DE3034917A1 - Flow rate measurement appts. for e.g. central heating system - uses venturi tube, providing pressure difference dependent on flow, connected to variable resistance device - Google Patents

Flow rate measurement appts. for e.g. central heating system - uses venturi tube, providing pressure difference dependent on flow, connected to variable resistance device

Info

Publication number
DE3034917A1
DE3034917A1 DE19803034917 DE3034917A DE3034917A1 DE 3034917 A1 DE3034917 A1 DE 3034917A1 DE 19803034917 DE19803034917 DE 19803034917 DE 3034917 A DE3034917 A DE 3034917A DE 3034917 A1 DE3034917 A1 DE 3034917A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
flow
venturi tube
resistance
measuring device
pressure difference
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.)
Withdrawn
Application number
DE19803034917
Other languages
German (de)
Inventor
Robert Peasedown St John Bath Poulter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Horstmann Gear Group Ltd
Original Assignee
Horstmann Gear Group Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Horstmann Gear Group Ltd filed Critical Horstmann Gear Group Ltd
Priority to DE19803034917 priority Critical patent/DE3034917A1/en
Publication of DE3034917A1 publication Critical patent/DE3034917A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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
    • G01F1/34—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 measuring pressure or differential pressure
    • G01F1/36—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 measuring pressure or differential pressure the pressure or differential pressure being created by the use of flow constriction
    • G01F1/37—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 measuring pressure or differential pressure the pressure or differential pressure being created by the use of flow constriction the pressure or differential pressure being measured by means of communicating tubes or reservoirs with movable fluid levels, e.g. by U-tubes
    • G01F1/372—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 measuring pressure or differential pressure the pressure or differential pressure being created by the use of flow constriction the pressure or differential pressure being measured by means of communicating tubes or reservoirs with movable fluid levels, e.g. by U-tubes with electrical or electro-mechanical indication

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

The appts. may be used for measurement on heat-conveying fluid in a central heating system or of a liquid in a chemical plant or in a food processing appts. The device contains a venturi tube (10) connected to the flowing liquid and which gives a pressure difference as a function of the flow-rate. A device using a variable resistance transfers and linearises the data to give an output electrical signal proportional to the flow rate. A cylinder (52) may be connected to the venturi tube (10) and surrounds a resistor (56). The cylinder contains a quantity of mercury (55) which short-circuit that part of the resistor (56) in the mercury. The resistor (56) is positioned so that its uncovered part has a resistance proportional to the flow rate.

Description

StrömungsmeßvorrichtungFlow measuring device

Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum essen von Flußgeschwindigkeiten und besonders zum Messen von Flußgeschwindigkeiten von Flüssigkeiten für den Wärmetransfer in Heizsystemen. Description The invention relates to a device for eating Flow velocities and especially for measuring flow velocities of liquids for heat transfer in heating systems.

In H@us-Heizsystemen und speziell in Fernheizungssystemen ist es oft notwendig, den Durchfluß der wärmeübertragenden Flüssigkeit, die normalerweise Wass@@ it, zu messen. Daraus kann die zugeführte Hitzemenge berechnet werden und somit- können die Kosten für den Verbraucher bestimmt werden. In herkömmlichen Systemen wurde der Fluß bestimmt durch Laufradverdrängungsmeßgeräte (positive displacement @@tor Ineters); ; da solche Meßgeräte aber bewegliche Teile haben, haben sie den Nachteil, daß Brüche und Fehlfunktionen auftreten können. In H @ us heating systems and especially in district heating systems it is often necessary to the flow of the heat transfer fluid that normally Wass @@ it to measure. From this, the amount of heat supplied can be calculated and thus- the cost to the consumer can be determined. In conventional systems the flow was determined by Impeller displacement measuring devices (positive displacement @@ tor Ineters); ; but since such measuring devices have moving parts, they have the disadvantage that breaks and malfunctions can occur.

Aus der GB-PS 1 519 803 ist es bekannt, den Benzinfluß in einem Motorfahrzeug zu messen durch Benutzwang eines Vcnturi-Rohres. In dieser Beschreibung wurde die Notwendigkeit erkannt, das Ausgangssignal der Flußmeßeinrichtung zu linearisieren und es wurden verschiedenc elektronische Linearisierungsschaltkreise vorceschlagen, um dies zu erreichen. From GB-PS 1 519 803 it is known the flow of gasoline in a motor vehicle to be measured by using a Vcnturi tube. In this description the Recognized the need to linearize the output of the flow meter and various electronic linearization circuits have been proposed to achieve this.

