DE3211014C2 - Vortex counter - Google Patents
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- G01F1/325—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl
- G01F1/3259—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl for detecting fluid pressure oscillations
Abstract
Der als Durchflußmesser verwendete Wirbelzähler ist mit einem stabartigen Wirbelkörper (7) versehen, von dem sich während der Durchströmung der Rohrleitung abwechselnd Karmanwirbel ablösen, deren Frequenz von einem elektrischen Fühlelement (18) erfaßt wird. Das Fühlelement (18) sitzt in einem Halter (17), der in die Signalleitung (12) eintaucht. Der Wirbelkörper (7) ist in einem in das Zählergehäuse (1) einschiebbaren Rohreinsatz (6) eingebaut und die Signalleitung (12) ist als ein in die Wandung (11) des Rohreinsatzes (6) eingebrachter Kreisbogenkanal ausgebildet, der die beiden Anbohrungen (9, 10) miteinander verbindet, welche die Wandung (11) beiderseits des Wirbelkörpers (7) zum Rohrinnern hin durchbrechen. Das Zählergehäuse (1) trägt eine in die Mitte des Kreisbogenkanals (12) einmündende Radialbohrung (16), in die der Halter (17) mit dem Fühlelement (18) eingesetzt ist. Durch die besondere Ausbildung des Kreisbogenkanals (12) mit den Anbohrungen (9, 10) und dem speziellen Einbau des Fühlelements (18) ergibt sich ein einfacher Zähleraufbau und die Signalleitung ist besonders kurz, so daß die Strömung hierin auch noch bei kleinen Zählernennweiten mit großer Signalintensität pulsieren kann.The vortex meter used as a flow meter is provided with a rod-like vortex body (7) from which Karman vortices alternately detach during the flow through the pipeline, the frequency of which is detected by an electrical sensing element (18). The sensing element (18) sits in a holder (17) which dips into the signal line (12). The vertebral body (7) is installed in a tube insert (6) that can be pushed into the meter housing (1) and the signal line (12) is designed as a circular arc channel which is made in the wall (11) of the tube insert (6) and which connects the two tapped holes (9 , 10) connects to each other, which break through the wall (11) on both sides of the vertebral body (7) towards the inside of the pipe. The meter housing (1) has a radial bore (16) which opens into the center of the circular arc channel (12) and into which the holder (17) with the sensing element (18) is inserted. The special design of the circular arc channel (12) with the bores (9, 10) and the special installation of the sensing element (18) results in a simple meter structure and the signal line is particularly short, so that the flow here even with small meter sizes with large Signal intensity can pulsate.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Wirbelzähler mit einem im Zählergehäuse quer zur Strömungsrichtung angeordneten stabartigen Wirbelkörper, von dem sich abwechselnd Karmanwirbel ablösen, deren Frequenz ein Maß für die Strömungsgeschwindigkeit bzw. den Mediumdurchfluß bildet und durch mindestens ein Fühlelement erfaßt wird, das in einem Halter sitzt, der in einer außerhalb des Durchströmquerschnitts liegenden Signalleitung eingebaut ist, die über zwei Anbohrungen zu beiden Seiten des Wirbelkörpers offen mit dem Rohrinnern verbunden ist und in der durch Versetzen der beiden Anbohrungen in Strömungsrichtung oder durch unterschiedlich weiten Abstand der Anbohrungen vom Wirbclkörper eine Grundströmung entsteht, die durch die Diuckschwankungen der Karmanwirbel überlagert ist.The invention relates to a vortex meter with a meter housing transverse to the direction of flow arranged rod-like vertebral bodies, from which alternating Karman vertebrae detach, their frequency forms a measure for the flow rate or the medium flow and through at least one sensing element is detected, which sits in a holder which is located in a outside of the flow cross-section Signal line is built in, which is open with the two holes on both sides of the vertebral body Inside the pipe is connected and in the by moving the two tapping in the direction of flow or a basic flow arises due to different distances between the bores and the vertebral body, caused by the pressure fluctuations of the karman vertebrae is superimposed.
Ein solcher Wirbclzahlcr ist aus der DE-PS 27 12 219 bekanntgeworden, und zwar sind die beiderseits des Wirbclkörpcrs frei in das Rohrinnerc einmündendenSuch a Wirbclzahlcr is from DE-PS 27 12 219 become known, namely those on both sides of the vertebral body open freely into the inner tube
leiden Anbohrungen hier in Strömungsrichtung geseien versetzt angeordnet, so daß sich ein statischer Druckunterschied zwischen den Anbohrungen ergibt, der die Grundströmung in der Signalleitung auslöst. Bei diesem bekannten Wirbelzähler ist ein besonderer Zähleraufsatz auf das Zählergehäuse aufgebracht, in dem die durch Längs- und Querbohrungen hergestellte Signalleitung mit dem von außen eingesetzten Fühlelement untergebracht ist; so daß sich das Fühlelement ohne das Zäb'ergehäuse und den Wirbelkörper aus der Rohrleitung ausbauen zu müssen, auswechseln läßtsuffer tapped holes here staggered in the direction of flow, so that there is a static Pressure difference between the tapping results, which triggers the basic flow in the signal line. at this known vortex counter is a special counter attachment is applied to the counter housing, in which the signal line produced through longitudinal and transverse bores with the sensor element inserted from the outside is housed; so that the sensing element without the zab'er housing and the vertebral body from the To have to remove the pipeline, can be replaced
Diesen von außen auf das Zählergehäuse aufgebrachten Zähleraufsatz kann man wegen des erforderlichen Signalleitungsquersdinitts und aus konstruktiven Gründen mit kleiner werdender Zählergröße nicht entsprechend verkleinern, wodurch die Signalleitung im Zähleraufsatz besonders bei kleinen Zählernennweiten relativ lang wird.This meter attachment, which is attached to the meter housing from the outside, can be used because of the required Signal line cross-dinners and for structural reasons do not decrease accordingly as the meter size becomes smaller, which means that the signal line in the meter attachment becomes relatively long, especially with small meter sizes.
