DE2825378C2 - Strömungsmesser mit einem wirbelerzeugenden Profilkörper - Google Patents
Strömungsmesser mit einem wirbelerzeugenden ProfilkörperInfo
- Publication number
- DE2825378C2 DE2825378C2 DE2825378A DE2825378A DE2825378C2 DE 2825378 C2 DE2825378 C2 DE 2825378C2 DE 2825378 A DE2825378 A DE 2825378A DE 2825378 A DE2825378 A DE 2825378A DE 2825378 C2 DE2825378 C2 DE 2825378C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- profile body
- recess
- flow meter
- flow
- meter according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/20—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
- G01F1/32—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters
- G01F1/3209—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters using Karman vortices
- G01F1/3218—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters using Karman vortices bluff body design
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/20—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
- G01F1/32—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters
- G01F1/325—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl
- G01F1/3259—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl for detecting fluid pressure oscillations
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Strömungsmesser der im Oberbegriff des Anspruchs i genannten Art
Bei einem solchen, aus der US-PS 35 64 915 bekannten
Strömungsmesser ist der Wirbelfühler als eine Membran ausgebildet, die eine in der Mitte einer die
Ausnehmung bildenden Bohrung vorgesehene Erweiterung abdichtend in zwei Teile untei teilt. Infolge der
abwechselnd an dem Profilkörper sich durch die Strömung ausbildenden Wirbel wird die Membran in
Schwingungen versetzt, deren Frequenz bzw. Anzahl der Strömungsg23chwindigkeit der Strömung proportional
ist.
Aus der DE-AS 19 26 798 ist ein Strömungsmesser bekannt, dessen Profilkörper einen Querschnitt in Form
eines parabelförmigen Kegelschnittes hat. dessen ebene Basisfläche senkrecht zur Richtung der Strömung sowie
dieser zugewandt verläuft.
Aus der DE-AS 24 53 973 ist ein Strömungsmesser bekannt, dessen Profilkörper einen im wesentlichen
rechteckigen Querschnitt hat. des-s. η eine Längsseite
senkrecht zur Richtung der Strömung sowie dieser zugewandt ist. An der gegenüberliegenden Längsseite
weist der Profilkörper einen sich in Richtung einer Längsachse erstreckenden rippenförmigen Vorsprung
auf. dessen der Strömungsrichtung abgewandte Stirnfläehe
konvex gerundet ist
Aus der US-PS 37 32 731 ist ein Stromungsmesser
bekannt, dessen Profilkörper die Querschnittsfläch':
eines etwa keilförmigen Prismas hat. dessen Basisfläche
wiederum senkrecht zur Richtung der Strömung und dieser zugewandt verläuft. In die den I'roiilkörper
durchsetzende, einen rechteckigen Querschnitt aufwei
aende Ausnehmung ragt ein Wirbelfühler hinein, der am
Ende einer Welle angeordnet ist. die sich von einer Endfläche des Profilkörpers aus bis in die Ausnehmung
hinein erstreckt.
Trot/ der bei diesen bekannten Strömungsmessern
benutzten unterschiedlichen Querschnittsformen der Profilkörper wurde keine optimal zuverlässige und
deutliche Ausbildung der auszuwertenden Wirbel über einen großen Bereich unterschiedlicher Strömungsgeschwindigkeiten
erreicht.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Strömungsmesser der im Oberbegriff des Anspruchs I genannten Art so
weiterzubilden, daß auch über einen großen Bereich unterschiedlicher Strömungsgeschwindigkeiten, wie sie
z. B. im Ansaugsystem einer Brennkraftmaschine auftreten, eine deutliche und stabile Ausbildung von
Wirhein an dem Profilkörper erreicht wird.
Bei einem Strömungsmesser der genannten Art ist diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des
Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Der Querschnitt des Profilkörpers bei dem erfindungsgemäßen
Strömungsmesser zeichnet sich dadurch aus, daß er mm größten Teil aus einem Kreis gchiioet
ist. der jedoch durch eine Sehne auf einen Hauptabschnitt des Kreises verringert ist. Diese Sehne bildet
dabei eine flache Oberfläche, die sich in Längsrichtung des Profilkörpers und parallel zu seiner Längsachse ι ο
erstreckt. Der Profilkörper wird in der Strömung so angeordnet, daß die flache Oberfläche der Strömung
zugewandt ist und sich ihre Ebene im wesentlichen senkrecht zur Strömungsrichtung erstreckt Es konnte
nachgewiesen werden, daß gerade diese aus einem kreiszylindrischen Profilkörper gebildete Querschnittsform eine sehr stabile Erzeugung von Wirbeln an dem
Profilkörper auch bei sich stark unterscheidenden Strömungsgeschwindigkeiten bewirkt.
