DE2458719C3 - Ionisations-Durchflußmesser - Google Patents

Ionisations-Durchflußmesser

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DE2458719C3 DE2458719A DE2458719A DE2458719C3 DE 2458719 C3 DE2458719 C3 DE 2458719C3 DE 2458719 A DE2458719 A DE 2458719A DE 2458719 A DE2458719 A DE 2458719A DE 2458719 C3 DE2458719 C3 DE 2458719C3
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    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/56Measuring 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 electric or magnetic effects
    • G01F1/64Measuring 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 electric or magnetic effects by measuring electrical currents passing through the fluid flow; measuring electrical potential generated by the fluid flow, e.g. by electrochemical, contact or friction effects

Description

aus der sich bei Kenntnis der lonengeschwindigkeit V, die interessierende Strömungsgeschwindigkeit V1,, aus den an den Sammelelektroden gemessenen elektrischen Strömen /. und /> bestimmen läßt.
Ein lonis.ttions-Durchflußmesser der eingangs er wähnten Art ist in der DEOS 22 24 578 beschrieben. Bei diesem bekannten Durchflußmesser verläuft das Hochspannungsfeld zwischen Quellen- und Sammelelektroden im wesentlichen senkrecht /ur Strömunpsrichtung des zu erfassenden Gasstromes und dementsprechend ist die lonengeschwindigkeit V, aufgrund des elektrischen Feldes senkrecht zum Gasstrom gerichtet. Die durch die Koronaentladung an der Quellenelektrode erzeugten Ionen durchlaufen daher auf ihrem Wege zu den Sammelelektroden eine weilgehend quer zum Gasstrom gerichtete Bahn. Die lonengeschwindigkeit V, aufgrund des elektrischen Feldes ist nun außer von
dessen Feldstärke fauch von der elektrischen Ladung c und der Masse m der Ionen und von deren mittlerer freier Laufzeit τ zwischen zwei Zusammenstößen im Gasstrom abhängig, und alle diese Parameter können im Verlauf der Messungen Änderungen unterliegen, die in das Meßergebnis eingehen und dieses verfälschen können. Zur Ausschaltung dieser störenden Nebeneffekte können bei dem bekannten Durchflußmesser die an den Sammelelektroden durch die dort eintreffenden Ionen hervorgerurenen elektrischen Ströme in der anschließenden Auswerteschaltung elektrisch mit einem Faktor multipliziert werden, der sich umgekehrt proportional zu dem Zeitintervall zwischen dem Beginn der Ionenauslösung an der Quellenelektrode und dem Eintreffen der Ionen an den Sammelelektroden ändert. Auf diese Weise läßt sich ein Korrekturfaktor gewinnen, mit dessen Hilfe nötigenfalls der Einfluß von spezifischen Eigenschaften des strömenden Gases auf das Ergebnis der Strömungsmessung ausgeschaltet werden kann. Nicht berücksichtigt wird dabei jedoch die Auswirkung von Änderungen in Druck und Temperatur des strömenden Gases, so daß im Endergebn-s die erzielbare Meßgenauigkeit trotz größeren schaltungsmäßigen Aufwandes in der Auswerteschaltung leiativ gering bleibt.
In der US-PS 37 06 938 ist weiter ein Windstarkemes· ler beschrieben, bei dem zu beiden Seiten einer mit einem radioaktiven »Strahler als Ionenquelle versehenen Zentralelektrode zwei gitterförmige Sammelelek-Iroden angeordnet sind. Die Größe der lonensiröme !wischen Zentralelektrode und Sammelelektroden hängt bei diesem Windstärkemesser außer von der !wischen diesen Elektroden anliegenden elektrischen Spannung von der Stärke des Windes ab. dessen Richtung für die Messung in Übereinstimmung mit der Feldrichtung gebracht wird. Auch bei diesem Windstärkemesser gehen Änderungen in Druck und Temperatur der das strömende Gas bildenden Luft in das Meßergebnis ein. da das Ausmaß der Ionisierung der Luft durch den x-Strahler an der Zentralelektrode und damit die Größe der an den Sammelelektroden anfallenden lonenströme von der mittleren freien Weglänge der Strahlungsteilchen abhängt, die ihi erseits durch die Luftdichte und damit durch Druck und Temperatur der strömenden Luft bestimmt wird. Eine Berücksichtigung dieser äußeren Einf'üsse in form einer Korrektur des Meßergebnisses ist praktisch nicht möglich.