Erfindungsgemäß besteht die Strömungsmeßvorrichtung aus einem Venturi-Rohr, das mit einer fließenden Flüssigkeit in Verbindung steht und eine flußgeschwindigkeitsabhängige Druckdifferenz erzeugt, und aus einer mit dem Venturi-Rohr verbundenen Vorrichtung zum Wandeln und Linearisieren, um ein elektrisches Ausgangssignal zu e ein, das im wesentlichen linear proportional zur Plußgeschwindigkeit ist, wobei die Vorrichtung zum Wandeln und ninearisieren aus einer variablen Widerstandsvorrichtung besteht. According to the invention, the flow measuring device consists of a Venturi tube, that is in connection with a flowing liquid and one that is dependent on the flow rate Pressure difference generated, and from a device connected to the venturi tube for converting and linearizing in order to produce an electrical output signal that is substantially linearly proportional to plus speed, the device for converting and linearizing consists of a variable resistance device.

Die Anlage-kann auch einen Oszillatoraufweisen, der mit dem Ausgang der variablen Widerstandsvorrichtung verbunden ist und eine Frequenz erzeugt, die dazu proportional ist. The system can also have an oscillator connected to the output of the variable resistance device and generates a frequency that is proportional to it.

Im folgenden wird eine bevorzugte erfindungsgemaße Ausfürungsform unter Bezugnahme auf die Figuren naher erläutert. r5 zeigen Fig. 1 ein Schemabild einer erfindungsgemäßen Flußüberwachungsanlage; Fig. 2 einen Teil der variablen Widerstandsvorrichtung und 3 von Fig. 1 bei verschiedenen Flußgeschwindigkeiten der Flüssigkeit ,die durch das Venturi-Rohr fließt. The following is a preferred embodiment of the invention explained in more detail with reference to the figures. r5, Fig. 1 shows a schematic diagram a flow monitoring system according to the invention; Fig. 2 shows a part of the variable Resistance device and 3 of Fig. 1 at different flow rates the liquid flowing through the venturi tube.

In Fig. 1 ist ein Venturi-Rohr 10 mit einem Rohr verbunden, in dem der Fluß m überwacht werden soll. In Fig. 1, a Venturi tube 10 is connected to a tube in which the flow m is to be monitored.

Das Rohr kann ein Standaru-Heißwasser-Kupferrohr sein.The pipe can be a Standaru hot water copper pipe.

Das Ventur@-Rohr kann Flüsse bis zu zehn Gallonen pro Minute messen mit einem Untersetzungsverhältnis von 10:1, was eine Druckdifferenz von typischerweise 40cm Wassersäule bei Maximalfluß erzeugt. Die Druckdifferenz wird an eine variable Widerstandsvorrichtung angelegt, die ein elektrisches Ausgangssignal erzeugt, das von der Druckdif.erenz abhängt. Genauer gesagt enthält die Flußüberwachungsanlage ein Venturi-Rohr 10, mit dem ein Zylinder 52 an jedem Ende durch die jeweiligen Rohre 53 bzw. 54 verbunden ist. Der Zylinder 52 enthält eine bestimmte Menge Quecksilber, das in den Zeichnungen durch die schraffierten Flächen 55 dargestellt ist. Ein Widerstand 56 erstreckt sich durch den Zylinder 52 entlang dessen Längsachse und der Teil des Widerstandes, der vom Quecksilber 55 umgeben ist, ist kurzgeschlossen. Der variable Widerstand ist mit einem Oszillatorschaltkreis 40 verbunden, der eine Frequenz erzeugt, die linear proportional zum Auscjar.gssignal des variablen Widerstandes ist.The Ventur @ tube can measure flows up to ten gallons per minute with a reduction ratio of 10: 1, which is a pressure difference of typically 40cm water column generated at maximum flow. The pressure difference becomes at a variable resistance device is applied which has an electrical output signal generated, which depends on the pressure difference. More precisely, the flow monitoring system contains a venturi tube 10 with which a cylinder 52 at each end passes through the respective Pipes 53 and 54 are connected. The cylinder 52 contains a certain amount of mercury, which is shown in the drawings by the hatched areas 55. A resistance 56 extends through the cylinder 52 along its longitudinal axis and the part of the Resistance, which is surrounded by the mercury 55, is short-circuited. The variable Resistor is connected to an oscillator circuit 40 which generates a frequency which is linearly proportional to the output signal of the variable resistor.