Geht man davon aus, daß die Frequenz de:' sich vom Wirbelkörper wechselseitig ablösenden Karmanwirbe! mit abnehmender Zählernennweite durch den schmaler werdenden Wirbelkörper ansteigt, wobei mit abnehmender Zählergröße auch die durch die Wirbel verursachten, in die Signalleitung übertragenen Druckschwankungen schwächer werden, so kann dies bei kleinen Zählernennweiten dazu führen, daß einerseits infolge der relativ großen Länge der bekannten Signalleitung und andererseits wegen der schwächeren Druckschwankungen die in der Signalleitung im Rhythmus der Wirbelablösung pulsierende Strömung so gedämpft wird, daß eine einwandfreie Erfassung des Meßsignals am Fühlelement erschwert ist.If one assumes that the frequency de: 'is mutually detaching from the vertebral body! increases with decreasing nominal meter width due to the narrowing vertebral body, whereby with decreasing Meter size also includes the pressure fluctuations caused by the eddies and transmitted into the signal line become weaker, this can lead to small meter sizes on the one hand as a result the relatively long length of the known signal line and, on the other hand, because of the weaker pressure fluctuations the pulsating flow in the signal line in the rhythm of the vortex shedding is dampened becomes that a perfect detection of the measurement signal on the sensing element is difficult.
Abgesehen hiervon müssen bei dem bekannten Wirbelzähler die nach außen geführten, in den Zähleraufsatz einmündenden beiden druckführenden Signalleitungsstränge zwischen dem Zählergehäuse und dem Zähleraufsatz nach außen druckfest abgedichtet werden und auch für die im Zähleraufsatz vorhandenen Blindenden der die Signalleitung bildenden Längs- und Querbohrungen sind zusätzliche druckfeste Abdichtungen nach außen erforderlich. Außerdem kann es vorkommen, daß sich trotz der Spülung, die durch die infolge der Versetzung der Anbohrungen in der Signalleitung auftretende Grundströmung erzielt wird, noch Feststoffteilchen aus dem Meßmedium, z. B. aus staubhaltigen Gasen in der Signalleitung ausscheiden und ablagern oder Kondensatteilchen festsetzen.Apart from this, in the case of the known vortex meters, the ones that are led outwards must be placed in the counter top opening two pressure-carrying signal cable harnesses between the meter housing and the The counter top must be sealed pressure-tight to the outside and also for the blind ends present in the counter top the longitudinal and transverse bores forming the signal line are additional pressure-resistant seals externally required. In addition, it can happen that despite the flushing caused by the the displacement of the bores in the signal line is achieved, nor solid particles from the medium to be measured, e.g. B. excrete and deposit from dusty gases in the signal line or accumulate condensate particles.
Es ist auch schon ein Wirbelzähler vorgeschlagen worden, bei dem die Grundströmung in der Signalleitung durch unterschiedlich weite Abstände der beiden Anbohrungen vom Wirbelkörper erzielt werden soll. Auch hier ist eine relativ lange Signalleitung in einem besonderen Zähleraufsatz vorgesehen, so daß die vorgenannten Nachteile auch für diesen Wirbelzähler zutreffen. A vortex meter has also been proposed in which the basic flow in the signal line should be achieved by different distances between the two holes from the vertebral body. Here, too, a relatively long signal line is provided in a special counter attachment, so that the aforementioned Disadvantages also apply to this vortex meter.
