DE3231663T1

DE3231663T1 - Wärmeimpulsströmungsmesser

Info

Publication number: DE3231663T1
Application number: DE19823231663
Authority: DE
Inventors: Tetsu Tokyo Nemoto; Tatsuo Hino Tokyo Togawa; Hirohisa Chofu Tokyo Tsubakimoto
Original assignee: Anima Corp
Current assignee: Anima Corp
Priority date: 1981-01-19
Filing date: 1982-01-18
Publication date: 1983-02-10
Also published as: DE3231663C2; WO1982002591A1

Description

82/87106 PCT Titel der Erfindung:

WärmeImpuIsströmungsmesser Technisches Gebiet;

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Heißdraht-Impuls-Strömungsmesser , der zum Messen der Durchflußmenge beispielsweise des Aus- oder Einatemvorgangs eingesetzt wird, um das zu messende Fluid pulsierend aufzuheizen und das aufgeheizte Fluid stromabwärts bezüglich der Stelle, an der das Fluid aufgeheizt wurde, zu erfassen und dadurch die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids zu messen.

Stand der Technik:

Es ist allgemein üblich geworden, die Durchflußmenge eines Fluids dadurch zu messen, daß das Fluid mit Wärmeimpulsen an einer stromaufwärts gelegenen Stelle in einem Rohr, durch das das Fluid strömt, aufgeheizt wird, das aufgeheizte Fluid an einer Stelle erfaßt wird, die um eine gewisse Strecke stromabwärts bezüglich derjenigen Stelle liegt, an der das Fluid aufgeheizt wurde, und daß der Zeitraum gemessen wird, der nach dem Aufheizen des Fluids und vor dem Erfassen des aufgeheizten Fluids verstreicht, um dadurch die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids zu messen. Die durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit ν läßt sich folgendermaßen ausdrücken:

v=| (cm/s) (1)

wobei L die Durchflußmenge des Fluids in ml/s und S die Querschnittsfläche des Rohres ist, durch das das Fluid strömt.

3 2 3 Ί 6 6

Wenn man annimmt, daß die stromaufwärts in dem Rohr gelegene Heizvorrichtung zum Aufheizen des Fluids von einer thermoempfindlichen Einheit stromabwärts bezüglich der Heizeinheit in dem Rohr in einem Abstand d (cm) angeordnet sei, und daß ein Zeitintervall T verstreiche, nachdem das Fluid durch die Heizeinheit aufgeheizt wurde und bevor das aufgeheizte Fluid von der wärmeempfindlichen Einheit erfaßt wird, dann kann die folgende Gleichung abgeleitet werden:

T = i S · d (s) (2)

Wie man aus Gleichung (2) entnehmen kann, nimmt das Zeitintervall T bei Ansteigen der Durchflußmenge L des Fluids umgekehrt proportional ab. Bekannte Heißdraht-Strömungsmesser haben das Fluid periodisch aufgeheizt. Es war schwierig, die Periode, mit der das Fluid durch die Heizeinheit aufzuheizen war, in einem System einzustellen, in welchem die Durchflußmenge des Fluids großen Änderungen unterworfen ist. Wäre insbesondere die Heiz-Periodendauer zu groß, so würde die Meßzeit verlängert, und man könnte raschen Änderungen der Fluid-Durchflußmenge nicht folgen, was zu Fehlmessungen führen würde, in denen sich die raschen Änderungen niederschlagen.

Wäre die Aufheiz-Periodendauer zu kurz, würde das stromabwärts in dem Rohr pro Zeiteinheit erfaßte Fluid abträglich beeinflußt durch den Aufheiz Vorgang in der nächsten Periode, mit dem Ergebnis, daß das Erfassen des aufgeheizten Fluids nicht genau erfolgen würde. Zu messende Fluide besitzen eine Vielfalt von Zusammensetzungen, die einen großen Bereich von Durchflußmengen abdecken können, und ihre Durchflußmengen werden unter verschiedenen Bedingungen, beispielsweise Umgebungstemperatur, Druck und dgl., gemessen. Unter derartigen verschiedenen Bedingungen werden die Fluide von der

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Heizeinheit unter veränderten Bedingungen aufgeheizt und können nicht auf eine konstante Temperatur aufgeheizt werden. Wenn beispielsweise die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids ansteigt, geht eine erhöhte Menge an Wärmeenergie aus der Heizvorrichtung verloren, deren Widerstand dann herabgesetzt wird, so daß das Fluid weniger intensiv aufgeheizt wird. Hätte der aufgeheizte Teil des Fluids bei der wärmeempfindlichen Einheit unterschiedliche Temperaturen, so wäre es nicht möglich, den aufgeheizten Teil des Fluids zuverlässig zu erfassen.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Wärmeimpuls-Strömungsmesser mit großem Meßbereich zu schaffen.

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Wärmeimpuls-Strömungsmesser zu schaffen, der in der Lage ist, ein rasch und mit in großem Umfang schwankenden Durchflußmengen strömendes Fluid zu messen, beispielsweise das Ausatmen oder das Einatmen.

Darstellung der Erfindung:

Erfindungsgemäß ist in einem Rohr, durch das das zu messende Fluid strömt, eine Heizvorrichtung angeordnet, und ihr werden zum pulsierenden Aufheizen des Fluids von einer Heizschaltung Wärmeimpulse zugeführt. Stromabwärts bezüglich der Heizvorrichtung ist in dem Rohr ein Detektor montiert, der temperaturempfindlich ist, um das Vorbeiströmen eines aufgeheizten Teils des Fluids zu erfassen. Nach einem solchen Erfassen wird ein Treiber-Zeitsteuersignal erzeugt, welches die Heizschaltung erneut zum Aufheizen der Heizvorrichtung treibt. Die Wiederholungs-Periodendauer, bei der die Heizvorrichtung aufgeheizt wird, wird gemessen, und abhängig von der gemessenen Periodendauer wird die

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Durchflußmenge oder Strömungsgeschwindigkeit des Fluids angezeigt.

Somit wird die Heizvorrichtung in Abhängigkeit der Erfassung des Vorbeiströmens des aufgeheizten Fluids an dem Detektor erneut aufgeheizt. Die Zeitabstände, in denen die Heizvorrichtung aufgeheizt wird, verringern sich automatisch, wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids ansteigt. Diese Anordnung gestattet es, die Heizvorrichtung abhängig von der Strömungsgeschwindigkeit des Fluids in geeigneten Zeitabständen aufzuheizen. Die Heiz-Periodendauer sollte vorzugsweise dem Zweifachen desjenigen Zeitintervalls entsprechen, das vergeht, nachdem die Heizvorrichtung aufgeheizt wurde und bevor das aufgeheizte Fluid den Detektor erreicht. Wenn die Durchflußmenge des Fluids unterhalb eines meßbaren Minimums liegt, wird die Heizvorrichtung bei einer konstanten Periodendauer vorgeheizt, so daß ein abrupt | eingegebenes Fluid von dem Zeitpunkt an, von dem an das j

Fluid stoßartig strömt, exakt hinsichtlich seiner f

Durchflußmenge gemessen werden kann. Die Heizschaltung |

ist derart aufgebaut, daß die Heizvorrichtung das Fluid I

unabhängig von dessen Durchflußmenge auf eine im wesent- ; liehen konstante Temperatur aufheizen kann, um von dem i» Detektor zuverlässig erfaßt werden zu können. Das zuver- jj

ί lässige Erfassen durch den Detektor kann auch dadurch f

erreicht werden, daß ein Minimalpegel eines Ausgangs- .f

signals des Detektors erfaßt wird, dem Minimalpegel \

ein gewisser Pegel hinzugefügt wird, um einen Bezugswert zu erhalten, und das Vorbeiströmen des aufgeheizten Fluids erfaßt wird, wenn das Ausgangssignal des Detektors den Bezugswert überschreitet. Um den Strömungsmesser vor abträglichen Einflüssen aufgrund von Änderungen der Umgebungstemperatur und der Temperatur des Fluids selbst zu schützen, ist ein Kompensationsdetektor

hinzugefügt, der innerhalb des Rohrs an einer Stelle angeordnet ist, an der der Kompensationsdetektor die Umgebungstemperatur und die Temperatur des Fluids fühlen kann, an ihm jedoch nicht der durch das Rohr strömende aufgeheizte Teil des Fluids vorbeiströmt, um so zuverlässig das Vorbeiströmen des aufgeheizten Fluidteils zu erfassen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen: 10

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines Wärmeimpuls-Strömungsmessers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ist ein teilweise in Blockform dargestelltes Schaltungsdiagramm einer wärmeempfindlichen Schaltungseinheit 15 und anderer Schaltungen in dem in Fig. 1 dargestellten Wärmeimpuls-Strömungsmesser;

Fig. 3 ist ein logisches Diagramm einer Treiber-Zeitsteuersignal-Schaltung 16 in dem in Fig. 1 gezeigten Wärmeimpuls-Strömungsmesser;

Fig. 4 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen der

Durchflußmenge und der Aufheizperiode des erfindungsgemäßen Strömungsmessers zeigt;

Fig. 5 ist ein Diagramm, das eine Heizvorrichtung und Detektoren veranschaulicht, die in bezug aufeinander zum Messen der Durchflußmenge eines in eine und in entgegengesetzte Richtungen gerichteten Stroms angeordnet sind;

ι Fig. β ist ein Schaltungsdiagramm einer Heizschaltung 18 in dem in Fig. 1 gezeigten Wärmeimpuls-Strömungsmesser;

Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht mit teilweise herausgebrochenen Teilen von Heizvorrichtungen und Detektoren gemäß einer anderen Ausführungsform;

Fig. 8 ist ein Grundriß der in Fig. 7 dargestellten Heizvorrichtungen und Detektoren;

Fig. 9 ist ein Blockdiagramm eines Wärmeimpuls-Strömungsmessers mit einem breiteren Meßbereich gemäß einer noch anderen Ausführungsform der vorliegen

den Erfindung; und

Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht mit teilweise weggebrochenen Teilen einer Heizvorrichtung und von Detektoren, die vorzugsweise in dem in Fig.

qezeigten Wärmeimpuls-Strömungsmesser in bezug aufeinander angeordnet sind.