Aus den US-PS 2b 37 208 und 37 18 043 schließlich lind Meßgeräte zum Bestimmen der Strömungsgeschwindigkeit von Gasen bekannt, bei denen η einem /u messenden Gasstrom eine lonenwolke cr/eugt und deren Laufzeit von ihrem Erzeugungsort bis /u einer Meßstelle gemessen wird. Die interessierende Strömungsgeschwindigkeit des Gasstromes wird dann unmittelbar als Quotient aus dem Weg /wischen Erzeugungsort der lonenwolke und Meßstelle einerseits ■pd der gemessenen Laufzeit andererseits erhalten. Auch bei dieser Meßmethode läßt sich nur ^ine relativ begrenzte Genauigkeit erreichen, da der Transport der tonenwolke durch den Gasstrom außer von dessen Strömungsgeschwindigkeit noch von einer Reihe weiterer äußerer Faktoren wie Reibungsbeiwerten und der Art der die lonenwolke bildenden Teilchen abhängt und diese Faktoren mit einer reinen Laufzeitmessung nicht erfaßbar und berücksichtigbar sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ionisations-Durchflußmesser der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß er sich durch eine gesteigerte Meßempfindlichkeit auszeichnet und allen Änderungen in der Zusammensetzung und sonstigen Zustandsgrößen des strömenden Gases sowie Schwankungen in der ι elektrischen Stromversorgung automatisch Rechnung trägt.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Ausbildung für einen Ionisations-Durchflußmesser, wie sie im Patentanspruch 1 gekennzeichnet ist.
in Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Bei einem gemäß der Erfindung gestalteten Durchflußmesser verlaufen die Richtung des die durch Koronaentladung an der Quellenelektrode erzeugten
Γ) Ionen beschleunigenden elektrischen Feldes und die Strömungsrichtung des zu messenden Gasstromes parallel zueinander, und die Einflüsse des elektrischen Feldes und des Gasstromes auf die Ionenströine an den Sammelelektroden addieren bzw. subtrahieren sich rein
2t> algebraisch. Die über die Zeitmeßeinrichtung erfaßte Laufzeit der Ionen stellt bei der A. .titsweise des erfindungsgemäß ausgebildeten Durchflubmc ssers nicht das Meßergebnis selbst dar. sie bildet vielmehr nur einen notwendigen Multiplikationsfaktor für die Gewinnung
2ϊ der interessierenden Gasstromgeschwindigkeit, die ihrerseits r^r in Form der unterschiedlichen elektrischen Stromstärken an den beiden Sammelelektroden in Erscheinung tritt. Des weiteren zeichnet sich ein v*rfindungsgemäß gestalteter Durchflußmesser durch
j<> eine hohe Meßempfindlichkeit aus, und er wird insoweit auch durch das Vorhandensein von schweren Ionen im Gasstrom nicht negativ beeinflußt.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Es zeigt
j) Fig. 1 einen Schnitt durch einen Ionisations-Durchflußmesser gemäß der Erfindung.
F i g. 2 das die mittlere Quellenelektrode ·η F i g. 1 umgebende elektrische Feld in Draufischt,
Fig. 3 den elektrischen Aufbau eines lonisatiouv
■»o Durchfhißmessers gemäß der Erfindung.
F i g. 4 die Spannungs- und Stromimpulse für die Messung der lonenlaufzeit.
F ι g. 5 eine Quellenelektrode in Gitterform aus parallelen Drähten.