Bei einem anderen beispielsweise aus der DE-AS 24 26 169 oder der DE-OS 25 31 689 bekannten Wirbelzähler ist der Wirbelkörper in einem Einspannflansch eingebaut, der direkt fest zwischen den benachbarten Endflanschen der Zu- und Abströmleitung für das zu messende Medium eingespannt ist, so daß ein eigentliches Zählergehäuse hier nicht vorhanden ist. Der Einspannflansch ist hierbei in seinem Innendurchmesser gegenüber dem lichten Durchmesser der Zu- und Abströmleitung eingeschnürt und trägt einen kurzen Rohransatz mit dem gleichen eingeschnürten lichten Durchmesser, der mit Abstand zur Innenwand in die Abströmleitune eineesehoben ist und die sich am Wirbelkörpcr ablösenden Wirbel führen soll. Der Fühler ist hier in den Wirbelkörper selbst eingebaut und die Signale werden über eine elektrische Leitung, die durch eine Radialbohrung des Einspannflansches und durch das Innere eines in den Einspannflansch eingeschraubten Halterohres hindurchgeführt ist, auf den außenliegenden Signalumformer übertragen. Bei diesem Wirbelzähler läßt sich das Fühlelement nur durch Austausch des ganzen Wirbeikörpers mit Einspannflansch und Rohransatz erneuern, wodurch wegen der unvermeidlichen Herstellungstoleranzen eine neue Zählerkalibrierung erforderlich wird.In another vortex meter known, for example, from DE-AS 24 26 169 or DE-OS 25 31 689, the vortex body is installed in a clamping flange which is clamped directly between the adjacent end flanges of the inlet and outlet lines for the medium to be measured, so that an actual meter housing is not present here. The clamping flange here is constricted in its inner diameter relative to the internal diameter of the supply and discharge line and carries a short tubular extension with the same constricted internal diameter which is spaced from the inner wall in the Abströmleitune eineesehobe n and is intended to perform the detaching at Wirbelkörpcr vertebrae. The sensor is built into the vertebral body itself and the signals are transmitted to the external signal converter via an electrical line that is passed through a radial bore in the clamping flange and through the inside of a holding tube screwed into the clamping flange. In this vortex meter, the sensing element can only be renewed by replacing the entire vortex body with the clamping flange and tube attachment, which means that a new meter calibration is required because of the unavoidable manufacturing tolerances.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen im Aufbau einfachen Wirbelzähler zu schaffen, bei dem trotz Zugänglichkeit des Fühlelements von außen auch bei kleinen Zählernennweiten ungeschwächte Impulswellen in der Signalleitung und damit einwandfreie Signalabgriffe gewährleistet sind und die Signalleitung in ihrer Abdichtung vereinfacht und in ihrer Durchspülung verbessert wird.The object of the invention is to create a vortex meter with a simple structure in which, in spite of its accessibility of the sensing element from the outside, even with small meter sizes, undiminished impulse waves in the Signal line and thus perfect signal taps are guaranteed and the signal line in its seal is simplified and improved in their flushing.
Die Lösung dieser Aufgabe wird in den kennzeichnenden Merkmalendes Anspruchs 1 gesehen.The solution to this problem is seen in the characterizing features of claim 1.
Dadurch, daß die Signalleitung durch eine von außen in eine Signalleitungshülse eingebrachte Bogennut gebildet wird und die Signalleitungshülse mit dem hierin eingebauten Wirbelkörper psssend in das Zählergehäuse eingeschoben und die Bogennut hierbei durch die Innenwand des druckführenden Zählergehäuses nach außen abgedeckt ist, ergibt sich eine überraschend einfache Ausbildung der Signalleitung und der Wirbelzähler erhält einen besonders gedrungenen Aufbau. Die Bogennut läßt sich leicht von außen in die Signalleitungshülse einbringen und wird beim Einschieben der Signalleitungshülse in das Zählergehäuse durch die geschlossene Innenwand des Zählergehäuses selbst druckfest nach außen abgedichtet. Die Bogennut verläuft hierbei in unmittelbarer Nähe des Durchströmquerschnittes und ist dadurch besonder kurz, so daß die Strömung in der Bogennut infolge des geringen Reibungs-Verlustes auch bei kleinen Zählernenneweiten mit großer Signalintensität im Rhythmus der Wirbelablösung pulsieren kann.The fact that the signal line is formed by a curved groove introduced from the outside into a signal line sleeve and the signal line sleeve with the vertebral body built into it psssend into the meter housing inserted and the curved groove through the inner wall of the pressurized meter housing is covered on the outside, the result is a surprisingly simple design of the signal line and the vortex counter receives a particularly compact structure. The curved groove can easily be inserted into the signal line sleeve from the outside and when the signal cable sleeve is pushed into the meter housing it is closed by the Inner wall of the meter housing itself is sealed pressure-tight to the outside. The arched groove runs here in the immediate vicinity of the flow cross-section and is therefore particularly short, so that the flow in the curved groove due to the low friction loss even with small meter sizes with large ones Signal intensity can pulsate in the rhythm of the vortex shedding.
Da der in e-ne Radialbohrung des Zählergehäuses eingesetzte, das Fühlelement tragende Halter die Bogennut bis auf eine in Nutlängsrichtung verlaufende Drosselbohrung schieberartig absperrt, wird die für eine gute Signalerfassung notwendige Drosselung des Signalleitungsquerschnittes mit baulich einfachen Mitteln durch den Halter selbst möglich und die Bogennut kannSince the holder, which is inserted into a radial bore in the meter housing and carries the sensing element, is the curved groove with the exception of a throttle bore running in the longitudinal direction of the groove, which is for a good signal detection necessary throttling of the signal line cross-section with structurally simple means possible by the holder itself and the curved groove can
so über ihre ganze Länge einen gleichbleibenden fertigungstechnisch günstigen Querschnitt beibehalten. Das vom Halter getragene Fühlelement ragt in diese Drosselbohrung hinein, so daß die durch die Druckschwankungen ausgelösten Pulswellen an der Drosselstelle wesentlich verstärkt werden und die Ansprechempfindlichkeit des Fühlelements verbessert wird. Da eine besondere Abdichtung für die Bogennut entfällt, ist lediglich die für den Einbau des von außen leicht auswechselbaren Halters für das Fühlelement erforderliche einzige Radialbohrung des Zählergehäuses nach außen abzudichten. so over its entire length a constant manufacturing technology Maintain a favorable cross-section. The sensing element carried by the holder protrudes into this throttle bore into it, so that the pulse waves triggered by the pressure fluctuations at the throttle point are essential can be amplified and the responsiveness of the sensing element is improved. Because a special one There is no sealing for the curved groove, it is only that for the installation of the easily replaceable from the outside Holder for the sensing element required only radial bore of the meter housing to be sealed to the outside.