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung:

Fig. 1 veranschaulicht die Anordnung eines Wärmeimpuls-Strömungsmessers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Wärmeimpuls-Strömungsmesser besitzt ein Rohr 11 zum Durchströmen eines zu messenden Fluids 101, wobei das Rohr einen an einer Seite an einer stromaufwärts gelegenen Stelle des Rohres 10 angeordneten Strömungsbeunruhigungsgenerator 12 besitzt. Der Strömungsbeunruhigungsgenerator 12 kann beispielsweise ein Metallmaschendraht sein, der in einer sich senkrecht zur Strömungsrichtung des zu messenden Fluids 101

erstreckenden Ebene liegt. Das in das Rohr 11 eingegebene Fluid 101 weist eine im allgemeinen laminare Strömung auf, die in einer zur Strömungsrichtung senkrechten Ebene eine gewissen Geschwindigkeitsverteilung besitzt.

Das somit mit einer laminaren Strömung eingegebene Fluid 101 wird durch den Strömungsbeunruhigungsgenerator

12 beunruhigt, so daß das Fluid 102 eine gleichförmige Durchschnitts-Strömungsgeschwindigkeit in einer zur Strömungsrichtung senkrechten Ebene besitzt.

Stromabwärts bezüglich des Strömungsbeunruhigungsgenerators 12 ist in dem Rohr 11 eine Heizvorrichtung 13 montiert, die sich quer zum Fluidstrom diametral bezüglich des Rohrs 11 erstreckt. Die Heizvorrichtung 13 kann beispielsweise einen Wolframdraht mit einem Durchmesser von 5 μΐη aufweisen. Die Heizvorrichtung 13 dient zum Abgeben eines Wärmeimpulses in das Fluid 101, um dieses aufzuheizen. Es ist eine Heizschaltungseinheit mit einer Heizschaltung 18 vorgesehen, die durch einen Heizstromimpuls vorgegebener Impulsbreite erregbar ist, der von einer Heizimpulsbreiten-Einstellschaltung 10 erzeugt wird. Die Heizvorrichtung 13 ist an die Heizschaltung 18 angeschlossen, so daß die Heizvorrichtung

13 aufgeheizt wird, wenn die Heizschaltung 18 erregt wird, um dadurch das Fluid 101 mit einem solchen Wärmeimpuls aufzuheizen. .

In dem Rohr 11 befindet sich eine stromabwärts bezüglich der Heizschaltungseinheit 14 angeordnete wärmeempfindliehe Schaltungseinheit 15. Die wärmeempfindliche Schaltungseinheit 15 enthält einen Detektor 19, der in dem Rohr 11 angeordnet ist und auf die Temperatur des Fluids 101 anspricht. Der Detektor 19 besitzt Ausgangsanschlüsse, die an eine wärmeempfindliche Schaltung 20 angeschlossen sind, deren Ausgangsanschlüsse an einen

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.. . JiJ IuDj

Verstärker 21 gekoppelt sind, dessen Ausgangsanschlüsse an ein Filter 9 angeschlossen sind. Das durch den Wärmeimpuls aufgeheizte zu messende Fluid wird von dem Detektor 19 und der wärmeempfindlichen Schaltung 20 als elektrischer Impuls erfaßt, und eine Gleichstromkomponente eines solchen elektrischen Impulses wird von dem Filter 9 abgeblockt. Ein Ausgangssignal des Filters 9 gelangt über den Verstärker 20 an einen Schmitt-Trigger 1 „ der an seinem Ausgang ein Betätigungssignal S erzeugt, wenn das von dem Verstärker 21 gelieferte Impulssignal einen gewissen Wert übersteigt.

Das Betätigungssignal S_D treibt eine Treiber-Zeitsteuergeneratorschaltung 16, um letztere in die Lage zu versetzen, ein Treiber-Zeitsteuersignal S_r mit einem Zeitverhalten zu erzeugen, das von der Strömungsgeschwindigkeit des Fluids 101 abhängt. Das Fluid 101 wird auf der Grundlage eines solchen Treiber-Zeitsteuersignals S_T aufgeheizt.

Das Fluid 101 wird somit durch einen von der Heizvorrichtung 13 erzeugten Wärmeimpuls aufgeheizt. Das aufgeheizte Fluid 101 erreicht den Detektor 19 nach einem Zeitintervall, welches von der Strömungsgeschwindigkeit des Fluids abhängt. Wenn die Strömungsgeschwindigkeit groß ist, so benötigt das Fluid 101 nur eine kurze Zeit, um den Detektor 19 zu erreichen. Wenn die Strömungsgeschwindigkeit niedrig ist, ist die Zeit, in der das Fluid 101 den Detektor 19 erreicht, lang. Nach dem Erfassen durch den Detektor 19 wird die Heizvorrichtung erneut aufgeheizt, um das Fluid 101 aufzuheizen. Ein solcher Vorgang wird laufend wiederholt. Die Periodendauer, mit der die Heizvorrichtung 13 aufgeheizt wird, d.h. , die Periodendauer des Treiber-Zeitsteuersignals S₁-, wird kürzer, wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids

Ίο "

101 größer wird, und sie wird länger, wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids 101 niedriger wird. Die Strömungsgeschwindigkeit oder die Durchflußmenge des Fluids 101 kann durch Messen einer solchen Periodendauer gemessen werden. Wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids 101 in dem Rohr 11 kleiner ist als ein vorgegebener Wert, wird das Fluid 101 unabhängig von dem Treiber-Zeitsteuersignal S_T mit einer gewissen Wiederholungsperiodendauer aufgeheizt und somit die Heizvorrichtung 13 auf einer vorgegebenen Minimumtemperatur gehalten, selbst wenn das Fluid 101 in dem Rohr 11 nicht gemessen werden soll oder nicht durch das Rohr 11 strömt. Ein Anwendungsfall des erfindungsgemäßen Wärmeimpuls-Strömungsmessers ist das Messen der Durchflußmenge beim Ausatmen und Einatmen. Da sich die Durchflußmenge eines derartigen Fluids abrupt und in einem großen zeitlichen Bereich ändert, ist es notwendig, daß die Heizvorrichtung 13 aufgeheizt wird, um einen ausreichenden Wärmeimpuls an das Fluid abzugeben, um dessen Durchflußmencjo ssolbst dann exakt zu messen, wenn die Durchflußmenge einer abrupten Schwankung unterliegt. Hierzu sind Mittel zum Vorheizen der Heizvorrichtung 13 hinzugefügt.

Die Vorheizeinrichtung ist wie folgt aufgebaut: Es ist eine Zeitsteuerung 4 vorgesehen, die auf ein Zeitintervall eingestellt ist, das etwas länger ist als die Periodendauer des Treiber-Zeitsteuersignals S-, entsprechend der gemessenen Minimum-Durchflußmenge des Fluids. Die Zeitsteuerung 4 wird getrieben durch das Treiber-Zeitsteuersignal S_T, um während des durch die Zeitsteueung 4 eingestellten Zeitintervalls ein Sperrsignal Sg zum Schließen des Gatters einer Schalteranordnung 6 zu erzeugen. Solange der Zeitsteuerung 4 während des durch die Zeitsteuerung 4 eingestellten Zeitintervalls das Treiber-Zeitsteuersignal S_T zugeführt wird, bleibt das

rf

Gatter der Schalteranordnung β geschlossen. Wenn nach dem Verstreichen des eingestellten Zeitintervalls, nachdem di© Zeitsteuerung 4 erregt wurde, kein nächstes Treiber-Zeitsteuersignal S_T an die Zeitsteuerung 4 gelegt wird, erzeugt die Zeitsteuerung 4 das Sperrsignal Sg nicht mehr, um dadurch das Gatter der Schalteranordnung 6 zu öffnen. Die geöffnete Schalteranordnung 6 gestattet, daß von einem Impulsgenerator 5 Impulse an die Heizschaltung 18 gelangen.

Die Treiber-Zeitsteuergeneratorschaltung 16 enthält einen Vorwärts-Rückwärts-Zähler 24, der mit dem Zählen eines Signals, beispielsweise eines Signals mit einer Schwingungsfrequenz von 20 KHz, das von einem Oszillator 25 erzeugt wird, in Abhängigkeit eines Heizimpulses S„ von der Impulsbreiten-Einstellschaltung 10 beginnt, . während die Heizschaltung 18 von dem Treiber-Zeitsteuersignal S_ getrieben wird. Der Vorwärts-Rückwärts-Zähler 24 z.ählt das Signal während eines Zeitintervalls, in welchem das aufgeheizte Fluid von der Heizvorrichtung zu dem Detektor 19 fließt, hinauf, und er zählt das Signal in Abhängigkeit des Betätigungssignals S_ von der wärmeempfindlichen Schaltungseinheit 15 herunter. Eine Koinzidenzschaltung 26 stellt fest, wann der Zählerstand beim Herunterzählen mit dem Endzählerstand des Hinaufzählvorgangs übereinstimmt und erzeugt ein Koinzidenzsignal, welches als Treiber-Zeitsteuersignal S_T dient.