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprücher,
angegeben.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werde- anhand der Zeichnung erläutert. Im einzelnen zeigen
F i g. 1 und 2 schematisch Schnitte von herkömmlichen Profilkörpern bei Strömungsmessern nach dem Ά
Karmanschen Wirbelstraßenprinzip,
F i g. 3 eine schematische Ansicht zur Erläuterung des Arbeitsprinzips eines Profilkörpers bei einem nach der
Erfindung ausgebildeten Strömungsmesser,
F i g. 4 schematisch eine vergrößerte perspektivische Ansicht dieses Profilkörpers,
F i g. 5 schematisch eine vergrößerte perspektivische Ansicht von einem bei dem Profilkörper nach F i g. 4
verwendeten Wirbelfühler,
F i g. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI in F i g. 5, Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie VII-VII in Fig.4,
Fig.8 bis 10 Schnitte ähnlich dem nach Fig. 7 von
anderen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Profilkörpers.
Fig. 11 ei^e Ansicht zur Erläuterung der am ίο
erfindungsgemäßen Profilkörper ausgebildeten Oberfläche und
Fig. 12A bis 13B Darstellungen von Wellenformen,
wie sie bei einem bekannten Profilkörper und dem nach der Erfindung verbesserten Profiikörper erhalten *'·>
werden.
Fig. 1 und 2 zeigen Profilkörper 10 und 12 von herkömmlichen Strömungsmessern. Der Profilkörper
10 nach Fig. 1 umfaßt im wesentlichen einen Kreiszylinder
14, sowie zwei longitudinal sich erstreckende. auflaminierte Metallstücke 16a und 166. die an der
Oberfläche öes Zylinders l«1 im Abstand voneinander
angebracht sind.
Der Profilkörper 12 nach F i g. 2 umfaßt einen hohlen Zylinder 18 mit zwei diametral gegenüberliegenden "
Öffnungen 20a und 206, zwei Trennwänden 22a und 226, die sich von diametral gegenüberliegenden inneren
Oberflächenstellen des Zylinders 18 erstrecken und zwischen ihren freien Enden einen Zwischenraum
bilden, und einem axial durch den Körper 18 sich b0
«!■streckenden Draht 24.
Diese Profilkörper 10 und 12 vorgenannten Aufbaus erzeugen periodisch Wirbel an ihren einen Seiten und
dann an den anderen Seiten, wenn sie in dem Weg von einer in Richtung des Pfeiles F strömenden Strömung <"
angeordnet werden.
Beim Betrieb wird den auflaminierten Metaiistücken
16a und 166 und dem Draht 24 konstant Strom von einer nicht gezeigten elektrischen Energiequelle 7um Aufheizen
zugeführt. Unter dem Einfluß der Strömung werden jedoch die erhitzten Metallstücke 16a und 166 oder der
Draht 24 proportional zur Geschwindigkeit der vom Zylinder 14 oder 18 abgelösten Wirbel abgekühlt,
wuUurcn sich deren elektrischer Widerstand ändert
oder verringert, was zu einem Abfall der an den Metallstücken 16a und 166 oder dem Draht 24
anliegenden Spannung führt Die Spannungsänderung hängt von der Wirbelablösefrequenz ab, die wiederum
von der relativen Strömungsgeschwindigkeit abhängt, weiche es zu messen gilt Daher läßt sich die
Strömungsmenge pro Zeiteinheit errechnen oder messen.