4j Fig.6 eine Quellenelektrode in Gillerform aus gekreuzten Drähten und
F ι g. 7a und 7b die Befestigung eines die Quellenelektrode bildenden Drahtes.
In F ι g. 1 ist im Schnitt ein lonisations-Durchflußmes-
v< ser mit einem isolierenden Rohr 2 dargestellt, in dem in Pfeilrichtung 4 ein Gasstrom umgewälzt wird, der durch Sammelelektroden Ei und E\ tritt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist als Quellenelektrode 1 eine Drahtelektrode verlesenen, die durch eine Buchse 6 tritt. Die
■>) Stromversorgung der Sammelelektroden Ej und fj erfolgt über Durchfall.tingen 8 bzw. 10. Die Ss-nmelelektroden Ei und E\ können den Querschnitt des Rohres 2 teilweise oder vollständig erfüllen und oval, eckig oder rund sein, ohne daß dadurch ihre
w> Betriebsweise wesentlich geändert würde. Die Sammelelektroden Ei und Ei sind von Schutzringen 7 und 9 umgeben.
In Fig. 2 sind in Aufsicht die Quellenelektrode E\ sowie die Äquipotentiallinien dargestellt, die die
Ί) Quellenelektrode E1 umgeben. Unmittelbar neben der Quellenelektrode £i sind die Äquipotentialflächen zylindrisch, was im Querschnitt einen Kreis 12 ergibt. Im Inneren des durch den Kreis 12 dargestellten Zylinders
erfolgt die Erzeugung von Elektronen/loncnPaaren durch Koronaentladung. In größerer Entfernung von dem die Quellenelektrode Ei bildenden Draht zeigen die Äquipotentiallinien im Querschnitt die Form von Ellipsen. Zusätzlich sind in F i g. 2 zwei Feldlinien 14 und 16 eingezeichnet, die senkrecht zu den Äquipoicntiallinien verlaufen.
In dem Schaltbild von F i g. 3 liegt die Quellenelektrode Ei gegenüber den Sammelelektroden Ei und Ei auf positivem Potential, so daß positiv geladenen Ionen von den Sammelelektroden E; und E1 angezogen werden. Dabei werden diese Ionen ohne Berücksichtigung der Geschwindigkeit des Gasstromes in der Pfeilrichtung 4 auf die lonengeschwindigkeit V, beschleunigt. Außerdem nimmt der Gasstrom die im Bereich der Quellenelektrode Ei erzeugten Ionen mit einer Geschwindigkeit Vf. in der Pfeilrichtung 4 mit. Dabei addieren bzw. subtrahieren sich die gleich gerichteten Gesch'.viRd:"kei!e.n. V, und V 2!"ebraisch D;: ;!cr Gasstrom in der Pfeilrichtung 4 von der Sammelelektrode F.; an der Quellenelektrode Ei vorbei zur Sammelelektrode Ei verläuft, bewegen sich die an der Quellenelektrode E\ erzeugten Ionen auf die Sammelelektrode E-t zu mit einer Geschwindigkeit V- V1. und auf die Sammelelektrode E) zu mit einer Geschwindigkeit V,+ Vf, so daü pro Zeiteinheit mehr Ionen an der Sammelelektrode Ej eintreffen als an der Sammelelektrode Ei. Die an den beiden Sammelelektroden E: und Ei auf diese Weise entstehenden lonenströme /ι und Λ werden in angeschlossenen Verstärkern A- bzw. A: verstärkt, und anhand ihrer Differenz läßt sich die Geschwindigkeit Vfdes Gasstromes bestimmen.