Fig. 2 zeigt den Quecksilberpegel bei einer Flußgeschwindigkeit A und Fig. 3 zeigt den Quecksilberpegel bei einer davon' verschiedenen Flußgeschwindigkeit B.Fig. 2 shows the mercury level at a flow rate A and Fig. 3 shows the mercury level at a different flow rate B.

Die Flußgeschwindigkeit B kann kleiner oder größer als di Flußgeschwindigkeit A sein. ei einer Flußgeschwindigkeit m 'lat der Widerstand einen Widerstandswert von .:.m und der Oszillatorschaltkreis 40 liefert eine Fre@@enz von f # m, wie in Fig. 1 angedeutet.The flow speed B can be smaller or larger than the flow speed Be a. At a flow velocity, the resistance has a resistance value of.:. m and the oscillator circuit 40 provides a Fre @@ enz of f # m, as in FIG Fig. 1 indicated.

Normalerweise wird das Flußmeßgerät so ausgestaltet sein, daß die Flußgeschwindigkeit B kleiner als die Flußgeschwindigkeit A ist. In diesem Fall erzeug ein Einheitsanstieg der Flußgeschwindigkeit eine veng :ö'ßerte Druckdifferenz im Flußmeßgerät und somi eine vergrößerte Quecksilberhöhe 55 im Zylincer 53, was eine Einheitsänderung im Widerstandswert des Widerstandes 56 erzeugt. Es ist klar, daß eine spezielle geometrische Anordnung des Widerstandes notwendig ist, um die Tatsache auszugleichen, daß aje Quecksilberhöhe nicht linear mit der Flußgeschwindigkeit variiert. Dies wird durch die Formel gewährleistet, wobei RA der Gesamtwiderstand des Widerstandes 56 ist, wenn er überhaupt nicht von Quccksilber umgeben ist, R der Widerstandswert des Wid@rstandes bei einer Flußgeschwindigkeit B, hA die Quecksilberhöhe über einer Bezugslinie bei Flußgeschwin@igkeit A, die einem Nüll-Fluß entspricht.Normally the flow meter will be designed so that the flow rate B is less than the flow rate A. In this case, a unit increase in the flow velocity produces a narrow pressure difference in the flow meter and thus an increased level of mercury 55 in the cylinder 53, which produces a unit change in the resistance value of the resistor 56. It is clear that a special geometrical arrangement of the resistor is necessary to compensate for the fact that the mercury level does not vary linearly with the flow rate. This is made possible by the formula guaranteed, where RA is the total resistance of the resistor 56, if it is not surrounded by mercury at all, R the resistance value of the resistor at a flow rate B, hA the mercury level above a reference line at flow rate A, which corresponds to a Null flow .

@@ hB die Q@ecksilberhöhe über der Bezugslinie bei der Flußgeschwindigkeit B.@@ hB the Q @ corner silver height above the reference line at the flow velocity B.

Die Stellung der Bezugslinie ist willkürlich und man könnte don zylinder so anordnen, daß er bei Null-Durchfluß voll von Quecksilber ist und daß mit w@chsender Flußgeschwindigkeit der Widerstand wactsond froigelogt und folglich sein Widerstandswort (proportional zur Flußgeschwindigkeit) größer wird. The position of the reference line is arbitrary and you could don cylinder Arrange so that it is full of mercury at zero flow and that with increasing transmitter Flow rate the resistance wactsond froigelogt and hence its resistance word (proportional to the flow velocity) increases.

Da der Ausgang eines Venturi-Meßrohres allgemein einem Quacd@atgesetz folgt, wird ein Widerstand benötigt, dessen Wideratandiwert im wesentlichen proportional u Quadratwurzel den Abstandes der freien Quecksilbersäulenoberfläche von der Bozugslinie ist, Der Widerstand 56 im Zylinder 52 bildet sowohl die Wandlervorrichtung wie auch die Linearisierungsvorrichtung. Since the outlet of a Venturi measuring tube generally follows a Quacd @ at law follows, a resistor is required, the resistance of which is essentially proportional u Square root of the distance between the free surface of the mercury column and the line of traction Resistor 56 in cylinder 52 forms both the transducer device and the linearization device.