Diese beiden vorgenannten Profilkörper herkömmlicher Strömungsmesser haben jedoch die folgenden
Nachteile:
Die von dem Zylinder 14 oder 18 erzeugten Wirbel haben keine ausreichende Energie, um wirksam die
erhitzten laminierten Metallstücke 16i>-'nd 166oderden
Draht 24 abzukühlen. Außerdem ist iw Energie der an den betreffenden Seiten der Zylinder 14 oder 18
hervorgerufenen Wirbel nicht gleichmäßig, so daß die Spannungsänderung unstabil ist. Diese Erscheinung
wird besonders kritisch, wenn eine große Strömungsmenge gemessen werden soll. Schließlich ist bei dem
Profiikörper 10 nach F i g. I der Temperaturabfall in den Metallstücken 16a und 166 hervorgerufen durch die
Strömung an sich schon beträchtlich relativ zu dem Temperaturabfall bedingt durch die abgelösten Wirbel,
da die Metallstücke 16a und 166 direkt der Strömung ausgesetzt sind, was zu Störungen im Ausgangssignal
des Strömungsmessers führt. Eine genaue Mengen- oder Strömungsmessung kann mit diesen herkömmlichen
Profilkörpern daher nicht erzielt werden.
Obgleich sich eine höhere Ansprechempfindlichkeit dadurch erhalten läßt, daß die auflaminierten Metallstücke
16a und 166 oder der Draht 24 dünner gemacht werden, ist dieses mit einer geringeren mechanischen
Festigkeit verbunden, so daß die Metallstücke oder der Drab' leicht brechen können. Tatsächlich werden bei
dem Profilkörper 10 in Fig. 1 d>e auflaminierten Metallstücke 16a und 166 direkt von harten Staubteilchen
in der Strömung angegriffen, da sie der Strömung unmittelbar ausgesetzt sind.
In den Fig. 3 bis 7. insbesondere Fig. 3. ist schematisch ein Profilkörper 26 für einen verbesserten
Strömungsmesser gezeigt.
Der Profilkörper befindet sich in einer Rohrleitung 27. in der die Strömung in Richtung des Pfeiles Fströmt.
Wie am besten aus F i g. 4 hervorgeht, hat der Profilkörper 26 die Form eines Teilzylinders 28 mi:
einem ursprünglich kreisförmigen Querschnitt mit einer an ihm ausgebildeten flachen Oberfläche 30. die sich
längs der Achse des Teilzylinders 28 longitudinal erstreckt. Eine durcngehende Ausnehmung Λ ist im
Teil/ylinder 28 so ausgebildet, daß sie sich diametral von
einer Stelle der zylindrischen Mantelfläche des Teilzylinders 28 zu einer anderen Stelle dieser Mantelfläche
erstreckt. Darauf hinzuweisen ist. daß die einander gegenüberliegenden flachen Flächen 32a und 32b, die
die vordere und hintere Wand der Ausnehmung 32 bilden, parallel zueinander und auch zur flachen
Oberfläche 30 verlaufen. Im Teilzylinder 28 ist weiter eine sich «xia! erstr-ckende Durchgangsbohrung 34
ausgebildet, die im wesentlichen an ihrem mittleren Abschnitt mit der Ausnehmung 32 zusammenfällt.
In der DurchEanesbohrune 34 ist ein Wirbelfühler 36
iingeordnet, der, wie im Detail in F- ig. 5 gezeigt, ein
zylindrisches stangenförmigc; Element 38 umfaßt, das
aus einem isolierenden Material, wie Keramik, Glas oder Tonerde besteht. Wie am besten aus Fig. 7
hervorgeht, befindet sich das stangenförmige Element -, 38 so im Teilzylinder 28, daß es in den im wesentlichen
mittleren Bereich der Ausnehmung 32 hineinragt, wo es zwischen seinen am weitesten vorragenden Ende und
der vorderen Oberfläche 32a der Ausnehmung 32 einen eingeschnürten Bereich bildet. Ein auflaminierter u,
Metallstreifen 40 aus Platin. Nickel oder Wolfram ist an der zylindrischen Oberfläche des Elementes 38 befestigt
oder aufgeschichtet und erstreckt sich in Längsrichtung desselben. An beiden Enden des Metallstreifens 40 sind
ringförmige Abschnitte 40a und 406 ausgebildet, von η
denen einer am oberen und der andere am unteren Ende des stangenförmigen Elementes 38 liegt. Ein Hochfrequenz-Spritzverfahren
oder ein Vakuumaufdampfverfshreri
k^rri**" ζ*τ BiW""" ί*>γ '""^!"ierisn Mcisüsircifen
40 auf dem stangenförmigen Element 38 verwendet werden. Vorzugsweise reicht die Dicke des Metallstreifens
40 von etwa 2 μπι mit etwa 5 μιτι. Zwei
Stromzuleitungsdrähte 42a und 42έ> sind mit dem ringförmigen Abschnitt 42a bzw. 42b verbunden. Wie in
F i g. 5 gezeigt ist, erstreckt sich der Zuleitungsdraht 42b durch eine im stangenförmigen Element 38 ausgebildete
uxiale Bohrung 44 und is', mit dem unteren ringförmigen
Abschnitt 40Λ verbunden. Der Metallstreifen 40 ist mit
einem etwa 0,5-1 μπι starken Filmmaterial 46 aus Keramik oder Quarz bedeckt, vgl. Fig.6. Dabei ;st
anzumerken, daß das Filmmaterial 46 aus einem Material besteht, dessen Wärmeleitfähigkeit beträchtlich
geringer als diejenige des für das stangenförmige Element 38 gewählten Materials ist.
