DE3242768A1 - Wirbelstrommesser - Google Patents
WirbelstrommesserInfo
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Description
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• *
tem · ·
G.D.Pitt 31-12-5-1
Wi rbe Lst rommesser
Die Erfindung betrifft einen WirbeLstrommesser, der aus
einem Rohrstuck besteht, in dem MitteL angeordnet sind,
die in einem das Rohrstuck durchfLießenden StrömungsmitteL,
das sowohL aus einer FLüssigkeit aLs auch aus einem Gas bestehen kann, WirbeL erzeugen, die durch Detektoren
aufgespürt und in SignaLe umgewandeLt werden.
Die Ausbreitung von Wirbeln ist eine Erscheinung, die
vorkommt, wenn ein StrömungsmitteL an einem ein Hindernis
biLdenden (nicht stromLinienförmigen) Körper vorbeifLießt.
Die Grenzschicht eines Langsam fLießenden zähen StrömungsmitteLs wird entLang der äußeren FLäche eines
Körpers von diesem geführt und wird sich, da der Körper
nicht stromLinienförmig ist und das StrömungsmitteL am
Ende der Führung durch den Körper den Konturen desseLben
nicht mehr foLgen kann, von der bisherigen Richtung absondern
und zu einer Wi rbe Lbi Ldung neigen. Wenn ein ein Hindernis biLdender Körper in einem gLeichförmig fLießenden
StrömungsmitteL angeordnet ist, biLden sich zwei ge-
trennte Scherschichten, eine an jeder Seite des Körpers,
und die Neigung zur WirbeLbiLdung am Ende der beiden
Schichten ist gegeneinander gerichtet. Es findet eine
G.D.Pitt 31-12-5-1 "
wechselseitige BeeinfLussung zwischen den beiden Schichten
statt (bei nicht Vorhandensein von TurbuLenzeinfLüssen)
und ein beständiges Muster von wechselnden WirbeLn
(z.B. im entgegengesetzten rationalen Sinn) bildet
sich hinter dem Körper aus. Diese Erscheinung ist im Ablauf gut bekannt und wird gewöhnlich Wirbelstraße genannt.
In einem exakt gleichmäßigen Fluß um gewisse Formen,
die ein Hindernis bilden, zeigt die Wirbelausbildung
eine Regelmäßigkeit, die, soweit sie gemessen werden
kann, wiederkehrende Formen aufweist und deren Frequenz
linear auf die Fließgeschwindigkeit des Strömungsmittels
bezogen ist.
Es sind verschiedene Flußmeßgeräte beschrieben worden,
die dieses Prinzip verwenden und diese Flußmesser enthalten typischerweise einen ein Hindernis in dem Strömungsmittel bildenden Körper und Mittel, die stromabwärts von
dem Körper angeordnet sind und die durch die Beeinflussung des Strömungsmittels durch den Körper erzeugten Wirbel
detektieren.
Nachteilig ist, daß das Fließen eines Strömungsmittels in
einer Leitung oder einem Rohr oft weit davon entfernt ist gleichmäßig zu sein, da eine Anzahl von Turbulenzfaktoren
innerhalb des Rohres und der Anordnung des Körpers in dem Rohr vorliegen. Solche Fließbedingungen ziehen eine Am-
plitudenmodulation der Wirbelintensität nach sich und
können so zu Fehlern in der Interpretation des Ausgangssignals
führen. Es ist bekannt, daß die Intensität dieser Amplitudenmodulation (auch als "Rauschen" bezeichnet)
teilweise durch die relativen Abmessungen des ein Hindei
nis bildenden Körpers und der Ausbildung (z.B. Rauhigkeit
der Innenwandung) der Leitung oder des Rohres, in dem
G.D.Pitt 31-12-5-1 r
dieser montiert ist, beeinflußt werden kann. Ein ein Hindernis in einem Strömungsmittel bildender Körper ist das
grundlegende Erfordernis für die Erzeugung von Wirbeln und es ist die "Abmessung öder Formgebung des Hindei
nisses" des Körpers, die einen Druckabfall in der Leitung
hervorruft. Ein relativ stromlinienförmig ausgebildeter
Körper ruft nur einen kleinen Druckabfall hervor, aber zur gleichen Zeit erzeugt dieser Körper nur extrem schwache
Wirbel, deren Größe in derselben Größenordnung liegt
wie die Störung durch Turbulenzen in dem Strömungsmittel.