Der mit der .Sammelelektrode E? verbundene Verstarker A wird durch einen Operationsverstärker 21 gebildet, der mit einer Rückkopplungsschleife mit einem Widerstand 20 in der Größe mehrerer ΜΩ versehen ist. Der elektrische Widerstand zwischen der der Quellenelektrode E- und der Sammeielektrode E, beträgt etwa Ί000ΜΩ. was bei einem Snom von 10 uA bei einer Potentialdifferenz von 10 kV entspricht. Parasitäre HochfrequenzMgnale von über 2 kHz. die durch den Verstärker 21 nicht verstärkt werden, halt ein Kondensator 23 fern. Der an der zweiten Sammelelektrode E; angeschlossene Verstärker A; weist einen ähnlichen Aufbau auf wie der Verstärker .4:. Der Widerstand 22 hat dabei etwa den gleichen Wert wie der Widerstand 20. An den Ausgang der Verstarker A und .4; ist ein Vergleicher C angeschlor-sen. der an seinem Ausgang 24 ein der Differenz (It-I-) zwischen den von den Sammelelektroden Ej bzw. E; abgegebenen und in den Versiärkern A2 bzw. A: verstärkten Strömen /: bzw. / entsprechendes Signal abgibt. Dieses Signal wird dann in einem dem Vergleicher Cnachgeschalteten dritten Verstärker A^ verstärkt Die Verstärkung dieses dritten Verstärkers A^ wird über eine Leitung 26 durch das Ausgangssignal eines Addierers A gesteuert, dessen beide Eingänge an die Ausgänge der Verstärker A- und Aj angeschlossen sind. Das Ausgangssignal des Addierers A entspricht also der Summe (f2 + /1) aus den durch die Verstärker Ai bzw. A1 verstärkten Strömen und /· an den Sammelelektroden Ej bzw. Ej. Auf diese Weise entsteht im Verstärker A) der Quotient aus Differenz und Summe dieser Ströme h und /;. Zur Auslösung der zu diesen Strömen führenden Ionen an der Quellenelektrode E- werden dieser über eine Leitung 30 von einer Queiie 36 positive Rechteckimpuise 34 zugeführt An die Leitung 30 ist weiter eine Zeitmeßeinrichtung H angeschlossen, die das Zeitintervall T- zwischen dem Fintreffen der ionen an der Sammelelektrode /:> und der Anlage des zugehörigen Rechteckimpiilses 34 an die Quellenelektrode E. erfaßt und ein diesem Zeitintervall umgekehrt proportionales Signal über eine Leitung 27 an den dritten Verstärker At abgibt. Dieser verwertet dieses Signal als einen weiteren Multiplikationsfaktor für sein Ausgangssignal, und dieses über seinen Ausgang 28 abgegebene Ausgangssignal entspricht damit dem Produkt aus der lonengeschwindigkeit V1 einerseits und dem Quotienten aus Differenz und Summe der Ströme /: und /. andererseits und stellt damit entsprechend der eingangs angegebenen Formel die interessierende Strömungsgeschwindigkeit V1. des zu messenden Gasstromes dar.
in Fig. 4 sind ein Hochspannungssignal 40 über die Quellenelektrode Ei sowie das vom ersten Verstärker A\ abgegebene Stromantwortsignal 42 dargestellt. Selbstverständlich ist für diese Messung der erste
Ansprechzeit besitzt. Das Zeitintervall Γ ist die Flugzeit der Ionen zwischen der Quellenelektrode Ei und der Sammelelektrode /.... Die lonengeschwindigkeit V zwischen den beiden Elektroden ist gleich dem Zeitintervall Γ. dividiert durch den AhMand L zwischen der Quellenelektrode Ei und der Sammeielektrode E1.
Bei einem Ausführungsbeispiel sind als Elektroden Gitter aus Kupfer mit 34 mm Durchmesser vorgesehen und ir 'ier Mitte eines Rohrs mit 80 mm Durchmesser aus Polyvinylchlorid angeordnet. Die Gitter bestehen aus 0.1 -mm-Messingdraht und sind um 0,2 mm beabstandet, weshalb die Maschenweiie 0.3 mm beträgt. Die beiden Gitter sind jeweils 2i mm beiderseits eines 0.1 -mm-Platindrahts angeordnet.
