DE2753156A1

DE2753156A1 - Vorrichtung zur durchflussmessung von fluessigkeiten

Info

Publication number: DE2753156A1
Application number: DE19772753156
Authority: DE
Inventors: Willi Tiefenbach
Original assignee: Individual
Current assignee: TIEFENBACH, GEB. SIEGEL, ERIKA TIEFENBACH, PHILIPP
Priority date: 1977-11-29
Filing date: 1977-11-29
Publication date: 1979-05-31
Also published as: DE2753156B2; DE2753156C3

Description

Vorrichtung zur Durchflußmessung
von Flüssigkeiten Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Durchflußmessung von Flüssigkeiten, welche einen im Flüssigkeitsstrom angeordneten, allseits umströmten zylindrischen Körper enthält, der auf seiner Stirnseite einen konischen Fortsatz trägt, mit etwas Spiel und axial beweglich in einem zylindrischen Käfig mit wenigstens drei Käfigstäben angeordnet ist, die zu messende Flüssigkeit axial zugeführt und durch den Zwischenraum zwischen konischem Fortsatz und Käfigring in den sich erweiternden Zwischenraum zwischen den Käfigstäben geleitet wird, wobei die durch Strömungskräfte bewirkte Verschiebung des zylindrischen Körpers als Maß für die durchfließende Flüssigkeitsmenge dient.
Es sind Vorrichtungen zur Durchflußmessung von Flüssigkeiten bekannt, die eine gut reproduzierbare Anzeige der Durchflußmenge liefern. Diese sind für kleinere Durchflußmengen bis etwa 50 1 pro Minute gut geeignet. Wird diese bekannte Konstruktion für größere Durchflußmengen gebaut, dann muß die axiale Länge dieser Geräte wesentlich vergrößert und es muß auch der Durchmesser dieser Geräte nicht unerheblich vergrößert werden. Beides ergibt einen wesentlich höheren Materialbedarf für die Herstellung, eine längere Bearbeitungszeit und daher wesentlich höhere Kosten. Bei Verwendung von Geräten mit diesen größeren Abmessungen ergeben sich außerdem vielfach Schwierigkeiten beim Einbau in andere Geräte und in Rohrleitungen, da häufig der zum Einbau von Vorrichtungen für die Durchflußmessung zur Verfügung stehende Raum begrenzt ist.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die bekannten Geräte derart zu verbessern, daß sie ohne wesentlichen Mehraufwand an Material und ohne erhebliche Vergrößerung der äußeren Abmessungen auch zur Messung wesentlich.größerer Flüssigkeitsmengen als bisher geeignet sind.
Diese Aufgabe wird bei Vorrichtungen der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Käfigstäbe an ihren den Käfigzwischenräumen zugewendeten Seiten in dem der Einströmseite zugewendeten Bereich außen eine Abschrägung aufweisen, die vor dem Innenraum des Käfigs endet und daß der rotationssymmetrisch ausgebildete Innenraum des Käfigs in dem der Einströmseite zugewendeten Bereich einen kleineren Innendurchmesser hat als in dem der Ausströmseite zugewendeten Bereich.
Es ist zweckmäßig, wenn der innerhalb der Käfigstäbe angeordnete zylindrische Körper eine durchgehende axiale zylindrische Bohrung aufweist, die vorzugsweise konstanten Querschnitt aufweist.
Bei dieser Ausführungsform wird der Flüssigkeitsstrom in je einen geraden, ungehindert durchgehenden und in je einen mehrfach umgelenkten Teilstrom aufgeteilt. Dieses ergibt eine kürzere Baulänge des Käfigs und daher eine weitere Verringerung der Gesamtbaulänge.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet und werden nachstehend in Verbindung mit den ein Ausführungsbeispiel darstellenden Figuren beschrieben.
Es zeigt: Fig. 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in schematisch vereinfachter Darstellung mit zugehörigen elektrischen Einrichtungen, Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Gehäuse der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung in etwa halber natürlicher Größe mit eingesetztem Käfig und eingesetztem Schwebekörper, Fig. 3 einen gegen Fig. 2 um 9o Grad verdrehten Längsschnitt durch dasselbe Gehäuse, jedoch ohne Schwebekörper, Fig. 4 den in Fig. 2 und 3 dargestellten Käfig in etwa natürlicher Größe, Fig. 5 eine Schnittansicht durch den Käfig nach Fig. 4, entlang den Linien A A, Fig. 6 eine Schnittansicht durch den Käfig nach Fig. 4, entlang den Linien B B, Fig. 7 einen Längsschnitt durch einen gemäß der Erfindung ausgeführten Schwebekörper.
Bei der in Fig. 1 vereinfacht dargestellten Anlage soll die pro Minute durch die Rohrleitung 1 in Richtung des Pfeiles 2 fließende Flüssigkeitsmenge gemessen und überwacht werden. Zu diesem Zweck ist eine Vorrichtung 3 in die Rohrleitung eingeschaltet, welche auf einer Seite ein Schauglas 4 mit einer entsprechenden Skala hat, auf welcher die jeweilige Durchflußmenge mittels eines Schwebekörpers 7 angezeigt wird. Bei Unterschreiten einer vorgegebenen Durchflußmenge - also z. B..bei Wassermangel - wird ein Schalter 9 betätigt und eine Anzeigelampe lo ausgeschaltet.
Die Vorrichtung 3 zur Durchflußmessung besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen Gehäuse 11, an welchem unten und oben die Zufluß- bzw. Abflußleitung mittels entsprechender Verschraubungen 12 befestigt ist.
Das mit vertikaler Achse angeordnete Gehäuse 11 enthält einen Käfig 14, der im wesentlichen die Gestalt eines Hohlzylinders aufweist, welcher vier sich in axialer Richtung erstreckende, gleichmäßig entlang des Umfanges verteilte Längsschlitze 15 hat.
Die Durchflußbreite der Längsschlitze 15 ist in dem der Zuflußseite zugewendeten Bereich entgegen der Strömungsrichtung der Flüssigkeit kontinuierlich verringert. Zwischen den Schlitzen befinden sich Käfigstäbe 17, die oben und unten durch eine Ringzone 19 bzw. 20 miteinander verbunden sind, wie insbesondere aus Fig. 4 zu ersehen ist. Die einander zugewendeten, die Längsschlitze außen begrenzenden seitlichen Begrenzungskanten der Käfigstäbe 17 sind achsparallel, was für die Fertigung günstig ist. Die freie Durchlaßbreite der Längsschlitze 15 ist in dem der Zustromseite zugewendeten Bereich kontinuierlich verringert, wie aus dem unteren Teil der Fig. 4 deutlich erkennbar ist. Die Flanken der Käfigstäbe 17 haben im äußeren Bereich der Längsschlitze 15 eine Abschrägung 21, wie aus den Fig. 5 und 6 deutlich zu erkennen ist. Da im Bereich der in Fig. 4 unten gezeichneten Einströmseite die freie Durchtrittsbreite 22 geringer ist als die freie Durchtrittsbreite 23 in dem der Ausströmseite zugewendeten Bereich der Längsschlitze 15, reicht bei der Einströmseite die Abschrägung 21 näher an den zentralen Innenraum 26 des Käfigs 14. Im inneren Teil der Seitenbegrenzungen der Käfigstäbe sind die einander gegenüberliegenden Flächen benachbarter Käfigstäbe 17 untereinander parallel, wie aus Fig. 6 zu ersehen ist.
Im Inneren des Käfigs 14 ist ein im wesentlichen zylindrischer Schwebekörper 7 vorgesehen, der an beiden Enden konisch verjüngt ist. An dem Schwebekörper 7 sind nahe seinen beiden Enden Ringmagnete angeordnet, die in axialer Richtung magnetisiert sind. Diese betätigen bei Verschiebung des Schwebekörpers 7 den ferromagnetischen Schaltkontakt, der zweckmäßigerweise als sogenannter Reed-Kontakt ausgeführt ist.
Wenn verhältnismäßig große Durchflußmengen gemessen bzw.
überwacht werden sollen, dann empfiehlt es sich, den Schwebekörper 7 gemäß Fig. 7 auszuführen. Bei dieser Ausführungsform hat der Schwebekörper 7' eine durchgehende axiale zylindrische Bohrung 27, die konstanten Querschnitt hat. Es hat sich gezeigt, daß bei Verwendung derart ausgebildeter Schwebekörper sich Flüssigkeitsmengen bis etwa 350 1 pro Minute mit einem Käfig derselben axialen Länge messen lassen, wie er bei nicht durchbohrten Schwebekörpern bei einer Durchflußmenge für loo 1 oder 15o 1 pro Minute erforderlich ist.
Bei Messung bzw. Überwachung von Flüssigkeitsmengen bis 350 1/min. müßte bei Verwendung eines Schwebekörpers ohne zentrale Bohrung etwa die doppelte axiale Baulänge des Käfigs vorgesehen werden.
Leerseite