Solche (von einem stromlinienförmigen Körper erzeugten) Wirbel gehen auf diese Weise in den durch Turbulenzen
hervorgerufenen "Störgeräuschen" unter und sind nicht
meßbar. Um Wirbel zu erzeugen, die eine ausreichende
Größe haben und eine zuverlässige Detektierung der Wirbel zulassen, muß die Führungsfläche oder die Fläche des Körpers,
die gegen die Strömungsrichtung gerichtet ist, relativ
nichtstromlinienförmig sein. Ein Praxiswert ist,
daß die Größe der Wirbel der Abmessung der gegen die
Strömung gerichteten Fläche entspricht, aber gleichzeitig gilt, daß je größer der Körper, desto größer der sich ergebende
Druckverlust ist. Daraus ergibt sich, daß bei dem Entwurf eines ein Hindernis bildenden Körpers für einen
Flußmesser es notwendig ist, ein Ausgleich zwischen einer
annehmbaren Wirbelgröße und einem annehmbaren Druckverlust herbeigeführt werden muß. Eine entsprechend durchgeführte
Untersuchung zur Bestimmung der optimalen Abmessung und Form eines Wirbel erzeugenden Körpers hat erbracht,
daß man den Rohrdurchmesser, die FIießgeschwin-
digkeit des Strömungsmittels und die Turbulenzeffekte,
die durch den Körper hervorgerufen werden, berücksichtigen
muß.
Es ist durch Versuche herausgefunden worden, daß das optimale
Verhältnis des Körperdurchmessers zum Rohrdurch-
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G.D.Pitt 31-12-5-1
. 7.
messer etwa 1:3 ist und viele auf dem Markt befindliche
Flußmeßgeräte verwenden ein solches Verhältnis. Wenn aber
in einem Rohr ein ein Hindernis für das vorbei f Ii eßende Strömungsmittel bildender Körper von solch relativ großer
in einem Rohr ein ein Hindernis für das vorbei f Ii eßende Strömungsmittel bildender Körper von solch relativ großer
Abmessung verwendet wird, verursacht dieser einen relativ
großen Staufaktor, was einen Energiever Lust in dem Meßgerät
bewirkt. In einigen Ausführungen dieser Meßgeräte
kann der Energiever Lust so groß sein, daß er nicht mehr vertretbar ist. Darüberhinaus wird bei hohen Fließge-
kann der Energiever Lust so groß sein, daß er nicht mehr vertretbar ist. Darüberhinaus wird bei hohen Fließge-
sehwindigkeiten die Messung durch Kavitationseffekte gestört.
Die Erfindung hat die Aufgabe einen Wirbelstrommesser der
eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß Energieverluste und die für die Messung schädlichen Effekte, die
durch den ein Hindernis in dem Strömungsmittel bildenden Körper entstehen, reduziert oder beseitigt werden.
eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß Energieverluste und die für die Messung schädlichen Effekte, die
durch den ein Hindernis in dem Strömungsmittel bildenden Körper entstehen, reduziert oder beseitigt werden.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.
Die Verwendung einer Doppelkörperanordnung in einem Wirbe
Ist rommesser erzeugt eine weit mehr konstantere Wirbelstraße
als dies mit einer Einzelkörperanordnung erreicht
werden kann. Außerdem wird bei einer Doppelkörperanordnung
ein wesentlich niedrigerer Energiever lust erreicht.
Durch die Fließcharakteristik in dem Raum zwischen den
beiden Körpern wird ein kleiner Bereich mit hoher Wirbelintensität geschaffen, so daß mit dieser Ausbildung eine hohe Empfindlichkeit des Meßgerätes erreicht wird.
beiden Körpern wird ein kleiner Bereich mit hoher Wirbelintensität geschaffen, so daß mit dieser Ausbildung eine hohe Empfindlichkeit des Meßgerätes erreicht wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes nach der
Erfindung sind in den Unteranspruchen enthalten.
