DE2510762A1

DE2510762A1 - Durchflussmesser

Info

Publication number: DE2510762A1
Application number: DE19752510762
Authority: DE
Inventors: Ryoichiro Matsumoto; Kazuhiko Takeuchi
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 1974-03-14
Filing date: 1975-03-12
Publication date: 1975-09-18
Also published as: DE2510762C3; JPS6330564B2; JPS50132958A; US3929016A; DE2510762B2

Description

O, Π. Miirz IV"/:

YAMATArS-IiONEYWKLL COMPANY LTD. Tokio, Japan

Durchflußmesser

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung des Durchflusses einer Flüssigkeit in einem nur teilweise mit Flüssigkeit gefüllten Kanal mittels eines elektromagnetischen Durchflußmessers.

In dem Buch von Douglas M. Considine "Process Instruments and Controls Handbook", Mc Graw Hill Verlag 1957, ist auf den Seiten 4-82 bis 4-85 eine Methode und Vorrichtung zur Messung der durch offene Kanä3.e hindurchfließenden Flüssigkeitsmenge beschrieben. Bei der bekannten Anordnung ist in einer Flüssigkeit führenden Rinne ein Stauwehr quer zur Strömungsrichtung angeordnet. In dem Stauwehr ist von oben ein Einschnitt bestimmter geometrischer Form angebracht. Mit dieser bekannten Anordnung errechnet sich die Durchflußmenge Q nach folgender Beziehung: Q = Kx Hⁿ, worin K eine Konstante beziffert, II die Höhe des Flüssigkeitspegels vor dem Stauwehr darstellt und η eine Indexzahl bildet, deren Größe von der geometrischen Form des Einschnittes in dem Stauwehr abhängt. Um mit dieser verhältnismäßig einfachen Konstruktion genaue reproduzierbare Meßergebnisse zu erhalten, ist einmal eine ausreichende Pegeldifferenz zwischen dem Flüssigkeitsstand vor

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dem Stauwehr und hinter dem Stauwehr erforderlich und zum anderen muß gewährleistet sein, daß die Flüssigkeit keine festen Partikel mit sich führt, die ansonsten vor dem Stauwehr ausgeschieden werden könnten und das Meßergebnis verfälschen würden.

Andererseits sind elektroir.agnetische Durchflußmengenmesser bekannt, die für den Fall, daß der Druckabfall an ihnen vernachlässigbar ist und die Strömung durch sie annähernd laminar verläuft, ein der Durchflußmenge proportionales elektrisches Signal erzeugen. Die Durchflußmenge Q errechnet sich in ecm pro Sekunde gemäß folgender Beziehung: Q = (^/4) χ (^E/_B) χ D χ ΙΟ⁸, wobei E eine elektromotorische Kraft mit der Dimension Volt, B die magnetische Flußdichte mit der Dimension Gauß und D den Innendurchmesser des rohrförmigen Durchflußmessers in cm darstellt. Durchilußmengenmesser dieser bekannten Art ergeben eine fehlerhafte Anzeige, wenn die zu messende Flüssigkeit gasförmige Komponenten mit sich führt. Ein solcher bekannter Durchflußmengenmesser ist insbesondere dann nicht verwendbar, wenn beispielsweise die Durchflußmenge in einer offenen Rinne bestimmt werden soll, wobei dann in Abhängigkeit vom Flüssigkeitspegel der rohrförmige Durchflußmengenmesser nur über einen Teil seines Querschnittes von der Flüssigkeit durchflossen wird.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Messung des Durchflusses einer Flüssigkeit in einem nur teilweise mit Flüssigkeit gefüllten Kanal mittels eines elektromagnetischen Durchflußmessers anzugeben, bei dem das Meßeryebnis unabhängig von dem Flüssigkeitspegel in dem Kanal jeweils ein getreues Abbild der durchfließenden Flüssiokeitsrnenge ist. Di:.; Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der im Anspruch 1 gokoxmso !.chiietan Erfindung. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entriehmbar.

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Anhand eines in den Figuren tier beiliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung im folgenden näher· beschrieben. Es zeigen:

Figur la einen Längsschnitt durch eine flüssigkeitführende Rinne mit der Schießvorrichtung,

Figur Ib einen Querschnitt durch die Rinne mit der Meßvorrichtung, Figur Ic eine Draufsicht auf die- Anordnung gemäß den Figuren la und Ib und

Figxxr 2 ein Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die Meßvorrichtung zwischen den beiden Abschnitten eines geschlossenen Kanales angeordnet ist.