Die Anbohrungen für die Signalleitung werden hierbei in einfacher Weise durch an den Enden der Bogennut vorgesehene, zum Rohrinnern hin offene Wand-The boreholes for the signal line are here in a simple manner through at the ends of the curved groove provided wall open to the inside of the pipe
b5 durchbreehungen der Signalleitungshülse gebildet. Die durch den statischen Druckunterschied zwischen diesen beiden Anbohrungen in der kurzen Bogennut auftretende Grundströmung führt auch zu einer gründlichenb5 perforations of the signal line sleeve formed. the due to the static pressure difference between these two holes in the short curved groove Basic flow also leads to a thorough one
Durchspülung der Signalleitung. Da die Bogennut keine Toträume enthält, können sich auch keine Feststoffteilchen in der Signalleitung ablagern oder Gasblasen oder Kondensatteilchen festsetzen. Auch liegt die Bogennut in unmittelbarer Nähe des strömenden Meßmediums, so daß die Signalleitung in etwa auf der Temperatur des Meßmediums gehalten wird und in der Bogennut auch keine Neigung zur Kondensatbildung besteht.Rinsing the signal line. Since the arched groove is no Contains dead spaces, no solid particles or gas bubbles can deposit in the signal line Fix condensate particles. The curved groove is also in the immediate vicinity of the flowing medium to be measured, see above that the signal line is kept approximately at the temperature of the medium to be measured and in the curved groove as well there is no tendency to form condensation.
Bei einem Wirbelzähler, bei dem die beiden Anbohrungen zur Erzielung der Grundströmung in Strömungsrichtung zueinander versetzt sind, läßt sich die Bogennut in einfacher Weise dadurch herstellen, daß sie nach dem Merkmal des Anspruchs 2 entsprechend der Versetzung der beiden Anbohrungen schräg zur Rohrquerebene der Signalleitungshülse verläuft. Eine solche Schrägnut läßt sich leicht in die Wandung der Signallcitungshülse einfräsen und wird durch die Innenwand des druckführenden Zählergehäuses nach außen druckdicht abgedecktIn the case of a vortex meter in which the two tapped holes are offset from one another in the direction of flow to achieve the basic flow, the Produce curved groove in a simple manner that they according to the feature of claim 2 according to the Offset of the two tapping runs at an angle to the pipe transverse plane of the signal line sleeve. Such Angled groove can easily be milled into the wall of the Signalcitungshülse and is through the inner wall of the pressurized meter housing covered pressure-tight to the outside
Soll dagegen die Grundströmung in der Signalleitung durch unterschiedlich weit vom Wirbelkörper entfernt angeordnete Anbohrungen erzielt werden, empfiehlt es sich gemäß Anspruch 3, die Bogennut umfangsversetzt zum Wirbelkörper in die Signalleitungshülse einzubringen und die beiden Anbohrungen so anzuordnen, daß sie die Wandung der Signalleitungshülse an vom Wirbelkörper unterschiedlich weit entfernten Umfangsstellen zum Rohrinnern hin radial durchbrechen. Dadurch kann ebenfalls mit dem geringsten konstruktiven Aufwand ein statischer Druckunterschied zwischen den beiden Anbohrungen und damit eine ständige Grundströmung in der Bogennut erzeugt werden.If, on the other hand, the basic flow in the signal line should be at different distances from the vertebral body arranged tapping are achieved, it is recommended according to claim 3, the arcuate groove circumferentially offset to bring the vertebral body into the signal line sleeve and to arrange the two holes so that they radially penetrate the wall of the signal line sleeve at circumferential points to the inside of the tube that are differently distant from the vertebral body. Through this a static pressure difference between the two tapping holes and thus a constant basic flow in the curved groove can also be generated with the least amount of constructive effort.
Aus der DE-PS 27 12 219 ist es auch bekannt, zur Erzielung von zwei getrennten Meßsignalen zwei Paar Anbohrungen im Zählergehäuse anzuordnen, die jeweils mit einer eigenen Signalleitung verbunden sind. Diese beiden Signalleitungen sind gemeinsam im Zähleraufsatz des Zählergehäuses untergebracht, so daß für die die Signalleitung bildenden Längs- und Querbohrungen ein großer Fertigungsaufwand erforderlich ist.From DE-PS 27 12 219 it is also known to use two pairs to obtain two separate measurement signals Arrange drilling holes in the meter housing, each of which is connected to its own signal line. These two signal lines are housed together in the counter top of the counter housing, so that for the longitudinal and transverse bores forming the signal line require a great deal of manufacturing effort.
Durch die Signalleitungshülse wird es nach den Merkmalen des Anspruchs 4 ermöglicht, deren Wandung mit einer der Bogennut gegenüberliegenden zweiten Bogennut mit den dazugehörigen beiden Anbohrungen zu versehen und im Zählergehäuse auf der gegenüberliegenden Seite eine zweite Radialbohrung für ein weiteres Fühlelement vorzusehen, so daß sich zwei Signalleitungen für getrennte Signalabgriffe in übersichtlicher Weise mit dem geringsten Bearbeitungsaufwand in die Signalleitungshülse einbringen lassen und die beiden Fühlelemente auf gegenüberliegenden Gehäuseseiten liegen und dadurch eine gegenseitige Beeinflussung der beiden Meßsignale ausschließen.By the signal line sleeve it is made possible according to the features of claim 4, the wall with a second curved groove opposite the curved groove with the associated two tapping holes and to provide a second radial bore for a further sensing element in the meter housing on the opposite side, so that two signal lines for separate signal taps are more clearly arranged Put them in the signal line sleeve with the least amount of processing and put both of them Sensing elements are on opposite sides of the housing and thus a mutual influence of the exclude both measuring signals.
