einem 1/2'-Rohr iriit Hilfe eines von der Firma Siemens A.G.
• vertriebenen Thermistors der Type M81 (10k) gemessen.
• Der verwendete Heizdraht aus Manganin hatte eine lange von 80 ein und einen Durchmesser von 0,2 mm.
• Wie aus der Diagramm nach Fig. 3 hervorgcht, ist bei einer Vorheiztemperatur des Thermistors von 25 0C ( entsprechend einer Heizspannung UH von 6 Volt ) die Widerstandsänderung, d.h die Empfindlichkeit des Thermistors am größten. Do diese Vorheiztemperatur für die gewünschte Unabhängigkeit von der Umgebungstemperatur sowie. für ein ausreichendes Temperaturgefälle zwischen dem Thermistor und dem Medium zu niedrig ist, wurde die Arbei tsteinperaüir des Thermistors auf 4O °C ( entsprechend einer Heizspannung UH von 7,5 Volt und einer Heizleistung von 7 Watt j eingestellt. Die bei dieser Heiztemperatur auftretende Anderung des Thermistorwiderstandes zwischen den Widerstandswerten bei stehendem und fließendem Wasser beträgt ct 4 kOhm, d.h. 80 % gegenüber dem Widerstandswert bei stehendem Wasser.
• Zur Verringerung des Wärmewiderstandes der Wärmeübertragungsvorrichtnng 2, 3, 4, 6, 7 ist es zweckmäßig, an den Berührungsflächen zwischen dem Kupferband 4 und dem Rohr 5 einerseits sowie dem wärmeleitenden Endabschnitt des Thermistors 14 und der Kupferplattc 2 andererseits eine diinne Schicht einer Wärmeleitpaste aufzutragen. Es ist auch denkbar, den Fühler 14 direkt aufzulöten oder aufzukleben; in diesem Falle kann das Kupferband 4 entfallen.
• Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemaßen Einrichtung i ist in Fig. 2 dargestellt. Übereinstimmende Teile der Ausführungsbeispiele nach Fig. 1 und 2 sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, so daß nachstehend nur noch die abweichenden Teile der linrichtung nach Fig. 2 erläutert werden. Der wesentliche Unterschied bei diesem Ausführungsbeispiel besteht darin, daß als Wärmeübertragungsvorrichtung ein Wärmerohr 20 ( in der englischsprachigen Literatur hat pipe" genannt ) vorgesehen ist. Der Vorteil eines Wärinerohrs besteht darin, daß sein Wärmetransportvermögen bezogen auf die Oberflächeneinheit um wenigstens eine Größenordnung besser ist als das von metallischen Wärmeleitern. Dadurch kann von einer verhältnismäßig kleinen Oberfläche, wie die des wärmeleitenden F;ndabsehnitts des Thermistors 14, wesentlich mehr Wärme pro Zeiteinheit abgeführt werden als bei Verwendung eines metallisehen Wärmeleiters. Anders ausgedrückt ist der Wärmewiderstand der Wärmeübertragungsvorrichtung bei Verwendung eines Wärmerohrs erheblich niedriger als bei Verwendung eines metallischen Wärmeleiters, wodurch die von der Größe des Wärmewiderstandes ahhängige Dämpfung der Wärmeübertragungsvorrichtung geringer ist. Eine Verringerung der Dämpfung der Wärmeübertragungsvorrichtung hat wiederum eine wesentliche Steigerung der Ansprechempfindlichkeit des Thermistors auf Durchflußänderungen des Mediums zur Folge, womit bereits geringe Durchflußänderungen bzw.
• Strömungsgeschwindigkeitsschwankugen durch den Therni s tor erfaßt werden können.