Der Wirbelfühler 36 mit dem genannten Aufbau wird in die Durchgangsbohrung 34 im Teilzylinder 28 so
angeordnet, daß der Metallstreifen 40 der Ausnehmung 32 zugewandt ist oder sich zu diesem hin öffnet.
Vorzugsweise ist die Anordnung so. daß eine sowohl die Achse vom stangenförmigen Element 38 als auch eine
imaginäre, den Metallstreifen 40 gleichmäßig in Längsrichtung aufteilende Linie enthaltende imaginäre
Ebene im wesentlichen senkrecht zur flachen Oberfläche 30 des Teilzylinders 28 liegt.
Aus F i g. 3 ist zu erkennen, daß der Profilkörper 26 so .
angeordnet ist. daß die flache Oberfläche 30 des Teilzylinders 28 stromauf weist. Insbesondere ist der
Teilz\linder 28 so angeordnet, daß die flache Oberfläche
im wesentlichen senkrecht zu der Strömungsrichtung Fliegt. Bei dieser Anordnung entstehen periodisch auf
der Abstromseitc des Teilzylinders 28 Karmansche Wirbelabiösungen (siehe Bezugszeichen K) in der
Strömung.
F i g. 11 zeigt den Teilzylinder 28 im Schnitt, um das
gewünschte Querschnittprofil zu erläutern. In der Zeichnung gibt das Bezugszeichen Ti eine imaginäre
Ebene an, die sowohl die Achse A des Teilzylinders 28 als auch eine Seitenkante der flachen Oberfläche 30
enthält, und das Bezugszeichen Ti gibt eine andere
imaginäre Ebene an, die sowohl die Achse A als auch die t
andere Seitenkante der flachen Oberfläche 30 enthält Versuche haben gezeigt, daß das Wirbelablösephänornen
sehr stabil wird, wenn die flache Oberfläche 30 an einer Stelle ausgebildet wird, bei der der durch die
imaginären Ebenen Ti und Tj eingeschlossene Winkel θ r
etwa 90° bis 170° beträgt
Beim Betrieb wird den Metallstreifen 40 über die Zuleitungsdrähte 42a und 426 von einer herkömmlichen
nicht gezeigten elektrischen Stromquelle ein konstanter Strom zur Aufheizung zugeführt. Wie Fig. 3 zeigt,
erzeugt die in Richtung des Pfeiles F strömende Strömung hinter dem Teilzylinder 28 periodisch Wirbel
K. Die periodische Wirbelablösung erfolgt zunächst an einer Seite der flachen Oberfläche 30 und dann auf der
anderen Seite, was bewirkt, daß in der Ausnehmung 32 eine Strömung abwechselnd in die eine und andere
Richtung erfolgt. Die Strömung in der Ausnehmung 32 ändert ihre Strömungsrichtung bei der Wirbelablösung
vom Teilzylinder 28 derart, daß gernäß Fig. 7 die
Strömung in Richtung des Pfeiles A zu strömen beginnt, wenn der an einer Seite des Teilzylinders 28
hervorgerufene Wirbel Ky sich gerade abgelöst hat. Die
abwechselnde Strömung in der Ausnehmung 32 kühlt den erhitzten Metallstreifen 40 ab, wodurch dessen
elektrischer Widerstand abfällt, und damit ein Abfall der dem Metallstreifen 40 zugeführten Spannung eintritt.