Wird die Signalleitungshülse zusammen mit dem Wirbelkörper und der oder den Bogennuten mit den dazugehörigen Anbohrungen nach Anspruch 5 in einem Stück aus Kunststoff gespritzt, so entfällt jede Bearbeitung für die komplette Signalleitungshülse, die mit dem Wirbelkörper eine einteilige Baueinheit mit gleichbleibenden Toleranzen für alle SpritzHnge bildet, so daß auch die den Zählerfaktor bestimmenden Maße und damit der Zählerfaktor selbst bei allen Spritzlingen gleich ist. Die sonst notwendige jeweilige Prüfstandskalibrierung kann entfallen oder auf Stichprobenprüfungen beschränkt werden.If the signal line sleeve together with the vertebral body and the curved groove or grooves with the associated tapping according to claim 5 in one A piece of plastic injection-molded, so there is no need for any processing for the complete signal cable sleeve that comes with the Vertebral body forms a one-piece unit with constant tolerances for all spray slopes, so that also the dimensions that determine the meter factor, and thus the meter factor itself, are the same for all molded parts is. The test bench calibration that is otherwise necessary can be omitted or limited to random sample tests.
Dadurch, daß das Zählergehäuse nach Anspruch 6 im Bereich der Radialbohrung oder Radialbohrungen mit einem Führungsauge versehen ist, verlängert sich dieCharacterized in that the meter housing according to claim 6 in Area of the radial bore or radial bores is provided with a guide eye, the length of the Radialbohrung entsprechend, so daß der hierin eingeschobene Halter mit dem Fühlelement sicher im Zählergchäusc geführt ist.Radial bore accordingly, so that the holder inserted here with the sensing element is safely guided in the meter housing.
Handelsübliche Heiüleiterelemente werden in einem Trägerglaskörpcr eingebettet, der mit erheblichen Unrundheitcn und Maßabweichungen geliefert wird. Durch die besondere Unterbringung des ungenauen Trägerglaskörpcrs in einem Glasrohr nach dem Merkmal des Anspruchs 7 sitzt der Trägerglaskörper in ei-Commercially available heat conductor elements are in one Carrier glass body embedded, which is supplied with considerable ovality and dimensional deviations. Due to the special accommodation of the imprecise carrier glass body in a glass tube according to the feature of claim 7, the carrier glass body sits in a nem genau runden Hüllkörper, so daß durch die passende zylindrische Führung des Glasrohres im metallischen Halter eine exakte Lage des Fühlelements gewährleistet ist. Durch die im Ansprechbereich des Fühlelements innem exactly round enveloping body, so that through the matching cylindrical guide of the glass tube in the metallic Holder an exact position of the sensing element is guaranteed. Due to the in the response range of the sensing element in der Drosselbohrung des Halters vorgesehene Einschnürstelie nach dem Merkmai des Anspruchs S werden die durch die Druckschwankungen ausgelösten Pulswellen noch erheblich verstärkt und lassen sich der Empfindlichkeit des Fühlelements anpassen.the constrictions provided for the throttle bore of the holder according to the feature of claim S are triggered by the pressure fluctuations Pulse waves are amplified considerably and can be adapted to the sensitivity of the sensing element.
Dadurch, daß entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 9 beim Abgriff von zwei getrennten Meßsignalen die beiden Radialbohrungen mit den beiden Haltern und den Fühlelementen jeweils mittig in die gegenüberliegenden beiden Bogennuten einmünden und beide Ra-Characterized in that according to the features of claim 9 when tapping two separate measurement signals, the two radial bores with the two holders and the sensing elements open in the middle of the two opposite curved grooves and both radii dialbohrungen in einer gemeinsamen Radialachse angeordnet sind, während der Wirbelkörper in Umfangsrichtung verdreht zur Radialachse in der Signalleitungshülse sitzt, liegen die beiden Anbohrungspaare der Bogennuten in einfacher Weise zwangsläufig unterschiedlichdial bores are arranged in a common radial axis, while the vertebral body is rotated in the circumferential direction relative to the radial axis in the signal line sleeve, the two pairs of boreholes of the curved grooves are inevitably different in a simple manner weit vom Wirbelkörper entfernt, und gleichzeitig werden allein durch die verdrehte Lage des Wirbelkörpers entgegengerichtete Grundströmungen in den beiden Bogennuten und dadurch um 180° phasen verschobene Impulsabgriffe an den gegenüberliegenden Fühlelemenfar away from the vertebral body, and at the same time solely due to the twisted position of the vertebral body opposing basic currents in the two curved grooves and thus shifted in phase by 180 ° Pulse taps on the opposite feeler elements ten erzielt, die sich besonders gut für die Funktionsüber wachung des Gerätes verwenden lassen.ten achieved, which are particularly good for the functional over have the device monitored.