Die Erfindung wird anhand vort Ausführungsbeispielen dai—
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gestellt und beschrieben. In den Zeichnungen zeigt :
Fig. 1 einen Rohrabschnitt eines Wirbelstrommessers, geschnitten
dargestellt, mit zwei voneinander getrennten, Wirbel erzeugenden Körpern,
Fig. 2 eine Darstellung des Druckabfalls in Abhängigkeit von der Fließgeschwindigkeit, gemessen mit einem
Einzel- und einem Doppe I körper,
Fig. 3 eine Darstellung der Abhängigkeit des Druckabfalls, des Modulationsfaktors und des Wirbel-Qua-Litätsfaktors
von der Länge des zweiten Körpers,
gemessen bei einer Fließgeschwindigkeit von 50
Gallonen pro Minute (gpm),
Fig. 4 eine Darstellung des Wirbel-Qualitätsfaktors und
des Druckabfalls in Abhängigkeit von der "Änderung
des Abstandes zwischen dem ersten und dem zweiten
Körper,
Fig. 5 eine Darstellung der Änderung des Abstandes des Gebietes der größten WirbeIintensitat vom zweiten
Körper in Abhängigkeit von der F I ießgeschwindigkeit
des Strömungsmittels.
In Fig. 1 ist ein Wirbelstrommesser dargestellt, der aus
einem geschnitten gezeichneten Rohrabschnitt 11 besteht und einen ersten und einen zweiten Körper 12 und 13 einschließt,
die in dem Rohr 11, in Fließrichtung (Pfeil)
des Strömungsmittels gesehen, stromaufwärts (Körper 12) und stromabwärts (Körper 13) montiert sind. Die Fließrichtung des Strömungsmittels ist im Bereich der Körper 12 und 13 mit A und B bezeichnet. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, weist der erste (stromaufwärts gelegene) Körper
des Strömungsmittels gesehen, stromaufwärts (Körper 12) und stromabwärts (Körper 13) montiert sind. Die Fließrichtung des Strömungsmittels ist im Bereich der Körper 12 und 13 mit A und B bezeichnet. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, weist der erste (stromaufwärts gelegene) Körper
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G.D.Pitt 31-12-5-1
12 eine reLativ stromlinienförmige Oberfläche in Richtung
des ankommenden Strömungsmittels auf, wodurch das Strömungsmittel
im Zusammenwirken mit der ein Hindernis bildenden
gegen die Fließrichtung gerichteten Fläche 14 des
zweiten (in Fließrichtung stromabwärts gelegenen) Körpers
13 beeinflußt wird. Wir haben überraschenderweise herausgefunden,
daß diese schildartige Fläche 14 die Größe der Wirbel, die vom Körper 13 durch das VorbeifIießen des
Strömungsmittels am Körper 13 erzeugt werden, nicht wesentlich vermindert.
Wie in Fig. 1 dargestellt, ist der (in Fließrichtung
stromaufwärts gelegene) Körper 12 im Querschnitt keilförmig
ausgebildet (die Körper 12 und 13 sind, obwohl die Fig. 1 im Schnitt dargestellt ist, nicht schraffiert
gezeichnet, da sonst die in die Körper 12 und 13 eingezeichneten Bezugszeichen d, d-, unc| & nicht mehr zu erkennen
wären) und ist mit der Spitze des Keiles stromaufwärts gegen die Fließrichtung des Strömüngsmittels gerichtet.
Der nicht stromlinienförmige in Fließrichtung
stromabwärts gelegene Körper 13 ist vorteilhafterweise im
Querschnitt im wesentlichen T-förmig ausgebildet und sein
Abstand zu dem Körper 12 ist justiert, was, wie noch beschrieben wird, ein Maximum der Wirbelgröße und ein Minimum
des Druckverlustes ergibt. Der Abstand zwischen diesen beiden Körpern 12 und 13 ist natürlich abhängig von
den Formen und Abmessungen der beiden Korper 12 und 13, so daß es verständlich ist, daß gegenüber den bekannten
Arten von ein Hindernis in einem Strömungsmittel bHdenden
Körpern in Wirbelstrommessern die Formen der beiden
Körper 12 und 13 nicht auf jene Formen beschränkt sind, die in Fig. 1 dargestellt sind. Die einzigen Erfordernisse
sind, daß der (in Fließrichtung stromaufwärts gelegene)
Körper 12 ein relativ stromlinienförmiges Profil
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/O-
aufweist, das gegen' die FLießrichtung des Strömungsmittels gerichtet ist, und daß der (in FLießrichtung
stromabwärts geLegene) Körper 13 ein ausreichendes Hindernis
in FLießrichtung biLdet und von dem Körper 12 ei-
nen geeigneten Abstand aufweist, um meßbare WirbeL zu erzeugen.