Bei Anlegen einer Hochspannung von 10 kV an den Plalindraht wird ein Gesamtstrom von 10 μΑ erhalten. Der Vorwärtsstrom oder der elektrische Strom in Sirömungsrichtung beträgt 4.95 μΑ. und der Rückwärtsstrom oder der elektrische Strom gegen die .Strömungsrichtung beträgt 5.05 μΑ. Die beiden Verstärker /\i. A:. die die beiden Ströme verstärken, werden so eingestellt, daß die Ausgangsspannung an jedem der Gitter 5 Y beträgt.
Es wird nun eine Potentialdifferenz Null festgestellt.
Die Anordnung wird nun in einem kontinuierlichen Kreislauf angeordnet, der einen Luftdurchfluß bei 18"C und 1013 mbar ermöglicht. Mit Hilfe eines Ventilators oder Gebläses wird die Luft in dem Kreislauf mit verschiedenen durch ein Hilfsgerät gemessenen Durchflußmengen umgewälzt.
Es werden folgende Anzeigen erhalten:
2.42 V
3.06 V
3.67 V 4.(MV
5.6 V
22.6 g/s
28 g/s
34 g/s 37 g/s
51 b/s
In F i g. 5 ist eine Quellenelektrode Ei in Form eines aus in einem Rahmen 46 befestigten parallelen Drähten 44 gebildeten Gitters dargestellt.
In F i g. 6 besteht die Quellenelektrode Ei aus einem Gitter 48 aus einem Netzwerk aus gekreuzten Drähten.
In der F i g. 7a ist eine Befestigungsweise des Drahtes wiedergegeben mit einem Dorn 62, einer Aussparung 64 und einer Gewindeschraube 66. Eine weitere Gewindeschraube όβ näh einen Zapfen 70 gegen eine Feder 72. Der die Quellenelektrode Ei bildende Draht 74 ist am Zapfen 70 angeschweißt Das andere Ende des Drahts
74 ist ;in einem weiteren Zapfen 7b angeschweißt "der angeklebt, der in einer Aussparung 78 des Gcwindekopfs bzw. der -schraube 66 ruht. Um den Draht 78 in dem Dorn 62 unttr Spannung zu setzen, sind die Feder 72. der Zapfen 70 und der Draht 74 angeordnet, der am rinde des weiteren Zapfens 76 nach außen tritt. Der Draht 74 wird am weiteren Zapfen 76 befestigt. D'c Schrav-e 68 wird nun herausgeschraubt, und unter Wirkung der Feder 64 spannt sich der Draht 74.
In Fi g. 7b ist der [Dorn 62 in seiner Lage im Rohr 2 dargestellt. Die Dichtung 80 ermöglicht cli·.· Abdichtung des Durchflußmesser-Inneren Fs ist. um beträchtliche Schwankungen bei den Messungen /u vermeiden, oft unerläßlich, den die Quellenelektrode I hildenilen Draht 74 durch diese Finrichtung einer konstanten (mechanischen) Spannung zu unterwerfen.
Fine besonders wichtige Anwendung fiir den erfindungsgemäß· η Durchflußmesser ist die Messung der in einen Mnlrir iMnijpfnhrir-n OriSfTVJMge. !)ü1L:' Messung erlaubt die Festlegung der eingeführten (iasmengc gemäß dem Druck (/.D. Höhe der Henut/ui.g eines Kraftfahrzeugs), der Temperatur des Ciases am Fintntt und der Menge der zugeführien I.lift. Diese Messung und die sich daraus ergebende Regelung kann eine Kraftstoffcinsparung von 10 bis I1V1ZiI bewirken.
