DE2510762C3

DE2510762C3 - Vorrichtung zur Messung des Durchflusses

Info

Publication number: DE2510762C3
Application number: DE2510762A
Authority: DE
Inventors: Ryoichiro Yokohama Matsumoto; Kazuhiko Fujisawa Takeuchi
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 1974-03-14
Filing date: 1975-03-12
Publication date: 1981-02-05
Also published as: JPS6330564B2; US3929016A; JPS50132958A; DE2510762A1; DE2510762B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1.

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 Kanäle 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 H", worin K eine Konstante beziffert, H 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 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.

Anstatt dieser bekannten Pegeldifferenzmessung kann man den Durchfluß auch direkt mittels eines in das Wehr eingebauten Durchflußmessers messen, wie dies beispielsweise aus der US-PS 14 25 876 bekannt ist. Der dort zur Anwendung gelangende Flügelradzähler eignet sich jedoch nur schlecht zur Durchflußmessung, da er auf Feststoffkomponenten in der Flüssigkeit anspricht, zur Verstopfung neigt und eine geringe Genauigkeit aufweist.

Andererseits sind beispielsweise aus der DE-OS 23 30 593 elektromagnetische Durchflußmengenmesser bekannt geworden, die in bekannter Weise mit diesen Nachteilen nicht behaftet sind. Für den Fall, daß der Druckabfall an ihnen vernachlässigbar ist und die Strömung durch sie annnähernd laminar verläuft, erzeugen diese ein der Durchflußmenge proportionales elektrisches Signal. Ein derartiger elektromagnetischer Durchflußmesser benötigt jedoch für eine genaue Messung eine vollständige Ausfüllung seines Durchflußquerschniltes.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung,

ίο eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß auch bei geringsten Durchflußmengen des strömenden Mediums eine genaue Messung erzielt wird. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der im Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung. Weitere

is vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Anhand eines in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fi g. la einen Längsschnitt durch eine flüssigkeitsführende Rinne mit der Meßvorrichtung,

Fig. Ib einen Querschnitt durch die Rinne mit der Meßvorrichtung,
Fi g. 2 eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß den

F i g. 1 a und 1 b und

Fig.3 ein Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei ctem die Meßvorrichtung zwischen den beiden Abschnitten eines geschlossenen Kanales angeordnet ist

Gemäß den F i g. 1 a bis 2 weist eine offene flüssigkeitführende Rinne 1 über einen gewissen Längsabschnitt eine Vertiefung 2 auf. Die Vertiefung 2 wird gebildet, indem der Boden der Rinne 1 über eine gewisse Länge derselben stufenförmig abgesetzt ist. In der Vertiefung 2 ist ein Stauv/ehr3 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 Sa seines Innendurchmessers maximal auf der Höhe des Bodens der Rinne 1 liegt. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß unabhängig von dem Flüssigkeitspegel innerhalb der Rinne 1 aufgrund der sich in der Vertiefung sammelnden Flüssigkeit der Durchtrittsquerschnitt des Durchflußmengenmessers 8 immer vollständig von der Flüssigkeit benetzt wird. Das Stauwehr 3 ist über eine Schraubspindel 5 mit einem

so 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 werden kann. Das dem elektromagnetischen Durchflußmengenmesser 8 entnommene elektrische Signal wird über einen Signalwandler 9 einer Empfangsvorrichtung 10 zugeführt.

Gemäß F i g. 3 ist zwischen den beiden Teilen eines geschlossenen Kanales 11 über eine bestimmte Länge eine offene Rinne 12 vorgesehen. Die offene Rinne 12 ist gegenüber dem Kanal U vertieft und nimmt die gleiche Meßvorrichtung auf, wie sie anhand der Fig. la bis Ic beschrieben wurde.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ergibt sich aus ihrem Aufbau: Während der Messung ist das Stauwehr 3 immer geschlossen. Nur in Notfällen kann das Stauwehr 3 über das Handrad 7 geöffnet werden. Solange Flüssigkeit in der offenen Rinne 1 bzw. dem geschlossenen Kanal 11 fließt, ist diese gezwungen,

ebenfalls den elektromagnetischen Durchflußmengenmesser 8 zu durchfließen. Hierbei ist selbst beim minimalen Durchfluß der gesamte Durchflußquerschnitt des rohrförmigen Durchflußmengenmessers 8 von der Flüssigkeit benetzt. Der Durchtrittsquerschnitt des Durchflußmengenmessers 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 elektrisches Signal in dem elektromagnetischen Durchflußmengenmesser 8 induziert

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Messung des Durchflusses einer Flüssigkeit in einem nur teilweise mit einer Flüssigkeit gerollten Kanal mit Hilfe eines mit einem Stauwehr zusammenwirkenden Durchflußmessers, dadurch gekennzeichnet, daß das Stauwehr (3) mit einem elektromagnetischen Durchflußmesser (8) in einer Vertiefung (2,12) des Kanals (1, 11) angeordnet ist und daß der elektromangetische Durchflußmesser (8) mit der oberen Kante seiner hohlzylindrischen Ausnehmung {8a) mit dem sich in der Vertiefung (2) bildenden minimalen Flüssigkeitsspiegel fluchtet oder tiefer liegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußmesser (8) bezüglich der Breite des Stauwehres (3) in der Mitte liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stauwehr (3) in einer Führung (4) dichtend gelührt ist und daß Antriebsmittel (5, 7) vorgesehen sind, um im Notfall das Stauwehr (3) zu öffnen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (1, 11) wenigstens im Bereich der Meßanordnung (3, 8) als offene Rinne (12) ausgebildet ist