Versuche mit ein Hindernis in FLießrichtung bildenden
Doppe L körpern haben gezeigt, daß die Anordnung von
WirbeLdetektoren zwischen den beiden Körpern 12 und 13 bessere SignaLe ergeben, aLs bei der Anordnung von Wir-
WirbeLdetektoren zwischen den beiden Körpern 12 und 13 bessere SignaLe ergeben, aLs bei der Anordnung von Wir-
beLdetektoren hinter dem stromabwärts gelegenen Körper 13
erhalten werden. Es ist herausgefunden worden, daß (der
Ort des Auftretens.) diese(r) SignaLe sehr nahe an dem
zweiten ein Hindernis in dem Strömungsmittel bildenden Körper 13 liegen, die genaue LokaLi sierung ist von dem
zweiten ein Hindernis in dem Strömungsmittel bildenden Körper 13 liegen, die genaue LokaLi sierung ist von dem
Durchmesser d-| des ersten Körpers 12 abhängig. Wir haben
herausgefunden, daß der Bereich zwischen den beiden Körpern 12 und 13 abwechselnden Schwingungen des Strömungsmittels
unterworfen ist, da das StrömungsmitteL zwischen
den Pfaden hin und her wechselt, wie dies mit den
Bezugszeichen A und B hinter und vor den Pfeilen und den
zwischen diesen ausgezogenen Linien in Fig. 1 dargesteLLt ist. Die Charakteristik des so an den Körpern 12 und 13
vorbeifLießenden StrömungsmitteLs ergibt einen kLeinen Bereich zwischen den Körpern 12 und 13, in dem WirbeL mit
vorbeifLießenden StrömungsmitteLs ergibt einen kLeinen Bereich zwischen den Körpern 12 und 13, in dem WirbeL mit
hoher Intensität erzeugt werden, der eine Abmessung von etwa 1 mm aufweist. Durch die Anordnung eines Wirbeldetektors
genau in diesem Bereich erhäLt man ein hochempfindliches
Gerät. Es ist weiterhin herausgefunden worden, daß die genaue LokaLisierung dieses hochempfind-
liehen Detektorbereiches durch die Fließgeschwindigkeit
des Strömungsmittels im wesentLichen unbeeinflußbar ist.
Wenn einmal dieser Bereich für ein einzeln ausgeführtes
Paar von Körpern 12 und 13 festgestellt worden ist, ist es dann eine einfache Angelegenheit einen WirbeLdetektor
Paar von Körpern 12 und 13 festgestellt worden ist, ist es dann eine einfache Angelegenheit einen WirbeLdetektor
in diesem optimalen Bereich zu montieren.
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■ O Z 4 L f O ö
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/H-
Wie aus Fig. E ersichtlich-ist, ist der wirkende Staufaktor
(von dem ein Druckabfall abhängig ist) der Anordnung der beiden Körper 12 und 13 im StromungsmitteL innerhalb
des Rohres 11 wesentlich geringer1 als bei der An-Ordnung
eines herkömmlichen EinzeIkörpeti im Strömungsmittel
im Rohr 11, der ähnliche Abmessungen aufweist. Bei
einer niedrigen FLießgeschwindigkeit des Strömungsmittels
kann diese Senkung bereits über 50% betragen.
Der Staufaktor ist natürLich abhängig von den Formen und
Abmessungen der beiden Körper 12 und 13 und dem Abstand zwischen diesen beiden Körpern und wird in jedem Fall individuell durch Versuche bestimmt.
Abmessungen der beiden Körper 12 und 13 und dem Abstand zwischen diesen beiden Körpern und wird in jedem Fall individuell durch Versuche bestimmt.
Daraus ergibt sich, daß gewisse in dem Strömungsmittel
ein Hindernis bildende Formen eines Korpers und gewisse
Formen eines ersten Körpers 12 und eines zweiten Körpers 13 etwas bessere Resultate erbringen können als andere, zum Beispiel die in der vorliegenden Anmeldung in den Zeichnungen dargestellten Formen.