\XJ.C
cin/H
, Spannungsänderungen von der Wirbelablösefrequenz abhängig, die wiederum eine Funktion der relativen
Strömungsgeschwindigkeit sind. Somit läßt sich die Strömungsmenge pro Zeiteinheit, d. h. der Strömungsmitteldurchsatz,
mittels einer herkömmlichen, nicht
-, gezeigten Rechenvorrichtung messen. Versuche an dem Profilkörper 26 haben die folgenden guten Ergebnisse
gebracht:
1. Dv; Vorsehen der flachen Oberfläche 30 schafft
einzelne Wirbel mit ausreichender Energie, um den
) Metallstreifen 40 selbst dann zu kühlen, wenn die
Geschwindigkeit der Strömung gering ist.
2. Dadurch, daß das stangenföcmige Element 26 in die
Ausnehmung 32 hineinragt, ergibt sich ein geringer Strömungswiderstand für die in der Ausnehmung 32
·, hervorgerufene Strömung. Dadurch jedoch werden irgendwelche nahe den Kanten der Ausnehmung 32
hervorgerufene kleine Wirbel mit hoher Wellenfrequenz, die bei der Strömung in der Ausnehmung 32
Geräusche erzeugen können, verkleinert. DieTemperaturänderung
am Metallstreifen wird daher im wesentlichen nur durch die Strömung hervorgerufen, die Folge
der »Karmanschen Wellen« ist.
3. Die Anordnung des Metallstreifens 40 in der Ausnehmung 32 verhindert einen direkten Angriff von
Staubteilchen innerhalb der durch die Rohrleitung 37 fließenden Strömung.
4. Das etwa 0,5— 1 μπι starke Filmmaterial 46, das den
Metallstreifen 40 bedeckt, verbessert wesentlich die mechanische Festigkeit des Metallstreifens 40, ohne daß
hierdurch die Empfindlichkeit des Metallstreifens 40 beeinträchtigt wird.
F i g. 8 zeigt eine modifizierte Ausführung eines Profilkörpers 48. Bei dieser Ausführung ist ein weiterer
Wirbelfühler 36' von im wesentlichen dem gleichen Aufbau, wie beim Wirbelfühler 36' im Teilzylinder 28 an
einer dem Wirbelfühler 36 gegenüberliegenden Stelle in der Ausnehmung 32 vorgesehen, so daß zwischen den
beiden Wirbelfühlern ein eingeschnürter Bereich in der Ausnehmung 32 gebildet wird Diese Wirbelfühler 36
und 36' sind elektrisch in Reihe geschaltet Dadurch wird die Empfindlichkeit aaf eine Strömungsmitteldurchsatzänderung
erheblich im Vergleich zu der vorerwähnten und in F i g. 7 gezeigten Ausführung verbessert Ferner
können die unerwünschten kleinen Wellenwirbel hoher Frequenz, die im Ausgangssignal des Profilkörpers zu
Störungen führen, vollständig beseitigt werden. Obgleich
bei dieser Ausführungsform der weitere Wirbelfühler 36' im wesentlichen den gleichen Aufbau wie der
Wirbelfühler 36 hat, kann auch nur ein stangenförmiges Element (ähnlich dem Element 38) ansstelle des
zusätzlichen Wirbelfühlers 36' vorgesehen werden, das nur dem Zweck dient, die Ausgangssignalstabilität des
Profilkörpers zu verbessern.
Anstelle des mit konstantem Strom gespeisten Metallstreifens 40 als Wirbelfühler kann auch ein
druckempfindliches Element, z. B. ein Dehnungsmeßstreifen,
vorgesehen werden, sofern die folgenden leichten Abänderungen am Teilzylinder 28 vorgenommen
werden:
In Fig. 9 ist ein Profilkörper 50 mit einem druckempfindlichem Element als Wirbelfühler gezeigt.