• Das Wärmerohr 20 ist auf seiner inneren Oberflache vollständig mit einer schwammartigen Kapillarstruktur 21 aus gekleidet, welche die Arheitsflüssigkeit aufnimmt. Der mit dem Thermistor 14 verbundene Endabschnitt 22 des Wärmerohrs 20 bildet die Verdampferzone, an dem die Arbeitsflüssigkeit infolge der dem Thermistor entzogenen Wärme verdampft. Die verdampfte Arbeitsflüssigkeit durchströmt das Wärmerohr 20 ( mit kleinen Pfeilen angedeutet ) und trifft im Bereich des Endabschnittes 27 ( Kondensorzone ) des Wärmerohrs 20 auf den Aiißenmantcl des Rohrs 5, welches den Endabschnitt 23 durchsetzt. Dort gibt die verdampfte Arbeitsflüssigkeit die in der Verdampferzone aufgenommene Wärmemenge an das das Rohr 5 durchströmende tlediuTn ab und kondensiert. Die kondensierte Arbeitsflüssigkeit wird von der Kapillarstruktur 21 der Kondensorzone aufgesaugt und gelangt durch die Kapillarwirkung der Struktur 21 in die Verdampferzone 22 zurück.
• Durch die erfindungsgemäße Einrichtung ist es möglich, selbst geringfügige Durchflußändenrngen von flüssigen oder gasförmigen Medien auf indirekte Weise zu erfassen, d.h. ohne die Einrichtung mit dem betreffenden Medium in Berührung zu bringen. Aufgrund des problemlosen Anbauen der erfindungsgemäßen Einrichtung an einer beliebigen S-telle der Außenfläche des von dem Medium durch strömten Körpers ( z.I3'. das Rohr 5 ) ist ferner eine nachträgliche Verwendung bei bereits vorhandenen Anlagen. Weiterhin entfällt bei der erfindungsgemäßen Einrictung eine gegenüber herkömmlichen Durchflußmessern erforderliche Umwandlung des Meßsignals in ein elelctrisches Signal, so daß eine unmittelbare Verarbeitung des Ausgangssig-nals der erfindungsgemäßen Einrichtung in einer elektrischen Schalungsanordnung ermöglicht ist.
• Die erfindungsgemäßen Einrichtung kann in besonders vorteilhafter -Weise in einer Schaltungsanordnung zur Steuerng der elektrischen Leistung verwendet werden, bei der über eine Rohrleitung kaltes Wasser in einen Warmwassererzeuger geleitet wird. . Eine derartige Elektrolyseeinrichtung dient beispielsweise dazu, die Korrosion eines Wasser kessels zu verhindern. Hierfijr wird, wie aus Fig. 4 hervorgeht, die Kesselwand 24 des Wasserkessels 25 auf negatives elektrisches Potential gelegt ( Kathode ) und in den Wasserkessel 25 eine positiv geladene Aluminiumelektrode 26 ( Anode ) eingefiihrt und in Berührung mit mit mit Elektrolyseeinrichtung dem Wasser (Elektrolyt) gebracht. Es ist in weiterer Ausbildung der Erfindung denkbar, den Fühler nicht nur als Regel-oder Steuerorgan, sondern auch zum Messen eines Mediumflußes in Zeitabhängigkeit zu verwenden. Hierzu sind die Heizleistung, der Widerstand des Thermistors und evtl.
• auch die Signalverstärkung den Anforderungen anzupassen.
• Die mit der Anode und der Kathode der Elektrolyseeinrichtung verbundene Gleichspannungsquelle 27 ( z.B. ein Netztransformator mit nachgeschaltetem Brückengleichrichter und Glättungskondensator ) liefert die benötigte Landungsmenge bzw. Elektrolyseleistung für den vorstehend erläuterten elektrochemischen Prozess. zur Einstellung des maximalen Elektrolysestroms i und der maximalen Elektrolysespannung u , d.h. der maximalen Elektrolyseleistung u.i ist zwischen der Gleichspannungsquelle 27 und der Elektrode 26 ein Schiebewiderstand 28 angeordnet, welcher über einen Betriebsschalter 29 an den positiven Ausgang der Gleichspannungsquelle 27 gelegt werden kann. Zur Steuerung er Elektrolvseleistung zwischen einem vorgegebenen, von der Wasseranalyse und den Betriebsvehältnissen abhängigen Minimalwert und dem Maximalwert ist zwischen der Kathode und dem negativen Ausgang der Gleichspannungsquelle 27 ein steuerbares Halbleiterventil 30 ( Thyristor ) angeordnet, dessen Durchlaßrichtung mit der Flußrichtung des Elektrolysestroms i übereinstimmt Dieser Wert kann auch von Null bis 100% stufenlos reguliert werden.