Gemäß den Figuren la bis Ic v/eist eine offene flüssigkeitführende Rinne 1 über einen gewissen Längsabschnitt eine Vertiefung 2 auf. Die Vertiefung 2 wild gebildet, indem der Boden der Rinne 1 über eine gewisse Länge derselben stufenförmig abgesetzt ist. In der Vertiefung 2 ist ein Stauwehr 3 mittels Führungsstegen 4 verschiebbar geführt. In der Mitte des Stauwehres 3 ist ein rohrförmiger.elektromagnetischer Durchflußmengenmesser 8 der bekannten eingangs erwähnten. Art angeordnet. Der rohrförmige elektromagnetische Durchflussmengenmesser 8 ist der Höhe nach innerhalb des Stauwehres 3 so angeordnet/ da die obere Kante 8a seines Innendurchmessers maximal auf der Höhe des Bodens der Rinne 1 liegt. Auf diese Weise int gewährleistet, daß unabhängig von dem Flüssigkeitspegel innerhalb *der Rinne 1 aufgrund der sich in der Vertiefung sammelnden Flüssigkeit der Durchtrittsquerschnitt des Durchflußmengenmessers 8 innrer vollständig von der Flüssigkeit benetzt wird. Das Stauwehr 3 ist über eine Schraubspindel 5 mit einem Handrad 7 verbunden und die Schraubspindel 5 ist in einem Trägerrahmen 6 gelagert, so daß durch Drehen des Handrades 7 das Stauwehr 3 auf und ab bewegt v/erden kann. Das dem elektromagnetischen Durchflußmengenmesser 8 entnommene elektrische Signal wird über einen Signalwandler 9 einer Lir.pf angsvorrichtung IO zugeführt.

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Gcn.äß Figur 2 ist zwischen den beiden Teilen eines geschlossenen Kiinales 11 über eine bestimmte Länge eine offene Rinne 12 vorgesehen. Die offene Rinne 12 ist gegenüber dem Kanal 11 vertieft und nimmt die gleiche Ileßvorrichtung auf, wie sie anhand der Figuren la bis Ic beschrieben vmrde.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ergiaht, sich aus ihrem Aufbau: Während der Messung ist dcis Stauwehr 3 immer geschlossen. Kur in Notfällen kann das Stauwehr 3 über das Handrad 7 geöffnet vrerdsn. Solange Flüssigkeit in der offenen Rinne 1 bzw. dem geschlossenen Kanal 11 fließt, ist diese gezwungen, ebenfalls den elektromagnetischen Durchflußmengenmesser 8 zu durchfließen. Hierbei int selbst, bei minimalem Durchfluß der geseuate Durchflußquersehnitt des rohrförmigen Durchflußmengenmessers 8 von der Flüssigkeit benetzt. Der Durchtrittsquerschnitt des Durchίlußmengenmessers 8 ist selbst dann von der Flüssigkeit benetzt, wenn keine Flüssigkeit mehr fließt. Ein Signal wird jedoch in diesem Fall nicht erzeugt, da nur. die fließende Flüssigkeit ein elektri sches Signal in dom elektromagnetischen Durchflußmengenmesser 8 induziert.

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Claims

Tatentansprüche

l.\ Vorrichtung zur Messung der. Durchflusses einer Flüssigkeit - in einoiii nur teilweise mit Flüssigkeit gefüllten Kanal mittels eines elek tr omagrie tischen Durchflußmessers, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußmesser (8) in einem in dem Kanal (1, 12) angeordneten Stauwehr (3) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Stauwehr (3) mit dem Durchflußmesser (8) in einer Vertiefung (2, 12) des Kanals (1, 11) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Durchflußmesser (8) mit der oberen Kante seiner hohlzylindrischen Ausnehmung (8a) mit dem sich in der Vertieftmg (2) bildenden minimalen Flüssigkeitsspiegel fluchtet oder tiefer liegt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Durchflußmesser (8) bezüglich der Breite des Stauwehres (3) in der Mitte liegt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Stauwehr (3) in einer Führung (4) dichtend geführt ist und daß Antriebsmittel (5, 7) vorgesehen sind, um im Notfall das Stauwehr (3) zu öffnen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch -gekennzeichnet , daß der Kanal (1, 11) wenigstens im Bereich der Meßanordnung (3, 8) als offene Rinne (12) ausgebildet ist.

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