Bei dieser Anwendung wird der Massen- oder Mengendurchfluß um Luft mit Hilfe eines Durchfluß messcrs in Form des elektrischen Stroms ,1, gemessen, der vom Vergleichet' und den Verstärkern verarbeitet oder umgeformt und über die Zeit integriert wird
Der Durchflußmesscr ist mich /um Steuern udei Kegeln von Zugbremsen verwendbar. I :m Stolle oder liniehe der I ahrzeiigknppliingen zu vermeiden, kann i'ämlich tier l.tifieintrilt in die Hremsleitiingen abhängig um der (icsihw indigkeit gesteuert werden. Mit Hilfe der Vorrichtung wird die .Stellung des l.ufteintriiisventils so gesteuert, daß ein konstanter Durchfluß erhalten w ird
er CrfindliMg^gCiViinic
ülüll. ill- !'Ul ι ίίπυίί-
messer kann zum Frfassen von (jaslecks bei Kohrleiiungen oder Ciasbehältern \erw endet werden.
I lier zu -I Mhitt /euhiHinuen

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Ionisation-Durchflußmesser für Gase mit einer in einem Gasstrom angeordneten Quellenelektrode als Ionenquelle und zwei Sammelelektroden, zwischen denen eine zur Auslösung einer Koronaentladung ausreichende impulsförmige Hochspannung anlegbar ist, sowie mit einer Auswerteschaltung, die im Anschluß an die erste und die zweite Sammelelektrode einen ersten bzw. einen zweiten Verstärker und an deren Ausgänge angeschlossene Summen- und Differenzverstärker sowie eine mit den Ausgangssignalen des Summen- und des Differenzverstärkers gespeiste Einrichtung zum Bilden des Quotienten aus der Differenz und der Summe der elektrischen Ströme an den beiden Sammelelektroden aufweist, der außerdem ein der Laufzeit der Ionen zwischen Quellenelektrode und Sammelelektroden umgekehrt proportionales Signal als Multiplikationsfaktor zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Quellenelektrode (Ei) als auch die Sammelelektroden (E2, Ej) in Ebenen senkrecht zur Strömungsrichtung (4) im Gasstrom angeordnet sind und von den Sammelelektroden (E2 und E1) die eine (E2) stromauf und die andere ,'£)) in gleichem Abstand stromab von der Quellenelektrode (Ei) liegt und
daß eine Zeitmeßeinrichtung (H) zum Erfassen der Laufzeit der Ionen einerseits an die Quelle (36) für die Hochspannungsimpulse (34) und andererseits mindestens an einen der rrit den r"immelelektroden (E2, Ei) verbundenen Verstärker (A1, A2) angeschlossen ist und ausgangsseitig die Vers ,-kung eines auf die Summen- und Differenzverstärker (A, C) folgenden Verstärkers(Ai)steuert.
2. Durchflußmesser nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Quellenelektrode (E1) ein quer zur Richtung (4) des Gasstromes gespannter dünner Draht (74) ist (F i g. 7a. 7b).
3. Durchflußmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Quellenelektrode (E,) ein Gitter (44; 48) aus zueinander parallelen und/oder einander kreuzenden Drähten ist (F i g. 5.6).
4. Durchflußmesser nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Quellenelektrode (£1) eine flache Kreisscheibe von kleinem Durchmesser ist.
5 Durchflußmesser nach einem der Ansprüche I bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelelek-Iroden (E2. Ei) Gitter sind, deren Maschenweite klein ist gegen den Abstand der Sammelelektroden (E2. Et) von der Quellenelektrode (Ei).
6. Durchflußmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelelek· troden (E2. E1) jeweils an ihrem Fußteil von auf Massepotential liegenden Schut/ringen (7, 9) umgeben sind (F ig. 1).
7 Durchflußmesser nach einem der Ansprüche I bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß dem Ausgang des auf die Summen und Differenzverstärker (A. C) folgenden Verstärkers (At) ein Integrator zum Bestimmen der während einer einstellbaren Zeitdauer insgesamt durch den Durchflußmesser hindurchgeströmten Gasmenge nachgeschaltet ist.