• Durch den Thyristor 30 kann der Stromfluß des Elektrolysestroms 1 in beleibiger Weise unterbrochen werden, wobei der Mittelwert I des Elektrolysestroms i während eines Zeitintervalls T sich ergibt zu- In gleicher Weise ergibt sich der Mittelwert U der Elektrolysespannung u während des Zeitintervalls T zu Da die vorstehenden Zeitintegrale über den Strom 1 bzw.
• die 'Spannnung u Stromzeitflächen bze. Spannungzeitflächen darstellen, kann die mittlere Elektrolvseleistung N = l.U durch Steuerung der Stromflußdauer bzw. der Stromzeitfläche des Elektrolysestroms i mittels des Thyristors 50 stufenlos verändert werden Diese Steuerung erfolgt durch entsprechende Änderung des Zündwinkels α des Thyristors 30 zwischen den Werten Null und 180 ° - d , wobei 6 der sogenannte Sicherheitsabstand ist. Der Zündwinkel α ist dabei definiert durch den Zeitabstand zwischen er Löschung des Thyristors und dem nächstfolgenden Ziindimpuls, welcher von dem Impulsgenerator 31 an die Steuerelektrode des Thyristors 30 gelegt wird. Die Löschung des Thyristors 30 erfolgt durch eine iibliche, nicht dargestellte Löscheinrichtung, welchereinen Löschkondensator sowie Löschventile enthält. Zur Löschung des Thyristors 30 werden die entsprechenden Löschventile gezündet, wodurch sich der während der Strojnflußdauer des Thyristors aufgeladene Löschkondensator entgegen der Durchlaßrichtung des Thyristors 30 entlädt und diesen löscht.
• Aus dem Vorstehenden .st ersichtlich, daß die Stromflußdauer des Thyristors 3O durch Variation des Zündwinkels 06-beliebig verändert werden kann. Erfindungsgemäß wird nunmehr das Ausgangssignal der Pinrichtung 1 zur Einstellung des Zündwinkels a verwendet, so daß jede Durchflußändein den jein.-rung des Mediums im-Rohr/Kessel 25/eine Anderung der mittleren Elektrolyseleistung N bewirkt. Wie hierzu aus Fig. 4 hervorgeht, wird das Ausgangssignal UTh des mit dem Rohr 5 verbundenen Thermmistor 14 einer Vergleichseinrichtung 32 ( z.B. einer Widerstandsbrücke ) zugeführt, welche den Differenzwert zwischen einem einstellbaren Referenzsignal URef und dem Thermistor-Ausgangssignal UTh bildet. dieser Differenzwert wird in Form eines Differenzsignals # U einem Regler 33 mit proportionalen Regelverhalten zugeführt. Der p-Regler-33 besteht beispielsweise aus einem Operationsverstärker, welcher mit einem Ohm'schen Widerstand überbrückt ist. Das Differenzsignal # U steht bei diesem Beispiel als Eingangsspannung an den EinZangsklemmen des Operationsverstärkers an. Der p-Regler 33 verstärkt das Differenzsignal um den Faktor k, welcher durch den Überbrückungswiderstand des Operationsverstärkers bestimmt wird. Das Ausgangssignal Y des Reglers 33 wird als Stellsignal dem Steuereingang des Impuisgenerators 31- zugeführt, welches den Impulsabstand zwischen den einzelnen Zündinipulsen und damit den Zündwinkel OL bestimmt.
• Die Schaltungsteile 14, 32, 33, 31, 30 bilden eine Steuerkette hzw. einen-offenen Regelkreis, wobei der Impulsgenerator 31 und der Thyristor 30 das Stellglied 34 des offenen Regeikreises darstellen. Das Steuerverhalten der erwähnten Steuerkette wird nachstehend anhand der Diagramme nach Fig. 5 und 6 erläutert.
