DE2557817C3

DE2557817C3 - Strömungsmesser

Info

Publication number: DE2557817C3
Application number: DE19752557817
Authority: DE
Inventors: Manfred Dr.-Ing. 8520 Erlangen Franetzki
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-12-22
Filing date: 1975-12-22
Publication date: 1979-01-04
Also published as: DE2557817B2; GB1555016A; FR2336667A2; FR2336667B1; DE2557817A1

Description

Das Hauptpatent bezieht sich auf einen Strömungsmesser, mit einem Strömungsrohr und Einrichtungeri zur Abnahme der durch eine eingebaute Blende erzeugten Druckdifferenz, wobei als Blendenkörper eine Membran dient, die aus einzelnen, an den Innenwandungen des Strömungsrohrs befestigten Lamellen besteht.

Die Lamellen sind in verschiedenen Ausführungsformen von unterschiedlicher Größe und/oder Steifigkeit, »ie können auch unterschiedliche Breite, insbesondere im Bereich der Einspannstelle im Strömungsrohr, haben.

Damit wird erreicht, daß das abgenommene Druckdifferenzsignal dem Durchfluß im Strömungsrohr direkt proportional ist.

Um einen noch größeren Einsatzbereich, auch bei höheren Reynoldszahlen, zu ermöglichen, wird in V/eiterführung des Erfindungsgedankens vorgeschlagen, die Lamellen so auszubilden, daß sie eine von ihrer befestigten Kante her gegen das freie Ende zu •bnehmende Materialstärkc aufweisen.

Betrachtet man die Lamellen als an einer Kante eingespannte Blattfedern, so lassen sich über die Materiaistärke die Federsteifigkeit und damit die mit dem Strömungsdruck veränderliche Auslenkung in weiten Grenzen derart beherrschen, daß eine lineare Abhängigkeit des Differenzdrucks von dem Durchfluß ereichbar ist.

Zur Erläuterung der Erfindung sind in den F i g. 1 bis 5 verschiedene Ausführungsformen und Einbaumöglichkeiten der Lamellen dargestellt und im folgenden beschrieben.

F i g. t: Die in das im Schnitt gezeigte Strömungsrohr "> 1 von rechteckigem Querschnitt eingebaute Blende besteht aus zwei Lamellen 2 und 3, die ebenfalls von rechteckiger Form sind und sich mit zwei einander gegenüberliegenden freien Enden 4, 4' berühren. Die Kante 5 der Lamelle 2 ist an dem oberen Teil der

ία Innenwand des Strömungsrohrs 1 befestigt, derart, daß die freie Kante 4 in der senkrecht zur Zeichenebene verlaufenden Strömungsrichtung frei ausschwingen kann.

In den F i g. 2,3 und 4 sind verschiedene Ausführungsformen der Blendenlamelle 2 mit abnehmender ivlaterialstärke beispielsweise aufgeführt Gleiche Teile tragen gleiche Bezugszeichen.

Die in Fig. 2 in das Strömungsrohr 1 von rechteckigem Querschnitt eingebaute Blende weist eine obere Lamelle 2 auf, deren Materialstärke von der befestigten Kante 5 her gegen das freie Ende 4 zu kontinuierlich abnimmt Die Kante des freien Endes 4 steht der entsprechenden Kante des freien Endes 4' der Lamelle 3, die hier eine gleichbleibende Materialstärke

?^r> aufweist, jedoch auch wie Lamelle 2 mit abnehmender Materialstärke ausgebildet sein kann, gegenüber. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Abmessungen der Lamellen 2 und 3 zwischen den befestigten und den freien Kanten ungleich zu machen, etwa im Verhältnis

»ι 2:1.

Bei Auftreten einer Strömung in Pfeilrichtung schwenken die Lamellen 2 und 3 in Richtung des gestrichelten Pfeils aus, wobei sich die entstehende Blendenöffnung mit dem Strömungsdruck derart ändert,

i'i daß die an den Stutzen 6 und 6' vor und hinter der Blende abgenommene Druckdifferenz dem Durchfluß direkt proportional ist.

F i g. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der Blende 2, bei der die Abnahme der Materiaistärke stufenförmig verläuft, was herstellungstecliniscrw Vorteile mit sich bringt.

In der Ausführungsform nach F i g. 4 besteht die obere Lamelle 2 aus mehreren Formteilen 7, die nach Art einer geschichteten Blattfeder gestapelt sind und

⁴"> der Lamelle 2, die auch in den vorhergehenden Ausführungen, die Charakteristik einer mit wachsender Auslenkung steiferwerdenden Federanordnung verleiht. Neben der relativ einfachen Herstellungsmöglichkeit hat die Ausführung'form nach F i g. 4 noch den Vorteil.

■>" daß infolge der zwischen den einzelnen Formteilen 7 in bekannter Weise auftretenden Reibung gegebenenfalls von außen über das Strömungsrohr induzierte Schwin gjngen bzw. durch Wirbelabriß an den Blendenkanten auftretende Schwingungen so gedämpft werden, daß

^r>*> dem eigentlichen Meßsignal kein Störsignal überlagert wird. Fin solcher Dämpfungseffekt kann bei den Ausführungen nach F i g. 2 und Fig. 3 erforderlichen falls dadurch erreicht werden, daß die Oberflächen der Lamellen mit einer schwinguigsdämpfenden Masse

^h" beschichtet werden.

In FIg₁S ist eine weitere Ausführungsform darge stellt mit einem Strömungsrohr 1 mit kreisförmigem Querschnitt, Die Blende Weist hier vier dreieckige Lamellen 8 auf, die mit jeweils zwei freien Kanten

''"> zusammenstoßen Und die außen liegenden Kanten 5 an den inneren ein Polygon bildenden Seitenkanten eines ringförmigen Trägers 9 befestigt sind, welcher seinerseits wiederum dicht in dem Strömungsrohr 1

angeordnet ist, derart, daß die Innenkontur des Strömungsrohrs die Umhüllende des Polygons bildet.

Die Lamellen 8 können entsprechend den in den Fig,2, 3 und 4 gezeigten Beispielen für die Lamelle 2 ausgebildet sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Strömungsmesser mit einem Strömungsrohr und Einrichtungen zur Abnahme der durch eine eingebaute Blende erzeugten Druckdifferenz, wobei als Blendenkörper eine Membran dient, die aus einzelnen, an den Innenwandungen des Strömungsrohrs befestigten Lamellen besteht nach Patent 20 30 775, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (2) eine von ihrer befestigten Kante (5) her gegen das freie Ende (4) zu abnehmende Materialstärke aufweisen.

2. Strömungsmesser nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Abnahme der Materialstärke kontinuierlich verläuft.

3. Strömungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abnahme der Materialstärke stufenförmig verläuft

4. Strömungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (2) aus mehreren Formteilen (7) nach Art einer geschichteten Blattfeder aufgebaut sind.

5. Strömungsmesser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, daß wenigstens eine Lamelle (2) rechteckige Form aufweist, und mit einer Kante (5) an einer Innenwand des Strömungsrohres (1) mit rechteckigem Querschnitt quer zur Strömungsrichtung befestigt ist.

6. Strömungsmesser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere dreieckige Lamellen (8) vorgesehen sind, wobei jewels eine Lamellenkante (5) an jeweils einer Seitenkante der ^olygor -.n Innenkontur eines in einem Strömungsrohr (1) mit kreisförmigem Querschnitt angeordneten ringförmigen Trägers (9) befestigt ist.