DE2828880A1

DE2828880A1 - Fluid throughput measurement system - is used for flow regulation and has flap valve with nonlinear characteristics covering wide flow rate range

Info

Publication number: DE2828880A1
Application number: DE19782828880
Authority: DE
Inventors: Ernst Gaube; Ludwig Gensmantel; Helmut Dipl Chem Ulrich
Original assignee: Phoenix Armaturen Werke Bregel GmbH
Current assignee: Phoenix Armaturen Werke Bregel GmbH
Priority date: 1978-06-30
Filing date: 1978-06-30
Publication date: 1980-01-17

Abstract

A method of measuring throughput in a flow channel is partic. suitable for flow regulation. It enables the corres. device to encompass a wide range of volumetric throughput per unit time and of the characteristics of the fluid mechanism. The measurement device consists of a flap or plate valve (24) with a characteristic response against throughput which is less than a linear response over at least part of the range. The valve position corresp. to a number of flow paths distributed across the channel cross-section.

Description

Verfahren zur Durchflußmessung und Einrichtung zur DurchführungMethod of flow measurement and device for implementation

des Verfahrens Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Durchflußmessung an durch einen Strömungskanal geführten Strömungsmitteln, insbesondere für die Durchflußregelung sowie auf eine Einrichtung zur Durchführung dx3es Verfahrens. Bei der allgemein bekannten Durchflußmessung nach der Wirkdruckmethode wird die Differenz der Drücke vor und nach einer in einem Strömungskanalabschnitt befindlichen Meßblende bestimmt. Diese Druckdifferenz ist gemäß der Bernoulli'sehen Gleichung zum Quadrat der Strömungsgeschwindigkeit durch die Meßblende im wesentlichen proportional. Aus dem lichten Querschnitt der Meßblende und der Strömungsgeschwindigkeit läßt sich dann die Durchflußmenge je Zeiteinheit ermitteln. Aufgrund der quadratischen Abhängigkeit der Druckdifferenz von der Durchstromgeschwindigkeit lassen sich bei einer vorgegebenen Genauigkeit der Druckdifferenzbestimmung nur im Bereich höherer Strömungsgeschwindigkeiten zufriedenstellend genaue Durchflußwerte gewinnen.of the method The invention relates to a method for flow measurement on flow means guided through a flow channel, in particular for flow control as well as a facility to carry out the dx3es procedure. In general known flow measurement according to the differential pressure method is the difference in pressures determined before and after a measuring orifice located in a flow channel section. According to Bernoulli's equation, this pressure difference is the square of the flow velocity essentially proportional through the measuring orifice. From the clear cross-section of the The orifice plate and the flow rate can then be used to determine the flow rate Determine the time unit. Due to the quadratic dependence of the pressure difference from the flow rate can be determined with a given accuracy the determination of the pressure difference only in the area of higher flow velocities obtain satisfactorily accurate flow values.

Bei kleinen Strömungsgeschwindigkeiten sind die auftretenden Druckdifferenzen wegen der Parabelform der Kennlinie so gering, daß sich unzulässig hohe Meßfehler ergeben. Die zu verwendende Meßblende ist daher bei bekannten Durchflußmeßsystemen stets so zu wählen, daß der interesssierende Meßbereich in dem Bereich ausreichend großer Strömungsgeschwindigkeiten bleibt. At low flow velocities, the pressure differences that occur are because of the parabolic shape of the characteristic curve, so small that there are inadmissibly high measurement errors result. The orifice plate to be used is therefore in known flow measuring systems always to be chosen so that the measurement area of interest is sufficient in the area high flow velocities remains.

Bekannte Durchflußmeßsysteme sind daher bezüglich des Meßbereichsumfanges beschränkt und gestatten nicht die Verwendung für in wesentlichem Maße verschiedenartige Strömungsmittel.Known flow measuring systems are therefore with regard to the scope of the measuring range limit and do not allow their use for substantially diverse Fluid.

Dies bedeutet eine entsprechende Beschränkung bei der Verwendung der bekannten Durchflußmeßsysteme in der Durchflußregelung Insbesondere ist es unter Verwendung bekannter Durchflußmeßsysteme nicht möglich, Durchflußregler herzustellen, deren Regelcharakteristik ohne eine Änderung von Apparateteilen mittels eines Kleinrechners abhängig von den Daten eines bestimmten Strömungsmittels veränderbar ist.This means that there is a corresponding restriction on the use of the known flow measuring systems in flow control in particular it is under It is not possible to use known flow measuring systems to produce flow controllers, their control characteristics without changing parts of the apparatus by means of a small computer is changeable depending on the data of a particular fluid.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Durchflußmessung in einem weiten Bereich sowohl hinsichtlich der Größe der Durchflußmenge je Zeiteinheit als auch hinsichtlich der Daten des betreffenden Strömungsmittels, zu ermöglichen.The object of the invention is therefore to provide a flow measurement in one wide range both in terms of the size of the flow rate per unit of time as also with regard to the data of the fluid in question.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Durchflußmessung an durch einen Strömungskanal geführten Strömungsmitteln, insbesondere für die Durchflußregelung, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Maß für die Durchflußmenge je Zeiteinheit ein Zustand eines Meßorgans untersucht wird, welcher eine von der Durchflußmenge je Zeiteinheit mindestens bereichsweise schwächer als linear zunehmende Kmngröße besitzt.This task is carried out in a method for flow measurement a flow channel guided fluids, in particular for the flow control, according to the invention achieved in that as a measure of the flow rate per unit of time a condition of a measuring member is examined, which one of the flow rate per unit of time at least regionally weaker than linearly increasing size owns.

Anstelle der in bekannten Durchflußmeßsystemen verwendeten Druckdifferenz wird erfindungsgemäß also eine Kenngröße ausgewertet, welche von der Durchflußgeschwindigkeit nicht entsprechend einer quadratischen Funktion sondern entsprechend einer etwa logarithmischen Funktion oder einer Quadratwurzelfunktion abhängig ist. Gerade im Bereich niedriger Strömungsgeschwindigkeiten erhält man so eine ausreichend gute Genauigkeit der auszuwertenden Kenngröße, so daß in vorteilhafter Weise Bedingungen angenähert werden, bei welchen der Meßfehler über den gesamten Meßbereich im wesentlichen konstant bleibt.Instead of the pressure differential used in known flow measuring systems Thus, according to the invention, a parameter is evaluated which depends on the flow rate not according to a quadratic function but according to one depends on a logarithmic function or a square root function. Just in this way, a sufficiently good one is obtained in the range of low flow velocities Accuracy of the parameter to be evaluated, so that conditions in an advantageous manner can be approximated in which the measurement error over the entire measurement range is essentially remains constant.

