DE2715964C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Mengenmessung eines strömenden Fluids nach dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1.

Messer als Gaszähler (Turbinenradgaszähler) sind in ver­ schiedenen Ausführungen bekannt und in der Anwendung für die Gasmessung weit verbreitet. Seine Wirkungsweise beruht auf einem äußerst leicht gelagerten Meßrad, dessen Dreh­ achse parallel (DE-OS 14 98 369 und DE-PS 2 48 100), schräg (DE-AS 15 73 072) und senkrecht (DE-PS 4 42 447 und DE-AS 23 54 114) zur Rohrachse angeordnet ist und dessen Umfangs­ geschwindigkeit bzw. Drehzahl der Durchflußgeschwindigkeit des Fluids proportional ist und damit bei feststehendem Durchflußquerschnitt ein Maß für die Durchflußmenge, d. h. für das Volumen pro Zeiteinheit, ist. Zähler dieser Bauart haben jedoch den Nachteil, daß im Hinblick auf die unver­ meidlichen Reibungsverluste im Zählerteil solcher Gaszähler für die Messung kleiner Gasmengen nicht verwendbar sind, sondern auch andere, aufwendigere Geräte ersetzt werden müssen.

Bekannt ist ein Flüssigkeitszähler (DE-AS 16 98 043) bei dem der Meßbereich mit einer Nebenstromregulierung erwei­ tert wird. Hierbei gelangt ein kleiner Teilstrom direkt vom Zählereingang zum Ausgang, ohne das Turbinenrad zu passieren. Diese Nebenstromöffnung wird durch zwei über­ einanderliegende zylindrische Ringe mehr oder weniger geschlossen. Damit kann zwar der Meßbereich in Richtung größerer Gasströme erweitert werden, nicht jedoch in Richtung kleiner und kleinster Gasmengen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gerät nach dem Oberbe­ griff des Patentanspruches 1 so auszugestalten, daß eine Erweiterung des Meßbereiches nicht nur in Richtung größe­ rer Durchflußmengen, sondern auch in Richtung kleinerer Durchflußmengen erreicht werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeich­ nenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 die Montage eines Gerätes auf dem Anschluß­ stück einer Rohrleitung,

Fig. 2 einen Querschnitt des Meßgerätes und

Fig. 3 einen Teilquerschnitt aus Fig. 2 mit Meßrad und Justierring.

In einer Rohrleitung entsprechender Nennweite ist ein Ein­ rohranschlußstück 1 eingebaut, das in genormter Ausführung (DIN 3376) bekannt und handelsüblich ist.

Auf dieses Anschlußstück 1 wird mittels einer Überwurf­ mutter 2 oder eines Flansches das Mengenmeßgerät derart mit dem Anschlußstück 1 verbunden, daß die Zuströmung des Fluids in ein Gehäuse 7 ermöglicht wird, siehe Fig. 2.

Durch das Gehäuse 7 des Meßgerätes wird das strömende Fluid zu einem Ringspalt 11 gelenkt, welcher durch das Gehäuse 7 und durch einen mittels Gewinde verstellbaren Justierring gebildet wird. Der Justierring 4 dient zur Kalibrierung des Strömungsquerschnittes und damit zur Ver­ änderung der Strömungsgeschwindigkeit bzw. der durchfluß­ proportionalen Drehzahl, womit das Meßgerät in einfacher Weise einreguliert werden kann.

Das durch den Ringspalt 11 beaufschlagte Meßrad 3 weist eine Beschaufelung 12 auf, die unter einem Winkel zur Strömungsrichtung angestellt sein kann, um den Impulsaus­ tausch zwischen Fluid und Meßrad derart zu beeinflussen, daß bei konstanter Anströmung der Schaufeln der pro Radialelement übertragende Drehimpuls für alle Radien gleich ist. Weist die Beschaufelung keinen Anstellwinkel auf, ist zweckmäßig ein Leit- oder Laufrad (nicht dargestellt) vorzuschalten.

Der Justierring 4 sowie die Form der einzelnen Schaufeln des Meßrades 3 sind zudem annähernd konisch ausgeführt, so daß der Impulsaustausch auf der Schaufelfläche weit­ gehend erfolgt.

Der Justierring 4 ist im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 mit einer Kontermutter 15 gesichert.

Das Meßrad 3 ist auf einer Welle 16 befestigt, die in Lagern 10 gelagert ist, welche wiederum in einem Gehäuse 8 angeordnet sind. Die Lager 10 können von beliebiger, be­ kannter Art sein. Wesentlich ist hierbei, daß die Reib­ verluste in möglichst geringen Grenzen gehalten werden können.

Über die Welle und ein Vorgelege 17 beliebiger Bauart werden die Drehungen des Meßrades 3 entsprechend dem Verhältnis von Durchflußmenge und charakteristischer Drehfrequenz untersetzt und auf dem Rollenzählwerk 5 summiert.

Das Zählwerk gemäß Fig. 2 ist in einem entsprechenden Gehäuse 9 untergebracht und von außen durch ein Schauglas ablesbar. Durch den Justierring wird erreicht, daß die Mengenmessung, insbesondere die Mengenmessung gasförmiger Medien, mit dem Meßradgaszähler auch in Rohrleitungen kleiner und kleinster Nennweiten in wirtschaftlicher Weise ermöglicht wird.

Claims (4)

1. Gerät zur Mengenmessung eines strömenden Fluids, insbe­ sondere eines Gases, in Rohrleitungen, mittels eines im Meßteil des Gerätes (1) untergebrachten, eine Be­ schaufelung aufweisenden Meßrades, wobei der Meßteil auf ein entsprechendes, in eine Rohrleitung gegebener Nennweite eingegesetztes Einrohranschlußstück aufzusetzen und mit diesem zu verbinden bestimmt ist, um wenigstens einen Teil der zu messenden Menge des Fluidstromes durch ein Gehäuse zum Meßrad hinzuleiten, so daß dessen Be­ schaufelung in der einen oder anderen Richtung durch­ strömt wird, dadurch gekennzeichnet, daß koaxial zum Meßrad (3) ein Justierring (4) axial zu diesem (3) verstellbar angebracht ist, der zusammen mit dem Gehäuse (7) einen das Meßrad umgebenden, vom Fluid zu durchströmenden bestimmten Ringspalt (11) bildet, dessen Querschnitt zwecks Justierung des Meßgerätes durch Ver­ stellung des Justierringes (47) stufenlos veränderbar ist.

2. Mengenmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschaufelung (12) des Meßrades (3) sowie die Form des Justierringes (47) konisch ausgeführt sind.

3. Mengenmeßgerät nach Anspruch 1, mit einer radialen Be­ schaufelung des Meßrades, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung einer in Umfangsrichtung wirkenden Kraft­ komponente ein Leit- oder Laufrad angeordnet ist.

4. Mengenmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Justierring (47) zwecks Erfassung von Zustands­ größen oder Zustandsänderungen des Gases mit Hilfe eines Meßgliedes für Druck und/oder Temperatur verstellbar ist, um den Ringspalt (117) und dadurch die charakteristische Drehzahl zu verändern, so daß auf dem Zählwerk das Produkt aus Durchflußmenge und Zustandsgröße, das durchgeflossene Volumen im Normalzustand oder einem selbst gewählten Basiszustanen registriert wird.