Dabei sind die gleichen Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in F i g. 7 versehen. Der Profilkörper
50 umfaßt einen Teilzylinder 28 mit einer flachen Oberfläche 30. Im Teilzylinder 28 ist eine Ausnehmung
32' ausgebildet, die in ihrem mittleren Abschnitt vcijiuucH isi. lim UUIIIIC5 pia ι ici hui iiuges cieiiieru J*
oder eine Membran ist dichtend in dem vergrößerten Abschnitt der Ausnehmung 32' angeordnet, so daß diese
in zwei Bereiche 54d und 54 b aufgeteilt wird, die einander identisch sind. Ein Dehnungsmeßstreifen als
druckempfindliches Element 56 ist an dem dünnen plattenförmigen Element 52 befestigt und setzt die an
diesem auftretenden Druckänderungen in elektrische Widerstandsänderungen entsprechend der Ablösung
der Wirbel vom Teilzylinder 28 um. Daher läßt sich mit einer konventionellen, nicht gezeigten Rechnervorrichtung
die Strömungsmittelmenge pro Zeiteinheit, d. h. drr Drehsatz, aus den Widerstandsänderungen ermittein.
Anstelle des Dehnungsmeßstreifens 56 können auch andere Anordnungen, z. B. eine druckempfindliche
Diode oder ein druckempfindlicher Transistor, verwendet werden.
In Fig. 10 ist ein weiterer Profilkörper58gezeigt,der
anstelle des dünnen Elementes 52 nach Fig.9 eine Schwingplatte 60 verwendet. Darauf hinzuweisen ist,
daß zwischen dem vorderen Ende der Schwingplatte 60 und der Wand des vergrößerten Abschnitts der
Ausnehmung 32' ein freier Raum 62 ausgebildet ist, um optimale Schwingbewegungen der Schwingplatte 60
ίο sicherzustellen. Ein Dehnungsmeßstreifen 56 oder eine
andere Anordnung, wie eine druckempfindliche Diode oder ein druckempfindlicher Transistor, ist an der
Schwingplatte 60 zum Messen des Strömungsmitteldurchsatzes befestigt.
r, Fig. 12A und I2B, sowie Fig. I3A und 13B zeigen
verschiedene Wellenformen zur Darstellung der Meßergebnisse bei einem bekannten Profilkörper und dem
verbesserten Profilkörper. Dabei sind in Fig. 12A und JjA uic Wci'ic äüS ciüciii Vcfsüci'i iiiii einem
Strömungsmitteldurchsatz von 12 1/sek. und einer Strömungsgeschwindigkeit von 10 m/sek. wiedergegeben,
während es sich bei F i g. 12B und 13B um die Werte
aus Versuchen mit einem Strömungsmitteldurchsatz von 50 I/sek. und einer Strömungsgeschwindigkeit von
41 m/sek. handelt. Aus den Figuren geht hervor, daß der
verbesserte Profilkörper sehr stabile Wellenformen selbst bei unterschiedlichen Strömungsverhältnissen im
Vergleich zu dem bekannten Profilkörper ergibt. Insbesondere wird eine erhebliche Verbesserung dann
in erhalten, wenn eine große Strömungsmittelmenge gemessen werden soll. Der verbesserte Strömungsmesser
eignet sich daher besonders für das Luftansaugsystem von Kraftfahrzeugmotoren.
Claims (10)
1. Strömungsmesser mit einem Wirbel erzeugenden Profilkörper einer im wesentlichen kreiszylindrischen
Form und einem Wirbelfühler, der innerhalb einer den Profilkörper senkrecht zu dessen Längsachse
durchsetzenden Ausnehmung angeordnet ist, wobei der Profilkörper in der Strömung so
angeordnet ist, daß seine Längsachse und die Längsachse der Ausnehmung jeweils quer zur zu
messenden Strömung liegen, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilkörper (28) einen
Querschnitt in Form eines Hauptabschnittes eines Kreises hat und in der Strömung so angeordnet ist,
daß die Sehne des Hauptabschnittes eine flache Oberfläche (30) bildet, die sich in Längsrichtung
längs der Seite des Profilkörpers (28), parallel zu dessen Längsachse und im wesentlichen senkrecht
zur Richtung der Strömung sowie dieser zugewandt erstreckt
2. Strömungsmesser nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die flache Oberfläche (30) des Profilkörpers (28) so ausgebildet ist, daß ein Winkel
Θ. der /wischen einer ersten uno zweiten ii.iaginären
Ebene eingeschlossen ist. etwa 90" bis etwa 170°
beträgt, wobei die erste imagoäre Ebene sowohl die
Längsachse des Prolilkörpers als auch eine Seitenkante der flachen Oberfläche und die zweite
imaginäre Ebene sowohl die Längsachse des Profilkörpers als auch die andere Seitenkante der
flachen Obc fläche enthält.