Der Widerstand 56 kann aus Stangenmaterial profilgefrä@t, schicht-aufgedampft oder -geätzt, speziell ge-@ie@@lt, siebfedruckt ober gebrannt sein; er bildet einen Teil eines elektronischen Schaltkreises in Verbindunq- mit dem Oszillator 40, so daß die Tastfrequenz des Oszillators proportional zum Widerstandswert ist, der an den Anschlußklemmen des Widerstandes auftritt. The resistor 56 can be profile-milled from rod material, layer-vapor-deposited or -etched, specially ge @ ie @@ lt, screen-printed on top be burnt; he forms one Part of an electronic circuit in connection with the oscillator 40, see above that the sampling frequency of the oscillator is proportional to the resistance value that is on the terminals of the resistor occurs.

Die oben beschriebene Ausführungsform schafft eine. relativ einfache Anordnung zum Erzeugen eines Ausgangssignales, das linear von der Flußgeschwindigkeit abhängt. Zusätzlich wird die Notwendigkeit für eine relativ teuere elektronische Schaltung zum I,inearisieren vermieden. The embodiment described above provides one. relatively simple Arrangement for generating an output signal which is linearly dependent on the flow rate depends. Additionally, the need for a relatively expensive electronic Circuit to I, inearize avoided.

Anstelle der Ouecksilbersäule kann jedes Kontaktelement verwendet werden, das relativ zum Widerstand beweg. ich ist, um zeile des Widerstandes kurzzuschließen, und dessen Stellung vom Ausgang des Venturi-Rohres abhängt. Wenn dieses Kontaktelement zusätzliche Nichtl@nearitäten einbringt können auch diese durch den Widerstand ausgeglichen werden. Any contact element can be used instead of the mercury column moving relative to the resistance. I is to short-circuit the line of resistance and its position depends on the outlet of the venturi tube. If this contact element introducing additional non-linearities, these can also be compensated for by the resistance will.

Die Strömungsmeßvorrich@ung kann auch in anderen Anwendungen als Heizsystemen verwendet werden. Z.B. kann. The flow measuring device can also be used in applications other than Heating systems are used. E.g. can.

sie benutzt werden, um den Fluß von Flüssigkeiten in chemischen Anlagen oder in Vorrichtungen zur Nahrungsherstcllung zu überwacnen.They are used to control the flow of liquids in chemical plants or in devices for the production of food.

Claims (1)

Strömungsmeßvorrichtung P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Str@mungsmeßvorrichtung , g e k e n n z e i c h -n e t crcI ein Venturi-Rohr, das mit einer fließenden Flüssigkeit in Verbindung steht und eine flußabhängige Durckdifferenz erzeugt, und durch mit dem Venturi-Rohr verbundene Vorrichtungen zum Wandeln und Linearisieren zum Frz@ @@n eires elektrischen Ausgangssignales, das im wesentliche@ linear proportional zur Flußgeschwindigkeit ist, wob@~ die Vorrichtung zum Wandeln und Linearisieren aus eine@ varib@@n widerstandsvorrichtung besteht 2. Strömungsmeßvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Widerstandselement der variabren Widerstandsvorrichtung kurzgeschlossen ist durch ein relativ zum Widerstandselement bewegliches Kontaktelement, dessen Stellung von der vom Venturi-Rohr erzeugten Druckdifferenz abhängt.Flow measuring device P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Flow measuring device , g e k e n n z e i c h -n e t crcI a venturi tube that is filled with a flowing liquid is in communication and generates a flow-dependent pressure difference, and through with Devices connected to the Venturi tube for converting and linearizing to the Frz @ @@ n eires electrical output signal that is essentially @ linearly proportional to the flow velocity, where @ ~ is the device for converting and linearizing consists of a @ varib @@ n resistance device 2. Flow measuring device according to claim 1, characterized in that the resistance element the variable resistance device is short-circuited by a relative to the resistance element Movable contact element whose position depends on the pressure difference generated by the Venturi tube depends. 3. Strömungsmeßvorrichtung nach Anspruch 2 , dade ch g e k e n n z e i c i1 n e t , daß das bewegliche Element aus einer Quecksilbersäule in einem Zylinder beteht, dessen Enden mit dem Venturi-Rohr verbunden sind.3. Flow measuring device according to claim 2, dade ch g e k e n n z e i c i1 n e t that the movable element consists of a column of mercury in one Cylinder, the ends of which are connected to the venturi tube. 4. Strömungsmeßvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3 durch g e k e n n z e i c h n e t , daß sich der Widerstandswert des Widrstandselementes nichtlinear mit dem Abstand von einem Ende ändert.4. Flow measuring device according to claim 2 or 3 by g e k e n n z e i c h n e t that the resistance value of the resistance element is non-linear changes with the distance from one end. 5. Strömungsmeßvorrichtung nach Anspruch 4 , dalurch q e k e n n z e i c h n e t , daß der Widerstandswert des Widerstan@selementes im wesentlichen P@@@portie@al zur Quadratwurzel des Abstandes von einem Ende ist.5. Flow measuring device according to claim 4, whereby q e k e n n z e i c h n e t that the resistance value of the resistance element is essentially P @@@ portie @ al is to the square root of the distance from one end. 6. Strömungsmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche bis 5 , dadurch g e k e n n z ei c h n e t , daß die variable Widerstandsvorrichtung mit einem Oszillator verbunden ist, der eine Frequenz- erzeugt, die im wesentlichen linear proportional zur Flußgeschwindigkeit ist.6. Flow measuring device according to one of claims to 5, characterized Note that the variable resistance device includes an oscillator is connected, which generates a frequency that is essentially linearly proportional to flow velocity is.
DE19803034917 1980-09-16 1980-09-16 Flow rate measurement appts. for e.g. central heating system - uses venturi tube, providing pressure difference dependent on flow, connected to variable resistance device Withdrawn DE3034917A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19803034917 DE3034917A1 (en) 1980-09-16 1980-09-16 Flow rate measurement appts. for e.g. central heating system - uses venturi tube, providing pressure difference dependent on flow, connected to variable resistance device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19803034917 DE3034917A1 (en) 1980-09-16 1980-09-16 Flow rate measurement appts. for e.g. central heating system - uses venturi tube, providing pressure difference dependent on flow, connected to variable resistance device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3034917A1 true DE3034917A1 (en) 1982-10-21