Formen eines ersten Körpers 12 und eines zweiten Körpers 13 etwas bessere Resultate erbringen können als andere, zum Beispiel die in der vorliegenden Anmeldung in den Zeichnungen dargestellten Formen.
Wie beispielsweise Fig. 3 zeigt, ist der Wirbe l~Qua I itätsfaktor,
d.h. die Turbulenzen oder das Störverhä Itnis
innerhalb des Strömungsmittels, von der Länge des zweiten
Körpers 13 abhangig. Bei einem Durchmesser d = 14,5 mm
für den Körper 13 ist aus dem Kurvenverlauf ersichtlich, daß die Turbulenz in dem Strömungsmittel bei einer Länge
des Körpers 13 von 10 bis 12 mm ein Optimum aufweist. Aus dem KurvenverLauf ist ebenfalls ersichtlich, daß der Staufaktor oder der Druckabfall der Doppelkörperanordnung unabhängig von der Länge des zweiten Körpers 13 ist.
des Körpers 13 von 10 bis 12 mm ein Optimum aufweist. Aus dem KurvenverLauf ist ebenfalls ersichtlich, daß der Staufaktor oder der Druckabfall der Doppelkörperanordnung unabhängig von der Länge des zweiten Körpers 13 ist.
— Λ Ο mm
\ G.D.Pitt 31-12-5-1
♦ Αϊ-
Fig. 4 zeigt die Auswirkung der Änderung des Abstandes zwischen den beiden Körpern 12 und 13 auf den Wirbel-Qualitätsfaktor.
Irgendein Sensor, der zur Detektion von Wirbeln verwendet werden kann, wird ein GrundstörsignaI
registrieren, das gewöhnlich aus einem amplitudenbewerteten
Spektrum besteht ("pink" noise), dem die Wirbelsignale überlagert sind. Der Wirbel-Qualitätsfaktor VQF ist
ein Maß des Störverhältnisses der Wirbelsignale, das experimentell
abgeleitet wird. Wie weiterhin aus Fig. 4 e r sichtlich
ist, ergibt die Darstellung der Kurve VQF einen optimalen Abstand zwischen den beiden körpern 12 und 13,
bei dem der Wirbel-Qualitätsfaktor, gemessen in willkürlichen
Einheiten, einen Maximalwert aufweist. Die Änderung des Wirbel-Qualitätsfaktors ist nicht groß und der
Maximalwert liegt bei einem Abstand von 7 bis 9 mm zwischen den beiden Körpern 12 und 13, wobei der erste Körper
12 einen Durchmesser d1 = 11/5 mm und der zweite
Körper 13 einen Durchmesser d = 14,5 mm aufweist. Der optimale Abstand zwischen den beiden Körpern 12 und 13 kann
bei jeder Doppelkörperanordnung natürlich leicht experimentell
bestimmt werden. Wir haben herausgefunden, daß der optimale Abstand zwischen den beiden Körpern 12 und
13, bei der untersuchten Anordnung, dem Durchmesser d-j
des ersten Körpers 12 entspricht.
Wir haben weiterhin herausgefunden, daß der Wirbelweg bei
einem Paar von ein Hindernis in einem Strömungsmittel
bildenden Körpern 12 und 13 beständiger und steigerungsfähiger
ist, als dies mit einer EinzeIkörperanordnung erreicht
werden kann. Die Frequenz der entstehenden Wirbel ist in erster linie abhängig von dem Durchmesser des
größeren der beiden Körper 12 und 13. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, den Durchmesser des zweiten Körpers
-13-'
- ι*- όΙι*
G.D.Pitt 31-12-5-1 H ^
13 größer auszulegen aLs den Durchmesser* des ersten Körpers
12, auf diese Weise wird der Zweite Körper 13 als
der hauptsächlichste Erzeuger des Wirbelweges genützt.
Die Abmessungen des ersten Körpers 12 stehen in enger Beziehung zu dem Durchmesser d des zweiten Körpers 13. Der
Durchmesser d des zweiten Körpers 13 beeinflußt die Wirbelfrequenz und das Verhältnis d/D (wobei d = der Durchmesser
des zweiten Körpers 13 und D = der Durchmesser des Rohres 11 ist) , das die Größe der geformten Wirbe I bestimmt.
Es ist weiterhin herausgefunden worden, daß ein
Verhältnis von d/D = o,26 ...0,27 Wirbel von optimaler
Größe erzeugt.
Wenn das Optimum des Verhältnisses d/D festgelegt ist,
ist die andere Größe, die eine Wirkung auf die Bildung von Wirbeln hat, die Breite m des zweiten ein Hindernis
in dem Strömungsmittel bildenden Körpers 13. Es ist weiterhin
herausgefunden worden, daß das optimale Verhältnis der Breite m zum Durchmesser d m/d = 0,21 ist.
Drei veränderliche Größen sollten bei der Formgebung des
IQ ersten Körpers 12 (Fig. 1) berücksichtigt werden : der
Durchmesser d1ft der Halbwinkel der Divergenz # und die
Form der Führungsecke. Wenn der Durchmesser d-j des ersten
Körpers 12 verkleinert wird, wird eine bedeutende Verbesserung der Qualität der Signale bis zu einem Verhältnis
d., /d = O^55 erreicht und über dieses Verhältnis
hinaus verschlechtert sich die Qualität der Signale. Es
wurden Experimente mit ein Hindernis in dem Strömungsmittel
bildenden Körpern 12 mit unterschiedlichen Durchmessern
d/| durchgeführt, um den geeignetsten Abstand
zwischen den beiden Körpern 12 und 13 zu ermitteln, die ergeben haben, daß der optimale Abstand zwischen den bei-
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den Körpern 12 und 13 die Größe des Durchmessers d-j des
ersten Körpers 12 ist. Bei dem Verhältnis d«| /d = 0,55
wurde herausgefunden, daß der beste Wert für den HaLbwinkel
Sf 19o bis 2Oo beträgt. Ist der HaLbwinkel «
etwas größer oder etwas spitzer, dann entstehen in der
Anordnung keine exakten Wirbel. Der Grund dafür kann sein, daß ein größerer HaLbwinkeL «Θ* das St römungsmi tte L
über die Führungsecken ausLenkt und zwar so, daß der Körper
13 effektiv nicht als Hindernis in dem Strömungs-
mittel wirken kann. Sehr spitze Winkel verkleinern den
Divergenzwinkel in dem Strömungsmittel und damit auch die
Wirksamkeit des ersten Körpers 12 bezüglich der Wirbelausbildung, so daß auf diese Weise die Doppelkorperanordnung
dann mehr oder weniger einer Einzelkörperanordnung
5 entspri cht.
Obgleich wir die Detektierung der Wirbel in dem Gebiet der höchsten Intensität vorziehen, das zwischen den beiden
Körpern 12 und 13 liegt, kann es bei einigen Anwendungen durchaus notwendig sein, eine Detektoranordnung
hinter der Doppelkörperanordnung vorzusehen. Es ist natürlich
wünschenswert, daß solch ein Detektor innerhalb oder nahe bei einem Bereich angeordnet ist, in dem ein
Maximum an Wirbelintensität erzeugt wird. Die Positionierung
dieses Bereiches variiert mit der FLießgeschwindig-
keit des Strömungsmittels, wie das in Fig. 5 dargestellt
ist, typischerweise haben wir aber festgestellt, daß dann
die Positionierung eines Detektors in FLießrichtung des
StrömungsmitteLs hinter dem Körper 13 einen Abstand vom
Körper 13 aufweisen muß, der etwa dem Drei- bis Fünf-
fachen des Wertes des Durchmessers d des Körpers 13 entspri cht.
-15-
3 2 42-7 SB
G.D.Pitt 31-12-5-1 .
. /is.
In der vorangegangenen Beschreibung ist nicht eine bestimmte
Art eines Wirbeldetektors erwähnt worden. Wir
ziehen vor, beliebige Detektionstechnik zu verwenden, jedoch
sind eine Vielzahl von bekannten Detektoren verfügbar, von denen einige für eine Verwendung besonders geeignet
sind. Beispiele sind i optomechanisehe, druckempfindliche,
wärmeempfindliche oder fiberoptische Detektoren.
Weiterhin wird klargestellt, daß die hier beschriebenen
Wirbelstrommesser-Anordnungen sowohl zur Messung der Werte von Flüssigkeiten als auch von Gasen als Strömungsmittel verwendet werden können.
Wirbelstrommesser-Anordnungen sowohl zur Messung der Werte von Flüssigkeiten als auch von Gasen als Strömungsmittel verwendet werden können.
ι · A-,
Leerseite
Claims (11)
- Freiburg ' ό Lk ί. /ÖöG.D.Pitt 31-12-5-1Patentansprüche/ 1 ./WirbeLstrommesser, der aus einem Rohrstuck besteht, in dem Mittel angeordnet sind, die in einem das Rohrstück durchfließenden Strömungsmittel, das sowohl aus einer Flüssigkeit als auch aus einem Gas bestehen kann, Wirbel erzeugen, die durch Detektoren aufgespürt und in Signale umgewandelt werden, dadurch gekennzei chnet,
daß die Wirbel erzeugenden Mittel aus einem ersten Körper (12) und aus einem zweiten Körper (13) bestehen, die als
Hindernis in Fließrichtung des Stromungsmittels hintereinander angeordnet sind, wobei die Anordnung der beiden Körper (12 und 13) untereinander so erfolgt, daß die Wirbel durch die kombinierte beeinflussung des Strömungsmittels (Pfade A und B) durch den ersten (12) und den zweiten Körper (13) erzeugt we rden * - 2. Wirbelstrommesser mit einem Rohrabschnitt, durch den ein Strömungsmittel einer bestimmten Größe geleitet wird,ZT/P1 Kre, 11.10.1982 -2-G.D.Pitt 31-12-5-1einem ersten und einem zweiten Körper, die in dem Strömungsmitte Lpf ad im Rohrabschnitt hintereinander angeordnet sind, und Mitteln zum Aufspüren von Wirbeln, die durch die Beeinflussung des Strömungsmittels durch dieKombination der beiden Körper erzeugt werden,dadurch gekennzeichnet, daß
die erzeugten Wirbel ein Verhältnis aufweisen, das proportional zu der Fließgeschwindigkeit des Strömungsmittels ist, und Wirbel-Detektoren vorgesehen sind, diedie Wirbelfrequenz in ein Maß der Fließgeschwindigkeit des Strömungsmittels umsetzen. - 3. Wirbelstrommesser nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbel-Detektoren zwischen dem ersten (12) und zweiten Körper (13) angeordnetsind.
- 4. Wirbe I strommesser nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbel-Detektoren stromabwärts von dem zweiten Körper (13) in einem Abstand von dem Drei- bis Fünffachen des Durchmessers (d) diesesKörpers (13) angeordnet sind.
- 5. Wirbelstrommesser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Körper (12) im Querschnitt keilförmig ausgebildet ist und die Spitze des Keiles gegen die FLießrichtung (Pfeil) des Strömungs-mittels gerichtet ist und das Strömungsmittel in Strömungsmitte lpf ade (A und B) teilt.
- 6. Wirbelstrommesser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilspitze des ersten Korpers (12) einen Halbwinkel (ιθΟ von 19° bis 20° aufweist.G.D.Pitt 31-12-5-1 ^
- 7. WirbeIstrommesser nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet/ daß der zweite Körper (13) im Querschnitt T-förmig ausgebildet ist und mit dem Schwanzteil der T-Form in stromabwärtige Richtung weist.
- 8. Wirbelstrommesser nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (d) des zweiten Körpers (13) das 0,26- bis 0,27-fache des Durchmessers (D) des Rohrabschnittes (11) aufweist.
- 9. Wirbelstrommesser nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste (12) und der zweite Körper (13) einen Abstand voneinander aufweisen, der dem Durchmesser (d-,) des ersten Körpers (12) entspricht. - 10. Wirbelstrommesser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (d)des zweiten Körpers (13) größer ist als der Durchmesser (di) des ersten Körpers (12).
- 11. Verfahren zum Messen eines Strömungsmittels, das durch einen Rohrabschnitt fließt, in dem Wirbel erzeugende Mittel und Detektoren zum Aufspüren der Wirbel ange-ordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bereich zwischen den Wirbel erzeugenden Mitteln (Körper 12 und 13) vorgesehen ist, in dem die Fließrichtung der Strömungsmittelpfade (A und B) nach dem Vorbei f Ii eßen an dem ersten Wirbel erzeugenden Mittel (Körper 12) wechselt unddie beiden Strömungsmittelpfade (A und B) sich in dem Bereich zwischen den Wirbel erzeugenden Mitteln (Korper 12 und 13) kreuzen.
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