Durch die Erfindung wird auch eine Einrichtung zur Durchführung des vorstehend angegebenen Verfahrens vorgeschlagen, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß das Meßorgan die Gestalt eines klappenartigen oder plattenartigen Ventilkörpers hat, welcher unter der Wirkung einer von der Schließstellung aus zunehmend größer werdenden Vorspannung steht und dessen Stellung ein Maß für die Strömungsgeschwindigkeit und den jeweiligen wirksamen Durchstromquerschnitt im betreffenden Strömungskanalabschnitt bildet. Die von der Schließstellung aus insbesondere progressiv größer werdende Vorspannkraft bewirkt, daß die Kennlinie der vorstehend erwähnten Kenngröße in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit mit kleiner werdender Durchströmgeschwindigkeit in ihrer Steigung zunimmt, so daß auch im Bereiche niedriger Strömungsgeschwindigkeiten die erwähnte Kenngröße mit ausreichender Genauigkeit bestimmt werden kann.The invention also provides a device for performing the proposed method indicated above, which is characterized in that that the measuring element has the shape of a flap-like or plate-like valve body has, which under the effect of one of the closed position increasingly larger and its position is a measure of the flow velocity and the respective effective flow cross-section in the relevant flow channel section forms. From the closed position, in particular, it becomes progressively larger The preload force causes the characteristic curve to depend on the above-mentioned parameter on the flow velocity with decreasing flow velocity increases in its slope, so that even in the areas of low flow velocities the mentioned parameter can be determined with sufficient accuracy.

Eine andere Ausführungsform zur Durchführung des hier vorgeschlagenen Verfahrens sieht vor, daß das erwähnte Meßorgan die Gestalt eines in dem betreffenden Strömungskanalabschnitt federn gehaltenen, sich mit wesentlichen Teilen seiner Umrißflächen in Strömungsrichtung erstreckenden Mitnalmiekörpers hat, dessen Stellung mittels einer Abtasteinrichtung bestimmbar ist.Another embodiment for implementing what is proposed here The method provides that the aforementioned measuring element has the shape of a in the relevant Flow channel section held by springs, with essential parts of its contour areas Mitnalmiekörpers extending in the direction of flow, its position by means of a scanning device can be determined.

Vorzugsweise ist der Mitnahmekörper von mindestens einer achsparallel in dem betreffenden Strömungsmittelkanalabschnitt aufgehängten Schraubenfeder gebildet, wobei die Lage der Schraubenfederwindungen mittels einer Abtasteinrichtung abtastbar ist.Preferably, the driving body of at least one is axially parallel formed helical spring suspended in the relevant fluid channel section, wherein the position of the helical spring windings can be scanned by means of a scanning device is.

Gemäß wiederum einer anderen Ausführungsform der Einrichtung zur Durchführung des hier vorgeschlagenen Verfahrens ist das Meßorgan von einer drehbar gelagerten, von einer Kammer aus in den Strömungskanalabschnitt hineinreichenden Scheibe gebildet, welche im wesentlichen vollständig von dem Strömungsmittel umgeben ist und deren Drehzahl als die gesuchte Kenngröße abtastbar ist, wobei die Strömung im Strömungskanalabschnitt im wesentlichen tangential zu der Scheibe verläuft.According to yet another embodiment of the implementation device of the procedure proposed here is this Measuring organ from one rotatably mounted, reaching into the flow channel section from a chamber Disc formed, which surrounded substantially completely by the fluid and the speed of which can be sampled as the characteristic quantity sought, with the flow runs essentially tangentially to the disk in the flow channel section.

Während das Meßergebnis, welches mit den erwähnten Mitnahmekörper enthaltenden Einrichtungen gewonnen wird, von der Dichte des zu untersuchenden Strömungsmittels im wesentlichen unabhängig ist und nur eine bei der Auswertung oder Weiterverwertung des Meßergebnisses zu berücksichtigende Viskositätsabhängigkeit aufweist, ist das eßergebnis, welches mit der zuletzt kurz beschriebenen Einrichtung gewonnen wird auch von der Viskosität unabhängig.While the measurement result, which with the mentioned driving body containing facilities is obtained from the density of the fluid to be examined is essentially independent and only one in the evaluation or further utilization of the measurement result has viscosity dependency to be taken into account, is that eßresult, which is obtained with the device that was briefly described last also independent of the viscosity.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des vorgeschlagenen Verfahrens und der Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens sowie Verwendungen der Einrichtung bilden Gegenstand der anliegenden Ansprüche, deren Inhalt hierdurch zum Bestandteil der Beschreibungseinleitung gemacht wird, deren Wortlaut jedoch zur Vereinfachung und Verkürzung der Beschreibung hier nicht ausdrücklich wiederholt wird. Nachfolgend werden einige Ausführungsformen bzw. Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung näher erläutert. Es stellen dar: Fig. 1 eine schematische Abbildung einer Durchflußmeßeinrichtung bekannter Art, Fig. 2 eine graphische Darstellung, in welcher die Abhängigkeit des mit der Einrichtung nach Figur 1 ermittelten Differenzdruckes von der Strömungsgeschwindigleit qualitativ wiedergegeben ist, -Fig. 3 eine Durchflußmeßeinrichtung der hier vorgeschlagenen Art in schematischer Darstellung, Fig. 4 eine graphische Darstellung, welche die Kennlinie der mit der Einrichtung nach Figur 3 gewonnenen Kenngröße in Abhängigkeit von der - Durchflußgeschwindigkeit qualitativ wiedergibt, Fig. 5 eine schematische, teilweise im Schnitt dargestellte Einrichtung zur Durchflußmessung mit einem plattenartigen Ventilkörper als Meßorgan, Fig. 6 eine schematische, teilweise im Schnitt gezeichnete Ansicht einer gegenüber Figur 5 abgewandelten Form einer Meßeinrichtung mit einem schalenförmigen Ventilkörper als Meßorgan, Fig. 7 eine teilweise im Schnitt gezeichnete, schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsforra einer Neßeinrichtung mit einem klappenartigen Ventilkörper als Meßorgan, Fig. 8 eine teilweise im Schnitt gezeichnete, schematische Ansicht einer gegenüber Figur 7 abgewandelten Ausführungsform einer Meßeinrichtung, Fig. 9 eine teilweise im Schnitt gezeichnetc, schematische Ansicht einer Meßeinrichtung mit einem Mitnahluekörper in Gestalt einer Schraubenfeder als Meßorgan, Fig. 10 schematische Ansichten von Abwandlungen bzw.Advantageous refinements and developments of the proposed Process and the facility for carrying out the process as well as uses of the device form the subject of the attached claims, the content of which hereby is made part of the introduction to the description, but its wording not expressly repeated here to simplify and shorten the description will. Some embodiments or exemplary embodiments are described below Explained in more detail with reference to the accompanying drawing. The figures show: FIG. 1 a schematic illustration of a flow measuring device of a known type, FIG a graph showing the dependency of the device according to Figure 1 determined differential pressure from the flow velocity qualitatively is reproduced, -Fig. 3 a flow measuring device proposed here Type in schematic representation, Fig. 4 is a graphical representation, which the characteristic curve of the parameter obtained with the device according to FIG. 3 in Dependence on the - flow rate reproduces qualitatively, Fig. 5 a schematic, partially shown in section device for flow measurement with a plate-like valve body as the measuring element, FIG. 6 is a schematic, partially in section drawn view of a form of a modified compared to FIG Measuring device with a cup-shaped valve body as a measuring element, Fig. 7 a partially drawn in section, schematic view of a further Ausführungsforra a measuring device with a flap-like valve body as a measuring element, FIG. 8 a partially sectioned, schematic view of an opposite figure 7 modified embodiment of a measuring device, FIG. 9 shows a partially in section Drawnc, schematic view of a measuring device with a Mitnahluekörper in the form of a helical spring as a measuring element, FIG. 10 shows schematic views of Modifications or