Während die Periodendauer, wie sie durch den Detektor 9 festgestellt wird, kleiner ist als das durch die Zeitsteuerung 4 eingestellte Zeitintervall, wird die Heizimpulsbreiteneinstellschaltung 10 durch das Treiber-Seitsteuersignal S_T mit einer Periodendauer getrieben, die der zweifachen Dauer der Zeit entspricht, die zwischen dem Aufheizen des Fluids und dem Erfassen durch

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den Detektor 19 verstreicht, um dadurch einen Heizimpuls S₁₁ zu erzeugen. Wenn die Zeitdauer, die durch den Detek-

tor 19 erfaßt wird, größer ist als das durch die Zeitsteuerung 4 eingestellte Zeitintervall, hört die Zeitsteuerung 4 andererseits mit der Abgabe des Sperrsignals Sg auf, um dadurch das Gatter der Schalteranordnung 6 zu öffnen. Ein Impulssignal von beispielsweise 10 Hz gelangt von dem Impulsgenerator 5 über die Schalteranordnung 6 an die Impulsbreiteneinstellschaltung 10, die dann den Heizimpuls S„ abgibt. Der Heizimpuls S„ wird durch ein Sperrgatter 10-G daran gehindert, an den Vorwärts-Rückwärts-Zähler 24 zu gelangen.

Eine Periodendauermeßschaltung 3 ist an einen Ausgang der Impulsbreiteneinstellschaltung 10 angeschlossen. Die Periodendauermeßschaltung 3 ist mit einem Ausgang an eine Anzeigeeinheit 2 angeschlossen, die zum Anzeigen der gemessenen Periodendauer oder Frequenz dient, so wie diese als Durchflußmenge oder Strömungsgeschwindigkeit des gemessenen Fluids kalibriert ist. Im folgenden sollen die Bauteile des Wärmeimpuls-Strömungsmessers detailliert beschrieben werden. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, gelangt über einen Anschluß 17a ein Startsignal für den Meßvorgang an die Basis eines Transistors 30. Der Transistor 30 erzeugt ein Ausgangssignal zum Treiben der Impulsbreiteneinstellschaltung 10. Die Impulsbreiteneinstellschaltung 10 besteht beispielsweise aus einem monostabilen Multivibrator und weist eine Zeitkonstantenschaltung 10a auf, deren Zeitkonstante zum Einstellen der Impulsbreite des Heizimpulses S„ justiert wird. Wenn der Heizimpuls S_ri an die Heizschaltung 18 gelegt wird, wird die

ti

Heizvorrichtung 13 sofort mit einem elektrischen Strom gespeist, welcher die Heizvorrichtung aufheizt.

Die Heizvorrichtung 18 hat den in Fig. 6 dargestellten

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Aufbau. Zwischen einem Eingangsanschluß 102 und Masse liegen zwei in Serie geschaltete Widerstände 81 und 82. Die Widerstände 81 und 82 sind über einen Verbindungspunkt verbunden, der an die Basis eines Transistors 83 gekoppelt ist, dessen Emitter auf Masse liegt. Ein Widerstand 84 liegt zwischen dem Kollektor des Transistors 83 und einem Spannungsversorgungsanschluß 103, an welchem eine gewisse Spannung von beispielsweise 30 V liegt. Eine Diode 85 ist mit ihrer Anode an den Kollektor des Transistors 83 angeschlossen, und ihre Kathode ist an die Basis eines Transistors 86 angeschlossen. Ein Widerstand 87 liegt zwischen Basis und Emitter des Transistors 86. Der Kollektor des Transistors 86 ist an den Ausgangsanschluß eines Verstärkers 89 angeschlossen, dessen invertierender Eingangsanschluß über einen Widerstand 90 auf Masse liegt und über einen Kondensator 88 an den Ausgangsanschluß des Verstärkers 89 angeschlossen ist. Der Ausgangsanschluß des Verstärkers 89 ist an die Basis eines Transistors 91 angeschlossen, dessen Emitter an die Basis eines Transistors 92 angeschlossen ist, dessen Emitter über einen Widerstand 93 an den Emitter des Transistors 86 gekoppelt ist. Der Emitter des Transistors 92 ist ferner an die Basis eines Transistors 94 angeschlossen, dessen Emitter mit dem Emitter des Transistors 86 vereinigt ist. Der Kollektor des Transistors 94 ist an den Ausgangsanschluß des Verstärkers 89 und somit an den Kollektor des Transistors 86 angeschlossen.

Eine Brückenschaltung 104 umfaßt die Heizvorrichtung 13, Widerstände 95 und 97 und einen veränderbaren Widerstand 98, und ihre Ausgangsanschlüsse sind angeschlossen an eine Verbindung zwischen dem Widerstand 95 und der Heizvorrichtung 13 sowie eine Verbindung zwischen dem Wider- stand 97 und dem veränderbaren Widerstand 98. Die

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Heizvorrichtung 13 und der Widerstand 98 stehen miteinander über einen auf Masse liegenden Verbindunganschluß in Verbindung. Die Verbindung zwischen den Widerständen 95 und 97 ist an den Emitter des Transistors 86 angeschlossen. Die Verbindung zwischen der Heizvorrichtung 13 und dem Widerstand 95 ist über einen Widerstand 99 an den invertierenden Eingangsanschluß des Verstärkers 89 angeschlossen, und die Verbindung zwischen den Widerständen 97 und 98 ist verbunden mit dem nicht-invertierenden Eingangsanschluß des Verstärkers 89.

Wenn kein Heizimpuls an den Eingangsanschluß 102 gelegt wird, ist der Transistor 83 ausgeschaltet, und somit ist die Diode 85 leitend, um den Transistor 86 zu erregen.

Da der Kollektor des Transistors 86 an die Basis des Transistors 91 angeschlossen ist, werden die Transistoren 91 und 92 ausgeschaltet. Wenngleich ein kleiner Strom von dem Spannungsversorgungsanschluß 103 durch die Diode 85 und die Basis und den Emitter des Transistors 86 in die Zweige der Brückenschaltung 104 fließt, bleibt die Heizvorrichtung 13 im wesentlichen ungeheizt.

Wenn an den Eingangsanschluß 102 ein Heizimpuls gelegt wird, wird der Transistor 83 eingeschaltet, um die Spannung an der Anode der Diode 85 abzusenken, woraufhin der Transistor 86 ausgeschaltet wird. Nach dem Ausschalten des Transistors 86 wird ein Ausgangssignal der Brückenschaltung 104 durch den Verstärker 89 verstärkt, welcher ein Ausgangssignal erzeugt, um den Transistor 91 leitend zu machen. Das Erregen des Transistors 91 erregt dann den Transistor 92. Wenn der Transistor 92 eingeschaltet ist, fließt ein Strom von dem Spannungsversorgungsanschluß 103 durch den Transistor 92 und den Widerstand 93 in die Brückenschaltung 104. Wenn der Stromfluß beginnt, bleibt die Heizvorrichtung 13 kalt

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und besitzt einen geringen Widerstandswert, mit dem Ergebnis, daß die Spannung am nicht-invertierenden Eingang des Verstärkers 89 wesentlich höher ist als die an seinem invertierenden Eingang. Somit erzeugt der Verstärker 89 eine Ausgangsspannung, die einen großen Stromfluß durch die Transistoren 91 und 9 2 bewirkt. Dieser Strom erhöht den durch die Heizvorrichtung 13 fließenden Strom, die dann aufgeheizt wird und einen sich erhöhenden Widerstandswert bekommt. Der durch die Heizvorrichtung 13 fließende Strom steigt weiter an, bis die Brückenschaltung 104 in einen abgeglichenen oder Gleichgewichtszustand gebracht ist.

Daher kann die Heizvorrichtung 13 bis zu einer bestimmten Temperatur aufgeheizt werden. Die Art und Weise, in der die Heizvorrichtung 13 abkühlt, hängt von der Strömungsgeschwindigkeit des gemessenen Fluids ab. Die in Fig. 6 dargestellte Schaltungsanordnung jedoch gestattet es der Heizvorrichtung 13, das Fluid unabhängig von der Strömungsgeschwindigkeit des Fluids auf eine konstante Temperatur aufzuheizen.

Wenn ein zu starker Strom durch den Transistor 92 fließt, wird der Transistor 94 eingeschaltet, um dadurch den Transistor 91 und somit den Transistor 92 abzuschalten.

Wenn die Heizvorrichtung 13 aufgeheizt wird, wird dadurch auch das die Heizvorrichtung 13 passierende Fluid aufgeheizt. Wenn das aufgeheizte Fluid an dem Detektor

3Q 19 vorbeiströmt, wird letzterer aufgeheizt, und die Aufheizung wird erfaßt. Der Detektor 19 und die wärmeempfindliche Schaltung 20 sind aufgebaut, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Der Detektor 19 ist in Form eines wärmeempfindlichen Widerstands ausgebildet, dessen Widerstand sich mit der Temperatur ändert. Die wärme-

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empfindliche Schaltung 20 besitzt eine Brücke mit dem Detektor 19 in einem seiner Zweige, und ein Verstärker 35 liegt an den Ausgangsanschlüssen der Brücke 34. Wenn das durch die Heizvorrichtung 13 aufgeheizte Fluid den Detektor 19 passiert, wird letzterer aufgeheizt, und die Brücke 34 wird aus dem abgeglichenen Zustand gebracht, woraufhin der Verstärker 35 das Erfassungssignal Sc erzeugt.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform umfaßt der Detektor 19 ein Paar eines ersten und zweiten Detektors 19-1 bzw. 19-2, die sich senkrecht zur Strömungsrichtung des Fluids erstrecken, wie es in Fig. 5 dargestellt ist. Das durch die Heizvorrichtung 13 aufgeheizte Fluid strömt an dem einen Detektor 19-1 vorbei, während das aufgeheizte Fluid nicht durch den Detektor 19-2 gelangt. Beim Messen des Ausatemvorgangs werden die Detektoren 19-1 ,, und 19-2 gleichmäßig von der Wärmeenergie beaufschlagt, / die beim Ausatmen von dem menschlichen Körper stammt.