3. Strömungsmesser nac' Anspruch I oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (32,
32') sich parallel zu der Itacht Oberfläche (30) des
Profilkörpers (28) erstreckt.
4. Strömungsmesser nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Wirbelfühler (36,52,56,60)
in der Mitte d^r Ausnehmung (32, 32') angeordnet
ist.
5. Strömungsmesser nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (32) in der
Mitte einen eingeschnürten Bereich hat.
6. Strömungsmesser nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß in die Ausnehmung (32) eine
lieh in Längsrichtung des Profilkörpers (28) erstreckende zylindrische isolierende Stange (38) mit
ihrem zylindrischen Oberflächenbereich zur Bildung des eingeschnürten Bereichs hineinragt und daß der
Wirbelfühler (36) einen laminierten Metallstreifen (40). der an dem zylindrischen Oberflächenbereich
lieh in Längsrichtung desselben erstreckend befe- »tigt ist. und ein isolierendes, den laminierten
Metallstreifen bedeckendes Filmmaterial (46) aufweist.
7. Strömungsmesser nach Anspruch 6. gekennleichnet
durch einen weiteren Wirbelfühler (36') mit im wesentlichen dem gleichen Aufbau wie der erste
Wirbelfühler (36). der in der Ausnehmung (32) an tiner Stelle gegenüber dem ersten Wirbelfühler (36)
angeordnet ist. so daß zwischen beiden Wirbelfühlern (36, 36') der eingeschnürte Bereich gebildet ist.
8. Strömungsmesser nach Anspruch 6. gekennzeichnet durch eine im Profilkörper (28) angeordnete
zylindrische Stange (36'), die mit einem Bereich in die Mitte der Ausnehmung (32) ragt, um den
eingeschnürten Bereich zwischen ihrem am weitesten vorstehenden Teil und dem am weitesten
vorstehenden Teil der zylindrischen isolierenden
Stange (38) des Wirbelfühlers (36) zu bilden.
9. Strömungsmesser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirbelfühler ein dünnes,
plattenförmiges Element (52, 60), das in der Ausnehmung (32') angeordnet ist und entsprechend
den darauf einwirkenden hydrodynamischen Änderungen schwingt, und ein druckempfindliches Element
(56) aufweist, das an dem dünnen plattenförmigen Element befestigt ist und die hydrodynamischen
Änderungen in entsprechende elektrische Widerstandsänderungen umsetzt.
10. Strömungsmesser nach Anspruch 9, dadurcii gekennzeichnet, daß das dünne plattenförmige
Element (52) abdichtend in der Ausnehmung so angeordnet ist, daß es als eine Membran wirkt
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6887977A JPS544167A (en) | 1977-06-13 | 1977-06-13 | Karman vortex flowmeter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2825378A1 DE2825378A1 (de) | 1978-12-21 |
DE2825378C2 true DE2825378C2 (de) | 1983-01-13 |
Family
ID=13386379
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2825378A Expired DE2825378C2 (de) | 1977-06-13 | 1978-06-09 | Strömungsmesser mit einem wirbelerzeugenden Profilkörper |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4182165A (de) |
JP (1) | JPS544167A (de) |
DE (1) | DE2825378C2 (de) |
GB (1) | GB1600323A (de) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4257276A (en) * | 1978-05-29 | 1981-03-24 | Nissan Motor Company, Limited | Probe unit of fluid flow rate measuring apparatus |
JPS601566B2 (ja) * | 1979-10-17 | 1985-01-16 | 日産自動車株式会社 | カルマン渦流量計 |
US4312237A (en) * | 1979-12-28 | 1982-01-26 | J-Tec Associates, Inc. | Vortex generating device |
JPS57170021U (de) * | 1981-04-20 | 1982-10-26 | ||
US4449401A (en) * | 1981-05-19 | 1984-05-22 | Eaton Corporation | Hot film/swirl fluid flowmeter |
US4418568A (en) * | 1981-09-10 | 1983-12-06 | Eaton Corporation | Hot film fluid flowmeter with auxiliary flow sensing |
JPS59107208A (ja) * | 1982-12-10 | 1984-06-21 | Oval Eng Co Ltd | 渦流量計 |