und 11 1feiterbildungen der Einrichtung gemäß Figur 9, Fig. 12 eine schematische, teilweise im Schnitt gezeie -nete Ansicht einer Neßeinrichtung mit einem Mitnahmekörper in Gestalt eines ilohlzylinders als Meßorgan und Fig. 13 schematische, teilweise im Schnitt ge-und i4 zeichnete Ansichten von Meßeinrichtungen mit einem Mitnahmekörper in Gestalt drehbar gelagerter Meßscheiben.and 11 further developments of the device according to FIG. 9, FIG. 12 a schematic, partly in section drawn view of a measuring device with a driving body in the form of a hollow cylinder as a measuring element and Fig. 13 schematic views of measuring devices, partly drawn in section and 14 with a driving body in the form of rotatably mounted measuring disks.

13ei bekannten Durchflußmeßeinrichtungen, wie sie schematisch in Figur 1 wiedergegeben sind, befindet sich in einem bestimmten Abschnitt eines Strömungskanales 1 eine Blende 2. Jeweils stromaufwärts und stromabwärts von dieser Blende sind Druckmeßsonden 3 bzw. 4 im Strömungskanal vorgesehen. Die Druckmeßsonden 3 und 4 sind von der Blende 2 jeweils über eine bestimmte Strömungsberu-Jiigungsstrecke oder Anlaufstrecke entfernt. Eine Meßeinheit 5 dient zur Bestimiriung der Differenz zwischen den durch die Druckmeßsonden 3 und 4 ermittelten Drücken. Dieser Druckdifferenzwert ist entsprechend der Bernoulli'schen Gleichung proportional dem Quadrat der Strömungsgeschwindigkeit durch die Meßblende 2, so daß ein Anzeigegerät der Meßeinheit 5 in Strömungsgeschwindigkeitswerten und beibekanntem Querschnitt der Blende 2 in Einheiten der Durchflußmenge je Zeiteinheit geeicht werden kann.13 in known flow measuring devices, as shown schematically in FIG 1 are shown, is located in a certain section of a flow channel 1 a diaphragm 2. Upstream and downstream of this diaphragm are pressure measuring probes 3 or 4 provided in the flow channel. The pressure sensors 3 and 4 are from the diaphragm 2 in each case over a certain flow reduction section or start-up section. A measuring unit 5 is used to determine the difference between the pressure measuring probes 3 and 4 determined pressures. This pressure difference value corresponds to that of Bernoulli Equation proportional to the square of the flow velocity through the orifice plate 2, so that a display device of the measuring unit 5 in flow velocity values and in the known cross-section of the diaphragm 2 in units of the flow rate per unit of time can be calibrated.

Nun ist aus Figur 2 zu versehen, daß die Kennlinie der Druckdifferenz in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit etwa die Gestalt einer Parabel besitzt. Um aus der Druckdifferenz bei gegebener Genauigkeit der Druckdifferenzmessung bezogen auf den Maximalwert des Meßbereiches mit zufriedenstellender Genauigkeit die Durchströmungsgeschwindigkeit bestimmen zu können, muß bei bekannten Einrichtungen dafür Sorge getragen werden, daß der Meßbereich etwa dem Bereich A der Kennlinie nach Figur 2 entspricht. Im Bereich B der Druckdifferenzwerte ## würden unzulässig hohe Meßfehler auftreten. Würde also der erforderliche Meßbereich in den Bereich B der Druckdifferenzwerte fallen, so müsste durch Verwendung einer anderen Blende 2 dafür Sorge getragen werden, daß der Neßbereich schließlich wieder in den Bereich A der Kennlinie nach Figur 2 verschoben wird. Der Auswahl der jeweils richtigen Blende und das Austauschen der Blende sowie die Neueinstellung der Neß- und Recheneinrichtungen bereitet praktisch große Schwierigkeiten und schließt die Verwendung von Durchflußmeßeinrichtungen der bekannten Art in vorpragrammierbaren Durchflußregelsystemen aus.It can now be seen from FIG. 2 that the characteristic curve of the pressure difference depending on the flow velocity, roughly the shape of a parabola owns. To get from the pressure difference with a given accuracy of the pressure difference measurement based on the maximum value of the measuring range with satisfactory accuracy To be able to determine the flow rate is a must with known devices care must be taken that the measuring range is approximately equal to range A of the characteristic curve according to Figure 2 corresponds. In area B the pressure difference values ## would be impermissible high measurement errors occur. So the required measuring range would be in the range If the pressure differential values fall, it would have to be by using a different orifice 2 ensure that the wet area finally returns to the area A of the characteristic curve according to FIG. 2 is shifted. Choosing the right one in each case Aperture and the replacement of the aperture as well as the readjustment of the measuring and computing devices prepares practically great difficulty and closes the use of flow measuring devices of the known type in pre-programmable flow control systems the end.

Eine Meßeinrichtung der vorliegend angegebenen Art enthält in einem bestimmten Abschnitt eines Strömungskanals 1 ein Meßorgan 1 dessen Zustand bzw. dessen Stellung von einer Meßeinheit 7 über eine als strichpunktierte Linie 8 angegebene Koppelverbindung abgetastet wird und eine abhängig von der Durchflußmenge je Zeiteinheit mindestens bereichsweise schwächer als linear zunehmende Kenngröße a besitzt. Die Kennlinie dieser Kenngröße a in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit oder der Durchflußmenge je Zeiteinheit ist daher, wie aus Figur 4 zu entnehmen ist, nicht eine Parabel, sondern eine nach aufwärts gekrümmte logarithmische Kurve oder eine Kurve entsprechend einer Quadratwurzelfunktion, derart, daß im Bereich niedriger Durchflußmengen je Zeiteinheit geringen Änderungen der DurchfluRmenge je Zeiteinheit oder der Strömungsgeschwindigkeit jeweils große Änderungen der Kenngröße a entsprechen.A measuring device of the type specified here contains in one certain section of a flow channel 1 a measuring element 1 whose state or its position by a measuring unit 7 via a line 8 indicated as a dash-dotted line Coupling connection is scanned and one depending on the flow rate per unit of time at least in areas weaker than the linearly increasing parameter a. the Characteristic curve of this parameter a as a function of the flow velocity or the flow rate per unit of time is therefore, as can be seen from FIG. 4, not a parabola, but an upwardly curved logarithmic curve or one Curve corresponding to a square root function, such that in the range lower Flow rates per unit of time small changes in the flow rate per unit of time or large changes in the parameter a correspond to the flow velocity.

