DE2405786C3

DE2405786C3 - Measuring devices for gas flow measurement in gas suction lines

Info

Publication number: DE2405786C3
Application number: DE19742405786
Authority: DE
Inventors: Walter 4200 Oberhausen Stegmanns
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1974-02-07
Filing date: 1974-02-07
Publication date: 1982-11-18
Also published as: DE2405786A1; DE2405786B2

Description

Die Erfindung betrifft Meßeinrichtungen zur Gasstrommessung in Gasabsaugeleitungen, wobei mittels Differenzdruckgeber ein dem Hauptstrom proportionaler Teiigasstrom vorn Hauptgasstroni abgezweigt wird.The invention relates to measuring devices for gas flow measurement in gas suction lines, with means Differential pressure transmitter a partial gas flow proportional to the main flow branched off from the main gas troni will.

In Gasabsaugeleitungen ist es notwendig, den Gasstrom zu ermitteln. Bei diesen Messungen treten oft Schwierigkeiten auf, da sich während des Prozeßablaufes die Gasströme mit ihren veränderlichen Zustandsgrößen Druck, Temperatur, Gaszusammensetzung, Viskosität und Wärmeleitfähigkeit ändern. Hinzu kommt, daß die Gasströme oft noch stark verunreinigt sind.It is necessary to determine the gas flow in gas suction lines. These measurements often occur Difficulties arise because the gas flows with their variable state variables during the process sequence Change pressure, temperature, gas composition, viscosity and thermal conductivity. In addition comes that the gas streams are often still heavily contaminated.

Zur Überwachung von Gasabsaugeanlagen dienen bekanntlich Handmeßgeräte bzw. Schreibmeßgeräte, die in Verbindung mit einfachen Zylindersonden als Differenzdruckgeber angewendet werden, die nach dem Prinzip der Stauklappengeräte bzw. der Reichardtschen Druckwaage arbeiten. Die Anzeigewerte derartiger Geräte müssen aber jeweils für verschiedene Rohr- und Sondendurchmesser sowie jeweils auch bei unterschiedlichen Gasdichten von neuem überprüft und gegebenenfalls umgerechnet werden.As is known, hand-held measuring devices or writing measuring devices are used to monitor gas extraction systems, which are used in connection with simple cylinder probes as differential pressure transducers, which according to the Principle of the damper devices or the Reichardt pressure compensator work. The display values of such However, devices have to be used for different pipe and probe diameters as well as for different ones Gas densities are checked again and, if necessary, converted.

Es ist auch bereits bekannt (DE-OS 15 73 060). Meßflügel unmittelbar in die Rohrleitung von Gasabsaugeanlagen einzubauen, um die Gasstrommenge unabhängig von deren Dichte unmittelbar zu bestimmen. Wegen der starken Verunreinigungen der abgesaugten Gase durch Wasser und Schmutz werden diese Meßflügel jedoch sehr schnell unbrauchbar, so daß man von diesem Verfahren wieder abgekommen ist.It is also already known (DE-OS 15 73 060). Measuring blades directly into the pipeline of gas extraction systems to be installed in order to determine the gas flow rate directly, regardless of its density. Because of the strong contamination of the extracted gases by water and dirt However, these measuring blades quickly become unusable, so that this method has been abandoned again.

Es ist aus Gaswärme. Band 14, Nr. 1, November 1965. S.409 bis 414 weiterhin bereits bekannt, z.B. zur Überwachung größerer Druckluftanlagen, Meßeinrichtungen zu verwenden, die eine mittelbare Anzeige des Gasstromes gestatten. Dabei werden eine Blendenmeßstrecke, eine Gasuhr oder ein Schwebekörpermesser verwendet, um den mit Hilfe eines Differenzdruckgebers erzeugten Nebenschlußstrom zu erfassen. Die Größe des Nebenschlußstroms ist ein Vergleichsmaß für die Größe des Hauptstromes. Im Auslegebereich einer derartigen Meßstrecke kann eine von der Gasdichte unabhängige Anzeige erreicht werden. Nachteilig ist bei diesen Einrichtungen die hohe Störanfälligkeit der Kleinstblende, der Gasuhr oder der Schwebekörpermesser gegen Verschmutzung. Da ein Differenzdruck-Meßgerät mit Blende, eine Gasuhr oder ein Schw^bekörpermesser als Anzeigegerät verwendet wird, ist weiter eine Messung kleiner Gasströme bzw. geringer Gasgeschwindigkeiten (V < 10 m/s) im Betrieb praktisch nicht durchzuführen. Außerdem geht derIt's made of gas heat. Volume 14, No. 1, November 1965. pp. 409 to 414 also already known, e.g. for Monitoring of larger compressed air systems, to use measuring devices that provide an indirect display of the Allow gas flow. An aperture measuring section, a gas meter or a variable area meter is used to measure the with the help of a differential pressure transmitter to detect generated shunt current. The size of the shunt current is a benchmark for the size of the main stream. One of the Gas density independent display can be achieved. The disadvantage of these facilities is the high The small orifice plate, the gas meter or the float knife are susceptible to soiling. There a Differential pressure measuring device with aperture, a gas meter or a float meter used as a display device is also a measurement of small gas flows or low gas velocities (V <10 m / s) practically impossible to carry out during operation. Besides, that goes

Anzeigebereich, wenn nicht besondere Umschaltvorrichtungen eingebaut werden — für jeden neuen Bereich muß die Meßanordnung neu kalibriert werden —,nicht über das Verhältnis 1 :10 hinaus.Display area, if not special switching devices installed - the measuring arrangement must be recalibrated for each new area -, not beyond the ratio of 1:10.

Es ist auch schon eine Meßeinrichtung der eingangs genannten Art bekannt (DE-GM 18 70 986), bei der als Wirkdruckgeber ein Venturirohreinsatz verwendet wird, der in einem Rohrstück untergebracht und mit einem Gasmen^enzähler verbunden ist, wobei vor dem Wirkdruckgeber im Rohrstück Druckabnahmeöffnungen im Staupunkt ausgespart sind und im Rohrstück und/oder im Venturironreinsatz an dessen Engstelle statische Druckabnahmeöffnungen vorgesehen sind.There is already a measuring device of the type mentioned (DE-GM 18 70 986), in which as Differential pressure transducer a Venturi tube insert is used, which is housed in a piece of pipe and with a gas meter is connected, with before the Differential pressure transducers are recessed in the pipe section, pressure take-off openings in the stagnation point and in the pipe section and / or static pressure take-off openings are provided at the narrow point in the venturi unit.

Es ist weiter eine zweite Meßeinrichtung der eingangs genannten Art bekannt (US 33 14 290), bei der als Wirkdruckgeber ein Stauflügel in einem Rohrstück untergebracht ist, der im Staupunkt eine Druckabnahmebohrung aufweist sowie über statische Druckabnahmeöffnungen verfügt, wobei zwischen den Druckabnahmebohrungen ein Flügelradstrommesser angeordnet ist.There is also a second measuring device of the type mentioned (US 33 14 290), in which as Differential pressure transducer a damper is housed in a pipe section, which has a pressure take-off hole in the stagnation point and has static pressure take-off openings, with between the pressure take-off bores an impeller flow meter is arranged.

Es ist schließlich eine dritte ivleßeinrichiung der eingangs genannten Art bekannt (US 34 43 4J4, DE-PS 4 42 375 und GB 13 25 764) mit einem als Staurohr ausgebildeten und mit einem Gasmengenzähler verbundenen Wirkdruckgeber.Finally, it is a third measurement facility initially mentioned type known (US 34 43 4J4, DE-PS 4 42 375 and GB 13 25 764) with a pitot tube trained differential pressure transducer connected to a gas meter.

Nachteilig ist es bei den vorgenannten drei Meßeinrichtungen, daß eine Abhängigkeit der Geschwindigkeitsanzeige von der Gasdichte gegeben ist, die Differenzdruckgeber Durchflußbeiwerte bzw. Sondenbeiwerte aufweisen, die innerhalb eines größeren Meßbereichs nicht konstant sind, und weiter die Widerstandsbeiwerte der Teilstromsysteme zwischen Druckabnahmebohrung im Staupunkt und statischer Druckabnahmebohrung innerhalb größerer Meßbereiche ebenfalls nicht gleichbleibend sind.It is disadvantageous with the aforementioned three measuring devices, that there is a dependence of the speed display on the gas density, which Differential pressure transducers have flow coefficients or probe coefficients that are within a larger Measuring range are not constant, and furthermore the resistance coefficients of the partial flow systems between Pressure take-off hole in the stagnation point and static pressure take-off hole within larger measuring ranges are also not constant.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Meßeinrichtungen zu vermeiden und Meßeinrichtungen der eingangs genannten Gattung zu entwickeln, die durch Verunreinigungen des Gasstromes nicht beeinträchtigt werden, die im wesentlichen von Änderungen der Gasdichte unabhängig sind und bei denen der Durchflußbeiwei t bzw. der Sondenbeiwert der Differenzdruckgeber sowie der Widerstandsbeiwert des Teilstromsystems zwischen Druckabnahme im Staupunkt und s'atischer Druckabnahme innerhalb des Meßbereiches konstant sind.The invention is based on the object of avoiding the disadvantages of the known measuring devices and to develop measuring devices of the type mentioned, which are affected by impurities in the Gas flow are not impaired, which is essentially independent of changes in the gas density are and where the flow rate or the probe coefficient of the differential pressure transducer and the Resistance coefficient of the partial flow system between pressure decrease in the stagnation point and s'atic pressure decrease are constant within the measuring range.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer ersten Meßeinrichtung zur Gasstiommessung in Gasabsaugeleitungen, wobei mittels Differenzdruckgeber ein dem Hauptgasstrom proportionaler Teilgasstrom vom Hauptgasstrom abgezweigt wird, mit einem in einem Rohrstück als Venturirohreinsatz ausgebildeten, mit einem Durchflußmesser verbundenen Wirkdruckgeber, vor dem Wirkdruckgeber im Rohrstück am Staupunkt ausgesparten Druckabnahmeöffnungen sowie im Rohrstück und/oder im Venturirohreinsatz an dessen Engstelle vorgesehenen statischen Druckabnahmeöffnungen, durch die im Kennzeichen de? Anspruchs I niedergelegten Merkmale gelöst.According to the invention, this object is achieved in a first measuring device for gas flow measurement in gas suction lines, with a partial gas flow proportional to the main gas flow by means of a differential pressure transducer Main gas flow is branched off, with one formed in a pipe section as a venturi insert A differential pressure transducer connected to a flow meter, in front of the differential pressure transducer in the pipe section at the stagnation point recessed pressure reduction openings as well as in the pipe section and / or in the Venturi tube insert on it Static pressure take-off openings provided through the constriction through which the de? Claim I. set out features resolved.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß weiter durch eine zweite Meßeinrichtung zur Gasstrommessung in Gasabsäugeleitungen, wobei mittels Differenzdruckgeber ein dem Hauptgasstrom proportionaler Teilgasstrom vom Hauptgasstrom abgezweigt wird, mit einem in einem Rohrstück untergebrachten Wirkdruckgeber, der als Stauflügel ausgebildet ist und der im Staüpunkt angeordnete Druckabnahme- sowie statische Druckabnahmeöffnungen aufweist, zwischen denen ein Flügelradanemometer angeordnet ist, durch die im Kennzeichen des Anspruchs 2 niedergelegten Met kmaie gelöstAccording to the invention, the object is further provided by a second measuring device for measuring gas flow in gas extraction lines, a partial gas flow proportional to the main gas flow by means of a differential pressure transducer is branched off from the main gas flow, with a differential pressure transducer housed in a pipe section, the is designed as a baffle and the pressure decrease and static pressure decrease openings arranged in the stowage point has, between which a vane anemometer is arranged, by the in the license plate of claim 2 laid down met kmaie resolved

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß schließlich durch eine dritte Meßeinrichtung zur Gasstrommessung in Gasabsaugeleitungen, wobei mittels Differenzdruckgeber ein dem Hauptgasstrom proportionaler Teilgasstrom vom Hauptgasstrom abgezweigt wird, mit einem als Staurohr ausgebildeten und mit einem Durchflußmesser verbundenen Wirkdruckgeber, durch die im Kennzeichen des Anspruchs 3 niedergelegten Merkmale gelöst.According to the invention, the object is finally achieved by a third measuring device for gas flow measurement in Gas suction lines, with a partial gas flow proportional to the main gas flow by means of a differential pressure transducer is branched off from the main gas flow, with one designed as a pitot tube and with a flow meter associated differential pressure transducer, through the features laid down in the characterizing part of claim 3 solved.

Bei den vorgeschlagenen Meßeinrichtungen ergeben sich, außer im vernachlässigbaren Anlaufbereich des Geschwindigkeitsmeßgerätes, von der Gasdichte praktisch unabhängige Durchflußmeßwerte, weil bei allen mit einem direkt anzeigenden Flügelradanemometer gearbeitet wird und ein Flügelradanemometer nur die Geschwindigkeit anzeigt Flügelradströmungsmesser sind zwar cn sich bereits bekannt Diese werden auch bereits zur Messung von Teilströme. (DE-PS 2 90 071, US 35 57 618) verwendet, ohne daC c^bei aber ein konstanter Widerstandsbeiwert des Teilstromsystems gewährleistet ist so daß bei jeder Änderung des Gaszustandes eine neue Eichung der Meßeinricntung erforderen istThe proposed measuring devices, are revealed in negligible starting range of Geschwindigkeitsmeßgerätes, virtually independent of the gas density Durchflußmeßwerte because operating at all with a direct-reading vane and a vane only displays the speed Flügelradströmungsmesser are indeed located cn already known these are already the Measurement of partial flows. (DE-PS 2 90 071, US 35 57 618) used without daC c ^ but a constant drag coefficient of the partial flow system is guaranteed so that a new calibration of the measuring device is required with every change in the gas state

Bei den Meßeinrichtungen ist der Widerstandsbeiwert des Teilstromsystems zwischen der Druckbohrung im Staupunkt und der statischen Druckabnahmebohrung innerhalb des Meßbereichs konstant Weiterhin ist der Differenzdruckgeber so aufgebaut, daß der Durchflußbeiwert bzw. der Sondenbeiwert innerhalb des Meßbereichs konstant ist. Dies wird entweder durch eine Vergleichmäßigung des Strömungsprofils in der Zuströmung zum Wirkdruckgeber (Venturirohr) oder durch eine spezieile Ausbildung der Meßsonden selbst erreicht.In the case of the measuring devices, the drag coefficient of the partial flow system is between the pressure bore is constant in the stagnation point and the static pressure take-off hole within the measuring range the differential pressure transducer is constructed in such a way that the flow coefficient or the probe coefficient is within the Measuring range is constant. This is done either by smoothing out the flow profile in the Inflow to the differential pressure transducer (Venturi tube) or through a special design of the measuring probes themselves achieved.

Der durch den Nebenschluß fließende Teilgasstrom wird bei der ersten Meßeinrichtung unmittelbar von dem Flügelradanemometer gemessen. Dabei ist der die Rohrleitung durchströmende Gasstrom:The partial gas flow flowing through the shunt is directly from the first measuring device measured with the vane anemometer. The gas flow flowing through the pipeline is:

V = α. ε ■ (■ γ'? s sv,V = α. ε ■ (■ γ '? s sv,

Hierbei bedeutet α — der Durchflußbciwert, f — die Expansionszahl, f — der Meßquerschnitt des Wirk-Here α - the flow rate, f - the expansion number, f - the measuring cross-section of the effective

druckgebers.^/v — der Widerstandsbeiwert des gesamten Nebenschluß-Strömungsweges und w* — die vom Flügelradanemometer angezeigte Strömungsgeschwindigkeit. Wenn, wie entsprechend der obigen allgemeinen Gleichung gültig, Wirkdruckgeber und Neben-Schluß so ausgelegt werden, daß Durchflußbeiwert bzw. Widerstandsbeiwert in dem gewünschten Meßbereich konstant sind, ist zwang3läufig der vom Fiügelradanemotri've· angezeigte Wert unabhängig von der Gasdichte proportional dem in der Rohrleitung fließenden Gasstrom. Eine Durchflußmessung ist daori noch in Bereichen so kleiner Gasgeschwindigkeiten möglich, wie sie in der Betriebspraxis mit anderen Differenzdruckmeßgeräten nicht mehr zu erfassen sind. Durch die Nebenschlußanorcinung ist der Meßwertgeber weitgehend gegen Verunreinigungen des zu messenden Gasstroms geschützt.pressure transducer. ^ / v - the drag coefficient of the entire bypass flow path and w * - the flow velocity indicated by the vane anemometer. If, as is valid according to the above general equation, the differential pressure transducer and shunt are designed so that the flow coefficient or resistance coefficient are constant in the desired measuring range, the value displayed by the impeller anemotri've inevitably is proportional to that in the pipeline, regardless of the gas density flowing gas stream. A flow measurement is still possible in areas of gas velocities that are as low as can no longer be recorded in practice with other differential pressure measuring devices. By the shunt anorcination, the transducer is largely protected against contamination of the gas flow to be measured.

Die zweite Meßeinrichtung, die besonders für rechteckige Kanäle geeignet ist, ist in einfacher Weise rechnerisch zu überprüfen. Ihr Anzeigeverhalten kann vorausbestimmt werden, wenri der Durchflußbeiwert « und der Querschnitt / des Ventürikanals, der innere Wsderstandsbeiwert des Nebenschlusses %n und das Anzeigeverhalten des Anemometers bekannt sind.The second measuring device, which is particularly suitable for rectangular ducts, can be checked mathematically in a simple manner. Their display behavior can be predetermined if the flow coefficient and the cross-section / of the venturi duct, the internal resistance coefficient of the shunt % n and the display behavior of the anemometer are known.

Die Anzeige der dritten Meßeinrichtung ist wegen der Verengung des Rohrstücks an der Meßstelle nicht vom Profil der Geschwindigkeitsvefteilung im Röhr abhängig. Durch die BeziehungThe display of the third measuring device is not due to the narrowing of the pipe section at the measuring point depends on the profile of the speed distribution in the tube. Through the relationship

(<x_s = Sondenbeiwert; Γ = Meßquerschnitt des Rohrstücks; ^n = Widerstandsbeiwert des Neben-Schlusses in der Sonde; hm = vom Flügelradanemometer angezeigte Strömungsgeschwindigkeit) ist gewährleistet, daß der im Nebenschluß unmittelbar gemessene Teilgasstrom dem Hauptgasstrom unabhängig von der Gasdichte proportional ist. rs (<x _s = probe coefficient; Γ = measuring cross-section of the pipe section; ^ n = resistance coefficient of the secondary circuit in the probe; hm = flow rate indicated by the vane anemometer) it is ensured that the partial gas flow measured directly in the bypass circuit is proportional to the main gas flow regardless of the gas density . rs

In den Unteransprüchen 4 und 5 sind vorteilhafte Weiterbildungen der Meßeinrichtungen enthalten.In the subclaims 4 and 5, advantageous developments of the measuring devices are contained.

Die Meßeinrichtungen nutzen die von einem Wirkdruckgeber vorgegebene Druckdifferenz dazu aus, im Nebenschluß einen Teilgasstrom zu erzeugen, der dem zu messenden Hauptgasstrom proportional ist und der mit Hilfe eines direkt anzeigenden Flügelradanemometers gemessen werden kann, indem Differenzdruckgeber mit für den jeweils angewendeten Meßbereich konstanten Durchflußbeiwert α bzw. Sondenbeiwert α, verwendet werden und der Nebenschlußweg strömungstechnisch so ausgebildet ist, daß für den in Frage kommenden Meßbereich ein konstanter Widerstandsbeiwertp/v erzielt wird und mit dem Flügelradanemometer ein Meßgerät zur Bestimmung des Nebenschlußstro- jo mes verwendet wird, dessen Anzeige in einem großen Bereich (1 : 25 bis 40 gegenüber 1 :10 bei Verwendung von Differenzdruckmeßgeräten) unabhängig von den Zustandsgrößen und Eigenschaften der zu messenden Gase ist. Mit den Meßeinrichtungen, die zudem transportabel sind, werden Messungen in Gasabsaugeleitungen beträchtlich erleichtert und die Zuverlässigkeit der Meßwerte erheblich verbessertThe measuring devices use the pressure difference given by a differential pressure transducer to im Shunt to generate a partial gas flow which is proportional to the main gas flow to be measured and which Can be measured with the help of a direct-reading vane anemometer by differential pressure transducers with constant flow coefficient α or probe coefficient α for the respective measuring range used, are used and the bypass path is fluidically designed so that for the in question coming measuring range a constant drag coefficient p / v is achieved and with the vane anemometer a measuring device for determining the shunt current mes is used, its display over a wide range (1:25 to 40 versus 1:10 when using differential pressure measuring devices) regardless of the state variables and properties of the Gases is. With the measuring devices, which are also portable, measurements are made in gas suction lines made considerably easier and the reliability of the measured values improved considerably

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Beispiel anhand der Zeichnung näher erläute· L Es zeigenThe invention is explained in more detail below in an example with reference to the drawing

F i g. 1 und 2 eine Meßeinrichtung mit einem in eine Rohrleitung fest eingebauten Venturirohr als Differenzdruckgeber in einem Längs- und Querschnitt,F i g. 1 and 2 a measuring device with a Venturi tube permanently installed in a pipeline as a differential pressure transmitter in a longitudinal and cross-section,

F i g. 3 und 4 den Gegenstand der F i g. 1 und 2 mit einem auswechselbaren Kurzventurirohr-Einsatz in einer Rohrleitung,F i g. 3 and 4 the subject matter of FIG. 1 and 2 with an exchangeable short venturi tube insert in a pipeline,

F i g. 5 eine Meßeinrichtung mit einer Zylinderrohrsonde als Differenzdruckgeber in einem Längsschnitt,F i g. 5 a measuring device with a cylinder tube probe as a differential pressure transducer in a longitudinal section,

F i g. 6 die Zylinderrohrsonde gemäß F i g. 5 in einer vergrößerten Darstellung im Längsschnitt,F i g. 6 the cylinder tube probe according to FIG. 5 in an enlarged view in longitudinal section,

F i g. 7 und 8 Querschnitte des Gegenstandes der Fig. 6,F i g. 7 and 8 cross sections of the object of Fig. 6,

F i g. 9 und 10 eine Meßeinrichtung für Rechteckkanäle mit einem Stauflügel als Wirkdruckgeber in zwei verschiedenen Längsschnitten.F i g. 9 and 10 a measuring device for rectangular channels with a dam as a differential pressure transducer in two different longitudinal sections.

In den F i g. 1 und 2 ist eine Gasabsaugeleitung 1 mit Flanschen 10 dargestellt, die mit einer Meßeinrichtung ausgerüstet ist. In die Gasabsaugeleitung 1 ist ein Rohrstück 2 mit einem Venturirohreinsatz 3 eingesetzt, das über die Flanschen 10 mit der Gasabsaugeleitung 1 fest verbunden ist Um den Venturirohreinsatz 3 herum ist ein Meßgehäuse 4 angeordnet, das aus einem Mantelblech 42 und Stirnwänden 44 besteht und das durch eine Trennwand 45 in eine Kammer 40 (Oberdruckseite) and in eine Kammer 41 (Unterdruck- es seite) aufgeteilt ist Das Rohrstück 2 weist Druckabnahmeöfmungen 22 auf, die in die Kammer 40 einmünden. In der Engstelle 32 des Venturirohreinsatzes 3 sind weitere Druckabnahmeöffnungen 31 vorgesehen, die in die Kammer 41 einmünden. Die Trennwand 45 weist eine Öffnung 50 auf, an die ein Flügelradanemometer 5 angeschlossen ist, dem ein Impulsgeber 6 zugeordnet ist, mit dessen Hilfe die Umdrehungen der Anemometerflügel gemessen werden. Die Meßwerte gelangen über ein Kabel 60 zu einem in der Figur nicht abgebildeten Anzeige^ oder Schreibgerät.In the F i g. 1 and 2, a gas suction line 1 with flanges 10 is shown, which is equipped with a measuring device is equipped. A pipe section 2 with a Venturi tube insert 3 is inserted into the gas suction line 1, which is firmly connected to the gas suction line 1 via the flanges 10 a measuring housing 4 is arranged, which consists of a jacket plate 42 and end walls 44 and the through a partition 45 into a chamber 40 (high pressure side) and into a chamber 41 (low pressure es The pipe section 2 has pressure reduction openings 22 which open into the chamber 40. In the constriction 32 of the Venturi tube insert 3, further pressure reduction openings 31 are provided, which are shown in FIG the chamber 41 open. The partition wall 45 has an opening 50 to which a vane anemometer 5 is connected to which a pulse generator 6 is assigned, with the help of which the revolutions of the anemometer blades be measured. The measured values reach a cable 60 which is not shown in the figure Display ^ or writing instrument.

Die durch die Gasäbsäugeleitung i strömenden Gase werden in dem Venturirohreinsatz 3 beschleunigt. Dadurch entsteht ein Druckunterschied zwischen den Druckabnahmeöffnungen 22 vor dem Venturirohr 3 und den Druckabnahmeöffnungen 31 an der Engstelle 32 und damit auch zwischen den Kammern 40 (Überdruck) und 41 (Unterdruck). Dadurch fließt ein Gasstrom durch die Öffnung 50 der Trennwand 45 hindurch, der die Flügel des Flügelradanemometers 5, das sich an die Öffnung 50 anschließt, in Umdrehung versetzt. Die Drehzahl der Anemometerflügel ist dem durchfließenden Teilgasstrom und dieser wiederum entsprechend der BeziehungThe gases flowing through the gas suction line i are accelerated in the venturi insert 3. This creates a pressure difference between the Pressure decrease openings 22 in front of the Venturi tube 3 and the pressure decrease openings 31 at the constriction 32 and thus also between the chambers 40 (overpressure) and 41 (underpressure). This causes a gas stream to flow through it the opening 50 of the partition 45 through which the blades of the vane anemometer 5, which is attached to the Opening 50 adjoins, rotated. The speed of rotation of the anemometer blades is the same as that flowing through Partial gas flow and this in turn according to the relationship

V= a ■ t ■ Ζ"· V = a ■ t ■ Ζ "·

dera Hauptstrom proportional.dera main current proportional.

In «!en Fig.3 und 4 ist eine andere Ausbildung der Meßeinrichtung dargestellt, die im wesentlichen der in den Fig. 1 und 2 dargestellten entspricht Hierbei ist lediglich der Venturirohreinsatz 3 in dem Rohrstück 2 untergebracht und darin über einen Anschlagring 21 und ein Distanzstück 11 festgelegt. Das Rohrstück 2 ist über Flanschen 20 und 44 an die Flanschen 10 der Gasabsaugeleitung 1 angeschlossen. Außerdem ist das Meßgehäuse 4 mit einem U-förmigen Mantelblech 42 ausgestattet das durch einen Deckel 43 verschlossen wird. Die U-förmige Ausbildung ist deshalb gewählt, um ein Leitblech 46 einbauen zu können, das eine bessere Abfuhr des durch die Druckabnahmeöffnungen 22 hindurchtretenden Teilgasstromes zur Öffnung 50 hin gewährleistet. Außerdem ist vor die Öffnung 50 ein Einströmsieb 47 gesetzt das als Filter sowie als Blende dient Da das Rohrstück 2 in diesem Falle den Venturirohreinsatz 3 umhüllt sind darin noch Öffnungen 30 vorgesehen, um den Gasaustausch von der Kammer 41 zur Engstelle 32 zu ermöglichen. Im übrigen ist die Wirkungsweise die gleiche wie beim Gegenstand der F i g. 1 und 2.In FIGS. 3 and 4 there is a different design of the Measuring device shown, which corresponds essentially to that shown in FIGS. 1 and 2 Here is only the Venturi tube insert 3 housed in the pipe section 2 and therein via a stop ring 21 and a spacer 11 is set. The pipe section 2 is over Flanges 20 and 44 are connected to the flanges 10 of the gas suction line 1. Besides, this is Measuring housing 4 equipped with a U-shaped jacket plate 42 which is closed by a cover 43 will. The U-shaped design is chosen so that a baffle 46 can be installed, which is a better one Discharge of the partial gas flow passing through the pressure reduction openings 22 towards the opening 50 guaranteed. In addition, an inflow screen 47 is placed in front of the opening 50 as a filter and as a diaphragm Since the pipe section 2 encases the Venturi tube insert 3 in this case, there are still openings therein 30 is provided in order to enable the gas exchange from the chamber 41 to the constriction 32. Furthermore the mode of operation is the same as in the subject of FIG. 1 and 2.

Eine weitere Ausbildung der Meßeinrichtung zeigt F i g. 5. Als Differenzdruckgeber dient h'ir eine Zylinderrohrsonde 7, die durch eine Öffnung 25 in ein Rohrstück 2 eingelassen ist das in der Gasabsaugeleitung 1 untergebracht ist und gegenüber dem Durchmesser D der Gasabsaugeleitung 1 einen etwas kleineren Durchmesser D' aufweist Die Zylinderrohrsonde 7 ist mit einer Stopfbuchse 26 am Rohrstück 2 gasdicht befestigt In der Zylinderrohrsonde 7 ist ein Einströmrohr 72, verschließbar durch einen Stopfen 73 (F i g. 6), untergebracht, das eine Öffnung 70 aufweist die in eine gleich große Öffnung der Zylinderrohrsonde 7 überleitet Die Öffnung 70 ist in Höhe der Achse des Rohrstücks 2 senkrecht· zur Strömungsrichtung angeordnet Nähere Einzelheiten der Zylinderrohrsonde 7 sind aus dem Längsschnitt (F i g. 6) und den Querschnitten (F i g. 7 und S) ersichtlich. Auf der der Öffnung 70 abgewandten Seite der Zylinderrohrsonde 7 sind zwei Öffnungen 71 in gleicher Höhe angeordnet, jedoch unter einem Winkel « gegenüber der Anströmachse 77Another embodiment of the measuring device is shown in FIG. 5. A cylinder tube probe 7 is used as a differential pressure transducer, which is inserted through an opening 25 into a pipe section 2, which is accommodated in the gas suction line 1 and has a slightly smaller diameter D ' compared to the diameter D of the gas suction line 1. The cylinder tube probe 7 is with a stuffing box 26 attached to the pipe section 2 gas-tight is arranged at the level of the axis of the pipe section 2 perpendicular to the direction of flow. Further details of the cylindrical pipe probe 7 can be seen from the longitudinal section (FIG. 6) and the cross-sections (FIGS. 7 and 5). On the side of the cylinder tube probe 7 facing away from the opening 70, two openings 71 are arranged at the same height, but at an angle with respect to the inflow axis 77

versetzt (Fig.8). Der außerhalb des Rohrstücks 2 angeordnete obere Teil der Zylinderrohrsonde 7 trägt einen Sondenkopf 8 mit einem Innenraum 83. Am Ende des Einströmrohres 72 ist ein Flügelradanemometer 5 in diesem untergebracht, an das ein Impulsgeber 6 angeschlossen isl, dessen Impulse über ein Kabel 60 zu einen Anzeigegerät 9 übertragen werden (F i g. 5).offset (Fig. 8). The upper part of the cylinder tube probe 7, which is arranged outside of the pipe section 2, carries a probe head 8 with an interior space 83. At the end of the inflow tube 72 is a vane anemometer 5 in housed this, to which a pulse generator 6 is connected, the pulses of which via a cable 60 to a display device 9 are transmitted (FIG. 5).

Irn Beispiel der Fig. 6 und 7 ist das Einströmrohr 72 im Bereich des Sondenkopfes 8 von einem Tragstück 82 gehalten, das Bohrungen 80 aufweist;, die den Innenraum 83 mit dem Ringraum 76 der Zylinderrohrsonde 7 verbinden. Um die Zylinderrohrsonde 7 unterschiedlichen Durchmessern des Rohrstücks 2 anpassen zu können, weist dieses an seinem unteren Ende ein Anschlußteil 74 auf, an das ein Verlängerungsrohr 75 H anschließbar ist. Zum achsparallelen Einrichten der Zylinderrohrsonde 7 ist am Sondenkopf 8 ein Griff 81 befestigt.In the example of FIGS. 6 and 7 , the inflow pipe 72 is held in the region of the probe head 8 by a support piece 82 which has bores 80 which connect the interior space 83 to the annular space 76 of the cylindrical pipe probe 7. In order to be able to adapt the cylinder tube probe 7 to different diameters of the tube section 2, the tube section 2 has a connection part 74 at its lower end, to which an extension tube 75 H can be connected. A handle 81 is attached to the probe head 8 in order to set up the cylinder tube probe 7 to be axially parallel.

Das durch die Gasabsaugeleitung 1 strömende Gas wird in dem düsenl'örmig verjüngten Rohrstück 2 im Hinblick auf die Strömungsgeschwindigkeit innerhalb des Querschnitts vergleichmäßigt. Ein Teilgasstrom des Hauptgasstromes gelangt durch die Öffnung 70 in das Einströmrohr 72 und beaufschlagt das Flügelradanemometers, dessen Drehzahl durch den Impulsgeber 6 an das Anzeige- oder Schreibgerät 9 weitergeleitet wird. Die Anemometerzahl ist proportional dem Teilgasstrom und dieser wiederum proportional dem Hauptgasstrom in der Gasabsaugeleitung 1. Der aus dem Flügelradanemometer 5 austretende Teilgasstrom gelangt über den Ringraum 76 und die Öffnungen 71 in das Einströmrohr 2 zurück. Der Teilgasstrom wird dadurch hervorgerufen, daß sich im Bereich der öffnung 70 ein Staudruck und im Bereich der Öffnung 71 ein Unterdruck einstellen. Dem Meßprinzip liegen folgende Gesetzmäßigkeiten zugrunde: Der zu messende Gasstrom ist:
V = >,· j D'² -R₅-U.,,The gas flowing through the gas suction line 1 is evened out in the nozzle-shaped tapered pipe section 2 with regard to the flow velocity within the cross section. A partial gas flow of the main gas flow passes through the opening 70 into the inflow pipe 72 and acts on the vane anemometer, the speed of which is passed on to the display or writing device 9 by the pulse generator 6. The number of anemometers is proportional to the partial gas flow and this in turn is proportional to the main gas flow in the gas suction line 1. The partial gas flow is caused by the fact that a dynamic pressure is set in the area of the opening 70 and a negative pressure is set in the area of the opening 71. The measuring principle is based on the following principles: The gas flow to be measured is:
V =>, · j D ' ² -R ₅ -U. ,,

worin cx_sden Sondenbeiwert undr^den Widerstandsbeiwert der gesamten Nebenschlußströmung der Zylinder^ sonde und iv,\ die von dein Anemometer angezeigte Strömungsgeschwindigkeit bezeichnet.where cx _s denotes the probe coefficient and r ^ the drag coefficient of the entire bypass flow of the cylinder ^ probe and iv, \ denotes the flow velocity indicated by the anemometer.

Eine andere Weiterbildung der Meßeinrichtung läßt sich auch für die Messung von Gasströmen in Rechteckkanälen 35 (Fig.9 und 10) anwenden. Dazu wird eine Meßeinrichtung vorgeschlagen, die beispielsweise aus einem zweiseitig verengten Venturikanal 36 bestehen kann, in dessen Engstelle 37 ein Stauflügel 90 untergebracht ist, der vom Boden 38 bis zur Decke 39 reicht und parallel zu den Seiten 88 angeordnet ist. Im Staupunkt des Stauflügels 90 sind Bohrungen 91 vorgesehen, die in einen Raum 98 (Überdruck) einmünden, der durch eine Zwischenwand 93 von einem Raum 99 (Unterdruck) getrennt ist, der über seitlich an dem Stauflügel 90 angeordnete Bohrungen 92 mit der Engstelle 37 des Venturikanals 36 verbunden ist. In der Zwischenwand 93 ist eine Öffnung 50 ausgespart, hinter der ein Flügelradanemometers mit einem Impulsgeber 6 angeordnet ist. Um die Gasströmung zum Flügelradanemometer 5 hin zu vergleichmäßigen, kann im Raum 98 ein Bremssieb 94 angeordnet sein. Bei dieser Meßanordnung sind die Gesetzmäßigkeiten zwischen Hauptgasstrom und Teilgasstrom rechnerisch zu überprüfen. Die Beziehungen zwischen der Durchflußzahl α, dem Querschnitt /"des Venturikanals 36, dem inneren Widerstand des Nebenschlusses?^und die Anzeigecharakteristik des Flügelradanemometers 5 sind:Another development of the measuring device can also be used for measuring gas flows in Use rectangular channels 35 (Fig. 9 and 10). For this purpose, a measuring device is proposed which, for example can consist of a venturi channel 36 narrowed on two sides, in whose constriction 37 a baffle 90 is housed, which extends from the floor 38 to the ceiling 39 and is arranged parallel to the sides 88. in the The stagnation point of the wing 90 are bores 91 which lead into a space 98 (overpressure) open out, which is separated by a partition 93 from a space 99 (negative pressure), which is connected to the side the bores 92 arranged on the baffle plate 90 is connected to the constriction 37 of the venturi channel 36. In the An opening 50 is recessed in intermediate wall 93, behind which an impeller anemometer with a pulse generator 6 is arranged. In order to even out the gas flow to the vane anemometer 5, in the room 98 a brake sieve 94 can be arranged. In this measuring arrangement, the laws are between Check main gas flow and partial gas flow arithmetically. The relationships between the flow rate α, the cross section / "of the venturi channel 36, the internal resistance of the shunt? ^ and the display characteristics of the vane anemometer 5 are:

V= ct. ■ Λ V = ct. ■ Λ

ιν_Λ.ιν _Λ .

Hierzu 5 Blatt ZeichnungenIn addition 5 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Measuring device for gas flow measurement in gas suction lines, using differential pressure transducers a partial gas flow proportional to the main gas flow is branched off from the main gas flow, with one formed in a pipe section as a Venturi tube insert, connected to a flow meter Differential pressure transducer, pressure reduction openings recessed in the pipe section at the stagnation point in front of the differential pressure transducer as well as in the pipe section and / or in the venturi insert at its narrow point more static. Pressure reduction openings, characterized in that the Venturi, 5 pipe socket (3) is completely surrounded by a measuring housing (4) which has a chamber (40) in which open into the upstream pressure reduction openings (22), as well as a partition (45) with a Opening | 50) to which a flow meter serving vane anemometer (5) is connected to a pulse generator (6), which is in a second chamber (41) is accommodated, into which the downstream pressure reduction openings (30, 31) open (Fig. 1 to 4).

2. Measuring device zit gas flow measurement in Gasabsaugeleitungen, wherein a proportional the main gas stream partial gas stream is branched off from the main gas flow by means of differential pressure transducer, with a in a pipe piece accommodated a m differential pressure sensor, which is designed as a ram-wing and which has elsewhere in the StaupiHa -ordnete pressure loss as well as static DnHtabnahmeöffnungen between which Fliigelrs lanemometer is arranged, characterized in that the pipe section is designed as a rectangular duct (35) with an attached Venturi duct (36), in which the dam (90) is attached in the constriction (37), the interior of which by an intermediate wall (93) in one first space (98) with several pressure reduction openings in the stagnation point and into a second space (99) with static pressure reduction openings (92) on the flanks of the baffle (90) so that the partition (93) has an opening (50) into which the vane anemometer (5) housed in the second room (99) is connected, and that in the first space (98) a brake strainer (94) is provided as a flow straightener (F i g. 9 and 10).

3. Measuring device for Gasstrommessunp m gas suction lines, whereby a partial gas flow ^{proportional to the main gas flow is branched off from the main gas flow by means of a differential ick 1} SO transmitter, with a differential pressure transmitter designed as a pitot tube and connected to a flow meter, characterized in that a pipe section (2), the narrower than the gas suction line (1), has an opening (25) through which the pitot tube designed as a cylinder tube probe (7) is inserted and sealed by a stuffing box (26). the pressure decrease opening (70) at the stagnation point of the cylinder tube probe (7) opens into an inflow pipe (72) in which a flow meter * of the vane anemometer (5) is housed, to which the interior of the probe head (8) connects on the downstream side, which via a Annular space (76) of the cylinder tube probe (7) is connected to the static pressure take-off openings (71), which are arranged at the level of the longitudinal axis of the pipe section (2) and at an angle to the flow direction on the downstream side of the cylinder tube probe (7), as well as on the probe head (8) a handle (81) is attached for aligning the probe. (Figs. 5 to 8).

4. Measuring device according to claim 1, characterized in that in the chamber (40) a inclined baffle (46) and / or an inflow screen (47) in front of the vane anemometer (5) are arranged.

5. Measuring device according to claims 1, 2 or 3, characterized in that before and / or behind the vane anemometer (5) diaphragms, adjustable Nozzles or the like are arranged.