Die Erfindung betrifft einen lonisations-Durchflußmesser für Gase mit einer in einem Gasstrom angeordneten Quellenelektrode als Ionenquelle und zwei Sammelelektroden, zwischen denen eine zur ϊ Auslösung einer Koronaentladung ausreichende impulsförmige Hochspannung anlegbar ist, sowie mit einer Auswerteschaltung, die im Anschluß an die erste und die zweite Sammelelektrode einen ersten bzw. einen zweiten Verstärker und an deren Ausgänge angesc.Mos-
Hi sene Summen- und Differenzverstärker sowie eine mit den Ausgangssignalen des Summen- und des Differenzverstärkers gespeiste Einrichtung zum Bilden des Quotienten aus der Differenz und der Summe der elektrischen Ströme an der beiden Sammelelektroden
π aufweist, der außerdem ein der Laufzeit der Ionen zwischen Quellenelektrode und Sammelelektroden umgekehrt proportionales Signal als Multiplikationsfaktor zugeführt wird.
Bei einem solchen Durchflußmesser wird die interes-
jo sierende Strömungsgeschwindigkeit des Gasstromes anhand von elektrischen Strömen bestimmt, die sich durch an der Quellenelektrode mittels Koronaentladung erzeugte und an den Sammelelektroden aufgefangene Ionen des strömenden Gases ergeben. Dabei unterlie-
2i gen diese Ionen auf ihrem Wege von der Quellenelektrode zu den Sammelelektroden zum einen der Einwirkung des zwischen den Elektroden herrschenden elektrischen Feldes und zum anderen dem Einfluß des Gasstromes, und sie besitzen daher eine erste Teilgeschwindigkeit in Richtung des elektrischen Feldes und eine zweite Teilgirachwindigkeit in der Strömungsrichtung des Gasstromes, von denen für das Meßergebnis letztlich nur die zweite Teilgeschwindigkeit interessiert, die der Strömungsgeschwindigkeit des Gasstro-
Γ) mes gleich ist. Ausgehend von den an den beiden Sammelelektroden erfaßten elektrischen Strömen entspricht deren Summe der Gesamtzahl der an den beiden Sammelelektroden eintreffenden Ionen, während eine etwaige Differenz zwischen diesen elektrischen Strö-
4n men und damit eine etwaige Differenz in uer Anzahl der an den beiden Sammelelektroden erfaßten lonsn auf den Einfluß der Gasströmung zurückgeht. Dabei besteht zwischen der auf das elektrische Feld zurückgehenden lonengeschwindigkeit V, der Strömungsgeschwindig-
4-> keit Vp des Gasstromes und den an den beiden Sammelelektroden e; laßten elektrischen Strömen /, und /?die Beziehung
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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1543041A (en) * 1975-02-12 1979-03-28 Lucas Electrical Ltd Corona discharge fluid flow transducers and fuel injection systems incorporating such transducers
US4074572A (en) * 1975-07-28 1978-02-21 United Technologies Corporation Method and apparatus for sensing the flux of a flowing fluid
US4167114A (en) * 1975-11-24 1979-09-11 S.C.I. Le Brin Device for measuring the mass flow or flow rate of a gas
US4056003A (en) * 1975-11-24 1977-11-01 S.C.I. Le Brin Device for measuring the mass flow or flow rate of a gas
DE2743960A1 (de) * 1976-10-05 1978-04-06 Inst Nat Radio Elements Vorrichtung zur messung des durchsatzes oder der geschwindigkeit eines gasfoermigen stromes
JPS5387262A (en) * 1977-01-10 1978-08-01 Nissan Motor Measuring apparatus for flow rate
US4127029A (en) * 1977-04-25 1978-11-28 La General De Fluides Geflu Ionic measuring device
JPS5829853B2 (ja) * 1977-05-02 1983-06-25 日産自動車株式会社 質量流量計測装置