Family

ID=6112085

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19803034917 Withdrawn DE3034917A1 (en) 1980-09-16 1980-09-16 Flow rate measurement appts. for e.g. central heating system - uses venturi tube, providing pressure difference dependent on flow, connected to variable resistance device

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3034917A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4242591C2 (en) Device and method for measuring viscosity of liquids
EP0254160B1 (en) Device for measuring volume flow in a tube
CH669255A5 (en) METHOD AND DEVICE FOR THERMAL FLOW MEASUREMENT.
DE69018880T2 (en) Compensated heat transfer mass flow meter.
DE3006584A1 (en) Thermal measurement of gas or liq. mass throughput - using thin film resistive heaters in metal tube sections
DE2935891A1 (en) MASS CURRENT SENSOR
DE68911767T2 (en) Heat flow meter.
DE4205453A1 (en) Measurement appts. for hydraulic flows and leaks in test object, e.g. in valves - contains capacitive sensor in vertical feed line, and equalisation chamber for hydraulic and pneumatic media
EP0477312B1 (en) Process and device for measuring air flow
DE3034917A1 (en) Flow rate measurement appts. for e.g. central heating system - uses venturi tube, providing pressure difference dependent on flow, connected to variable resistance device
DE3149911A1 (en) AIR MASS MEASURING DEVICE FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
DE3016985A1 (en) ELECTRICAL MEASURING TRANSMITTER WITH A DEVICE FOR CODING A PARAMETER THEREOF
DE10392699B4 (en) High-precision measurement and control of low fluid flow rates
DE3312092A1 (en) Arrangement for determining the flow rate of a medium, in particular the air flow rate, through an air inlet line of an internal combustion engine
DE102012109234A1 (en) Volumetric flow meter for determining flow rate and/or composition of e.g. gas of e.g. oil refinery, has devices that determine flow rate of mediums based on transit time difference method and thermal mass flow measurement
DE2753118A1 (en) DEVICE FOR FLOW MEASUREMENT
DE2852904A1 (en) Heated probe fuel flowmeter with fuel temp. compensation - uses pyroelectric conductor and resistor combination sensing probe heating power
EP1447329A1 (en) Method and apparatus for dispensing a fluid substance
DE1930985U (en) DEVICE FOR MEASURING THE FLOW OF CURRENT MEDIA.
DE102020100722A1 (en) Pressure measuring device with sensor for detecting buildup on the measuring membrane and method for operating such a pressure measuring device
DE1954835A1 (en) Flow meter based on the pulse frequency method
DE3740603A1 (en) Device for measuring the volume flow of a liquid flowing out of or into an open container
DE501765C (en) Device for measuring the heat consumption in heating systems
DE6923285U (en) MEASURING DEVICE FOR FLOW RATE OF GAS MEDIA
DE2839916A1 (en) Flexible volumetric flow measurement instruments - has membrane choke with adjustable ball actuator to set measurement range

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee