DE3242087C1

DE3242087C1 - Vorrichtung zum Messen des Durchflußvolumens von Flüssigkeiten

Info

Publication number: DE3242087C1
Application number: DE19823242087
Authority: DE
Inventors: Herbert 7800 Freiburg Birkle
Original assignee: Rhodia AG
Current assignee: Cerdia Produktions GmbH
Priority date: 1982-11-13
Filing date: 1982-11-13
Publication date: 1984-04-19

Description

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert Es zeigt F i g. 1 die Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer vertikalen Schnittansicht des Meßrohres und einer Vorderansicht der Prallplatte und des Einsatzes, durch den das Meßrohr in eine Einlaufkammer und eine Auslaulkammer unterteilt ist; F i g. 2 eine Draufsicht auf die in F i g. 1 dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung; F i g. 3 eine vertikale Schnittansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung längs derlinie A-A der F i g. 1; F i g. 4 eine horizontale Schnittansicht der erfindungs-
gemäßen Vorrichtung längs der Linie B-B der Fig. 1.
Die in den F i g. 1, 2, 3 und 4 dargestellte Vorrichtung zeigt ein rundes Meßrohr 1, das unten mit einem Boden 2 verschlossen ist. Das Meßrohr 1 ist teilweise und in senkrechter Richtung in eine Einlaufkammer 3 und eine Auslaufkammer 4 unterteilt. Die Unterkante 9 der Einlaufkammer 3 und Auslaufkammer 4 befindet sich unterhalb der unteren Kante der Auslauföffnung 7. Die Einlaufkammer 3 ist teilweise und die Auslaufkammer 4 ist ganz mit einer zur Einlaufkammer 3 unter einem Winkel von 45" hin geneigten Prallplatte 5 oben abgedeckt, wobei die Prallplatte 5 sich oberhalb der oberen Kante der Auslauföffnung 7 befindet. Die Einlaufkammer 2 und die Auslaufkammer 4 sind unten offen. Im Mantel 8 des Meßrohres 1 befindet sich in waagrechter Richtung mittig zur Auslaufkammer 4 eine Auslauföffnung 7. Die Unterkante 9 der Einlaufkammer 3 und Auslaufkammer 4 befindet sich in einigem Abstand vom Boden 2 des Meßrohres 1. Schließlich befindet sich im oberen Bereich der Auslaufkammer 4, und zwar in der Prallplatte 5, eine Entgasungsöffnung 6.
Die in den Figuren dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung wurde zur Messung des Durchflußvolumens einer schäumenden, Feststoff-Teilchen enthaltenden Flüssigkeit, nämlich eines Abwassers aus einer Chemie-Anlage, eingesetzt. Dazu wurde die erfindungsgemäße Vorrichtung wie folgt gestaltet: Das runde Meßrohr 1 war durchsichtig und bestand aus einem Polymethacrylsäureester; es war durch den Einsatz 10 aus Polyäthylen in die Einlaufkammer 3 und die Auslaufkammer 4 unterteilt. Auch die Prallplatte 5 bestand aus Polyäthylen. Der Boden 2 des Meßrohres 1 war aus demselben Material gefertigt wie das Meßrohr 1.
Der Einsatz 10 und die Prallplatte 5 waren mittels eines Klebstoffes in das Meßrohr 1 eingeklebt.
Das Meßrohr 1 hatte innen eine Höhe von 300 mm und einen Innendurchmesser von 54 mm. Der Mantel 8 des Meßrohres 1 war 3 mm dick. Die Auslauföffnung 7 hatte einen Durchmesser von 14,6 mm. Die Querschnittsfläche der Einlaufkammer 3 war dreimal so groß wie diejenige der Auslaufkammer 4. Die Unterkante 9 der Einlaufkammer 3 und Auslaufkammer 4 befand sich 20 mm oberhalb des Bodens 2 des Meßrohres 1. Auf Grund der gewählten Dimensionen war die Querschnittsfläche der Auslaufkammer 4 etwa 3,4 mal so groß wie die Querschnittsfläche der Auslauföffnung 7.
Die Entgasungsöffnung 6 hatte einen Durchmesser von 4 mm. Die untere Kante der Auslauföffnung 7 befand sich 68 mm oberhalb des Bodens 2 des Meßrohres 1. Die Auslaufkammer 4 hatte an ihrem höchsten Punkt eine Höhe von 235 mm oberhalb des Bodens 2 des Meßrohres 1. Die freie Querschnittsfläche zwischen der lJnterkante 9 von Einlaufkammer 3 und Auslaufkammer 4 und dem Boden 2 des Meßrohres 1 war etwa 1,8 mal so groß wie die Querschnittsfläche der Auslaufkammer 4.
Die Querschnittsfläche des Spaltes 11 zwischen der Prallplatte 5 und dem Mantel 8 des Meßrohres 1 war 300 mm2 grQß.
Das Abwasser floß aus einem Behälter durch ein Rohr frei in das Meßrohr 1 ein. Der Rohrauslauf befand sich in Höhe der Oberkante des Meßrohres 1. Das in das Meßrohr 1 einlaufende Abwasser lief über die Prallplatte 5 durch den Spalt 11 zwischen der Prallplatte 5 und dem Mantel 8 des Meßrohres 1 in die Einlaufkammer 3 ein und von dort durch den freien Querschnitt zwischen dem Boden 2 des Meßrohres 1 und der Unterkante 9 der Einlaufkammer 3 und Auslaufkammer 4 in die Auslaufkammer 4. In der Auslaufkammer 4 stieg das Abwasser nach oben und lief durch die Auslauföffnung 7 ab. Bedingt durch den Durchmesser der Auslauföffnung 7 von 14,6 mm staute sich das Abwasser bei einer Mindest-Durchflußmenge von 300 ich bis kurz oberhalb der Auslauföffnung 7, wobei. der Stand dieser Flüssigkeit - durch das durchsichtige Meßrohr - sichtbar war. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wurde dann durch Auslitern der aus der Auslauföffnung 7 austretenden Flüssigkeit geeicht (oberhalb der Auslauföffnung 7 wurde an der Wand 8 des Meßrohres 1 eine entsprechende Skala angebracht).
Mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung konnte dann das Durchflußvolumen des Abwassers exakt an der Skala abgelesen werden.
Durch die Prallplatte 5 wurde verhindert, daß das einlaufende Abwasser unmittelbar auf die Oberfläche des sich in dem Meßrohr 1 anstauenden Abwassers auftraf. Dadurch wurde die übermäßige Bildung von Schaum und Gasblasen bzw. -perlen vermieden.
Die Querschnittsfläche der Einlaufkammer 3 war so groß gewählt, daß die Durchlaufgeschwindigkeit des angestauten Abwassers durch diese Einlaufkammer 3 wesentlich geringer war als die Auftriebsgeschwindigkeit der aufsteigenden Gasblasen bzw. -perlen. Dadurch wurde eine optimale Entgasung des Abwassers in der Einlaufkammer erreicht, wodurch in der Auslaufkammer eine beruhigte Oberfläche des Abwassers entstand, welche ein genaues Ablesen des Abwasser-Durchflußvolumens an der Skala ermöglichte.
Zur Beruhigung der Abwasseroberfläche in der Auslaufkammer 4 trug außerdem der Einsatz 10 bei, durch den eine Art Siphon-Wirkung erzeugt wurde.
Um ein Anstauen von Gasen in der Auslaufkammer 4 oberhalb der Abwasseroberfläche und damit eine Verfälschung der Meßergebnisse zu vermeiden, war in der Prallplatte 5 die Entgasungsöffnung 6 angebracht.
Das in den F i g. 1, 2, 3 und 4 gezeigte Meßrohr 1 ist rund; es kann jedoch auch eine andere Querschnittsform aufweisen, z. B. eine rechteckige, quadratische oder dreieckige.
Nach F i g. 3 ist die Prallplatte 5 unter einem Winkel von 45" zur Einlaufkammer 3 hin geneigt. Die Prallplatte 5 kann jedoch auch eine andere Neigung aufweisen.
Ferner zeigen die F i g. 1, 2 und 3, daß die Entgasungsöffnung 6 in der Prallplatte 5 angebracht ist.
Die Entgasungsöffnung 6 kann sich jedoch auch - im oberen Bereich der Auslaufkammer 4 - im Mantel 8 des Meßrohres 1 befinden.
Auch können das Meßrohr 1 und dessen Boden 2 aus einem anderen Material als aus einem Polymethacrylsäureester gefertigt sein, beispielsweise aus Glas.
Ebenso können für den Einsatz 10, durch den das Meßrohr 1 in eine Einlaufkammer 3 und eine Auslaufkammer 4 unterteilt wird, und für die Prallplatte 5 andere Materialien eingesetzt werden als Polyäthylen, z. B. Polypropylen oder Metall.
Außerdem kann der Einsatz 10 eine andere Form haben als die in den Fig. 1,2 und 3 dargestellten, so daß die Einlaufkammer 3 und die Auslaufkammer 4 auch eine andere Querschnittsform aufweisen.
Das Meßrohr 1 ist vorzugsweise aus einem durchsichtigen oder durchscheinenden Material gefertigt, zumindest auf der Seite der Auslaufkammer 4, so daß der Stand der Flüssigkeit in dieser Auslaufkammer 4 unmittelbar abgelesen werden kann. Das Meßrohr 1 kann jedoch auch aus einem nicht-durchsichtigen oder nicht-durchscheinenden Material bestehen, wobei dann der Flüssigkeitsstand mit Hilfe von z.B. Ultraschall gemessen werden kann.
Die Erfindung weist folgende Vorteile auf: Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann eine Durchflußmengenmessung auch von Flüssigkeiten mit sehr geringem Vordruck durchgeführt werden.
Ferner können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung Durchflußmengenmessungen von Flüssigkeiten, bei denen sich Gas oder Schaum bildet, durchgeführt werden, ohne daß man ein ungenaues Meßergebnis erhält Außerdem kann mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung das Durchflußvolumen von Flüssigkeiten, die feste Teilchen enthalten, gemessen werden, ohne daß es zu Störungen der Messung kommt. Dabei läßt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung leicht reinigen.
Zudem läßt sich die Vorrichtung nach der Erfindung äußerst preisgünstig herstellen.
Schließlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mit besonderem Vorteil dort eingesetzt werden, wo bei großen Durchlaufmengen niedrige Bauhöhen erforderlich sind, da sie - auch - in einer Ausführung mit niedriger Höhe zuverlässig arbeitet und die Durchflußmengen gut und exakt ablesbar sind.

Claims

Patentanspruch: Vorrichtung zum Messen des Durchflußvolumens von Flüssigkeiten, mit einem senkrechten Meßrohr, das in seinem Mantel eine Auslauföffnung aufweist, wobei - das Meßrohr an seinem unteren Ende mit einem Boden verschlossen und mittels eines Einsatzes teilweise und in senkrechter Richtung in eine Einlaufkammer und eine Auslaufkammer unterteilt ist, und - die Querschnittsfläche der Einlaufkammer mindestens so groß ist wie diejenige der Auslaufkammer, dadurch gekennzeichnet, daß 1) die Unterkante (9) des Einsatzes (10) den Boden (2) des Meßrohres (1) nicht berührt, 2) im oberen Bereich des Meßrohres (1) die Einlaufkammer (3) teilweise und die Auslaufkammer (4) ganz mit einer zur Einlaufkammer (3) hin geneigten Prallplatte (5) abgedeckt sind, 3) sich im oberen Bereich der Auslaufkammer (4) eine Entgasungsöffnung (6) befindet, 4) die Auslauföffnung (7) sich im Bereich der Auslaufkammer (4) oberhalb der Unterkante (9).

des Einsatzes (10) befindet, 5) die Querschnittsfläche der Auslaufkammer (4) mindestens doppelt so groß ist wie diejenige der Auslauföffnung (7), 6) die Unterkante (9) des Einsatzes (10) so weit vom Boden (2) des Meßrohres (1) entfernt ist, daß die hierdurch gebildete Querschnittsfläche zwischen Unterkante (9) und Boden (10) mindestens eineinhalbmal so groß ist wie die Querschnittsfläche der Auslaufkammer (4) und 7) die Querschnittsfläche eines zwischen der Prallplatte (5) und dem Mantel (8) des Meßrohres (1) befindlichen Spaltes (11) mindestens eineinhalbmal so groß ist wie diejenige der Auslauföffnung (7).

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen des Durchflußvolumens von Flüssigkeiten, mit einem senkrechten Meßrohr, das in seinem Mantel eine Auslauföffnung aufweist, wobei - das Meßrohr an seinem unteren Ende mit einem Boden verschlossen und mittels eines Einsatzes teilweise und in senkrechter Richtung in eine Einlaufkammer und eine Auslaufkammer unterteilt ist, und - die Querschnittsfläche der Einlaufkammer mindestens so große ist wie diejenige der Auslaufkammern.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der US-Patentschrift 27 67 581 bekannt Ferner ist aus der US-Patentschrift 38 59 854 eine Vorrichtung bekannt, mit der - um Krankheiten der Harnorgane feststellen zu können - die maximale Strömungsgeschwindigkeit eines Urinstrahls beim natürlichen Harnen eines Patienten bestimmt werden kann.

Diese bekannte Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Gefäß, das in eine Einlaufkammer und eine Auslaufkammer unterteilt ist. Die Vorrichtung weist eine Prallplatte auf, die die Einlaufkammer teilweise und die Auslaüfkammer ganz abdeckt und zur Einlaufkammer hin geneigt ist. Mit Hilfe der Prallplatte wird der Urinstrahl,abgebremst, wodurch Turbulenzen im Gefäß vermieden werden.

Zur Durchflußmengenmessung von Flüssigkeiten mit geringem Vordruck werden üblicherweise Schwebekörper-Durchflußmesser verwendet.

Solche Schwebekörper-Durchflußmesser können jedoch für Flüssigkeiten, bei denen sich Gasperlen oder -blasen bilden oder bei denen sich Schaum bildet, nicht eingesetzt werden; bedingt durch die Gasperlen oder -blasen oder den Schaum an der Oberfläche der Flüssigkeiten ist keine exakte Durchflußablesung möglich.

Auch für Flüssigkeiten, die feste Teilchen, beispielsweise Verunreinigungen in fester Form, enthalten, können Schwebekörper-Durchflußmesser nicht verwendet werden, da die festen Teilchen zu einem Festklemmen des Schwebekörpers führen.

Außerdem sind Schwebekörper-Durchflußmesser zur Durchflußmessung von Flüssigkeiten mit sehr geringem Vordruck, beispielsweise Flüssigkeiten mit freiem Auslauf aus Behältern, nicht geeignet, da Schwebekörper-Durchflußmesser dennoch einen Mindest-Vordruck von ca. 30 mbar benötigen.

Andere Geräte zur Messung des Durchflußvolumens von Flüssigkeiten mit geringem Vordruck sind beispielsweise die magnetisch-induktiven und die Wirbel-Durchflußmesser. Diese sind jedoch sehr aufwendig in der Bauart und Installation und deshalb sehr teuer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Messen des Durchflußvolumens von Flüssigkeiten zur Verfügung zu stellen, - mit der eine exakte Ablesung der Durchflußmenge auch bei Flüssigkeiten, bei denen sich Gasperlen oder -blasen bilden oder bei denen sich Schaum bildet, möglich ist, - die auch für Flüssigkeiten, die feste Teilchen enthalten, verwendet werden kann, ohne daß die festen Teilchen zu einer Störung der Messung führen, - die außerdem zur Durchflußmessung von Flüssigkeiten mit sehr geringem Vordruck geeignet ist und - die einfach in der Bauart und Installation und somit preisgünstig ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art zum Messen des Durchflußvolumens von Flüssigkeiten durch die im Kennzeichen des Anspruchs angegebenen Merkmale gelöst.