Stromaufwärts von dem Meßorgan 6 sind bei der Einrichtung nach Figur 3 Vorrichtungen 9 im Strömungskanal 1 angeordnet, welche bewirken, daß zur herstellung eindeutiger Turbulenzverhältnisse die Strömung über den Strömungskanalquerschnitt gleichförmig turbulent oder gleichförmig laminar gemacht wird. Die Vorrichtungen 9 haben demgemäß die Gestalt einer Anordnung hintereinander gesetzter Siebe zur gleichmäßigen Verwirbelung der Strömung im Strömungskanal 1 oder aber die Form einer Packung zueinander achsparalleler Röhren, durch welche die Strömung in ein Bündel laminarer Teilströmungen unterteilt T-;ird. Auch können die Vorrichtungen 9 von einer Turbulatorbeschaufelung gebildet sein, die für eine gleiciiniäßige Durchwirbelung der Strömung im Strömungskanal 1 Sorge trägt.Upstream of the measuring element 6 are in the device according to FIG 3 devices 9 arranged in the flow channel 1, which cause the manufacture clear turbulence conditions the flow over the flow channel cross-section uniformly turbulent or uniformly laminar. The devices 9 accordingly have the shape of an arrangement of sieves placed one behind the other uniform swirling of the flow in the flow channel 1 or the shape of a Packing of axially parallel tubes through which the flow forms a bundle laminar partial flows divided T-; ird. The devices 9 of be formed by a turbulator blading, which for a uniform turbulence the flow in the flow channel 1 is responsible.

Ferner ist die Anordnung so getroffen, daß der Zustand oder die Stellung des Meßorgans dem Mittel der Strömungsgeschwindigkeit einer Vielzahl von über den Strömungskanal quer schni tt verteilten Strömungspfaden entspricht.Furthermore, the arrangement is made so that the state or the position of the measuring element the mean of the flow rate of a plurality of over the Flow channel cross section corresponds to distributed flow paths.

Die beiden zuletzt erwähnten Maßnahmen gestatten es, eine Meßeinrichtung von geringer Länge D in Strömungsrichtung zu verwirklichen, so daß die langen Anlaufstrecken bzw. Strömungsberuhigungsstrecken zwischen einer Blende und Druckmeßsonden vermieden werden, wie sie bei bekannten Meßeinrichtungen etwa gemäß Figur 1 vorzusehen sind. Somit kann die Meßeinrichtung insgesamt als vorgefertigte Einheit hergestellt und zum Aufbau eines Strömungskanalsystems angeliefert werden. Dies hat zur Folge, daß eine genaue Dimensionierung und Gestaltung des Strömungskanals in der Nachbarschaft der Meßeinrichtung nicht erforderlich ist und daher eine Quelle von Montagefehlern entfällt.The last two measures mentioned allow a measuring device to be realized by a small length D in the direction of flow, so that the long run-up sections or flow calming sections between a diaphragm and pressure measuring probes avoided as they are to be provided in known measuring devices, for example in accordance with FIG. Thus, the measuring device can be manufactured as a whole and as a prefabricated unit to be delivered for the construction of a flow channel system. This has the consequence that an exact dimensioning and design of the flow channel in the neighborhood the measuring device is not required and therefore a source of assembly errors not applicable.

Die Meßeinrichtung nach Figur 5 enthält einen Zulaufabschnitt.10 und einen Ablauf 11 eines Strömungskanalsytems, welche jeweils Verbindung zu einer Ventilkammer 12 haben. In dieser befindet sich ein tellerförmiger Ventilkörper 13, dessen dem Zulaufabschnitt 10 zugekehrte Seitc derart hutförmig gestaltet ist, daß sich im Bereich einer ringförmigen, zwischen der Einmiindung des Zulaufabschnittes 10 in -die Ventilkammer 12 und der Wand dieser Ventilkammer gebildeten Ventilöffnung eine turbulente Strömung einstellt. Der Ventilkörper 13 ist über ein lçugelgelenk 14 an einem Ventilschaft 15 gelagert, welcher an seine 1 von dem Ventilkörper 13 abliegenden Ende einen Kern 16 aus ferromagnetischem Werkstoff trägt. Dieser Kern 16 findet in einem an die Ventilkammer 12 angesetzten Gehäuse 17 Aufnahme, dessen Wände aus nicht ferromagnetischem Werkstoff bestehen.The measuring device according to Figure 5 contains an inlet section.10 and an outlet 11 of a flow channel system, each of which connects to a valve chamber Have 12. In this there is a plate-shaped valve body 13, which the Inlet section 10 facing Seitc is designed hat-shaped so that in Area of an annular, between the confluence of the inlet section 10 in -The valve chamber 12 and the wall of this valve chamber formed a valve opening turbulent flow adjusts. The valve body 13 is connected via a ball joint 14 mounted on a valve stem 15, which is remote from the valve body 13 at its 1 End carries a core 16 made of ferromagnetic material. This core 16 takes place in a housing 17 attached to the valve chamber 12, the walls of which are made of do not consist of ferromagnetic material.

Die jeweilige Lage des Kernes i6 ist mittels eines Differentialtransformators 18 abtastbar, dessen Primärwicklung 19 an eine Wechselspannungsquelle 20 angeschlossen ist, während die Sekundärwicklung 21 eine geerdete Mittelanzapfung besitzt und an ihren Ausgangslilemmen je nach der Kopplung der beiden Sekundärwicklungsteile mit der Primärwicklung über den ferromagnetischen Kern 16 ein von dessen jeweiliger Stellung abhängiges Ausgangssignal als Kenngröße a darbietet. Es versteht sich für den Fachmann, daß anstelle der durch den Kern 16 und den Differentialtransformator 18 gebildeten Abtastvorrichtung aueh andere Mittel zur Abtastung der Stellung des Ventilkörpers 13 verwendet werden können, beispielsweise eine Abtastung auf kapazitivem Wege oder eine optische Abtastung oder dergleichen.The respective position of the core i6 is by means of a differential transformer 18 can be scanned, the primary winding 19 of which is connected to an alternating voltage source 20 is, while the secondary winding 21 has a grounded center tap and on their output terminals depending on the coupling of the two secondary winding parts the primary winding via the ferromagnetic core 16 one of its respective Position-dependent output signal presents as a parameter a. It goes without saying for those skilled in the art that instead of by the core 16 and the differential transformer 18th formed scanning device also other means for scanning the position of the valve body 13 can be used, for example capacitive scanning or an optical scan or the like.

Der Ventilkörper 13 steht unter der Wirkung einer zwischen der Rückwand der Ventilkammer 12 und einem Federlager des Ventilkörpers eingesetzten Schraubenfeder 22, welche so dimensioniert und angeordnet ist, daß bei in Schließstellung befindlichem Ventilkörper 13 auf diesen zunächst noch ketone Vorspannung wirkt die durch die Schraubenfeder 22 aufgebrachte Vorspanuwirkung jedoch bei zunehmender Öffnungsstellung progressiv zunimmt. Es ergibt sich also eine Abhängigkeit der die Kenngröße a bildenden von dem Differentialtransformator 18 abgetasteten Verschiebung des Ventilkörpers 13 von der Durchflußmenge je Zeiteinheit gemäß der Kennlinie nach Figur 4.The valve body 13 is under the action of a between the rear wall the valve chamber 12 and a spring bearing of the valve body used coil spring 22, which is dimensioned and arranged so that when in the closed position Valve body 13 on this initially still ketonic bias acts by the Helical spring 22 applied preload, however, with increasing open position progressively increases. There is therefore a dependency of the parameters forming the parameter a displacement of the valve body sensed by the differential transformer 18 13 of the flow rate per unit of time according to the characteristic curve according to FIG. 4.

Anstelle des kappenförmigen Ventilkörpers 13 kann an dem Schaft 15 in der aus Figur 6 ersichtlichen Weise auch ein etwa kugelschalenförmiger Ventilkörper 23 befestigt sein, dessen konkave Seite dem Zulaufabschnitt 10 zugekehrt ist. Aufgrund dieser Form des Ventilkörpers 23 wird ebenfalls eine im wesentlichen gleichförmig turbulente Strömung des Strömungsmittels im Dereich der Ventilöffnung zwischen dem Ventilkörper 23 und der Wand der Vontilkammer 12 erzielt.Instead of the cap-shaped valve body 13, on the shaft 15 in the manner shown in FIG. 6 also an approximately spherical shell-shaped valve body 23, the concave side of which faces the inlet section 10. Because of this shape of the valve body 23 also becomes substantially uniform turbulent flow of the fluid in the area of the valve opening between the Valve body 23 and the wall of the Vontilkammer 12 achieved.

Bei der Meßeinrichtung nach Figur 7 hat ein die Kenngröße a lieferndes Meßorgan die Gestalt eine klappenartigen Ventilkörpers 24, welcher eine Blendenöffnung mit vertikaler Uffnungsebene verschließt, wenn der Strör.lungskanal 1 nicht von Strömungsmittel durchströmt wird. Der klappenartige Ventillörper 24 steht unter der Wirkung der Schlçerkraft, welche keine sraftkomponente in Schließrichtung hat, wenn sich der Ventilkörper 24 in =vertikaler Stellung bzw. in Schließstellung befindet. Je weiter sich der Ventilkörper 24 unter dejn Einfluß größer werdender Strömungsgeschwindigkeiten in Uffnungsstellung bewegt, desto größer wird das durch die Schwerkraft verursachte Vorspannungsmoment, welches den Ventilkörper 24 in Schließstellung zurückzuschwenken sucht. Die Stellung des Ventilkörpers 24 wird über eine Koppelverbindung 8 mittels einer Abtastvorrichtun 7 abgetastet. Diese Abtastvorrichtung liefert wiederum die enngröße a entsprechend der in Figur 4 gezeigten Kennlinie.In the case of the measuring device according to FIG. 7, one has the characteristic variable a delivering Measuring element takes the form of a flap-like valve body 24, which has a diaphragm opening closes with a vertical opening level, if the Strör.lungskanal 1 is not from Fluid is flowed through. The flap-like valve body 24 is below the effect of the closing force, which has no force component in the closing direction, when the valve body 24 is in the vertical position or in the closed position. The further the valve body 24 moves under the influence of increasing flow velocities moved in the open position, the greater the force caused by gravity Preload moment, which the valve body 24 in the closed position seeks to swing back. The position of the valve body 24 is controlled via a coupling connection 8 scanned by means of a scanning device 7. This scanning device in turn delivers the nominal size a according to the characteristic shown in FIG.

Bei der Einrichtung nach Figur 8 hat der Ventilkörper die Gestalt einer über einer Blendenöffnung befestigten, als Ventilklappe wirksamen Blattfeder 25, welche1 wenn sie sich in Schließ stellung befindet, keine Vorspannkraft entwickelt, während diese Vorspannkraft bei zunehmender Auslenkung der Blattfeder 25 in Öffnungsrichtung zunehmend größer wird. Im übrigen entspricht die Wirkungsweise der Einrichtung nach Figur 8 derjenigen der Einrichtung nach Figur 7.In the device according to Figure 8, the valve body has the shape a leaf spring that is fastened over a diaphragm opening and acts as a valve flap 25, which1 does not develop any pre-tensioning force when it is in the closed position, while this biasing force with increasing deflection of the leaf spring 25 in the opening direction gets bigger and bigger. Otherwise, the mode of operation corresponds to that of the device FIG. 8 that of the device according to FIG. 7.

Den Einrichtungen nach den Figuren 5 bis 8 ist gemeinsam, daß die Auslenkung des Ventilkörpers unter anderem von dem Impuls des auf den Ventilkörper treffenden Strömungsmittels abhängig ist, wodurch sich neben der Abhängigkeit von der Viskosität, bei Gasen zusätzlich von der Kompressibilität, von den spezifischen Wärmen und von deren Verhältnis auch eine Abhängigkeit von der Dichte des Strömungsmittels ergibt. Dies bedeutet bei der Gewinnung des Meßergebnisses bezüglich der Durchflußmenge je Zeiteinheit eine zusätzliche Erschwernis und bei der Verwendung einer entsprechenden Meßeinrichtung in einem 1tegelsystem die Berücksichtigung einer zusätzlichen Veränderlichen.The devices according to Figures 5 to 8 have in common that the Deflection of the valve body, inter alia, from the impulse of the on the valve body corresponding fluid is dependent, which in addition to the dependence on the viscosity, in the case of gases also the compressibility, the specific Warming and its ratio also depends on the density of the fluid results. This means when obtaining the measurement result with regard to the flow rate per unit of time an additional difficulty and when using a corresponding one Measuring device in a 1-cone system that takes into account an additional variable.

Zur Vermeidung der Dichteabhängigkeit des Meßergebnisses hat bei der Einrichtung nach Figur 9 das Meßorgan die Gestalt eines Mitnahmekörpers, welcher von einer Schraubenfeder 26 gebildet ist, die innerhalb eines Strömungskanals 1 achsparallel gehaltert ist. Zu diesem Zwecke ragt von der Innenwand des Strömungskanals eine fahneartige Stütze 27 auf, an welcher das stromaufwärts gelegene Endd der Schraubenfeder 26 verankert ist, während das stromab gelegene Ende frei beweglich ist. Die ersten und die letzten Schraubenwindungen der Schraubenfeder 26 sind blockiert, etwa durch die in Figur 9 schematisch angegebenen Verbindungsstege 28, welche auch zur Führung der Schraubenfeder an der Innenwand des Strömungskanals 1 dienen können.In order to avoid the density dependency of the measurement result, the Device according to Figure 9, the measuring element has the shape of a driving body, which is formed by a helical spring 26, which within a flow channel 1 is held axially parallel. For this purpose protrudes from the inner wall of the flow channel a flag-like support 27 on which the upstream end d of the coil spring 26 is anchored, while the downstream end is free to move. The first and the last turns of the coil spring 26 are blocked, about through those indicated schematically in FIG Connecting webs 28, which also serve to guide the helical spring on the inner wall of the flow channel 1 can.

Die zwischen den blockierten Schraubenfederwindungen gelegenen Federwindungen sind frei beweglich und werden von dem im Strömungskanal 1 strömenden oder fließenden Strömungsmittel mitgenommen, so daß sich bei einer bestimmten Strömungsgeschwindigkei etwa die in Figur 9 gezeigte Verteilung der Schraubenfederwindungen längs des betreffenden Strömungskanalabschnittes einstellt.The spring turns located between the blocked coil spring turns are freely movable and are dependent on the flowing or flowing in the flow channel 1 Fluid entrained, so that at a certain flow velocity about the distribution of the helical spring windings shown in FIG. 9 along the relevant Adjusts flow channel section.

Je höher die Strömungsgeschwindigkeit bzw. Durchflußgeschwindigkeit ist, desto weiter werden die stromauf gelegenen Federwindungen auseinander gezogen und desto mehr Federwindungen werden insgesamt in dem Strömungskanal stromabwärts verlagert. Die blockierten Schraubenfederwindungen haben die Wirkung, daß die nicht blockierten Federwindungen von einer auf ihre Stirnfläche treffenden Strömungsmittelströmung abgeschirmt werden und hauptsächlich unter der Wirkung der Strömung an der inneren und äußeren zylindrischen Umhüllungsfläche stromabwärts mitgenommen werden. Der Einfluß der Dichte des Strömungsmittels auf ein die volumenmäßige Durchflußmenge je Zeiteinheit angebendes Meßergebnis wird hierdurch vermindert oder ausgeschaltet.The higher the flow rate or flow rate is, the further the upstream spring coils will be pulled apart and the more spring turns there are in total downstream in the flow channel relocated. The blocked coil spring turns have the effect that the not blocked spring coils from a fluid flow impinging on their end face be shielded and mainly under the action of the flow at the inner and outer cylindrical envelope surface are entrained downstream. Of the Influence of the density of the fluid on the volumetric flow rate The measurement result indicated per unit of time is thereby reduced or switched off.

Ebenso wie bei den zuvor beschriebenen Einrichtungen ist das Meßorgan der Einrichtung nach Figur 9 einer Vielzahl von über den Strömungskanalquers chni tt verteilten Strömungsmi ttel-Tei 1-strömen ausgesetzt, so daß das Ergebnis einem Mittelwert der jeweiligen Strömungsgeschwindigkeiten dieser Teilströme entspricht. Eine Mittelwertbildung über eine noch größere Anzahl von Teilströmen bei einer noch besseren Verteilung über den Strömungsquerschnitt wird mit einer Einrichtung gemäß Figur 10 erreicht, bei welcher in dem Strömungskanal 1 eine größere Anzahl von Schraubenfedern entsprechend der Schraubenfeder 26 nach Figur 9 gehaltert ist.The measuring element is the same as with the devices described above the device according to Figure 9 a plurality of chni over the flow channel cross tt distributed flow agent-part 1-flow exposed, so that the result is a Corresponds to the mean value of the respective flow velocities of these partial flows. Averaging over an even larger number of partial flows with one still better distribution over the flow cross-section is achieved with a device according to Figure 10 achieved, in which in the flow channel 1 a larger number of helical springs is held in accordance with the helical spring 26 according to FIG.

Die Verteilung der Schraubenfederwindungen in axialer ltichtung wird mittels einer Abtastvorrichtung 29 ermittelt, welche einen Differentialtransformator ähnlich der Anordnung gemäß Figur 5 enthalten kann. Der Differentialtransformator liefert an den Ausgangsklemmen seiner Sekundärwicklung die der Lage der Schraubenfederwindungen entsprechende Kenngröße a, welche eine Abhängigkeit von der Durchflußmenge je Zeiteinheit nach der Kennlinie entsprechend Figur 4 aufweist. Es versteht sich, daß bei dieser Ausführungsform der Abtastvorrichtung 29 die Schraubenfeder bzw.The distribution of the coil spring turns in the axial direction is determined by means of a scanning device 29, which has a differential transformer similar to the arrangement according to FIG. The differential transformer delivers to the Output terminals of its secondary winding those of the Position of the helical spring windings corresponding parameter a, which is a dependency of the flow rate per unit of time according to the characteristic curve according to FIG. It goes without saying that in this embodiment of the scanning device 29, the helical spring respectively.

die Schraubenfedern 26 aus ferromagnetischem Werkstoff gefertigt sind, während die Wand des Strömungskanals 1 in diesem Abschnitt aus nicht ferromagnetischem Werkstoff besteht. Die Wicklungen des Differentialtransformators können gemäß Figur 11 den Strömungskanalabschnitt koaxial umgeben, wodurch sich eine sehr gedrängte Bauweise erzielen läßt.the coil springs 26 are made of ferromagnetic material, while the wall of the flow channel 1 in this section is made of non-ferromagnetic Material. The windings of the differential transformer can according to FIG 11 surround the flow channel section coaxially, creating a very compact Can achieve construction.

Die Verlagerung der Schraubenfederwindungen stromabwärts nimmt vornehmlich dann abhängig von der Durchflußmenge je Zeiteinheit schwächer als linear zu, wenn die enzelnen Windungen der Schraubenfeder mit in Axialrichtung veränderlichem Drahtquerschnitt und/oder veränderlicher Steigung ausgeführt werden. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß auch Einrichtungen, welche Schraubenfedern als Mitnahmekörper besitzen und welche eine lineare Abhängigkeit der Mitnahme in Abhängigkeit von der Durchflußmenge je Zeiteinheit aufweisen, vorteilhafte Eigenschaften besitzen unc einen Gegenstand von selbständiger erfinderischer Bedeutung darstellen.The shift of the helical spring windings downstream mainly increases then depending on the flow rate per unit of time weaker than linear, if the individual turns of the helical spring with a wire cross-section that can be changed in the axial direction and / or variable slope. It should be noted, however, that also devices which have helical springs as driving bodies and which a linear dependence of the entrainment depending on the flow rate Have a unit of time, have advantageous properties and an object represent of independent inventive importance.

Anstelle der Schraubenfeder bzw. der Schraubenfedern kann in Abwandlung gegenüber den Ausführungsformen nach den Figuren 9 bis 11 als Nitnahmekörper ein Zylinderkörper, im vorliegenden Falle ein Hohlzylinderkörper 30 innerhalb des Strömungskanals 1 axial verschieblich gehaltert sein, wie aus Figur 12 hervorgeht. Der das Meßorgan bildende Hohlzylinderkörper ist gegenüber der Innenwand des Strömungskanals 1 an Federn 31 aufgehängt, welche im Ruhezustand zunächst keine Rückstellkraft auf den Zylinderkörper 30 ausüben, jedoch bei zunehmender Strömungsgeschwindigkeit bzw. Durchflußmenge und fol-glich zunehmender Mitnahme des Zylinderkörpers in der Strömung eine progressiv zunehmende Rückstellkraft erzeugen. Zur Abschirmung des Zylinderkörpers 30 von Randeffekten, welche an der Stirnfläche bzw.Instead of the helical spring or the helical springs, a modification compared to the embodiments according to FIGS. 9 to 11 as a driving body Cylinder body, in the present case a hollow cylinder body 30 within the flow channel 1 can be supported in an axially displaceable manner, as can be seen from FIG. The measuring organ forming hollow cylindrical body is opposite the inner wall of the flow channel 1 Suspended springs 31, which initially have no restoring force on the at rest Exercise cylinder body 30, but with increasing flow velocity or Flow rate and consequently increasing entrainment of the cylinder body in the flow one progressive generate increasing restoring force. For shielding of the cylinder body 30 of edge effects, which on the end face or

an der Rückfläche des Zylinderkörpers zur Wirkung kommen könnten, sind in dem Strömungskanal 1 ferner hohlzylindrische Abschirmkörper 32 und 33 feststehend gehaltert, welche einen Querschnitt entsprechend demjenigen des Hohlzylinders 30 aufweisen und mit diesem in Strömungsrichtung fluchten. Die Mitnahme des Zylinderkörpers 30 in Strömungsrichtung beruht daher im wesentlichen nur auf der Wirkung des Strömungsmittels an der inneren und der äußeren Zylindermantelfläche des Zylinderkörpers 30.could take effect on the rear surface of the cylinder body, Hollow cylindrical shielding bodies 32 and 33 are also stationary in the flow channel 1 supported, which has a cross section corresponding to that of the hollow cylinder 30 have and are aligned with this in the direction of flow. The entrainment of the cylinder body 30 in the direction of flow is therefore essentially based only on the effect of the fluid on the inner and outer cylinder jacket surfaces of the cylinder body 30.

Somit ist bei der Auswertung bzw. Weiterverarbeitung des Ausgangssignales der Abtastvorrichtung 29 lediglich die Viskosität des durch den Strömungskanal 1 geführten Strömungsmittels zu berücksichtigen.This means that during the evaluation or further processing of the output signal of the scanning device 29 only the viscosity of the flow channel 1 guided fluid must be taken into account.

Schließlich kann auch die Abhängigkeit von der Viskosität vermieden werden, wenn das Meßorgan gemäß der Ausführungsform nach Figur 13 die Gestalt einer drehbar gelagerten, von einer Kammer 34 aus in den betreffenden Strömungskanal 1 hineinreichenden Scheibe 35 hat, deren Drehzahl die zuvor erwähnte Kenngröße a bildet. Der Innenraum der Kammer 34 hat mit dem Strömungskanal 1 Verbindung, so daß das Strömungsmittel die gesamte Kammer erfüllt und die gesamte Oberfläche der Scheibe 35 benetzt. Die glatte Scheibe 35 wird zwar aufgrund der Viskosität des durch den Strömungskanal 1 geführten Strömungsmittels in Umdrehung versetzt, doch ist die Drehzahl der Scheibe wegen deren vollständiger Benetzung im vorlaufenden und im rücklaufenden Bereich von der Viskosität unabhängig. Eine unmittelbare Anströmung der Umfangsfläche der Scheibe 35 durch das Strömungsmittel wird mittels eines in Strömungsrichtung der genannten Scheibe vorgelagerten, in der Scheibenebene gelegenen Abdeckkörpers 36 vermieden, welcher dieselbe Dicke wie die Scheibe 35 aufweist und mit der Scheibenebene fluchtet. Der Abschirmkörper 36 entspricht in seiner Wirkung den Abschirmkörpern 32 und 33 der Ausführungsform nach Figur 12.Finally, the dependency on the viscosity can also be avoided if the measuring element according to the embodiment of Figure 13 has the shape of a rotatably mounted, from a chamber 34 into the relevant flow channel 1 extending into it has disc 35, the speed of which forms the aforementioned parameter a. The interior of the chamber 34 is connected to the flow channel 1, so that the Fluid fills the entire chamber and the entire surface of the disc 35 wetted. The smooth disc 35 is due to the viscosity of the Flow channel 1 guided fluid in rotation, but is Speed of the disc because of its complete wetting in the leading and in the decreasing range independent of the viscosity. A direct flow the circumferential surface of the disk 35 by the fluid is by means of an in Direction of flow upstream of said disk, located in the plane of the disk Cover body 36 avoided, which has the same thickness as the disc 35 and is aligned with the plane of the pane. The shielding body 36 corresponds in its effect the shielding bodies 32 and 33 of the embodiment according to FIG. 12.

Die schwächer als lineare Zunahme der Kenngröße in Abhängigkeit von der Durchflußmenge je Zeiteinheit wird bei der Ausführungsform nach Figur 13 durch eine Wirbelstrombremse 37 erzielt, welche ein drehzahlabhängiges Bremsmoment mit Bezug auf die Scheibe 35 zur Wirkung bringt.The weaker than linear increase in the parameter depending on the flow rate per unit of time is determined in the embodiment according to FIG an eddy current brake 37 is achieved, which has a speed-dependent braking torque Relation to the disc 35 brings into effect.

Die Einrichtung nach Figur 14 entspricht in Aufbau und Wirkungsweise im wesentlichen derjenigen nach Figur 13, doch reicht hier ein Scheibenpaket in den Strömungskanal 1 hinein und durchsetzt dessen Querschnitt im wesentlichen vollständig, so daß zur Bestimmung der durchflußabhängigen Kenngröße eine Mittelung über die einzelnen Strömungspfade des Strömungskanales hinweg durchgeführt wird. Auch bei der Ausführungsform nach Figur 14 ist eine Wirbelstrombremse 37 zur Aufprägung eines drehzahlabhängigen Bremsmomentes vorgesehen. Es sei bemerkt, daß in den Ausführungsformen nach den Figuren 13 und 14 die Wirbelstrombremse 37 entfallen kann, wenn bei entsprechender Genauigkeit der Meßanordnung eine lineare Abhängigkeit der Drehzahl von der Durchflußmenge je Zeiteinheit zugelassen werden kann. Derartige Einrichtungen sind ebenfalls Gegenstände von selbständiger erfinderischer Bedeutung.The device according to FIG. 14 corresponds in structure and mode of operation essentially the one according to FIG into the flow channel 1 and penetrates its cross-section essentially completely, so that an averaging over the individual flow paths of the flow channel is carried out away. Also at the embodiment of Figure 14 is an eddy current brake 37 for impressing a speed-dependent braking torque provided. It should be noted that in the embodiments According to Figures 13 and 14, the eddy current brake 37 can be omitted if with the appropriate Accuracy of the measuring arrangement a linear dependence of the speed on the flow rate can be allowed per time unit. Such facilities are also objects of independent inventive importance.

