DE2934198A1

DE2934198A1 - Durchflussmesser

Info

Publication number: DE2934198A1
Application number: DE19792934198
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: AGMET INSTR
Current assignee: AGMET INSTR
Priority date: 1978-08-24
Filing date: 1979-08-23
Publication date: 1980-03-06
Also published as: FR2434372B3; JPS5558413A; GB2028436B; GB2028436A; FR2434372A1

Description

PATENTANWALT DIPL.-ING. HANS-PETER GAUGER

ZUGELASSENER VERTRETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT PATENTANWALT DIPL.-ING. CAUCER · TAL 71 · 8000 MÖNCHEN 2

TAL 71

8000 MÜNCHEN TELEFON 089/29 73 63 PRIVAT: 089/93624! TELEGRAMMADRESSE/CABLE ADDRESS

GAUPAT MÜNCHEN

IHR ZEICHEN: MEIN ZEICHEN Ag-27y7 DATUM 2.3. ÄUgUS fc 1979

EF.: myref. date: *"

betreff Äm/alv.3äki:e: Avt-2797

RIF.: ^w

AGIIT,!¹ Ι:·^ΤΙΐυΜ^ΝΤΑΤΙΟ;ί LIMITED, GtEAT KISSEKDEH, BUCKIiiGHAi'ISHIiL·. (ENGLAND)

Durchflussmesser

Die Erfindung betrifft Durchflußmesser.

Die Erfindung schafft einen Durchflußmesser mit einem Strömungskanal für das Fluid, dessen Durchfluß gemessen werden soll, mit einer Einrichtung, die in dem Strömungskanal eine im Querschnitt verjüngte Drosselstrecke besitzt, deren Verjüngungsachse so angeordnet ist, daß ein Fluid, das in dem Strömungskanal in der Richtung strömt,

STADTSPARKASSE Μσ^ΗΕΝ.ΜίΤσΓ OT?>b9-II 06 21 BLZ 70150000 POSTSCHECKKONTO MÜNCHEN NR. 227098-807 BLZ 70010080

in der die Drosselstrecke verjüngt ist, d.h., daß das Fluid über den weitesten Teil der Drosselstrecke in diese eintritt und über den engsten Teil der Drosselstrecke aus dieser austritt, infolge der durch die Verengung des Strömungsquerschnittes bedingten Stauwirkung durch die Drosselstrecke gedrückt wird, mit einem mehrschaufeligen Rotor, der drehbar gelagert und relativ zu der Drosselstrecke derart angeordnet ist, daß in der Verjüngungsrichtung aus der Drosselstrecke austretendes Fluid auf die Schaufeln des Rotors auftrifft und dieser dadurch in Drehung versetzt wird, und mit einer Einrichtung zum Erfassen der Drehung des Rotors.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen ist

Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Erfindungsgedankens.

Fig. 2 zeigt im Querschnitt einen Durchflußmesser nach einer Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 3 den Durchflußmesser in der Richtung des Pfeiles A in Fig. 2 gesehen.

Fig. 4, 5 und 6 zeigen je eine weitere Ausführungsform des Durchflußmessers gemäß der Erfindung.

Der Durchflußmesser in Fig. 1 besitzt einen Strömungskanal 1 mit einer Längsachse 2. Ein von der Innenwandung des Strömungskanals 1 quer zu der Längsachse 2 vorstehendes Element 3 begrenzt eine Drosselstrecke 4.

Die Drosselstrecke 4 ist im Querschnitt in der durch Pfeile B angegebenen Richtung verjüngt, in der das Fluid in

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dem Strömungskanal 1 strömt, so daß die Drosselstrecke 4 an ihrem Austrittsende am engsten ist. Gemäß Fig. 1 ist die Achse der Drosselstrecke 4 zu der Längsachse 2 des Strömungskanals 1 und daher zu den Strömungslinien des Fluids in dem Strömungskanal 1 parallel.