Die Detektoren 19-1 und 19-2 sind in benachbarten Zweigen der Brücke 34 verschaltet. Jeglicher Einfluß der von dem menschlichen Körper stammenden Wärmeenergie auf das Fluid kann auf diese Weise zwecks richtigen Erfassens des Vorbeiströmens des von der Heizvorrichtung 13 aufgeheizten Fluids beseitigt werden. Wenn das Ausatmen und das Einatmen unabhängig voneinander zu messen sind, werden zwei Sätze von Detektoren 19, 19' auf jeweils einer Seite der Heizvorrichtung 13 angeordnet, wie es in Fig. 5 gezeigt ist. Der Detektor 19' enthält Detektoren 19-11 und 19-12, die funktionsmäßig den Detektoren 19-1 bzw. 19-2 entsprechen.

Wiederum bezugnehmend auf Fig. 2 wird das Erfassungssignal Sc, wie es von der wärmeempfindlichen Schaltung 20 erfaßt wird, an eine integrierende Schaltung 36

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gelegt, die aus einem Widerstand 37 und einem Kondensator 38 besteht, wodurch die hochfrequenten Rauschanteile aus dem Erfassungssignal entfernt werden. Ein Ausgangssignal der integrierenden Schaltung 36 gelangt an einen Kondensator 39, der eine Gleichstromkomponente des Erfassungssignals Sc abblockt. Das Erfassungssignal Sc, aus dem die Gleichstromkomponente entfernt wurde, wird von Verstärkern 40 und 41 verstärkt, und das verstärkte Erfassungssignal Sc gelangt an einen nicht-invertierenden Eingangsanschluß eines Vergleichers 42 der wärmempfindlichen Schaltungseinheit 15.

Der Ausgangsanschluß des Verstärkers 41 ist an einen nicht-invertierenden Eingangsanschluß eines Komparator-Verstärkers 43 angeschlossen, dessen Ausgangsanschluß an die Kathode einer Diode 44 angeschlossen ist. Die Diode 44 ist mit ihrer Anode an einen Anschluß eines Kondensators 4 5 angeschlossen, dessen anderer Anschluß geerdet ist. Die Anode der Diode 4 4 ist weiterhin an einen nicht-invertierenden Eingangsanschluß einer Pufferschaltung 46 gekoppelt. Die invertierenden Eingangsanschlüsse des Komparatorverstärkers 43 und der Pufferschaltung 46 sind miteinander verbunden. Die Pufferschaltung 46 ist mit einem Ausgangsanschluß über einen Verstärker 47 an den invertierenden Eingangsanschluß des Vergleichers 42 angeschlossen, der über einen Widerstand 48 an einem beweglichen Anschluß eines veränderbaren Widerstands 49 liegt. Wenngleich nicht dargestellt, liegt am Widerstand 49 eine Spannungsversorgung. Die Anode der Diode 44 ist an die Kathode einer Diode 50 angeschlossen, deren Anode an einen Ausgangsanschluß eines monostabilen Multivibrators 51 angeschlossen ist. Der Vergleicher 42 ist mit einem Ausgangsanschluß an einen Negator 52 angeschlossen. Der monostabile Multivibrator 51 empfängt an einem Eingangsanschluß den

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Heizimpuls S . Jedesmal, wenn der Heizimpuls S zugeführt wird, erzeugt der Multivibrator 51 ein Ausgangssignal, welches den Kondensator 45 über die Diode 50 auf eine vorbestimmte Spannung auflädt. Die Spannung am Kondensator 45 gelangt über die Pufferschaltung 46 an den invertierenden Eingang des Komparatorverstarkers 43. Der Komparatorverstärker 43 vergleicht das Ausgangssignal des Verstärkers 41 bei einem niedrigen Pegel, der keinen Erfassungsimpuls Sc enthält, mit dem Ausgangssignal der Pufferschaltung 46. Der Kondensator 45 fährt fort, über die Diode 44 entladen zu werden, bis die Eingangssignale des Komparatorverstarkers 43 miteinander übereinstimmen. Auf diese Weise erscheint der kleinste Pegel des Verstärkers 41 ohne darin enthaltenen Erfassungimpuls Sc am Ausgang des Pufferverstärkers 46. Zu diesem kleinsten Pegel wird ein vorbestimmter Wert von dem beweglichen Anschluß des veränderbaren Widerstands 4 9 hinzugegeben, und die Summe wird als ein Bezugswert an den Vergleicher 42 gelegt. Wenn der Erfassungsimpuls Sc den Bezugswert überschreitet, erzeugt der Vergleicher 42 ein invertiertes Ausgangssignal mit einem höheren logischen Pegel "1", das als Betätigungssignal S über eine Pufferschaltung 52 an einen Anschluß 105 gelegt wird. In Fig. 2 ist der in Fig. 1 gezeigte Schmitt-Trigger durch den Vergleicher 42 ersetzt.

Fig. 3 zeigt eine Schaltung zum Treiben des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 24. Das Betätigungssignal S von dem Vergleicher 42 in Fig. 2 gelangt an einen Eingangsanschluß eines NOR-Glieds 60, welches mit einem weiteren NOR-Glied 61 zur Bildung eines Flipflops zusammenwirkt, das NOR-Glied 61 ist mit einem Ausgangsanschluß an einen Eingangsanschluß eines NOR-Glieds 62 gelegt, welches mit einem weiteren NOR-Glied 63 zur Bildung eines Flipflops zusammenwirkt. Das NOR-Glied 63 ist mit einem Eingangs-

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anschluß an den Ausgangsanschluß eines NAND-Glieds 64 angeschlossen, von dem ein Eingangsanschluß über einen Kondensator 65 geerdet und über einen Widerstand 66 an einen Spannungsversorgungsanschluß 103 angeschlossen ist. Parallel zu dem Kondensator 65 liegt ein Startschaltcr

67. Ein Ausgangsanschluß des NOR-Glieds 62 ist über eine Pufferschaltung 68 an einen Eingangsanschluß eines NAND-Glieds 69 und an einen Negator 70 angeschlossen. Dem anderen Eingangsanschluß des NAND-Glieds 69 wird von einem Anschluß 25a eines Oszillators 25 ein Bezugssignal zugeführt. Der Negator 70 ist mit einem Ausgangsanschluß an einen Eingangsanschluß eines NAND-Glieds 71 angeschlossen, dessen anderer Eingangsanschluß auch ein Bezugssignal von einem Anschluß 25b des Oszillators 25 empfängt. Die NAND-Glieder 69 und 71 sind mit ihren Ausgangsanschlüssen an Eingangsanschlüsse eines NOR-Glieds 72 angeschlossen, dessen Ausgangsanschluß an die Taktanschlüsse von in Serie geschalteten Vorwärts-Rückwärts-Zählern 73, 74 und 95 angeschlossen sind, welche zusammen den Vorwärts-Rückwärts-Zähler 24 bilden. Die Vorwärts-Rückwärts-Zähler 73, 74 und 75 besitzen Vorwärtszähl- und Rückwärtszähl-Steueranschlüsse t , die mit dem Ausgangsanschluß der Pufferschaltung 68 gekoppelt sind.

Die Steueranschlüsse t und Null-Zählerstand-Ausgangsan-

Schlüsse t_Q1, t₀₂ und t„₃ der Zähler 73, 74 bzw. 75 sind an die Eingangsanschlüsse eines NOR-Glieds 76 angeschlossen, dessen Ausgang über ein NOR-Glied 77 an den anderen Eingang des NAND-Glieds 74 gelegt ist. Das NOR-Glied 76 dient als die in Fig. 1 gezeigte Koinzidenzschaltung 26.

Zum Starten des Vorwärts-Rückwärts-Zählers wird der Schalter 67 geschlossen, so daß das Ausgangssignal des NAND-Glieds 64 als Startsignal "1" über eine Puffer-

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schaltung 107, ein ODER-Glied 108 und den Anschluß 17a an die Basis des Transistors 30 (Fig. 2) gelangen kann, woraufhin die Impulsbreiteneinstellschaltung 10 den Heizimpuls S erzeugt. Heizimpuls S gelangt auch an einen Eingangsanschluß des NOR-Glieds 61. Wenn das NOR-Glied 63 ein Signal mit einem logischen Pegel "1" von dem NAND-Glied 64 empfängt, erzeugt das NOR-Glied 62 ein Ausgangssignal mit einem logischen Pegel "1", welches über die Pufferschaltung 68 an die Steueranschlüsse t der Zähler 73, 74 und 75 geliefert wird, um das Zählen des Bezugssignals mit einer Frequenz von beispielsweise 20 KHz zu starten, welches von dem Anschluß 25a des Oszillators 25 über das NAND-Glied 69 und das NOR-Glied 7 2 kommt.

Wenn das Betätigungssignal S_Q von der Pufferschaltung 52 abgegeben wird, nachdem der Detektor den dem gemessenen Fluid aufgeprägten Wärmeimpuls erfaßt hat, gelangt das Betätigungssignal S über den Anschluß 105 an das NOR-Glied 60. Dann erzeugt das NOR-Glied 61 ein Aus-., gangssignal mit einem logischen Pegel "1", welches an das NOR-Glied 62 gegeben wird, das ein Ausgangssignal mit einem logischen Pegel "0" erzeugt. Daher gibt die Pufferschaltung 68 ein Ausgangssignal mit einem logisehen Pegel "0" ab, woraufhin die Zähler 73, 74 und. 75 beginnen, das von dem Anschluß 25b des Oszillators 25 über das NAND-Glied 71 und das NOR-Glied 72 gelieferte Bezugssignal herunterzuzählen.

Während des Rückwärtszählbetriebs erzeugen die Steuer-

Il Λ Il

anschlüsse t Signale mit einem logischen Pegel "0 Wenn die Zählerstände, die zuvor hochgezählt wurden, in der Rückwärtsbetriebsart heruntergezählt wurden, erzeugen die Ausgangsanschlüsse t_Q-, t_Q2 und t_.. Signale mit einem logischen Pegel

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76' an seinem Ausgang das Treiber-Zeitsteuersignal S erzeugt. Das Treiber-Zeitsteuersignal S gelangt über das NOR-Glied 77 an das NAND-Glied 64. Die Heizvorrichtung 13 wird erneut aufgeheizt/ und der Zähler 24 beginnt erneut mit dem Hochzählen des Signals, um dadurch den vorhergehenden Vorgang zu wiederholen. Die Wiederholungsperiodendauer hängt ab von der Strömungsgeschwindigkeit des Fluids. Wenn die Bezugssignale von den Anschlüssen 25a und 25b gleiche Frequenz haben, beträgt die Wiederholungsperiodendauer das Doppelte des Zeitraums, den das von der Heizvorrichtung 13 aufgeheizte Fluid zum Erreichen des Detektors 19 benötigt. Bei Bezugssignalen mit gleicher Frequenz kann auf die Verknüpfungsglieder 69, 70, 71 und 72 verzichtet werden, und das Bezugssignal vom Anschluß 25a kann direkt an den Zähler 24 gelangen. Die Zeitdauer des Treiber-Zeitsteuersignals S^ oder des Heizimpulses S„ wird durch die Meßschaltung 3 (Fig. 1) gemessen, welche die Anzeigeeinheit 2 in die Lage versetzt, die Strömungsgeschwindigkeit oder die Durchflußmenge des gemessenen Fluids anzuzeigen.

Wie oben beschrieben wurde, gelangt das Treiber-Zeitsteuersignal S auch an die Zeitsteuerung 4. Wenn das Treiber-Zeitsteuersignal S kleiner ist als die Bezugs-Zeitdauer entsprechend der Minimal-Durchflußmenge, wird die Impulsbreiteneinstellschaltung 10 durch das Treiber-Zeitsteuersignal S_T getrieben. Wenn die Zeitdauer des Treiber-Zeitsteuersignals S_T etwas länger ist als die Bezugs-Zeitdauer, stoppt die Zeitsteuerung 4 die Abgäbe des Sperrsignals Sg. Dann gelangt das Ausgangssignal S-, von der Schalteranordnung 6 an das ODER-Glied 108, das ein Ausgangssignal erzeugt, um die Impulsbreiteneinstellschaltung 10 zu treiben. Wenn der Spannungsversorgungsschalter in dieser Betriebsart eingeschaltet wird, wird die Heizvorrichtung 13 durch das Ausgangssignal der

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Schalteranordnung 6 periodisch aufgeheizt, selbst wenn die Durchflußmenge des Fluids Null ist. Dies ist der Fall selbst dann, wenn kein Startschalter 67 installiert ist. Wenn die Zeitsteuerung 4, der Impulsgenerator 5 und die Schalteranordnung 6 vorgesehen sind, kann auf den Widerstand 66, den Kondensator 65, den Schalter 67, die Verknüpfungsglieder 64 und 77 und die Pufferschaltung 107 in Fig. 3 verzichtet werden, und der Ausgang des NOR-Glieds 76 kann direkt an die Eingänge des NOR-Glieds 63 und des ODER-Glieds 108 angeschlossen werden. Weiterhin kann auf die NOR-Glieder 60 und 61 in Fig. 3 verzichtet werden, um das Signal S_n von dem Anschluß 105 direkt an das NOR-Glied 62 zu führen.

Fig. 4 zeigt die Beziehung zwischen der Durchflußmenge 1, gemessen durch den Heißdraht-Impuls-Strömungsmesser nach der vorliegenden Erfindung und dem Zeitintervall, welches nach dem Aufheizen des Fluids bis zum Erfassen desselben verstreicht. Ein Studium des Graphen zeigt, daß der Strömungsmesser in einem weiten Bereich von Durchflußmengen Linearität aufweist. Gemäß den herkömmlichen Anordnungen wird die Heizvorrichtung 13 periodisch aufgeheizt, und es wird eine Zeitdauer gemessen, die verstreicht, nachdem das Fluid aufgeheizt wurde und bevor das aufgeheizte Fluid von dem Detektor 19 erfaßt wird.

Um das Fluid messen zu können, wenn es entweder mit hoher oder mit langsamer Geschwindigkeit strömt, war es notwenig, daß die Heizvorrichtung in längeren Zeitabständen aufgeheizt wurde. Zum Messen des Fluids, welches mit höheren Geschwindigkeiten strömt, wurde ein längeres Zeitintervall als gewünscht benötigt. Wenn sich die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids rasch ändert, so kann einer solchen Änderung nicht gefolgt werden, und es gab keine richtige Messung. Eine Verkürzung der Heizperiode führt zu einem Fehler bei der Messung des Fluids, welches mit geringen Geschwindigkeiten strömt.

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Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird die Heizvorrichtung 13 auf der Grundlage des Ausgangssignals des Detektors aufgeheizt, so daß die Heizperiode automatisch verkürzt werden kann, wenn das Fluid mit höheren Geschwindigkeiten strömt, und erhöht werden kann, wenn das Fluid mit geringeren Geschwindigkeiten strömt. Folglich kann, wie in Fig. 4 gezeigt ist, der Strömungsmesser nach der Erfindung Fluide messen, die mit in einem weiten Bereich liegenden Geschwindigkeiten strömen, und er kann Änderungen der Strömungsgeschwindigkeiten folgen, um Meßwerte zu erzeugen.

Der Erfassungsimpuls Sc von dem Detektor 19 kann anstelle des Treiber-Zeitsteuersignals S_T zum Treiben der Impulsbreiteneinstellschaltung 15 verwendet werden. Bei einer solchen Alternative sind die Zeitabstände, in denen die Heizvorrichtung 13 aufgeheizt wird, extrem klein, wenn das Fluid mit höheren Geschwindigkeiten strömt, und wenn die Heizvorrichtung 13 aufgeheizt wird, bevor sie ausreichend abgekühlt ist, steht kein geeigneter Impuls Sc von dem Detektor 19 zur Verfügung. Um diesem Umstand Rechnung zu tragen, sollte das Zeitintervall, welches nach dem Erzeugen des Erfassungsimpulses Sc und vor dem erneuten Aufheizen der Heizvorrichtung 18 verstreicht, erhöht werden. Wenngleich die Durchflußmenge mit einem solchen konstanten Zeitintervall gemessen werden kann, kann das Zeitintervall abhängig von der Durchflußmenge oder der Strömungsgeschwindigkeit gemacht werden, um die arithmetischen Operationen zum

SO Messen der Durchflußmenge oder der Strömungsgeschwindigkeit in der Meßschaltung 3 zu erleichtern. Wenngleich das Zeitintervall als eine Zeit To beschrieben wurde, die das von der Heizvorrichtung 13 aufgeheizte Fluid benötigt, um den Detektor 19 zu erreichen, so kann das Ausgangs-Bezugssignal am Anschluß 25b des Oszillators 25

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in Fig. 3 eine Periodendauer haben, die doppelt, dreimal, viermal, .... größer ist als die Periodendauer des Bezugssignals am Anschluß 25a, so daß das Zeitintervall doppelt, dreimal, viermal, ... länger ist als die Zeit To.

Wie oben unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben wurde, kann das gemessene Fluid unabhängig von der Strömungsgeschwindigkeit des Fluids auf eine konstante Temperatur aufgeheizt werden, um dadurch die Durchflußmenge oder die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids zuverlässig mit dem Detektor zu erfassen. Das Ausatmen oder Einatmen kann bezüglich der Durchflußmenge selbst dann richtig gemessen werden, wenn sich die Durchflußmenge während des Meßvorgangs in starkem Maß ändert. Die Zeitsteuerung 4, der Impulsgenerator 5 und die Schalteranordnung 6 werden verwendet, um die Heizvorrichtung 13 vorzuheizen, wenn die Durchflußmenge unter einem bestimmten Wert liegt. Diese Anordnung gestattet die korrekte Messung der Durchflußmenge des Fluids, wenn es abrupt zu strömen beginnt, wobei sein plötzliches Ansteigen richtig berücksichtigt wird. Somit eignet sich der Strömungsmesser nach der vorliegenden Erfindung zum Messen des Ausatmens und Einatmens. Die Detektoren 19-1 und 19-2 werden verwendet, um die Durchflußmenge zuverlässig mit dem Detektor 1.9-1 unabhängig von der Umgebungstemperatur und der Temperatur des gemessenen Fluids zu messen.

Wenn das durch das Rohr 11 strömende Fluid externen Vibrationen ausgesetzt ist, so ist es manchmal schwierig für den Detektor 19, das Fluid 101, wenn es aufgeheizt ist, zu erfassen. Ein solches Problem kann durch die in den Fig. 7 und 8 dargestellte Anordnung beseitigt werden. Das gemäß Zeichnung zum Durchströmen des Fluids 101 vorgesehene Rohr 11 besteht aus Acrylharz und besitzt einen

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Innendurchmesser von 33 mm und eine Länge von 12 cm. Ein Paar paralleler Heizdrähte 13a und 13b erstreckt sich im wesentlichen senkrecht zur Achse des Rohres 11. Die Heizdrähte 13a und 13b sind Wolframdrähte mit einem Durchmesser von 5 um und einer Länge von 30 mm, und ihre Enden sind an der Wandung des Rohrs 11 mittels Halterungen g-1, g-2 bzw. g-3, g-4 befestigt. Die Heizdrähte 13a und 13b haben einen solchen Abstand voneinander, daß Zonen 111a und 111b des Fluids 101, die durch die Heizdrähte 13a bzw. 13b aufgeheizt werden, so dicht wie möglich beieinanderliegen. Die Heizdrähte 13a und 13b sind gemeinsam an die Heizschaltungseinheit 14 (Fig. 1) angeschlossen.

Ein Paar paralleler thermoempfindlicher Drahtelemente 19a und 19b sind stromabwärts bezüglich der Heizdrähte 13a und 13b in Strömungsrichtung des Fluids 101 an einer von den Drähten 13a und 13b um eine Entfernung zwischen 4 und 14 mm beabstandeten Stelle angeordnet. Die wärmeempfindlichen Drahtelemente 19a und 19b bestehen beispielsweise aus Wolframdrähten mit einem Durchmesser von 5 lim und einer Länge von 30 mm, und sie sind mit ihren Enden an der Wandung des Rohres 11 mittels Halterungen g-5, g-6 bzs. g-7, g-8 befestigt. Die wärmeempfindlichen Drahtelemente 19a und 19b sind an die in Fig. 1 gezeigte wärmeempfindliche Schaltung 20 angeschlossen, welche die Ausgangssignale der wärmeempfindlichen Drahtelement 19a und 19b ODER-verknüpft.

Wenn die Heizdrähte 13a und 13b durch den Heizimpuls S„ aufgeheizt werden, wird dadurch das die Heizdrähte 13a und 13b passierende Fluid aufgeheizt. Wie in Fig. 8 gezeigt ist, werden die durch gestrichelte Linien angedeuteten Fluidteile 111a, 111b von den Heizdrähten 13a bzw. 13b aufgeheizt, und solche aufgeheizten Fluidteile 11a und 11b strömen stromabwärts entlang der Achse des Rohres 11.

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Solange das Fluid normal, ungestört strömt, passieren die Fluidteile 111a und 111b die wärmeempfindlichen Drahtelemente 19a bzw. 19b, woraufhin der Fluidteil 111a von dem wärmeempfindlichen Element 19a und der Fluidteil 111b von dem wärmeempfindlichen Drahtelement 19b erfaßt wird. Der Fluidteil 111a kann durch eine äußerliche Ursache, beispielsweise durch von außen an das Rohr 11 gelangende Vibrationen, oder eine innere Ursache, beispielsweise eine Temperaturänderung des Fluids selbst, gestört sein und kann entlang den in Fig. 8 angezeigten Pfeilen strömen. Die Strömungsstörung verhindert, daß der aufgeheizte Fluidteil 111a genau das wärmeempfindliche Drahtelement 19a erreicht, und erzwingt stattdessen, daß der Fluidteil 111a in einer zur Achse des Rohres 11 senkrechten Richtung versetzt wird. Daher erfaßt das wärmeempfindliche Drahtelement 19a den Fluidteil 111a nicht H>der erzeugt ein Ausgangssignal, welches extrem schwach ist. Mit der Ausgestaltung nach den Fig. 7 und 8 kann der aufgeheizte Fluidteil 111a durch das wärmeempfindliehe Drahtelement 19b erfaßt werden, wie in Fig. 8 gezeigt ist. Folglich kann der aufgeheizte Fluidteil selbst dann mit hoher Empfindlichkeit erfaßt werden, wenn er senkrecht zur Achse des Rohres 11 um die wärmeempfindlichen Drahtelemente herum versetzt wird. Während in dem in den Fig. 7 und 8 dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Heizdrähte und zwei parallele wärmeempfindliche Drahtelemente fest in das Rohr 11 eingespannt sind, reicht es aus, wenn wenigstens entweder die Heizdrähte oder die wärmeempfindlichen Drahtelemente mehrfach vorhanden sind. Beispielsweise können ein einzelner Heizdraht und drei wärmeempfindliche Wärmeelemente vorgesehen sein.

Der Strömungsmesser nach der vorliegenden Erfindung kann Fluide messen, die mehr Änderungen in der Durchflußmenge

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' unterworfen sind, als es bei herkömmlichen WärmeimpuIs-Strömungsmessern möglich ist.

Für einen breiteren Meßbereich kann der Strömungsmesser so ausgebildet sein/ daß er Messungen in unterteilten Betriebsarten vornehmen kann, eine Betriebsart für Durchflußmengen bei geringen Strömungsgeschwindigkeiten und die andere für Durchflußmengen bei höheren Strömungsgeschwindigkeiten. Eine solche Anordnung ist in Fig. 9 dargestellt. Entsprechende Teile in Fig. 9 sind mit Fig. 1 entsprechenden Bezugszeichen versehen. Ein Detektor 19-1 zum Erfassen von mit niedrigen Geschwindigkeiten strömenden Fluiden ist stromabwärts bezüglich einer Heizvorrichtung 13 angeordnet/ und ein Detektor 19-2 zum Erfassen von mit höheren Geschwindigkeiten fließenden Fluiden ist stromabwärts bezüglich des ® Detektors 19-1 angeordnet. Der Detektor 19-1 für niedrige Fluidgeschwindigkeiten besteht aus Detektoren 19-11, 19-2.1, die den Detektoren 19-1 bzw. 19-2 in Fig. 1 entsprechen. Der Detektor 19-1 ist an eine wärmeempfindliche Schaltung 20-1 angeschlossen, welche verbunden ist mit einem Filter 9-1, einem Verstärker 21-1 und einem Schmitt-Trigger 7-1. In gleicher Weise ist der Detektor 19-2 für hohe Fluidgeschwindigkeiten an eine wärmeempfindliche Schaltung 20-2 gekoppelt/ die verbunden ist mit einem Filter 9-2, einem Verstärker 21-2 und einem Schmitt-Trigger 7-2. Somit sind eine wärmeempfindliche Schaltungseinheit 15-1 für niedrige Fluidgeschwindigkeit und eine wärmeempfindliche Schaltungseinheit 15-2 für hohe Fluidgeschwindigkeit vorgesehen.

Die Schmitt-Trigger 7-1 und 7-2 in der wärmeempfindlichen Schaltungseinheit 15-1, 15-2 für niedrige bzw. hohe Fluidgeschwindigkeit geben ihre Ausgangssignale an eine Schaltanordnung 30 ab.

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Die Schaltanordnung 30 wird so gesteuert, daß sie durch ein Ausgangssignal umschaltet, welches von einer Steuerschaltung 31 kommt, deren Eingangsanschluß ein Treiber-Zeitsteuersignal S von einer Koinzidenzschaltung 26 empfängt, und deren weiterer Eingangsanschluß ein Ausgangssignal von einem Bezugssignalgenerator 32 empfängt. Die Steuerschaltung 31 dient zum Vergleichen einer Zeitdauer des Treiber-Zeitsteuersignals S_T mit einer Umschaltzeitdauer Tm, die durch den Bezugssignalgenerator 32 vorgegeben wird. Die Umschaltzeitdauer Tm dient als Bezugsgröße beim Umschalten zwischen dem Detektor 19-1 für niedrige Fluidgeschwindigkeit und dem Detektor 19-2 für hohe Fluidgeschwindigkeit, und zwar abhängig von der Durchflußmenge des Fluids durch das Rohr 11.

Ί5 Wenn die Zeitdauer des von der Koinzidenzschaltung 26 erzeugten Treiber-Zeitsteuersignals S größer ist als die Umschaltzeitdauer Tm, wird ein Ausgangs-Betätigungssignal S_n1 von dem Schmitt-Trigger 7-1 aufgegriffen durch die Schaltanordnung 30 und an einen Treiber-Zeit-Steuersignalgenerator 16 gegeben, um ein Signal aufzugreifen, das von dem Detektor 19-1 für niedrige Fluidgeschwindigkeit erfaßt wird.

Wenn die Zeitdauer des von der Koinzidenzschaltung 26 kommenden Treiber-Zeitsteuersignals S kleiner wird als die Zeitdauer Tm, wenn die Durchflußmenge des Fluids durch das Rohr 11 ansteigt, wird die Schaltanordnung 30 durch die Steuerschaltung 31 umgeschaltet, um ein Ausgangs-Betätigungssignal S_D„ vom Schmitt-Trigger 7-2 ^an ^^en Treiber-Zeitsteuersignalgenerator 16 zu liefern, so daß ein Signal aufgegriffen wird, das von dem Detektor 19-2 für hohe Fluidgeschwindigkeit erfaßt wird.

Die Steuerschaltung 31 kann beispielsweise einen digitalen Vergleicher aufweisen, um den Zählerstand in einem

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Vorwärts-Rückwärts-Zähler 24 gerade vor dem Beginn des Abwärtszählvorgangs als Eingangssignal an die Steuerschaltung 31 zu geben für den Vergleich mit der Schaltzeitdauer Tm, die als Digitalwert von dem Bezugssignalgenerator 32 abgegeben wird. Die Schaltanordnung 30 kann dann abhängig von dem Vergleichsergebnis umschalten.

Man sieht leicht, daß die Verwendung der wärmeempfindlichen Schaltungseinheiten 15-1 und 15-2 für niedrige bzw. hohe Fluidgeschwindigkeit zu einem weiteren Meßbereich führt, als er mit dem in Fig. 1 dargestellten Strömungsmesser erreichbar ist. Zum Ausgleichen der Erfassungsempfindlichkeiten der Detektoren 19-1 und 19-2 für niedrige bzw. hohe Fluidgeschwindigkeit kann der Detektor 19-2 für hohe Fluidgeschwindigkeit parallel zu der Heizvorrichtung 13 erstreckt werden, und der Detektor 19-1 für niedrige Fluidgeschwindigkeit kann unter einem Winkel in einer senkrecht auf der Achse des Rohres 11 stehenden Ebene versetzt und etwas zu der Heizvorrichtung 13 geneigt sein, wie in Fig. 10 dargestellt ist.

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Claims

Patentansprüche

1. Wärmeimpuls-Strömungsmesser, gekennzeichnet durch ein Rohr zum Durchströmen eines zu messenden Fluids, eine in dem Rohr angeordnete Heizvorrichtung zum Aufheizen des Fluids, eine Heizschaltung zum pulsierenden Aufheizen der Heizvorrichtung, einen Detektor, der in dem Rohr stromabwärts der Heizvorrichtung bezüglich der Strömungsrichtung des Fluids angeordnet ist und auf eine Änderung der Fluid-Temperatur anspricht, eine wärmeempfindliche Schaltung zum Erfassen des Vorbeiströmens eines aufgeheizten Teils des Fluids an dem Detektor, einen Treiber-Zeitsteuersignalgenerator zum Erzeugen eines Treiber-Zeitsteuersignals für die Heizschaltung in Abhängigkeit eines Ausgangssignals der wärmeempfindlichen Schaltung, und eine Meßschaltung zum Messen einer Periodendauer, mit der die Heizvorrichtung aufgeheizt wird, um daraus die Strömungsgeschwindigkeit oder die Durchflußmenge des Fluids abzuleiten.