US4782710A (en) * | 1986-04-30 | 1988-11-08 | Fuji Electric Co., Ltd. | Karman vortex flow meter |
GB8613851D0 (en) * | 1986-06-06 | 1986-07-09 | Neptune Measurement Ltd | Vortex shedding flowmeter |
US9243940B2 (en) * | 2013-07-23 | 2016-01-26 | Yokogawa Corporation Of America | Optimized techniques for generating and measuring toroidal vortices via an industrial vortex flowmeter |
US9574916B2 (en) * | 2013-07-23 | 2017-02-21 | Yokogawa Corporation Of America | Optimized techniques for generating and measuring toroidal vortices via an industrial vortex flowmeter |
GB201316747D0 (en) | 2013-09-20 | 2013-11-06 | Isis Innovation | Sensor for High Temperature turbulent flow |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3564915A (en) * | 1967-09-27 | 1971-02-23 | Yokogawa Electric Works Ltd | Current meter or flow meter |
US3572117A (en) * | 1968-05-27 | 1971-03-23 | Eastech | Bluff body flowmeter |
GB1294681A (en) * | 1969-02-01 | 1972-11-01 | Fisons Pharmaceuticals Ltd | Novel bis-thiachromonyl compounds their preparation and use |
US3732731A (en) * | 1971-02-02 | 1973-05-15 | Eastech | Bluff body flowmeter with internal sensor |
JPS5437511B2 (de) * | 1972-08-19 | 1979-11-15 |
-
1977
- 1977-06-13 JP JP6887977A patent/JPS544167A/ja active Granted
-
1978
- 1978-05-17 GB GB20079/78A patent/GB1600323A/en not_active Expired
- 1978-06-06 US US05/913,069 patent/US4182165A/en not_active Expired - Lifetime
- 1978-06-09 DE DE2825378A patent/DE2825378C2/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS544167A (en) | 1979-01-12 |
GB1600323A (en) | 1981-10-14 |
DE2825378A1 (de) | 1978-12-21 |
JPS5737012B2 (de) | 1982-08-07 |
US4182165A (en) | 1980-01-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3214359C2 (de) | ||
DE2825378C2 (de) | Strömungsmesser mit einem wirbelerzeugenden Profilkörper | |
EP0046965B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur dynamischen und dichteunabhängigen Bestimmung des Massenstroms | |
DE1926798C3 (de) | Durchflußmeßgerät | |
DE2900210C2 (de) | ||
DE2612427A1 (de) | Luftmengenmesseinrichtung fuer verbrennungsmotoren | |
DE2730770C3 (de) | Ultraschallmeßvorrichtung zur Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit der Luft im Ansaugkanal einer Brennkraftmaschine | |
DE69008257T2 (de) | Wirbeldurchflussmesser. | |
DE2517533C3 (de) | Strömungsmesser mit einem Wirbel erzeugenden Element | |
DE3239126A1 (de) | Stroemungsmesser fuer fluide | |
EP0266480B1 (de) | Vorrichtung zur Bestimmung der Durchflussrichtung | |
EP1556670B1 (de) | Wirbelströmungsaufnehmer | |
DE4124032A1 (de) | Messelement | |
DE1907037C3 (de) | Strömungsmeßgerät zum Messen der Geschwindigkeit einer Strömung | |
DE3714344C2 (de) | ||
DE3750965T2 (de) | Wirbeldurchflussmesser. | |
DE2935891C2 (de) | Vorrichtung zum Messen des Massenstroms in einem Fluidkanal | |
DE2500897C3 (de) | Thermisches Verfahren zur Messung der Geschwindigkeitsverteilung in fluiden Medien | |
DE3141943A1 (de) | Durchflussmesser | |
DE3249439C2 (de) | Hitzdrahtanemometer | |
DE10124964B4 (de) | Sensor zur Messung von Strömungsgeschwindigkeiten und Verfahren zu dessen Betrieb | |
EP1423663B1 (de) | Korrosionsbeständiger wirbelströmungsaufnehmer | |
EP0163846B1 (de) | Vorrichtung zur Messung der Masse eines strömenden Mediums | |
DE2921550C2 (de) | Sonde für eine Strömungsgeschwindigkeitsmeßeinrichtung | |
DE112020001927T5 (de) | Durchflussmessvorrichtung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAR | Request for search filed | ||
OB | Request for examination as to novelty | ||
OC | Search report available | ||
OD | Request for examination | ||
OF | Willingness to grant licences before publication of examined application | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |