DE2824910A1

DE2824910A1 - Fluessigkeits-durchflussmesser

Info

Publication number: DE2824910A1
Application number: DE19782824910
Authority: DE
Inventors: Jaroslav Svarcbek
Original assignee: VYZK USTAV ZEMEDELSKE TECHNIKY
Current assignee: VYZK USTAV ZEMEDELSKE TECHNIKY
Priority date: 1977-07-07
Filing date: 1978-06-07
Publication date: 1979-01-25
Also published as: BE868077A; DK289878A; GB1595048A; SE7807606L; CS195498B1

Description

Flüssigkeits-Durchflußmesser

Die Erfindiang betrifft einen Durchflußmesser zur kontinuierlichen Messung eines Flüssigkeitsdurchflusses in einer Umgebung, in der Unterdruck herrscht oder freie Luft vorhanden ist.

Der Durchflußmesser kann z. B. für die Mengenmessung von Milch beim Melken einer/oder einer Gruppe von Kühen angewandt werden.

Kuh

Bekannte Einrichtungen zur Mengenmessung der gemolkenen Milch beruhen auf dem Prinzip der Messung eines verhältnisgleichen Anteils der Durchflußmenge in einem Meßbehälter mit einer Skala oder einer Volumen- oder Massendosierung. Die Einrichtung zur verhältnisgleichen Aufteilung bzw. anteiligen Messung der Milchdurchflußmenge in einem Meßbehälter stellt im Prinzip einen verkleinerten Meßbehälter dar. Die anteilige Messung wird auf verschiedene Weise ausgeführt, z. B. durch eine Anordnung kalibrierter Öffnungen am Umfang eines Sammelbehälters, so daß die aus einer Öffnung abfließende Milch in einem Meßbehälter mit einer Skala aufgefangen wird. Eine weitere Variante besteht in der Abtrennung der anteiligen Menge der zufließenden Milch mittels eines Venturirohres.

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In disem Falle wird die anteilige Milchmenge gleichfalls in einem Meßbehälter mit Skala aufgefangen. Bei diesen Einrichtungen kann die Summenmenge der Milch nicht am Meßgerät abgelesen werden. Die Subtraktion der gemessenen Werte muß deshalb optisch vorgenommen werden, was viel Zeit beansprucht.

Eine andere bekannte Einrichtung ist nur im Prinzip ein Durchflußmesser, bei dem zwei kippbare Schalen auf einer Welle

gelagert sind und abwechselnd gefüllt werden, z. B. zu Je 0,1 kg, und bei dem jedes Kippen und Entleeren der Schale mechanisch durch einen Zähler registriert wird. Dieses Meßverfahren, bei dem dosiert wird, ermöglicht keine kontinuierliche Messung. Die Meßgenauigkeit hängt von der durchfließenden Milchmenge ab. Bei einem minimalen Zufluß tritt ein Minusfehler und bei einem maximalen Zufluß ein Plusfehler auf. Diese Plus-Minusfehler beziehen sich zwar beim Eicheqlauf einen mittleren Wert, der Meßfehler ist jedoch größer als ± 5 %» Aus diesem Grunde entspricht die Einrichtung nicht den zootechnischen Anforderungen.

Eine Dosis-Durchflußmessung beruht auf einer Volumenmessung. Dies ist im Prinzip ein Dosieren durch Füllen und Entleeren einzelner Kammern. Die Volumenmenge wird z. B. durch eine Höheneinstellung von Elektroden in einer Kammer bestimmt. Nachdem die Milchsäule ein· bestimmte Höhe erreicht hat, wird das Ausflußventil geöffnet und gleichzeitig der Zufluß zum Behälter gesperrt und der Milchstrom einem anderen Behälter zugeführt. Dieses Meßverfahren ist verhältnismäßig ungenau, besonders weil die Milch Schaum entwickelt. Diese Einrichtung ermöglicht infolge des Dosierungsprinzips auch keine automatische Steuerung des Melkprozesses.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Durchflußmesser der eingangs genannten Art anzugeben, der eine höhere Meßgenauigkeit aufweist.

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Nach der Erfindung ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Mantel unten durch einen Boden und oben durch einen Deckel verschlossen ist, daß innerhalb des Mantels unten am Deckel ein Mantel einer Luftabscheidekammer befestigt ist und in eine Meßkammer mündet, die einen Drosselspalt aufweist und an einem Plansch eines Hängers gehalten wird, daß der Hänger durch den Deckel hindurchgeht und an einen Tensometergeber angeschlossen ist, der auf dem Deckel befestigt ist, daß sich im Deckel ein Eintrittskanal befindet, der über einer Blende in der Luftabscheidekammer mündet, daß die Blende in der Luftabscheidekammer von unten am Deckel anschließt und daß im Boden eine Ausflußöffnung ausgebildet ist.

Vorzugsweise ist dafür gesorgt, daß der Mantel der Luftabscheidekammer an der Unterseite Arme aufweist, die über Federn mit dem Flansch des Hängers verbunden sind. Im Oberteil des Mantels der Luftabscheidekammer können Entlüftungsöffnungen ausgebildet sein. Im Boden kann eine Öffnung mit einer Regulierschraube ausgebildet sein, unter der am Boden ein Probegefäß aufgehängt ist. Der Tensometergeber kann einen Stoßdämpfer und Halter aufweisen.

Dieser Durchflußmesser ermöglicht eine kontinuierliche Registrierung der Masse einer Flüssigkeit, vorzugsweise Milch, die durch die Meßkammer und den Drosselspalt hindurchströmt. Die Meßgenauigkeit lag im Laboratorium bei - 3 %· Der Aufbau des Durchflußmessers ermöglicht einen raschen Anschluß an eine Rohrleitung oder zwischen eine Rohrleitung und eine Melkeinrichtung. Das analoge Meßsignal kann, gegebenenfalls nach Fernübertragung, durch eine digitale Auswertungseinheit verarbeitet werden oder nach Bedarf auch durch ein parallel angeschlossenes Registriergerät, eventuell direkt über ein Integrationsglied, den Anforderungen und dem Meßzweck entsprechend, aufgezeichnet werden. Mittels dieses Durchflußmessers kann beim Melken der Melkprozess in Abhängigkeit von der Intensität des Durchflusses der abgegebenen Milch und die Registrierung ihrer Meng· selbsttätig gesteuert werden.

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Die Aufzeichnung kann auf einer zugehörigen Karte der Milchkuh erfolgen, und bei Anwendung einer digitalen Auswertungseinheit und eines Registriergeräts können sämtliche auf die Absaugung wirkende Einflüsse festgestellt werden. So kann einem vorzeitigen Melken der Kühe und dem Auftreten einer Mastitis nichtinfektiösen Ursprungs durch den Einfluß der Melktechnik vorgebeugt werden. Der Durchflußmesser ermöglicht ferner die Regelung der durchfließenden Flüssigkeitsmenge oder die Außerbetriebsetzung der Einrichtung, die dem Durchflußmesser die Flüssigkeit zuführt. Falls der Durchflußmesser bei einer Melkmaschine Anwendung findet, kann eine Verringerung der durchfließenden Milchmenge unter einen festgesetzten Wert signalisiert werden oder die Melkmaschine selbsttätig abgestellt werden. In einer technologischen Straße kann dieser Durchflußmesser daher das Hauptregelelement bilden. Er kann für verschiedene Zwecke eingesetzt werden, z. B. zum Messen der von einer Kuh oder von einer Gruppe von Kühen beim Melken abgegebenen Milchmenge. Er kann auch zur Feststellung der laufenden Melkintensität angewandt werden.