US4152935A (en) * 1978-01-12 1979-05-08 Nissan Motor Company, Limited Mass flow measuring apparatus
US4248086A (en) * 1978-02-24 1981-02-03 S.C.I. Le Brin Device for measuring the mass flow or flow rate of an insulating liquid
DE3007800A1 (de) * 1979-03-02 1981-01-15 Balaguer Enrique Suay Backofen
FR2461954A1 (fr) * 1979-07-18 1981-02-06 Barat Jean Dispositif pour la mesure simultanee des composantes du vecteur vitesse d'un ecoulement gazeux ionisable
FR2491618B1 (fr) * 1980-10-07 1985-06-07 Renault Capteur ionique de debit a temps de transit de type differentiel
US4441371A (en) * 1981-04-04 1984-04-10 Lucas Industries Limited Gas flow meters
GB2117518B (en) * 1982-04-01 1986-07-09 Magyar Tudomanyos Akademia Method and device for detecting electrical charge of particles in a gas stream
FR2560379B1 (fr) * 1984-02-24 1988-10-14 Renault Capteur a turbulences reduites pour la mesure du debit d'air par temps de transit
DE4105118C1 (en) * 1991-02-19 1992-04-30 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung Ev, 8000 Muenchen, De Miniature electrostatic pump or flow velocity sensor - has active zone protected while remainder of semiconductor device is embedded in resin mass
DE4117912C2 (de) * 1991-05-31 1994-09-15 Fraunhofer Ges Forschung Vorrichtung zum Bestimmen der Strömungsgeschwindigkeit eines Gases oder einer Flüssigkeit
DE4130210C2 (de) * 1991-09-11 1994-04-07 Fraunhofer Ges Forschung Vorrichtung und Verfahren zum Bestimmen der Strömungsgeschwindigkeit eines Gases oder einer Flüssigkeit
US5546800A (en) * 1995-11-08 1996-08-20 Daniel; Bernard Early warning tornado detector
US6675660B1 (en) * 2002-07-31 2004-01-13 Sandia National Laboratories Composition pulse time-of-flight mass flow sensor
US7483255B2 (en) * 2003-06-11 2009-01-27 Ion Systems Ionizing electrode structure and apparatus
US7339778B1 (en) * 2003-06-11 2008-03-04 Ion Systems Corona discharge static neutralizing apparatus
DE102004020498B4 (de) * 2004-04-26 2008-01-03 Railion Deutschland Ag Vorrichtung zur Messung einer Strömungsgeschwindigkeit in Bremsleitungen von Schienenfahrzeugen ohne Beeinträchtigung der sicherheitsrelevanten Eigenschaften

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2637208A (en) * 1949-11-17 1953-05-05 Nat Res Corp Velocity measuring by use of high energy electrons
US2861452A (en) * 1956-04-23 1958-11-25 Gen Electric Nuclear anemometer
FR2100986A1 (fr) * 1970-08-03 1972-03-31 Electro Inf Jauge a ionisation de mesure de la vitesse et du debit massique de l'ecoulement d'un gaz
US3648517A (en) * 1970-11-25 1972-03-14 Thermo Systems Inc Control apparatus for mass flow meter
US3718043A (en) * 1970-12-15 1973-02-27 Nucleonics Dev Co Ionization gas flow meter with pulse rate servo
US3706938A (en) * 1971-03-10 1972-12-19 Us Army Directional ion anemometer
FR2138240B1 (de) * 1971-05-19 1974-10-11 Hadjidjanian Huguette
US3739785A (en) * 1972-05-08 1973-06-19 Philip Morris Inc Cigarette with coated wrapper ventilation flaps

Also Published As

Publication number Publication date
DE2458719B2 (de) 1980-09-25
IT1027610B (it) 1978-12-20
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DK623574A (de) 1975-08-11
DE2458719A1 (de) 1975-06-19
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BE822890A (fr) 1975-04-01
LU71439A1 (de) 1975-06-11
FR2254013B1 (de) 1978-02-24
US3996795A (en) 1976-12-14
CA1028393A (en) 1978-03-21

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