Die den Zustand oder die Stellung des jeweiligen Meßorgans der beschriebenen Ausführungsformen abtastende oder angebende Meßeinheit liefert jeweils eine Kenngröße a, die über einen weiten Bereich eine ausreichend genaue Bestimmung der jeweiligen-Durchflußmenge je Zeiteinheit gestattet, so daß selbst bei sehr starken Änderungen der Strömungsgeschwindigkeit und bei einem Wechsel des Strömungsmittels in weiten Grenzen keine Meßbereichsumschaltung und-keine Umrüstung der Meßeinrichtung erforderlich ist. Dadurch wird es möglich, Regelsysteme mit Durchlußmeßeinrichtungen der hier angegebenen Art aufzubauen, wobei diese Regelsysteme eine Stoffdateneingabe über eine Tastatur, über Magnetspeicherkarten oder andere Festwertspeicher ermöglichen, so daß ein Kleinrechner die jeweilige Regelcharakteristik des Reglers bestimmt, dessen Meßwertgeber einen für alle Anwendungsfalle ausreichend genauen Meßwert liefert.The the state or the position of the respective measuring element of the described Embodiments of the scanning or indicating measuring unit each deliver a parameter a, which enables a sufficiently precise determination of the respective flow rate over a wide range allowed per unit of time, so that even with very strong changes in the flow rate and when changing the fluid, no measuring range switchover within wide limits and no retrofitting of the measuring device is required. This makes it possible Build control systems with flow measuring devices of the type specified here, with these control systems require material data input via a keyboard, via magnetic memory cards or other read-only memories, so that a small computer can handle the respective Control characteristics of the controller determined whose transducer delivers a measured value that is sufficiently accurate for all applications.

Claims

Claims 1 Method for measuring the flow through a flow channel guided fluids, in particular for flow control, characterized in that that examines a state of a measuring element as a measure of the flow rate per unit of time is, which one depending on the flow rate per unit of time at least regionally has a weaker than linearly increasing parameter.

2. The method according to claim 1, characterized in that the state or a position of the measuring process corresponds to the mean of the flow velocity Corresponds to a multiplicity of flow paths distributed over the flow channel cross section.

3. The method according to claim 2, characterized in that immediately in front of the measuring element upstream, the flow over the flow channel cross-section to Creation of clear turbulence conditions uniformly turbulent or uniform is made laminar.

4. Einrichtulls for performing the method according to one of the claims 1 to 3, characterized in that the measuring element has the shape of a flap-like or plate-like valve body (13 or 23 or 24 or 25), which under the effect of a preload that becomes increasingly larger from the closed position and its position is a measure of the flow velocity and the respective forms effective flow cross-section in the relevant flow channel section (i).

5. Device according to claim 4, characterized in that the valve body (13) gimbal (14) is mounted (Figure 5).

6. Device according to claim 4 or 5, characterized in that the valve body (23-) has the shape of a concave side against the flow direction pointing bowl has (Figure 6).

7. Device according to claim 4, characterized in that the valve body (24) is formed by a gravity-loading flap (Figure 7).

8. Device according to claim 4, characterized in that the valve body (25) by a leaf spring which covers a diaphragm opening and acts as a valve flap is formed (Figure 8).

9. Device according to one of claims 4 to 8, characterized in that that said bias from the value zero when in the closed position Valve body (13 or 23 or 24 or 25) in particular increases progressively.

10. Device for performing the method according to one of the claims i to 3, characterized in that the measuring element has the shape of a in the relevant Flow channel section (1 resiliently supported, with essential parts of its Outlined areas extending in the direction of flow} -litnalunekörpers (26 or 30) whose position can be determined by means of a scanning device (29) (Figures 9 to 12).

11. The device according to claim 10, characterized in that the Driving body of at least one axially parallel in the flow channel section (1) suspended (31) cylinder body (30 in particular llohl cylinder body) is (Figure 12).

12. The device according to claim 11, characterized in that the Cylinder body (30) consists of ferromagnetic material, that also the walls of the flow channel section (1) consist of non-ferromagnetic material and that the position of the cylinder body by means of a differential transformer (29) is scanned (Figure 12).

13. Device according to claim 11 or 12, characterized in that that in the direction of flow in front of and behind the cylinder body (30) in alignment with this further cylinder bodies (32, 33) corresponding cross-section it is fixed are held in the flow channel section (1) in such a way that the position of the Cylinder body essentially only from the effect of the fluid on its Cylinder surface area is dependent.

14. Device according to claim 10, characterized in that the Driving body of at least one axially parallel in the relevant flow channel section (i) suspended, in particular due to variable slope or variable Wire cross-section having a progressive characteristic curve, helical spring (26) is formed and that the position of the helical spring windings by means of a scanning device (29) can be scanned.

15. Device according to claim 14, characterized in that in the Flow channel section distributed essentially uniformly over its cross section several coil springs are suspended (Figure 10).

16. Device according to claim 14 or 15, characterized in that that the helical spring (26) or the helical springs made of ferromagnetic material consist that the walls of the flow channel section (1) from non-ferromagnetic Material are made and that the scanning device (29) from a differential transformer is formed.

17. Device according to one of claims 14 to 16, characterized in that that at the beginning and at the end of the coil spring (26) or the coil springs some Helical spring turns, for example by extending in the direction of flow Connecting webs (28) are blocked in such a way that the non-blocked helical spring turns are shielded from a flow impinging on their end faces and are essentially only the flow on the inner and outer envelope surface of the relevant Coil springs are exposed (Eigur 9).

18. Device for performing the method according to one of the claims 1 to 3, characterized in that the measuring element of at least one rotatably mounted, a disk extending from a chamber (24) into the flow channel section (i) (35) is formed, which is substantially completely surrounded by the fluid and the speed of which can be sampled as the characteristic quantity sought, with the flow runs in the flow channel section essentially tangential to the disc (Fig 13).

19. The device according to claim 18, characterized in that in the Flow channel (1) is a disk pack which essentially penetrates its cross section (35) reaches in.

20. Device according to claim 18 or 19, characterized in that that an eddy current brake (37) on the at least one disc (35) indirectly or acts directly.

21. Device according to one of claims 18 to 20, characterized in that that in the direction of flow of the at least one disc upstream or in each case a cover body located in the plane of the pane and corresponding to the pane cross-section (36) is arranged in the flow channel section (1) (Figure 13).

22. Device according to one of claims 4 to 9, characterized in that that upstream of the measuring element in the flow channel (1) to create more uniform Flow conditions across the flow channel cross-section an arrangement (9) sieves placed one behind the other or a parallel channel arrangement or a turbolator blading is provided (Figure 3).

23. Use of a device according to one of claims 4 to 22 in a flow control system, the control characteristics of which by means of a small computer can be selected depending on the data of the fluid in question.

24. Use according to claim 23, characterized in that the flow channel section, the device serving as the transducer, the controller and the control valve form a unit form.