Der Durchflußmesser ermöglicht eine genaue Feststellung der gemolkenen Milchmenge einzelner Milchkühle und zeigt ihre Milchproduktivität an. Es lassen sich auch günstige Futtermengen entsprechend der Milchabgabe und die Qualität der Melkerarbeit ermitteln.

Ein Ausführungsbeispiel des vorgeschlagenen Durchflußmessers ist schematisch in der Zeichnung dargestellt.

Der Durchflußmesser hat einen Mantel 13, der oben durch den Deckel 3 verschlossen und unten mit einem Boden 16 versehen ist. Innerhalb des Mantels 13 ist unten am Deckel 3 ein Mantel 19 befestigt, der eine Luftabscheidekammer 12 bildet. Der Mantel 19 der Luftabscheidekammer 12 mündet in eine Meßkammer 7, die von einem Flansch 20 eines Hängers 5 gehalten wird.

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Der Hänger 5 geht durch den Deckel 3 hindurch und ist an einem Tensometergeber 2 befestigt. Der Tensometergeber 2 ist oben am Deckel 3 angeschlossen. Im Oberteil der Luftabscheidekammer 12 ist eine Blende 4 unten am Deckel 3 befestigt. Im Deckel 3 ist ein Eintrittskanal 11 ausgebildet, der über der Blende 4 in die Luftabscheidekammer 12 mündet. In der Meßkammer 7 ist ein Drosselspalt 14 angeordnet. Der Mantel 19 der Luftabscheidekammer 12 hat mehrere Arme 6, an deren Enden Federn 15 befestigt und im Flansch 20 des Hängers 5 verankert sind. Im Boden 16 des Mantels 13 ist eine Ausflußöffnung 17 und eine Öffnung 18 mit einer Regulierschraube 8 angeordnet. Unter der Öffnung 18 ist am Boden 16 ein Probegefäß 9 angeordnet. Im Oberteil des Mantels 19 der Luftabscheidekammer 12 sind Entlüftungsöffnungen 21 ausgebildet. Der Tensometergeber 2 ist durch einen elektrischen Leiter 10 mit einer nicht dargestellten Betriebsspannungsquelle verbunden. An der Oberseite ist der Tensometergeber mit einem Halter 1 und einem Stoßdämpfer 22 versehen.

Bei Anwendung des Durchflußmessers zum Messen einer mittels eines Melkapparates gemolkenen Milchmenge wird der Durchflußmesser an den Melkapparat, seiner Anordnung entsprechend, entweder direkt an die Rohrleitung oder an die Konstruktion des Melkstandes angeschlossen. Zum Anschließen dient z. B. der Halter 1. Gleichzeitig wird der elektrische Leiter 10 mit der Betriebsspannungsquelle über ein zugehöriges Integrationsglied zur Erfassung des Summenwertes der durchfließenden Milchmenge verbunden. Dem Meßverfahren entsprechend kann nach Wunsch parallel zum Integrationsglied eine Registriereinheit angeschlossen sein, die für die Aufzeichnung der augenblicklich durchfließenden Milchmenge dient.

Bei der eigentlichen Messung wird an den Eintrittskanal 11 der Milchschlauch des Melkapparats angeschlossen und die Ausflußöffnung 17 mit der Milchrohrleitung verbunden. Die durch den Eintrittskanal 11 in die Luftabscheidekammer 12 strömende Milch ist mit Luft vermischt, die beim Melkapparat

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mit der Milch angesaugt wird, um ihre Durchflußgeschwindigkeit zu erhöhen. Diese Luft wird in der Luftabscheidekammer 12 von der Milch in den Entlüftungsöffnungen 21 getrennt und gelangt in den Zwischenraum zwischen dem Mantel 13 des Durchflußmessers und dem Mantel 19 der Luftabscheidekammer 12. Von hier gelangt sie wieder zur Milch zurück, mit der sie durch die Ausflußöffnung 17 der Rohrleitung zufließt. Die Blende 4 regelt den Milchfluß zum Mantel 19 der Luftabscheidekammer Sie fließt längs des Mantels 19 in die darunter liegende Meßkammer 7» durch ihren Drosselspalt 14 auf dem Boden 16 des Durchflußmessers und von hier durch die Ausflußöffnung in die Milchrohrleitung. Die durch die Meßkammer 7 fließende Milch belastet die Meßkammer 7. Über dem Hänger 5 wird die Belastungskraft auf den Tensometergeber 2 übertragen. Von hier wird die Belastungskraft auf das Integrationsglied und das entsprechende Zählwerk oder auf den Stempel der der Melkkuh zugehörigen Karte übertragen. Die Belastungskraft der Milchmasse in der Meßkammer 7 gegenüber dem Tensometergeber hängt von der Milchdurchflußmenge ab. Beim Zufluß einer größeren Milchmenge in die Meßkammer 7 wird durch den Einfluß des Drosselspaltes 14 die Höhe des Füllstandes der Milch geändert, die der durchfließenden Milchmasse direkt proportional ist.

Die Meßkammer 7 mit dem Hänger 5 wird durch die Federn 15 zentriert, die gleichzeitig ihre eventuellen Schwingungen dämpfen. Außerdem kann zwischen dem Halter 1 und dem Durchflußmesser ein Stoßdämpfer 22 geschaltet sein.

Um eine anteilige Milchmenge abnehmen zu können, dient das Probegefäß 9· Es ist am Boden 16 des Durchflußmessere unter der öffnung 18 mit der Regulierschraube 8 angeordnet.

Der vorgeschlagene Durchflußmeeeer kann als regelndes Automatisationseleaent in allen technologischen Straßen angewandt werden, in denen Flüssigkeit durch Unterdruck oder freies Gefälle, in der Umgebung freier Luft befördert wird.

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Vorteilhafte Anwendungsgebiete sind daher neben der Landwirtschaft, z. B. zum Melken von Kühen oder Schafen, auch die Lebensmittel- und chemische Industrie, besonders die kontinuierliche Dosismessung einzelner Zugaben von Gemischen.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

Durchflußmesser zur kontinuierlichen Messung eines Flüssigkeitsdurchflusses in einer Umgebung, in der Unterdruck herrscht oder freie Luft vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mantel (13) unten durch einen Boden

(16) und oben durch einen Deckel (3) verschlossen ist, daß innerhalb des Mantels (13) unten am Deckel (3) ein Mantel (19) einer Luftabscheidekammer (12) befestigt ist und in eine Meßkammer (7) mündet, die einen Drosselspalt (14) aufweist und an einem Flansch (20) eines Hängers (5) gehalten wird, daß der Hänger (5) durch den Deckel (3) hindurchgeht und an einen Tensometergeber (2) angeschlossen ist, der auf dem Deckel (3) befestigt ist, daß sich im Deckel

(3) ein Eintrittskanal (11) befindet, der über einer Blende

(4) in der Luftabscheidekammer (12) mündet, daß die Blende (4) in der Luftabscheidekammer (1.2) von unten am Deckel (3) anschließt und daß im Boden (16) eine Ausflußöffnung

(17) ausgebildet ist.
2. Durchflußmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (19) der Luftabscheidekammer (12) an der Unterseite Arme (6) aufweist, die über Federn (15) mit dem Flansch (20) des Hängers (5) verbunden sind.
3. Durchflußmesser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Oberteil des Mantels (19) der Luftabscheidekammer (12) Entlüftungsöffnungen (21) ausgebildet sind.

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ORIGINAL INSPECTED

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4. Durchflußmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Boden (16) eine Öffnung (18) mit einer Regulierschraube (8) angeordnet ist, unter der am Boden (16) ein Probegefäß (9) hängt.
5. Durchflußmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Tensometergeber (2) einen Stoßdämpfer (22) und Halter (1) aufweist.

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