2. Wärmeimpuls-Strömungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Treiber-Zeitsteuersignalgenerator eine Zählvorrichtung aufweist, um mit dem Zählen eines Bezugssignals nach dem Aufheizen der Heizvorrichtung zu beginnen, und daß der Treiber-Zeitsteuersignalgenerator derart ausgebildet ist, daß er das Treiber-Zeitsteuersignal erzeugt, wenn das Bezugssignal bis zu einem Zählwert gezählt ist, der gleich ist mit demjenigen Zählwert, der gezählt wurde, bis das Ausgangssignal von der wärmeempfindlichen Schaltung erzeugt wurde.

3. Wärmeimpuls-Strömungsmesser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählvorrichtung einen

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Vorwärts-Rückwärts-Zähler aufweist, um mit dem Heraufzählen des Bezugssignals nach dem Aufheizen der Heizvorrichtung zu beginnen, und daß der Vorwärts-Rückwärts-Zähler in der Lage ist, das Bezugssignal in Abhängigkeit des Erfassens durch die wärmeempfindliche Schaltung herunterzuzählen, so daß das Treiber-Zeitsteuersignal erzeugt werden kann, wenn der Zählwert in dem Vorwärts-Rückwärts-Zähler bei einem vorausgehenden Rückwärtszählvorgang Null wird.

4. Wärmeimpuls-Strömungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin ein Impulsgenerator vorgesehen ist zum Erzeugen von Impulsen, deren Periodendauer länger ist als die des Treiber-Zeitsteuersignals und

•J5 die einer meßbaren Minimum-Durchflußmenge entsprechen, daß Mittel vorgesehen sind, zum Feststellen des Nicht-Vorhandenseins des Treiber-Zeitsteuersignals in einem vorgegebenen Zeitintervall, und daß eine Schaltanordnung vorgesehen ist, die steuerbar ist durch ein von den Mitteln zum Feststellen kommendes Signal, welches kennzeichnend ist für das Nicht-Vorhandensein des Treiber-Zeitsteuersignals, um die Impulse von dem Impulsgenerator als das Treiber-Zeitsteuersignal an die Heizschaltung zu geben.

5. Wärmeimpuls-Strömungsmesser nach Anspruch 4, dadurch

gekennzeichnet, daß die Mittel zum Feststellen eine Zeitsteuerung aufweisen, die durch das Treiber-Zeitsteuersignal treibbar ist.

6. Wärmeimpuls-Strömungsmesser nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß die Heizschaltung eine Konstantheizung aufweist zum Aufheizen des Fluids auf eine im wesentlichen konstante Temperatur unabhängig von den Zuständen des Fluids.

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7. Wärmeimpuls-Strömungsmesser nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung einen Heizdraht mit einem Widerstandswert aufweist, der mit der Temperatur ansteigt, und daß die Konstantheizung eine Einrichtung aufweist zum Vergleichen eines Spannungsabfalls an der Heizvorrichtung mit einer Bezugsspannung, um einen durch die Heizvorrichtung fließenden Strom derart zu steuern, daß der Spannungsabfall und die Bezugsspannung abgeglichen sind.

8. Wärmeimpuls-Strömungsmesser nach Anspruch 7, dadurch

gekennzeichnet, daß die Konstantheizung eine die Heizvorrichtung enthaltende Widerstandsbrückenschaltung, einen Differentialverstärker zum Verstärken des Ausgangssignals der Widerstandsbrückenschaltung und ein veränderbares Impedanzelement aufweist, welches durch ein Ausgangssignal des Differentialverstärkers steuerbar ist und in Reihenschaltung in einem Strompfad der Widerstandsbrückenschaltung liegt.

9. Wärmeimpuls-Strömungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Rohr ein nicht mit dem aufgeheizten Teil des Fluids in Berührung kommender Kompensationsdetektor vorgesehen ist, der auf eine Temperaturänderung anspricht, daß der Kompensationsdetektor die gleiche Temperaturabhängigkeit wie der Detektor aufweist, und daß eine Kompensationseinrichtung vorgesehen ist, um eine Temperaturschwankung des Detektors mit dem Kompensationsdetektor zu kompensieren.

10. Wärmeimpuls-Strömungsmesser nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor und der Kompensationsdetektor wärmeempfindliche Widerstände aufweisen,

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. und daß die Kompensationseinrichtung eine Widerstandsbrückenschaltung aufweist, in der der Detektor und der Kompensationsdetektor in benachbarten Brückenzweigen liegen.

11. Wärmeimpuls-Strömungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet/ daß die wärmeempfindliche Schaltung eine Einrichtung aufweist zum Erfassen eines Minimum-Pegels eines von dem Detektor erzeugten elektrischen Signals, eine Einrichtung zum Hinzufügen eines gewissen Pegels zu dem erfaßten Minimum-Pegel, um einen Bezugspegel· zu erzeugen, sowie einen Vergleicher zum Vergleichen des von dem Detektor kommenden elektrischen Signals mit dem Bezugspegel und zum Erfassen des Vorbeiströmens des aufgeheizten Teils des Fluids an dem Detektor, wenn das elektrische Signal größer ist als das Bezugssignal.

12. Wärmeimpuls-Strömungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Rohr stromabwärts bezüglich des Detektors ein zweiter Detektor angeordnet ist, daß eine zweite wärmeempfindliche Schaltung vorgesehen ist zum Erfassen des Vorbeiströmens des aufgeheizten Teils des Fluids an dem zweiten Detektor, und daß eine Schaltanordnung vorgesehen ist, um entweder von der zweiten wärmeempfindlichen Schaltung oder der wärmeempfindlichen Schaltung ein Ausgangssignal an den Treiber-Zeitsteuersignalgenerator zu geben.

13. Wärmeimpuls-Strömungsmesser nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerschaltung vorgesehen ist zum Vergleichen der Periodendauer des Treiber-Zeitsteuersignals mit einer eingestellten Periodendauer und zum Steuern der Schaltanordnung, um das

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Ausgangssignal von der zweiten wärmeempfindlichen Schaltung an den Treiber-Zeitsteuersignalgenerator zu geben, wenn die Periodendauer des Treiber-Zeitsteuersignals kürzer ist als die eingestellte Periodendauer.

14. Wärmeimpuls-Strömungsmesser nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor eine geringere Detektorempfindlichkeit aufweist als der zweite Detektor.

15. Wärmeimpuls-Strömungsmesser nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung und der Detektor sich parallel zueinander erstreckende Drähte aufweisen, und daß die Heizvorrichtung mehrere, im wesentlichen parallele Drähte aufweist, die sich im wesentlichen senkrecht zur Strömungsrichtung des Fluids erstrecken.

16. Wärmeimpuls-Strömungsmesser nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung und der Detektor sich im wesentlichen parallel zueinander erstreckende Drähte aufweisen, und daß der Detektor mehrere, im wesentlichen parallele Drähte aufweist, die sich im wesentlichen senkrecht zur Strömungsrichtung des Fluids erstrecken.

17. Wärmeimpuls-Strömungsmesser nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Detektor in dem Rohr auf der gegenüberliegenden Seite der Heizvorrichtung entfernt von dem Detektor angeordnet ist, und daß der zweite Detektor auf eine Temperaturänderung anspricht.

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Erklärung nach Paragraph (1), Artikel 19 PCT

Die geänderten Ansprüche unterscheiden sich von den ursprünglichen Ansprüchen wie folgt:

Anspruch 1 wurde geändert, um die vorliegende Erfindung klarer zu kennzeichnen;

Ansprüche 4, 11 und 12 wurden als unabhängige An-15 sprüche neu formuliert; und

Ansprüche 6, 9 und 15 bis 17 wurden geändert, so daß sie sich auf verschiedene Ansprüche zurückbeziehen.

Geänderte Ansprüche gemäß Art. 19 PCT;

1.)(Geändert) Wärmeimpuls-Strömungsmesser, gekennzeichnet

^v—- ■

durch ein Rohr zum Durchströmen eines zu messenden Fluids, eine in dem Rohr angeordnete Heizvorrichtung zum Aufheizen des Fluids, eine Heizschaltung zum pulsierenden Aufheizen der Heizvorrichtung/ einen Detektor, der in dem Rohr stromabwärts der Heizvorrichtung bezüglich der Strömungsrichtung des Fluids angeordnet ist und auf eine Änderung der Fluid-Temperatur anspricht, eine wärmeempfindliche Schaltung zum Erfassen des Vorbeiströmens eines aufgeheizten Teils des Fluids an dem Detektor, einen Treiber-Zeitsteuersignalgenerator zum Erzeugen eines Treiber-Zeitsteuer- signals für die Heizschaltung mit einer Zeitverzögerung, die um ein ganzzahliges Vielfaches größer ist als ein Zeitintervall, welches nach dem pulsierenden Aufheizen der Heizvorrichtung und vor dem Erfassen durch die wärmeempfindliche Schaltung verstrichen ist, und eine Meßschaltung zum Messen einer Periodendauer, mit der die Heizvorrichtung aufgeheizt wird, um daraus die Strömungsgeschwindigkeit oder die Durchflußmenge des Fluids abzuleiten.

2. Wärmeimpuls-Strömungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Treiber-Zeitsteuersignalgenerator eine Zählvorrichtung aufweist, um mit dem Zählen eines Bezugssignals nach dem Aufheizen der Heizvorrichtung zu beginnen, und daß der Treibcr-Zeit-Steuersignalgenerator derart ausgebildet ist, daß er das Treiber-Zeitsteuersignal erzeugt, wenn das Bezugssignal· bis zu einem Zählwert gezählt ist, der gleich ist mit demjenigen Zählwert, der gezählt wurde, bis das Ausgangssignal von der wärmeempfindlichen Schaltung erzeugt wurde.

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3. Wärmeimpuls-Strömungsmesser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählvorrichtung einen Vorwärts-Rückwärts-Zähler aufweist, um mit dem Heraufzählen des Bezugssignals nach dem Aufheizen der Heizvorrichtung zu beginnen, und daß der Vorwürts-Rückwärts-Zähler in der Lage ist, das Bezugssignal in Abhängigkeit des Erfassens durch die wärmeempfindliche Schaltung herunterzuzählen, so daß das Treiber-Zeitsteuersignal erzeugt werden kann, wenn der Zählwert in dem Vorwärts-Rückwärts-Zähler bei einem vorausgehenden Rückwärtszählvorgang Null wird.

4. (Geändert) Wärmeimpuls-Strömungsmesser, gekennzeichnet durch ein Rohr zum Durchströmen eines zu messenden

•^5 Fluids, eine in dem Rohr angeordnete Heizvorrichtung zum Aufheizen des Fluids, eine Heizschaltung zum pulsierenden Aufheizen der Heizvorrichtung, einen in dem Rohr stromabwärts der Heizvorrichtung in bezug auf die Strömungsrichtung des Fluids angeordneten Detektor, der auf eine Änderung der Fluid-Temperatur anspricht, eine wärmeempfindliche Schaltung zum Erfassen des Vorbeiströmens eines aufgeheizten Teils des Fluids an dem Detektor, einen Treiber-Zeitsteuersignalgenerator zum Erzeugen eines Treiber-Zeitsteuersignals für die Heizschaltung in Abhängigkeit eines Ausgangssignals der wärmeempfindlichen Schaltung, und eine Meßschaltung zum Messen einer Periodendauer, mit der die Heizvorrichtung aufgeheizt wird, um daraus die Strömungsgeschwindigkeit oder die Durchflußmenge des Fluids zu messen, einen Impulsgenerator zum Erzeugen von Impulsen, deren Periodendauer langer ist als die des Treiber-Zeitsteuersignals und die einer meßbaren Minimum-Durchflußmenge entsprechen, eine Einrichtung zum Feststellen des Nicht-Vorhandenseins des Treiber-Zeitsteuersignals in einem vorbestimmten

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Zeitintervall, eine Schaltanordnung, die steuerbar ist durch ein von der Feststelleinrichtung stammendes Signal, das kennzeichnend ist für das Nicht-Vorhandensein des Treiber-Zeitsteuersignals, um die Impulse von dem Impulsgenerator als Treiber-Zeitsteuersignal an die Heizschaltung zu geben, und eine Meßschaltung zum Messen einer Periodendauer, mit der die Heizvorrichtung aufgeheizt wird, um daraus die Strömungsgeschwindigkeit oder die Durchflußmenge des Fluids abzuleiten.

5. Wärmeimpuls-Strömungsmesser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Feststellen eine Zeitsteuerung aufweisen, die durch das Treiber-Zeitsteuersignal treibbar ist.

6. (Geändert) Wärmeimpuls-Strömungsmesser nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizschaltung eine Konstantheizung aufweist, um das Fluid unabhängig von den Zuständen des Fluids auf eine im wesentlichen konstante Temperatur aufzuheizen.

7. Wärmeimpuls-Stromungsmesser nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung einen Heizdraht mit einem Widerstandswert aufweist, der mit der Temperatur ansteigt, und daß die Konstantheizung eine Einrichtung aufweist zum Vergleichen eines Spannungsabfalls an der Heizvorrichtung mit einer Bezugsspannung, um einen durch die Heizvorrichtung fließenden Strom derart zu steuern, daß der Spannungsabfall und die Bezugsspannung abgeglichen sind.

8. Wärmeimpuls-Strömungsmesser nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstantheizung eine die Heizvorrichtung enthaltende Widerstandsbrückenschaltung, einen Differentialverstärker zum Verstärken

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des Ausgangssignals der Widerstandsbrückenschaltung und ein veränderbares Impedanzelement aufweist, welches durch ein Ausgangssignal des Differentialverstärkers steuerbar ist und in Reihenschaltung in einem Strompfad der Widerstandsbrückenschaltung liegt.

9. (Geändert) Wärmeimpuls-Strömungsmesser nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Rohr ein mit dem Heizabschnitt des Fluids nicht in Berührung gelangender Kompensationsdetektor angeordnet ist, der auf eine Temperaturänderung anspricht, daß der Komponsationsdetektor die gleiche Temperaturabhängigkeit aufweist wie der Detektor, und daß eine Kompensationseinrichtung vorgesehen ist zum Kompensieren einer Temperaturschwankung des Detektors mit dem Kompensationsdetektor.

10. Wärmeimpuls-Strömungsmesser nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor und der Komponsationsdetektor wärmeempfindliche Widerstände aufweisen, und daß die Kompensationseinrichtung eine Widerstandsbrückenschaltung aufweist, in der der Detektor und der Kompensationsdetektor in benachbarten Brückenzweigen liegen.

11. (Geändert) Wärmeimpuls-Strömungsmesser, gekennzeichnet durch ein Rohr zum Durchströmen eines zu messenden Fluids, eine in dem Rohr angeordnete Heizvorrichtung zum Aufheizen des Fluids, eine Heizschaltung zum pulsierenden Aufheizen der Heizvorrichtung, einen in dem Rohr stromabwärts der Heizvorrichtung bezüglich der Strömungsrichtung des Fluids angeordneten Detektor, der auf eine Änderung der Fluid-Temperatur anspricht, eine wärmeempfindliche Schaltung zum Erfassen

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des Vorbeiströmens eines aufgeheizten Teils des Fluids an dem Detektor, einen Treiber-Zeitsteuersignalgenerator zum Erzeugen eines Treiber-Zeitsteuersignals für die Heizvorrichtung in Abhängigkeit eines Ausgangssignals der wärmeempfindlichen Schaltung, und eine Meßschaltung zum Messen einer Periodendauer, mit der die Heizvorrichtung aufgeheizt wird, um daraus die Strömungsgeschwindigkeit oder die Durchflußmenge des Fluids abzuleiten, wobei die wärmeempfindliche Schaltung eine Einrichtung aufweist zum Feststellen eines Minimum-Pegels eines von dem Detektor erzeugten elektrischen Signals, eine Einrichtung zum Hinzufügen eines gewissen Pegels zu dem erfaßten Minimum-Pegel, um einen Bezugspegel zu erzeugen, und einen Vergleicher zum Vergleichen des von dem Detektor kommenden elektrischen Signals mit dem Bezugspegel sowie zum Feststellen des Vorbeiströmens des aufgeheizten Teils des Fluids an dem Detektor, wenn das elektrische Signal größer ist als der Bezugspegel.

12. (Geändert) Wärmeimpuls-Strömungsmesser, gekennzeichnet durch ein Rohr zum Durchströmen eines zu messenden Fluids, eine in dem Rohr angeordnete Heizvorrichtung zum Aufheizen des Fluids, eine Heizschaltung zum pulsierenden Aufheizen der Heizvorrichtung, einen in dem Rohr stromabwärts der Heizvorrichtung bezüglich der Strömungsrichtung des Fluids angeordneten Detektor, der auf eine Änderung der Fluid-Temperatur anspricht, eine wärmeempfindliche Schaltung zum-Erfassen des Vorbeiströmens eines aufgeheizten Teils des Fluids an dem Detektor, einen Treiber-Zeitsteuersignalgenerator zum Erzeugen eines Treiber-Zeitsteuersignals für die Heizschaltung in Abhängigkeit eines Ausgangssignals der wärmeempfindlichen Schaltung, eine Meßschaltung zum Messen einer Periodendauer, mit der die

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Heizvorrichtung aufgeheizt wird, um daraus die Strömungsgeschwindigkeit oder die Durchflußmenge des Fluids abzuleiten, einen in dem Rohr stromabwärts bezüglich des Detektors angeordneten zweiten Detektor, eine zweite wärmeempfindliche Schaltung zum Feststellen des VorbeistrÖmens eines aufgeheizten Teils des Fluids an dem zweiten Detektor, und eine Schaltanordnung zum Liefern eines Ausgangssignals entweder der zweiten wärmeempfindlichen Schaltung oder der wärmeempfindlichen Schaltung an den Treiber-Zeitsteuersignalgenerator.

13. Wärmeimpuls-Strömungsmesser nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerschaltung vorgesehen ist zum Vergleichen der Periodendauer des Trciber-Zeitsteuersignals mit einer eingestellten Periodendauer und zum Steuern der Schaltanordnung, um das Ausgangssignal von der zweiten wärmeempfindlichen Schaltung an den Treiber-Zeitsteuersignalgenerator zu geben, wenn die Periodendauer des Treiber-Zeitsteuersignals kürzer ist als die eingestellte Periodendauer.

14. Wärmeimpuls-Strömungsmesser nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor eine geringe- ^e Detektorempfindlichkeit aufweist als der zweite Detektor.

15. (Geändert) Wärmeimpuls-Strömungsmesser nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung und der Detektor sich parallel zueinander erstreckende Drähte aufweist, und daß die Heizvorrichtung mehrere im wesentlichen paralelle Drähte aufweist, die sich im wesentlichen senkrecht zur Strömungsrichtung des Fluids erstrecken.

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16. Wärmeimpuls-Strömungsmesser nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung und der Detektor sich im wesentlichen parallel zueinander erstreckende Drähte aufweisen, und daß der Detektor mehrere im wesentlichen parallele Drähte aufweist, die sich im wesentlichen senkrecht zur Strömungsrichtung des Fluids erstrecken.

17. Wärmeimpuls-Strömungsmesser nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß f. in dem Rohr auf einer gegenüberliegenden Seite der ;■ Heizvorrichtung entfernt von dem Detektor ein zweiter | Detektor angeordnet ist, und daß der zweite Detektor |

auf eine Temperatur änderung anspricht. f.

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