In dem Strömungskanal 1 ist ein mehrschaufeliger Rotor 5 drehbar angeordnet. Der Rotor 5 besitzt sechs radial und axial angeordnete, im wesentlichen rechteckige Schaufeln 5a, die an ihren freien Enden 5b verdickt sind. In dem verdickten Teil am freien Ende einer oder mehrerer Schaufeln 5a ist ein kleiner Ferritstab eingebettet.

An der Innenwandung des Strömungskanals 1 ist im Bereich des Rotors 5 ein Sensor 6 montiert, der durch elektrische Koppelung zwischen den Stäben in den freien Schaufelenden 5b des Rotors 5 dessen Drehung erfaßt. In der GB-PS 1 5o5 682 ist der auf das Zusammenwirken zwischen dem Sensor 6 und dem Rotor 5 zurückzuführende Meßvorgang ausführlicher beschrieben.

Der Rotor 5 ist in dem Strömungskanal derart angeordnet, daß seine Drehachse 5c im Abstand von der Achse der Drosselstrecke 4 angeordnet ist.

Wenn die Drosselstrecke 4 in der Richtung B verjüngt ist, in der das Fluid in dem Strömungskanal 1 strömt, wird das Fluid infolge der durch die Verengung des Strömungsquerschnitts bedingten Stauwirkung durch die Drosselstrecke 4 gedrückt. Das infolge dieser Stauwirkung aus der Drosselstrecke 4 austretende Fluid trifft auf die Schaufeln 5a des Rotors 5 auf, der dadurch in Drehung versetzt wird. Diese Drehung wird von dem Sensor 6 erfaßt.

Die Ausbildung eines Durchflußmessers gemäß der Erfindung ist in den Figuren 2 und 3 ausführlicher dargestellt.

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Der in den Figuren 2 und 3 dargestellte Durchflußmesser besitzt einen Strömungskanal 7, der mit einem Stutzen 8 versehen ist. Dieser Stutzen 8 ist seinerseits mit einem Ringflansch 9 versehen, der einen gewindetragenden Eintrittsteil "Io des Stutzen 8 umgibt. Der Strömungskanal 7 ist an seinen beiden Endteilen 11 mit je einem Innengewinde versehen, so daß nicht gezeigte Anschlußkanäle mit dem Strömungskanal 7 verbunden werden können.

In dem Stutzen 8 ist ein Körper 12 herausnehmbar montiert. Der Körper 12 besitzt einen Oberteil 13, der einen nicht gezeigten Sensor enthält. Dieser dient zum Erfassen der Drehung eines mehrschaufeligen Rotors 14,der in dem Unterteil 15 des Körpers 12 drehbar gelagert ist. Der Unterteil 15 ist zum Innern des Strömungskanals 7 hin offen.

Zwischen seinem Oberteil 13 und seinem Unterteil 15 besitzt der Körper 12 einen Ringflansch 16, der unter Zwischenlage eines dichtenden O-Rings 17 auf dem Ringflansch 9 liegt. Beim Zusammenbau des Durchflußraessers wird der Körper 12 in die Lage gemäß Fig. 2 gebracht, und zum Andrücken des Körpers gegen den O-Ring 17 wird eine Verschlußkappe auf den gewindetragenden Teil 1o geschraubt.

Der Unterteil 15 des Körpers 12 besitzt eine Drosselstrecke 19, deren Querschnitt in der durch die Pfeile C angegebenen Richtung verjüngt ist, in der das Fluid in dem Strömungskanal strömt. Die Achse 19a der Drosselstrecke 19 ist zu der Achse 7a des Strömungskanals 7 parallel.

Die Drehachse 14a des Rotors 14 und die Achse 19a der Drosselstrecke 19 sind relativ zueinander so angeordnet, daß infolge der durch die Verengung des Strömungsquerschnitts bedingten Stauwirkung das Fluid durch die Drosselstrecke

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gedrückt wird und danach auf die Schaufeln des Rotors 14 auftrifft und diesen in Drehung versetzt. In der in der GB-PS 1 5o5 682 ausführlich beschriebenen Weise wird diese Drehung von dem Sensor erfaßt, der im Oberteil 13 angeordnet ist.

Der Körper 12 kann auch aus zwei Teilen bestehen, und zwar aus einem Oberteil, der den Sensor enthält, und einem Unterteil in Form eines aus nichtrostendem Stahl bestehenden Ringes, der so angeordnet ist, daß seine Achse sich längs der Achse des Stutzens S erstreckt. Der Haltering aus nichtrostendem Stahl wird mit einer Drosselstrecke versehen, die der Drosselstrecke 19 des in Fig. 2 gezeigten Körpers 12 ähnelt.

Der Unterteil 15 des in Fig. 2 gezeigten Körpers 12 kann teilweise oder vollständig geschlossen sein oder kann, wie dargestellt, offenbleiben. In jedem Fall können austrittsseitig Löcher vorgesehen sein, durch die das Fluid nach dem Auftreffen auf dem Rotor 14 austreten kann.

Weitere Ausführungsformen des Durchflußmessers gemäß der Erfindung sind in den Figuren 4 bis 6 dargestellt, in denen gleiche Teile mit den selben Bezugszeichen bezeichnet sind wie in den Figuren 2 und 3.

Gemäß den Figuren 4 bis 6 ist der Rotor 14 außerhalb des Strömungskanals 7 herausnehmbar angeordnet, und an dem Rotor 14 ist eine in dem Strömungskanal 7 angeordnete Einrichtung 2o angebracht, die einen Eintritt und einen Austritt für das dem Rotor zu- und von im abzuführende Fluid bildet. Diese Eintritts- und Austrittseinrichtung bildet eine Sonde des Durchflußmessers und kann durch ein nicht gezeigtes Kugelventil oder einen nicht gezeigten Schieber in den Strömungskanal 7 eingeführt werden.

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Die Eintritts- und Austrittseinrichtung 2o besitzt einen Eintrittskanal 21 und einen Austrittskanal 22.

Gemäß Fig. 4 ist der Austrittskanal 22 kürzer als der Eintrittskanal 21. Gemäß Fig. 5 haben beide Kanäle die selbe Länge. Der Austrittskanal 22 kann so angeordnet werden, daß das Fluid aus ihm parallel zu der allgemeinen Strömungsrichtung des Druckmittels austritt. Dies ist nicht wesentlich, weil das Fluid aus dem Austrittskanal gegebenenfalls auch quer zu der allgemeinen Strömungsrichtung austreten kann. In diesem Fall endet der Austrittskanal 22 in Fig. 4 bei 22', wobei die gestrichelte Linie 2o' die Wand der Austrittseinrichtung 2o an dieser Stelle andeutet.

In Fig. 6 sind der Eintritts- und der Austrittskanal koaxial, wobei der Eintrittskanal im Querschnitt kleiner ist.

In jeder der Figuren 4 bis 6 ist der Eintrittskanal eintrittsseitig mit einer Drosselstrecke 19 ausgebildet, die im Querschnitt verjüngt ist, so daß die Verengung des Strömungsquerschnitts die vorstehend beschriebene Stauwirkung bedingt. Die Achse 19a der eintrittsseitigen Drosselstrecke ist zu den Strömungslinien des Fluids und der Längsachse des Strömungskanals 7 parallel. Natürlich kann das Fluid in dem Strömungskanal 7 in der Richtung strömen, in welcher die Drosselstrecke 19 verjüngt ist.

In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist die Achse der verjüngten Drosselstrecke zu der Längsachse des Strömungskanals parallel.

Diese Anordnung wird bevorzugt. Die Achse der Drosselstecke kann jedoch unter jedem beliebigen Winkel bis zu 60° zu der Achse des Strömungskanals angeordnet sein, da bei jedem Winkel

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in diesem Bereich die Verengung des Strömungsquerschnitts eine Stauwirkung bedingt, wenn die Drosselstrecke von dem Fluid in ihrer Verjüngungsrichtung durchströmt wird,d.h.,daß das Fluid über den weitesten Teil der Drosselstrecke in diese eintritt und über den engsten Teil der Drosselstrecke aus dieser austritt.

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Claims

PATENTANWALT DIPL.-ING. HANS-PETER GAUGER

ZUGELASSENER VERTRETER BEIM EUROPAISCHEN PATENTAMT

TAL 71

80OO MÖNCHEN 2

IHR ZfICHIN YOU» RIF.:

MiIN ZEICHEN: Ag—2/97 MY REF..

AGMET INSTRUMENTATION LIMITED, GREAT MISSENDEN, BUCKINGHAMSHIRE (ENGLAND)

Ansprüche

"i 1.) Durchflußmesser, dadurch gekennzeichnet, daß ein Strömungskanal für das Fluid, dessen Durchfluß gemessen werden soll, vorgesehen ist sowie eine Einrichtung, die in dem Strömungskanal eine im Querschnitt verjüngte Drosselstrecke begrenzt, deren Verjüngungsachse so angeordent ist, daß ein Fluid, das in dem Strömungskanal in der Richtung strömt, in der die Drosselstrecke verjüngt ist, d.h., daß das Fluid über den weitesten Teil der Drosselstrecke in diese eintritt und über den engsten Teil der Drosselstrecke aus dieser austritt, infolge der durch die Verengung des Strömungsquerschnitts bedingten Stauwirkung durch die Drosselstrecke gedrückt wird, ein mehrschaufeliger Rotor, der drehbar gelagert und relativ zu der Drosselstrecke derart angeordnet ist, daß in der Verjüngungsrichtung aus der Drosselstrecke austretendes Fluid auf die Schaufeln des Rotors auftrifft und dieser dadurch in Drehung versetzt wird, und eine Einrichtung zum Erfassen der Drehung des Rotors.

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2. Durchflußmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstrecke in einem Element vorgesehen ist, das in dem Strömungskanal quer zu dessen Längsachse vorspringt.

3. Durchflußmesser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das vorspringende Element einen Teil eines Gehäuses bildet, in dem der Rotor drehbar gelagert ist.

4. Durchflußmesser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse einen Teil eines den Sensor enthaltenden Körpers bildet, der mit dem Strömungskanal verschraubt ist.

5. Durchflußmesser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse in den Strömungskanal vorsteht und die Drosselstrecke in einer Wand des Gehäuses ausgebildet ist.

6. Durchflußmesser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse in seinem unteren Teil in das Innere des Strömungskanals offen ist.

7. Durchflußmesser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse auswärts von dem Strömungskanal angeordnet ist.

8. Durchflußmesser nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein eine Sonde bildender Block von dem Gehäuse in das Innere des Strömungskanals vorsteht und für das in dem Strömungskanal befindliche Fluid einen Eintritts- und einen Austrittskanal besitzt, die zu dem Gehäuse führen, wobei der Eintrittskanal eintrittsseitig mit der Drosselstrecke versehen ist.

9. Durchflußmesser nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittskanal kürzer ist als der Eintrittskanal.

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To. Durchflußmesser nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsrichtung aus dem Austrittskanal quer zu der Strömungsrichtung angeordnet ist.

11. Durchflußmesser nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsrxchtung aus dem Austrittskanal parallel zu der allgemeinen Strömungsrichtung ist.

12. Durchflußmesser nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintritts- und der Austrittskanal koaxial sind.

13. Durchflußmesser nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintrittskanal im Querschnitt kleiner ist als der Austrittskanal.

14. Durchflußmesser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Drosselstrecke zu der Längsachse des Strömungskanals und daher zu den Strömungslinien des in dem Strömungskanal strömenden Fluids parallel ist.

15. Durchflußmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Drosselstrecke unter einem Winkel von 0 bis 60 Grad zu der Achse des Strömungskanals angeordnet ist.

16. Durchflußmesser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mehrschaufelige Rotor sechs radial angeordnete, rechteckige Schaufeln besitzt.

17. Durchflußmesser nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schaufel an ihrem freien Ende einen verdickten Teil aufweist, in dem ein kleiner Ferritstab eingebettet ist.

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18. Durchflußmesser nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor geeignet ist, infolge der elektrischen Kupplung zwischen den Ferritstäben in den Schaufelspitzen des Rotors dessen Drehung zu erfassen.

19. Durchflußmesser im wesentlichen wie vorstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.

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