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt F i g. 1 einen Wirbelzählcr gemäß der Erfindung imThe invention is explained in more detail with reference to exemplary embodiments in the drawing, namely shows F i g. 1 shows a vortex counter according to the invention in
F ι g. 2 den Wirbeizähler nach F i g. 1 in Draufsicht auf die Signalleitungshülse bei längsgeschnittenem Zählergehäuse, F i g. 3 einen Wirbelzähler mit zwei separaten BogenFig. 2 the weir counter according to FIG. 1 in plan view the signal cable sleeve with the meter housing cut lengthways, F i g. 3 a vortex counter with two separate sheets nuten in der Signalleitungshülse im Querschnitt zum Abgriff von zwei getrennten Signalen,grooves in the signal line sleeve in cross section to Tapping of two separate signals,
F i g. 4 den in die Bogennut einmündenden Halter mit Fühlelement in vergrößertem Maßstab von vorn im Längsschnitt,F i g. 4 shows the holder with sensing element opening into the curved groove on an enlarged scale from the front in Longitudinal section,
so F i g. 5 den Halter mit Fühlelement nach F i g. 4 von der Seite im Längsschnitt undso F i g. 5 the holder with the sensing element according to FIG. 4 from the side in longitudinal section and
F i g. 6 ein anderes Ausführungsbeispiel des Wirbelzählers mit zwei separaten Bogennuten im Rohreinsatz im QuerschnittF i g. 6 shows another embodiment of the vortex meter with two separate curved grooves in the tube insert in cross section
Der in den F i g. 1 und 2 gezeigte Wirbelzähler besitzt ein rohrförmiges Zählergehäuse 1, das mit seinen Stirnseiten 2 zwischen den beiden Flanschen 3 und 4 der Anschlußrohrleitung 5 eingespannt ist In das Zählergehäuse 1 ist die Signalleitungshülse 6 als einschiebbareThe in the F i g. 1 and 2 vortex counter shown has a tubular counter housing 1, which with its end faces 2 between the two flanges 3 and 4 of the Connection pipe 5 is clamped In the meter housing 1, the signal line sleeve 6 is as an insertable Baueinheit eingesetzt, in der der Wirbelkörper 7 sitzt An der in Strömungsrichtung vorn liegenden Seite ist die Signalleitungshülse 6 mit einem Halterand 8 versehen. Der Signalabgriff erfolgt über die beiden AnbohrunUnit used in which the vertebral body 7 is seated on the side lying in front in the direction of flow the signal line sleeve 6 is provided with a retaining edge 8. The signal is picked up via the two tapping holes gen 9 und 10, die die Wandung 11 der Signalleitungshül se 6 beiderseits des einen Endes des Wirbelkörpers 7 zum Rohrinnern hin radial durchbrechen. Die erste Anbohrung 9 sitzt wie die F i g. 2 zeigt in Strömungsrich-gen 9 and 10, the wall 11 of the signal line sleeve se 6 break through radially on both sides of one end of the vertebral body 7 towards the inside of the tube. The first drilling 9 sits like the F i g. 2 shows in flow direction
tung gesehen vor der /.weilen Anbohrung 10 und etwas vor der Stirnseite des Wirbelkörpers 7, während die zweite Anbohrung 10 im Bereich der vorderen Hälfte des Wirbelkörpers 7 vorgesehen ist. In die Wandung 11 der Signalleitungshülsc 6 itt als Signalleitung ein die beiden Anbohrungen 9 und 10 miteinander verbindender Kreisbogenkanal 12 eingebracht. Dieser Krcisbogenkanal 12 wird durch eine von außen in die Wandungseen in front of the /. sometimes drilling 10 and something in front of the end face of the vertebral body 7, while the second tapping 10 is in the area of the front half of the vertebral body 7 is provided. In the wall 11 the signal line sleeve 6 is a signal line connecting the two bores 9 and 10 to one another Circular arc channel 12 introduced. This Krcisbogenkanal 12 is from the outside in the wall
11 zwischen den beiden radialen Anbohrungen 9 und 10 eingefräste Nut gebildet, die durch die Versetzung der beiden Anbohrungen schräg zur Querebene der Signalleitungshülse 6 verläuft und der Krümmung der Signalleitungshülse 6 entsprechend bogenförmig ist. Diese Nut 12 wird durch die Innenwand 13 des druckführenden Zählergehäuses 1 nach außen druckdicht abgedeckt. 11 between the two radial tapping holes 9 and 10 Milled groove is formed by offsetting the two boreholes at an angle to the transverse plane of the signal line sleeve 6 and the curvature of the signal line sleeve 6 is correspondingly arcuate. These Groove 12 is covered pressure-tight to the outside by the inner wall 13 of the pressure-carrying meter housing 1.
Durch die versetzte Anordnung der beiden Anbohrungen 9 und 10 ergibt sich abgesehen von einem gleichmäßigeren Meßsignal ein statischer Druckunterschied zwischen der ersten Anbohrung 9 und der zweiten Anbohrung 10, wodurch in der Bogennut 12 eine Grundströmung in Pfeilrichtung von der vorderen Anbohrung 9 zur hinteren Anbohrung 10 entsteht, die durch die von der Karmanwirbeln ausgelösten Druckschwankungen überlagert ist und als fortschreitende Impulswelle durch die Bogennut 12 fließt.The offset arrangement of the two bores 9 and 10 results in a more uniform apart from one another Measurement signal is a static pressure difference between the first tapping 9 and the second tapping 10, whereby in the arcuate groove 12 a basic flow in the direction of the arrow from the front tapping 9 to the rear drilling 10 arises, which is caused by the pressure fluctuations triggered by the Karman vortex is superimposed and flows through the arc groove 12 as a progressive pulse wave.