• In Fig. 5 ist der zeitliche Verlauf der Strömungsgeschwindigkeit v des t[ediums durch das Rohr 5 ( Fig. 4 ) dargestellt. Zum Zeitpunkt t0 wird das Ventil 35 ( Fig. 4 ) geschlossen und zum Zeitpunkt t3 geöffnet, wodurch die in Fig. 5 dargestellte Kurve zum Zeitpunkt t vom Maximalwert max auf den Wert Null und zum Zeitpunkt t3 vom Wert Null auf den Maximalwert vmax springt. Das Antwortsignal Y des Reglers 33 auf diese beiden Sprungsignale ist in Fig. 6 veranschaulicht.
• Das Regler-AusgangssignaJ y ( Stellsignal ) bemerkt die zum Zeitpunkt to erfolgte Ändering der Strömungsgeschwindigkeit erst zum Zeitpunkt t1 aufgrund der thermischen Trägheit der Wärmeübertragungsvorrichtung und des Thermistors der Einrichtung i. Ab dem Zeitpunkt ti fällt die mit durchgezogener Linie eingezeichnete Kurve von dem Wert Ymax , bis sie zum Zeitpunkt t2 den Wert Ymin erreicht hat. Der Wert Ymax entspricht der maximalen mittleren Elektrolyseleistung, während der Wert Ymin der minimalen mittleren Elektrolyseleistung entspricht. Zum Zeitpunkt t3 steigt das Stellsignal Y wieder an und erreicht zum Zeitpunkt t4 wieder den Wert Ymax Die mit durchgezogener Linie in Fig. 6 eingezeichnete Kuve gilt für den Fall, daß der Verstärkungsfaktor des Reglers 33 klein und im linearen Verstärkungshereich des Reglers liegt, während das Differenzsignal b U infolge einer vorgenommenen Vergrößerung des Referenzsignals URef ( mittels des einstellbaren Widerstandes 56 ) groß ist.
• Bei der umgekehrten Einstellung ist der Verstärkungsfaktor des Reglers 33 groß ( wodurch der Regler im nicht-linearen Verstörkungsbereich arbeitet ) und das Differenzsignal h U infolge ein er vorgenommenen Verkleinerung des Referenzsignals URef klein. Die letzgennante Einstellung führt zu einem in Fig. 6 mit gestrichelten Linien dargestellten Kurvenverlauf Infolge der hohen Verstärkung des reglers 33 spricht der Regler 33 nocht später als bei der er.stgenannten Einstellung auf die zum zeitpunkt to erfolgte Strömungsgescwindigkeitsänderung an, so daß die gestrichelte kurve erst ab dem Zeitpunkt t1* fällt und den Minimalwert Ymin ebenfalls zu dem spärteren Zeitpunkt t2* erreicht. Hinsichtlich des darauffolgenden Anstiegs des Stellsignals Y zum Zeitpunkt t3 bestehen keine Unterschiede zwischen den bei den erwähnten Einstellungen.
• Ans den beiden Kurvenverläufen nach Fig. 6 ist ersichtlich, daß das Zeitintervall TNach bzw. TNach* ( Nachlaufzeit ) * zwischen t0 und t2 bzw. zwischen t und t2 durch verändern des Referenzsignals URef eingestellt werden kann, während die Kurvenform durch Verändern des Verstärkungsfaktors des Reglers 33 im Sinne einer Annäherung an die oder Entfernung von der Rechteckform eingestellt werden kann. Da die Flächen unter den in Fig. 6 dargestellten Kurven den Stromzeitflächen des Elektrolysestroms bzw.
• der Elektrolyseleistung entspricht, kann die Steuenrng der Elektrolyseleistung durch die Einstellung des Widerstandes 36 und des Verstärkungsfaktor des flcglers 33 individiiel 1 gewählt werden.
• Die in der Fig. 1 als Beispiel dargestellte Anordnung kann auch so ausgeführt sein daß anstelle der auf dem äußeren Rohrstutzen aufgebrachten Heizdrahtwicklung unter Wegfall des äußeren Rohrstutzen eine Heizkordel auf die Grundfläche aufgebracht, z.B. geklebt wird. Die Zwischenräume 3 zwischen den Stutzen können mit einer schlecht wärmeleitenden Masse, z.B.
• Kleber oder Asbest, ausgefüllt werden.
• - Patentansprüche -

Claims (2)

1. Patentansprüche 1. Einrichtung zur indirekten Erfassung von Durchflußänderungen flüssiger oder gasförmiger Medien, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Einrichtung (1) einen temperaturabhängigen Widerstand (14) (Thermistor) aufweist, welcher über eine Wärmeübertragungsvorrichtung (2, 3, 1i, 6, 7 bzw. 20) niit er Außenfläche des von dem medium m durchströmten (5) Körpers verbindbar ist, daß der Thermistor (14) mittels einer Heizvorrichtung (9) auf eine einstellbare Temperatur oberhalb der jeweiligen Umgebungstemporatur sowie der maximalen Temperatur des Mediums vorheizbar ist und daß jede Änderung des elelçtrischen Ausgangssignal (UTh) des Thermistor (14) einer Durchflußänderung des Mediums entspricht.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Wärmeünertragungsvorrichtung (2,3,4, 6, 7 ) eine Metallplatte (2) mit zwei konzentrl seh angeordneten, auf der einen Oberflache der Metallplatte (2) mit ihren ersten Endabschnitten befestigten Rohrstutzen (6, 7) vorgesehen ist, daß in dem Raum (8) zwischen den Rohrstutzen (6, 7) die Wicklungen (10, ii) der Heizvorrichtung (9) um den Außenmantel des Rohrstutzens (7) mit dem kleineren Durchmesser gelegt sind und daß innerhalb des Rohrstutzens (7) mit dem kleineren Durchmesser der Thermistor (14) derart angeordnet ist, daß sein wärnieleitender Endabschnitt mit der Metall platte (2) verbunden ist.

   3. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallplatte (2) mit der anderen Oberfläche mit einem Metallband (4) zum Befestigen der Wärmeübertragungsvorrichtung (2, 3, 4, 6, 7) an dem von dem Medium durchströmten Körper (5) wärmeleitend verbunden ist.

   4. Einrichtung nach Anspruch,1 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dnß zwischen dem wärmeleitenden Endabsschnitt des Thermistors (14) und der Metallplatte (2) sowie zwischen dem Metallband (4) und der Aiißenfläche des von dem Medium durchströmten Körpers (5) eine dünne Schicht einer stark wärmeleitenden, pasteusen Masse vorgesehen ist.

   5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallband (4) an die Form des von dem Medium durchströmten Körpers (5) angepaßt ist und mit der Metallplatte (2) verlötet oder verklebt ist.

   6. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallplatte (2) und/oder die Rohrstutzen (6, 7) aus einem gut wärmeleitendem Material, beispielsweise Kupfer oder einer Kupferlegierung bestehen.

   7. Einrichtung nach e-inem oder mehreren der Ansprtiche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallplatte (2) und die Rohrstutzen (6, 7) ans Silber oder einer Silberlegierung bestehen.

   8. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallband (4) aus Kupfer oder einer Kupferlegierung besteht.

   9. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansnrijche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallband (4) ans Silber oder einer Silberlegierung besteht 1-0. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Metallplatte (o) eine Schutzhaube (18) aufgestzt ist, welche eine Durchführeung für 'die elekreischen Anschlußleitung der Wicklungen (1O, 11) der Heizvorrichtung (9) und des Thermistors (14) aufweist.

   ii. Einrichtung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß als Wärmeübertragungsvorrichtung ein Wärmerohr (20) ("heat pipe") vorgesehen ist, dessen innere Oberfläche vollständig von einer Arbeitsflüssigkeit aufnehmenden Kapillarstruktur (21) ausgekleidet ist, wobei die Arbeitsflüssigkeit im Bereich des einen Endabschnitts (22) (Verdampferzone) des Wärmerohrs (20) verdampft und im Bereich des anderen Endabschnitts (23) (Kondensatorzone) kondensiert und von dort huber die Kapillarstruktur (21) zu der Verdampferzone (22) zurückgelangt, daß die Verdampferzone (22) unmittelbar mit dem wärmeleitenden Endabschnitt des Thermistors (14) und die Kondensorzone (23) unmittelbar mit der Außenfläche des von dem Medium durchströmten Körpers (5) verbunden ist und daß die Arbeitsflüssigkeit so gewählt ist, daß ihr Verdampfungspunkt unterhalb der einstellbaren Vorheiztemperatur des Thermistor (14) und oberhalb der maximalen Temperatur des Nediums liegt, '13.. Einrichtung nach Anspruch i bis 10, dadurch gekennzeichnet, daP die Wicklungen (10, ii) der Heizvorrichtung (9) an eine Spannung angeschlossen sind, die vorzugsweise Je nach Rohrdimension (19) und Medium verschieden sein kann.

   13. Verwendung der Einrichtung nach einem oder mehreren der Anspriiche i bis 11 in einer Schaltungsanordnung zur Steuerung der elektrischen Eingangsleistung einer von einem fliissigen Medium durchströmten Elektrolyseeinrichtung, wobei eine Änderung der elektrischen Eingangsleistung der Elektrolyseeinrichtung einer Durchfl ußänderung des Mediums entspricht.

   14. Sehaltungsanordnung zur Durchführung des Verwendlmfisverfahrens nach Anspruch 13, d a d ii r c h g e -Ir e n n z e i c h n e t , daß eine Kombination folgender Merkmale vorgesehen ist: a) Eine Vergleichseinrichtung (32), der das Ausgangssignal (UTh) des Thermistors (14) und ein einstellbares Referenzsignal (URef) zugeführt wird; b) ein Regler (33) mit proportionalem Regelverhalten (p-Regler), dem das in der Vergleichseinrichtung (32) gebildete Differenzsignal U) zwischen dem Referenzsignal (URef) und dem Ausgangssignal (UTh) des Thermistors (14) zugefiihrt wird; e) einen mit dem Ausgangssignal (Y) des Reglers (33) beaufsehlagten Impulsgenerator (31), dessen Ausgangsimpulse einen von dem Ausgangssignal (Y) des . Reglers (33) abhängigen Impulsabstand aufweisen und d) ein mit einer Zwangslöscheinrichtung verschenes, steuerbares ITalbleiterventil (30) (Thyristor), dessen Steuerelektrode mit den Ausgangsimpulsen des Impulsgenerators (31) beaufschlagt ist und dessen Emitter- und K-ollektorelektrode in dem Elektrolysestromkreis der Elektrolyseeinrichtung derart angeordnet ist, daß ein Elektrolysestrom (i) nur bei gezündetem Thyristor fließt.

   15. Schaltungsanordnung-nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung des Reglers (33) so gewählt ist, daß die rückwärtige Flanke seines Antwortsignals auf ein Sprungsitrnal ein im wessenlichen rechteckförmiges Profil aufweist.

   16. Schaltungsanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude des Referenzsignals (URef) bzw. die Amplitude des Differenzsignal ( # U) entsprechend der gewünschten Zeitdauer (TNach bzw.

   TNaCh ) zwischen einer Durchflußänderung im verri.ngernden Sinne und dem Ansprechen des Regler-Ausgangssignals (Y) auf diese Änderung gewählt ist.

   17. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (14) außer als Regel- oder Steuerorgan auch zum Messen eines Mediumfluß es in Zeitabhängigkeit vorgesehen ist, wobei Heizleistung, Widerstand als Fühler und ggfs. Signalverstärkung entsprechend. angeordnet sind.