Claims

Patentansprüche 1. Vorrichtung zur Durchflußmessung von Flüssigkeiten, welche einen im Flüssigkeitsstrom angeordneten, allseits umströmten zylindrischen Körper enthält, der auf seiner Stirnseite einen konischen Fortsatz trägt, mit etwas Spiel und axial beweglich in einem zylindrischen Käfig mit wenigstens drei Käfigstäben angeordnet ist, die zu messende Flüssigkeit axial zugeführt und durch den Zwischenraum zwischen konischem Fortsatz und Käfigring in den sich erweiternden Zwischenraum zwischen den Käfigstäben geleitet wird, wobei die durch Strömungskräfte bewirkte Verschiebung des zylindrischen Körpers als Maß für die durchfließende Flüssigkeitsmenge dient, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t , daß die Käfigstäbe (17) an ihren den Käfigzwischenräumen zugewendeten Seiten in dem der Einströmseite zugewendeten Bereich außen eine Abschrägung (25) aufweisen, die vor dem Innenraum des Käfigs (14) endet und daß der rotationssymmetrisch ausgebildete Innenraum (26) des Käfigs (14) in dem der Einströmseite zugewendeten Bereich einen kleineren Innendurchmesser hat als in dem der Ausströmseite zugewendeten Bereich.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zwei zylindrische Bereiche verschiedenen Innendurchmessers aufweisende Innenraum (26) des Käfigs (14) in dem der Ausströmseite zugewendeten Bereich auf einer weniger als der Hälfte, vorzugsweise etwas weniger als ein Drittel der Länge des Käfigzwischenraumes betragende Strecke einen größeren Durchmesser hat als in dem der Ausströmseite zugewendeten Bereich.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugewendeten äußeren seitlichen Begrenzungskanten benachbarter Käfigstäbe (17) achsparallel sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innerhalb der Käfigstäbe angeordnete zylindrische Schwebekörper (7') eine durchgehende axiale zylindrische Bohrung (27) aufweist, die- vorzugsweise konstanten Querschnitt hat.