Der Wirbelkörper 7 durchquert die Signalleitungshülse 6 in Richtung der Radialachse 14, die auch in der Längsmitte der Bogennut 12 liegt Das Zählergehäuse 1 ist mit einem zu dieser Radialachse 14 konzentrischen Führungsauge 15 versehen, das eine mittig in die Bogennut 12 einmündende und in der Radialachse 14 liegende Radialbohrung 16 trägt. In diese Radialbohrung 16 ist der Halter 17 mit dem Fühlelement 18 eingesetzt, und über die Dichtung 19 ist der Halter 17 nach außen abgedichtet. Das am Fühlelement 18 aufgenommene Meßsignal wird über die beiden Anschlußdrähte 20 und 21 nach außen weitergeleitet.The vertebral body 7 traverses the signal line sleeve 6 in the direction of the radial axis 14, which is also in the longitudinal center of the curved groove 12 is provided with a guide eye 15 which is concentric to this radial axis 14 and which is centered in the arcuate groove 12 discharging and located in the radial axis 14 radial bore 16 carries. In this radial bore 16 is the holder 17 is inserted with the sensing element 18, and the holder 17 is sealed to the outside via the seal 19. The measurement signal recorded at the sensing element 18 is transmitted via the two connecting wires 20 and 21 forwarded to the outside world.
Bei dem in der F i g. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel des Wirbelzählers zum Abgreifen eines zweiten separaten Meßsignals ist eine zweite Bogennut 12' auf der der Seite 22 gegenüberliegenden Seite 23 der Signaileitungshülse 6 vorgesehen. Diese zweite Bogennut 12' ist um 180° zur ersten Bogennut 12 umfangsversetzt und mit den dazugehörigen beiden Anbohrungen 9' und 10' versehen. Die Schräge der Bogennut 12 zur Querebene der Signalleitungshülse 6 liegt hierbei in Draufsicht gesehen entgegengesetzt zur Schräge der Bogennut 12' auf der gegenüberliegenden Seite 23 der Signalleitungshülse, so daß sich die in Pfeilrichtung eingezeichneten entgegengerichteten Grundströmungen in den KanälenIn the case of the FIG. 3 shown embodiment of the vortex counter for picking up a second separate measurement signal is a second arcuate groove 12 'on the Side 22 opposite side 23 of the signal line sleeve 6 is provided. This second arc groove 12 'is Circumferentially offset by 180 ° to the first curved groove 12 and with the associated two tapping holes 9 'and 10' Mistake. The incline of the curved groove 12 to the transverse plane of the signal line sleeve 6 is seen here in plan view opposite to the slope of the curved groove 12 'on the opposite side 23 of the signal line sleeve, so that the opposing basic currents drawn in the direction of the arrow in the channels
12 und 12' ergeben. Das Zählergehäuse 1 trägt hier ein zweites Führungsauge 15', das dem Führungsauge 15 in der Radialachse 14 gegenüberliegt. Dieses Auge 15' ist mit einer zweiten Radialbohrung 16' versehen, in die der zweite Halter 17' mit dem zweiten Fühlelement 18' eingesetzt ist Das zweite Meßsignal wird über die beiden Anschlußdrähte 20' und 21' ebenfalls nach außen zur Verarbeitung weitergeleitet12 and 12 'result. The meter housing 1 enters here second guide eye 15 ′, which lies opposite guide eye 15 in radial axis 14. This eye is 15 ' provided with a second radial bore 16 'into which the second holder 17' with the second sensing element 18 'is inserted The second measurement signal is also sent to the outside via the two connecting wires 20 'and 21' Processing forwarded
In den F i g. 4 und 5 ist der in die Bogennut 12 einmündende Halter 17 mit dem Fühlelement 18 in vergrößertem Maßstab dargestellt wobei der gegebenenfalls auf der gegenüberliegenden Seite 23 der Signalleitungshülse 6 in die zweite Bogennut 12' einmündende weitere Halter 17' mit dem Fühlelement 18' die gleiche Ausbildung erhält Als Fühlelement 18 ist ein Heißleiter vorgesehen, der sich in der Spitze seines Trägerglaskörpers 24 befindet Dieser Trägerglaskörper 24 ist durch Ringverschmelzung so in ein Glasrohr 25 eingesetzt, daß der Heißleiter 18 nur wenige Zehntelmillimeter über die Stirnfläche 26 des Glasrohres 25 nach unten hervorsieht. Dieses Glasrohr 25 mit dem Heißleiter 18 ist bisIn the F i g. 4 and 5, the holder 17 opening into the curved groove 12 with the sensing element 18 is enlarged Scale shown with the possibly on the opposite side 23 of the signal line sleeve 6 further holder 17 'with the sensing element 18' which opens into the second curved groove 12 'is of the same design A thermistor is provided as the sensing element 18, which is located in the tip of its carrier glass body 24 This carrier glass body 24 is so inserted into a glass tube 25 by ring fusing that the NTC thermistor 18 protrudes downward only a few tenths of a millimeter over the end face 26 of the glass tube 25. This glass tube 25 with the thermistor 18 is up
r) zum Ansehlag 27 in den Metallhalter 17 eingeschoben, so daß die in der Bogennut 12 liegende Drosselbohrung 28 des Halters 17 im Bereich des Heißleiters 18 noch eine weitere Einschnürstelle 29 erhält. r ) pushed into the metal holder 17 towards the stop 27, so that the throttle bore 28 of the holder 17 located in the curved groove 12 in the area of the thermistor 18 receives a further constriction point 29.
Die F i g. 6 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel eines Wirbelzählers, bei dem die beiden in einer Ebene quer zur Signalleitungshülse 6 liegenden Anbohrungen 9 und 10 die Wandung 11 der Signalleitungshülse 6 von dem Wirbelkörper 7 unterschiedlich weit entfernten Umfangsstellen 30 und 31 zum Rohrinnern hin radial durchbrechen. Der Kreisbogenkanal wird hier durch eine von außen in die Wandung 11 der Sigp.aüeitungshülse 6 eingebrachte bogenförmige Nut 12 gebildet, die zwischen den Anbohrungen 9 und 10 mittig zur Radialachse 14 angeordnet ist. Der Wirbelkörper 7 dagegen ist zur Radialachse 14 in Umfangsrichtung verdreht in der Signalleitungshülse 6 eingebaut, so daß die Umfangsstellen 30 und 31 und damit die Anbohrungen 9 und 10 zwangsweise unterschiedlich weit vom Wirbelkörper 7 entfernt liegen.The F i g. 6 shows another embodiment of one Vortex counter, in which the two bores lying in a plane transverse to the signal line sleeve 6 9 and 10, the wall 11 of the signal line sleeve 6 of the vertebral body 7 differently distant circumferential points 30 and 31 towards the inside of the pipe radially break through. The circular arc channel is here by an externally in the wall 11 of the Sigp.aüeitungshülse 6 introduced arcuate groove 12 formed, which between the bores 9 and 10 in the center of the radial axis 14 is arranged. The vertebral body 7, on the other hand, is rotated in the circumferential direction relative to the radial axis 14 in the signal line sleeve 6 installed so that the circumferential points 30 and 31 and thus the holes 9 and 10 necessarily different distances from the vertebral body 7.
An der Umfangsstelle 30 der Signalleitungshülse 6 wird der Durchströmquerschnitt weniger durch den
Wirbelkörper 7 eingeengt als an der Umfangsstelle 31, so daß sich an der Umfangsstelle 30 ein höherer statischer
Druck als an der Umfangssielle 31 einstellt. Dadurch entsteht auch hier in der Bogennut 12 eine Grundströmung
in Pfeilrichtung von der Anbohrung 9 zur Anbohrung 10, obwohl die Anbohrungen 9 und 10 in Strömungsrichtung
gesehen nicht versetzt sind.
Damit zwei getrennte Meßsignale abgegriffen werden können, besitzt der Wirbelzähler nach Fig.6 symmetrisch
zur Bogennut 12 auf der gegenüberliegenden Seite 23 der„Signalleitungshülse 6 eine zweite Bogennut
12' mit den Anbohrungen 9' und 10', wobei das zweite Meßsignal von dem im zweiten Halter 17' sitzenden
Fühlelement 18' aufgenommen wird. Die beiden Halter 17 und 17' liegen hierbei in der Radialachse 14 und auch
die beiden Bogcnnuten 12 und 12' Hegen mittig zur Radialachse 14, während der Wirbelkörper 7 allein durch
seine umfangsverdrehte Anordnung in den beiden Bogennuten 12 und 12' entsprechend den eingezeichneten
Pfeilen entgegengerichtete Grundströmungen und um 180° phasenverschobene Meßsignale auslöst.At the circumferential point 30 of the signal line sleeve 6, the flow cross-section is less restricted by the vertebral body 7 than at the circumferential point 31, so that a higher static pressure is established at the circumferential point 30 than at the circumferential line 31. As a result, a basic flow arises in the curved groove 12 in the direction of the arrow from the tapping 9 to the tapping 10, although the tapping 9 and 10 are not offset when viewed in the direction of flow.
So that two separate measuring signals can be picked up, the vortex counter according to FIG Holder 17 'seated sensing element 18' is added. The two holders 17 and 17 'lie in the radial axis 14 and also the two curved grooves 12 and 12' are centered on the radial axis 14, while the vertebral body 7 is directed in the opposite direction according to the arrows drawn solely because of its circumferentially twisted arrangement in the two curved grooves 12 and 12 ' Triggers basic flows and measurement signals phase-shifted by 180 °.
Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3211014A DE3211014C2 (en) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | Vortex counter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3211014A DE3211014C2 (en) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | Vortex counter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3211014A1 DE3211014A1 (en) | 1983-11-10 |
DE3211014C2 true DE3211014C2 (en) | 1984-11-08 |
Family
ID=6159296
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3211014A Expired DE3211014C2 (en) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | Vortex counter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3211014C2 (en) |
Family Cites Families (5)
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US4074571A (en) * | 1974-08-01 | 1978-02-21 | Fischer & Porter Co. | Obstacle assembly for vortex type flowmeter |
US4005604A (en) * | 1975-09-30 | 1977-02-01 | Fischer & Porter Co. | Non-contact sensor for vortex-type flowmeter |
US4003251A (en) * | 1976-03-19 | 1977-01-18 | Fischer & Porter Co. | Acceleration-proof vortex-type flowmeter |
DE2712219C3 (en) * | 1977-03-19 | 1979-09-20 | Bopp & Reuther Gmbh, 6800 Mannheim | Flow meter |
-
1982
- 1982-03-25 DE DE3211014A patent/DE3211014C2/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3211014A1 (en) | 1983-11-10 |
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Owner name: BOPP & REUTHER AG, 6800 MANNHEIM, DE |
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
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