DE3418627C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3418627C2 DE3418627C2 DE19843418627 DE3418627A DE3418627C2 DE 3418627 C2 DE3418627 C2 DE 3418627C2 DE 19843418627 DE19843418627 DE 19843418627 DE 3418627 A DE3418627 A DE 3418627A DE 3418627 C2 DE3418627 C2 DE 3418627C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- electrodes
- magnetic
- cross
- magnetic field
- wall
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 29
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 24
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 12
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 9
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 6
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 5
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 2
- 238000009415 formwork Methods 0.000 claims 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 101100400378 Mus musculus Marveld2 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/56—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects
- G01F1/58—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects by electromagnetic flowmeters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
- G01P5/08—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring variation of an electric variable directly affected by the flow, e.g. by using dynamo-electric effect
- G01P5/086—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring variation of an electric variable directly affected by the flow, e.g. by using dynamo-electric effect by using special arrangements and constructions for measuring the dynamo-electric effect
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur induktiven Mes
sungen von Strömungen leitfähiger Flüssigkeiten und flüs
sigkeitsähnlicher Medien, mit einer Einrichtung zur Erzeu
gung eines Magnetfeldes in einem von der Flüssigkeit durch
strömten Querschnitt sowie mit einem mit der Flüssigkeit in
leitendem Kontakt stehenden Elektrodenpaar zum Aufnehmen
und Weiterleiten der in der Flüssigkeit entstehenden Sig
nalspannung zu elektrischen Signalmeß- und Signalverarbei
tungseinrichtungen, wobei die Elektroden nahe an einem Mag
netpol der Magnetfeld-Erzeugereinrichtung in einer Wand
(Boden, Seite, Decke) des durchströmten Querschnittes ange
ordnet sind, um als Maß für die Geschwindigkeit der Flüs
sigkeit diejenige Spannung zu erfassen, die aufgrund des
senkrecht zur Verbindungslinie der beiden Elektroden ver
laufenden Geschwindigkeitsvektors entsteht.
Aus der US-PS 33 72 589 ist es zur Durchflußmengenmessung
von Flüssigkeiten durch eine Rohrleitung von verhältnismäß
ig großem Durchmesser bekannt, an gegenüberliegenden Stel
len der Rohrleitung zwei induktive Meßgeräte gleicher Art
anzuordnen. Diese bestehen jeweils aus einem U-förmigen
Elektromagneten, dessen beide Polschuhe innerhalb einer ge
meinsamen Radialebene der Rohrleitung an deren Wandung an
liegen, und aus zwei Elektroden, die ebenfalls in der glei
chen Radialebene in die Rohrwandung eingesetzt sind. Die
eine Elektrode ist zwischen den beiden Magnetpolen und die
andere Elektrode außerhalb davon angeordnet, um die durch
die Bewegung innerhalb des Magnetfelds in der Flüssigkeit
induzierte Spannung zu erfassen. Die Elektroden beider Meß
geräte sind an einen Durchschnittswertrechner angeschlos
sen, in dem aus den von den Meßgeräten abgegebenen Signal
spannungen die durchschnittliche Fließgeschwindigkeit in
der Rohrleitung ermittelt wird.
Weiterhin ist aus der US-PS 31 19 960 ein induktives Meß
gerät für die Geschwindigkeit eines Schiffes bekannt, das
in einem durch eine äußere Abdeckung geschützten Ausschnitt
der äußeren Schiffswand angeordnet ist. Bei einer Ausfüh
rungsform liegen die Polschuhe eines dreipoligen Elektro
magneten in E-Form an der äußeren Abdeckung an, so daß ihre
magnetischen Feldlinien sich durch das Wasser erstrecken,
während zwei Elektroden im Bereich der beiden Abstände zwi
schen den drei Polschuhen bis zur Außenseite der aus elek
trisch isolierendem und magnetisch nicht leitfähigem Mate
rialabdeckung geführt sind. Bei einer Alternativform des
bekannten Meßgerätes befindet sich eine Elektrode im Be
reich des Abstandes zwischen den beiden Polschuhen eines
U-förmigen Elektromagneten, während dazu symmetrisch außer
halb der beiden Polschuhe zwei weitere untereinander ver
bundene Elektroden Teil einer aus leitfähigem Material be
stehenden Abdeckplatte sind, die sich an der Schiffsaußen
wand rund um das Meßgerät erstreckt oder auch Teil eines
metallischen Schiffsrumpfes sein kann. Da bei dieser Anwen
dung des induktiven Meßprinzips die größte zu messende Ge
schwindigkeit unmittelbar an der Grenzschicht zwischen dem
zwangsläufig angetriebenen, das Wasser durchschneidenden
Bootswand entsteht, ist die Anwendung dieser bekannten An
ordnung nicht auf Messungen in grenzschichtnahen Bereichen
von strömenden Flüssigkeiten in ruhenden Behältern über
tragbar.
Ähnlich wie bei dem an erster Stelle genannten Stand der
Technik ist in einer aus der DE-PS 9 46 488 bekannten Anord
nung zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit für große
Strömungsquerschnitte nach dem Induktionsprinzip der Kern
eines Elektromagneten an die äußere Wand eines durch
strömten Rohres angesetzt. Mittels einer elektrischen Wick
lung auf dem Magnet wird ein magnetisches Wechselfeld er
zeugt, und zu beiden Seiten des Magneten angeordnete, in
das Rohr hineinragende Elektroden greifen die von der Ge
schwindigkeit des strömenden Mediums abhängig erzeugte
Spannung ab. Weil die notwendig in die Rohrleitung vorste
henden Bauteile die Strömung stören, ist auch dies Meßgerät
zur exakten Ermittlung von Strömungsverhältnissen in grenz
schichtnahen Bereichen der Strömung ungeeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung
zur induktiven Messung von Strömungen leitfähiger Flüssig
keiten und flüssigkeitsähnlicher Medien der eingangs ange
gebenen Art dahingehend auszugestalten und zu verbessern,
daß ein den baulichen Gegebenheiten von Kanälen, Behältern,
Gerinnen usw. und auch dem rauhen Betrieb auf dem Gebiet
der Abwassertechnik angepaßter, leicht zu installierender
Aufbau entsteht, um insbesondere auch Momentaufnahmen des
Geschwindigkeitsprofils über größere Wandbereiche eines
durchströmten Querschnitts aufnehmen zu können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zum
Zweck der Strömungsmessung in grenzschichtnahen Bereichen
von Behältern, Gerinnen und anderen durchströmten Quer
schnitten der Abwassertechnik die Magnetfeld-Erzeugerein
richtung in der Wand des durchströmten Querschnittes mehre
re nebeneinander angeordnete Magnetsysteme mit jeweils
paarweise identischen Magnetpolen entgegengesetzter Polari
tät aufweist, wobei die Magnetsysteme in einer mit elektri
schen Erregerwicklungen versehenen kammartigen metallischen
Leiste zusammengefaßt sind, deren einander benachbarte Zäh
ne die Magnetpole abwechselnder Polarität bilden, daß zwi
schen benachbarten Magnetpolen je eine Elektrode vorgesehen
ist, und daß jedes Paar benachbarter Elektroden über je
weils unabhängige Signalmeß- und Verarbeitungseinrichtungen
miteinander in Verbindung steht.
Mit der Zusammenfassung mehrerer Magnetsysteme zu einer
kammartigen Leiste entsteht eine vorteilhafte Bauform der
erfindungsgemäßen Meßanordnung mit besonderem Bezug zur Ab
wassertechnik, wo es beispielsweise zur genauen Berechnung
und Bemessung von Becken, Gerinnen, Kanälen und anderen Be
hältern auf die Erfassung tatsächlicher Strömungsverhält
nisse ankommt. Durch die Zusammenfassung zu einer einheit
lichen Leiste können auch verhältnismäßig kleine Magnetsy
steme, z. B. solche gedrängter Bauart mit hoher Feldstärke
leicht gehandhabt und gegebenenfalls nachträglich in schon
bestehende Behälter eingebaut werden.
Im Unterschied zu den herkömmlichen Anwendungen der induk
tiven Strömungsmessung gemäß dem Stand der Technik geht es
beim Gegenstand der vorliegenden Erfindung nicht darum, zur
Vereinfachung eines Meßvorganges nur in bestimmten Teilflä
chen eines vollständig durchströmten Querschnittes zu mes
sen und von dort aus zu extrapolieren, sondern um auch ver
hältnismäßig kleine Strömungen, beispielsweise von flachen
Rinnsalen in Regenspeicherbecken oder dgl. unter praxisnahen
Bedingungen zu erfassen. Die vorgeschlagene Mehrfachanord
nung von Einzelmeßstellen in beliebiger sinnvoller Folge
ermöglicht die Anfertigung von Momentaufnahmen von Ge
schwindigkeitsprofilen einer besonders in Wandnähe durch
Reibung und Turbulenzen beeinflußten Strömung. Die Erfas
sung der Grenzschicht und die ihr unmittelbar benachbarten
wandnahen Strömungen ist außerdem möglich, weil die Meßan
ordnung keine die Strömung störende vorstehende Teile auf
weist.
Die einen Magnetkern bildende kammartige Leiste braucht
nicht unbedingt geradlinig zu verlaufen, sondern kann den
jeweiligen Wand- oder Bodenverhältnissen entsprechend ein
fach oder mehrfach, auch räumlich gekrümmt sein.
Gemäß einer Ausführungsform der Meßanordnung nach der Er
findung kann jedem Magnetpol eine Mehrzahl von in Strö
mungsrichtung vor und/oder hinter der Leiste angeordneten
Elektroden zugeordnet sein, die über die Signalmeß- und
Signalverarbeitungseinrichtungen wahlweise mit bestimmten
anderen Elektroden verbindbar sind, um durch Auswahl von
Elektrodenpaaren bestimmte Geschwindigkeitsvektoren zu er
fassen. Auf diese Weise lassen sich über die mit dem je
weils ausgewählten Elektrodenpaar angeschlossenen Meß- und
Auswerteeinrichtungen gleichzeitig die Momentanwerte der
Geschwindigkeitsvektoren messen, aus denen sich die Resul
tierende der Geschwindigkeit nach Größe und Richtung ermit
teln läßt.
Wenn gemäß einer anderen Ausführungsform jedem Magnetpol
drei Elektroden zugeordnet sind, die zueinander und auch
zum Magnetpol in symmetrischer Anordnung stehen, ergibt
sich eine Dreieckanordnung dreier gegebenenfalls gleich
langer Meßstrecken, die sich sehr einfach zu Eichungs
zwecken verwenden lassen.
Gemäß einem anderen Vorschlag ist die Meßanordnung dadurch
weitergebildet, daß bezüglich der allgemeinen Strömungs
richtung vor der Magnetfelderzeugereinrichtung ein mit der
Flüssigkeit in Berührung stehender Bezugspotentialleiter
angeordnet ist, der an die elektrischen Signalmeß- und Sig
nalverarbeitungseinrichtungen angeschlossen ist. Die Anwen
dung eines z. B. in Form einer Leiste innerhalb der Wand
angeordneten Potentialleiters ist unter bestimmten Verhält
nissen und in Abhängigkeit von bestimmten Flüssigkeitsarten
zweckmäßig, um die Flüssigkeit vor dem Meßvorgang elek
trisch weitgehend zu neutralisieren oder auf ein bestimmtes
elektrisches Potential zu bringen.
In weiterer Ausgestaltung kann der Bezugspotentialleiter
jeweils unter Zwischenschaltung der Signalmeß- und Signal
verarbeitungseinrichtungen an die einzelnen Elektroden an
geschlossen und zu diesen als zweite Elektrode eines Elek
trodenpaares wirksam sein. Eine gedachte direkte Verbin
dungslinie zwischen den beiden Elektroden bildet die Meß
strecke, auf der der gemessene Geschwindigkeitsvektor senk
recht steht. Da in der bewegten Flüssigkeit über den Mag
netpol unabhängig davon eine Spannung erzeugt wird, ob an
den Endpunkten der Meßstrecke die Elektroden eines mitein
ander verbundenen Elektrodenpaares angeordnet sind oder
nicht, kann man auch mittels jeweils einer einzigen Elek
trode in Verbindung mit der Bezugspotentialleiste eine
Spannung messen, die unter Berücksichtigung vorhergehender
Eichungen und im Vergleich zu weiteren dem Magnetpol zuge
ordneten Einzelelektroden einem bestimmten Geschwindig
keitsvektor entspricht.
Nach einem weiteren Vorschlag können die Magnetfelderzeu
gereinrichtung sowie die nahe den Magnetpolen angeordneten
Elektroden eine vorgefertigte, mit elektrischen Anschlüssen
versehene und zum Einbau in die Wand des durchströmten
Querschnittes bestimmte bauliche Einheit bilden.
Weiterhin wird vorgeschlagen, daß den Polschuhen der mit
der Wandoberfläche des durchströmten Querschnittes im we
sentlichen bündigen Magnetpole Einrichtungen zur Erzeugung
eines oder mehrerer magnetischer Gegenfelder zugeordnet
sind, um das aus dem jeweiligen Polschuh austretende Mag
netfeld zu formen bzw. zu konzentrieren. Obwohl die Quer
schnittsform der Magnetpole bzw. der Polschuhe beliebig ist
und an von der Anwendung her vorbestimmten Vorgaben ange
paßt sein kann, läßt sich eine weitere Konzentration und
gleichmäßige Ausrichtung der Feldlinien durch die von elek
trischen Maschinen her bekannten magnetischen Steuer- oder
Gegenfeldeinrichtungen vorsehen. Auf diese Weise werden
auch für von der Wand entferntere Strömungsbereiche ähnli
che Feldkonzentrationen erreicht, wie sie sonst nur durch
das in Polnähe gebündelte Magnetfeld zur Verfügung stehen.
Weitere Einzelheiten von Ausführungsbeispielen der Meßanordnung gemäß der Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zei
gt, jeweils schematisch,
Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine Behälterwand
mit einer mehrere Magnetsystme vereinigenden,
kammartigen Leiste,
Fig. 2 in senkrechtem Schnitt sowie darunter in Drauf
sicht eine Anordnung mehrerer einzelner Magnetsy
steme mit zugeordneten Elektroden, im Gegensatz
zu der zusammengefaßten Ausführungsform in Fig. 1,
Fig. 3 eine Draufsicht auf ein Elektrodenpaar, das z. B.
der Magnetleiste nach Fig. 1 entspricht, mit in
Strömungsrichtung davor und dahinter angeordneten
Bezugspotentialpunkten oder -leisten,
Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Anordnung ähnlich Fig. 3
mit einer Elektrode und einer in parallelem Ab
stand vom Magnetsystem angeordneten Potentiallei
ste sowie mit dazwischen angedeutetem Meßfeld,
Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Magnetpol mit drei zu
geordneten Elektroden und zwei Meßstrecken,
Fig. 6 eine Anordnung wie in Fig. 5, jedoch mit drei
Meßstrecken und
Fig. 7 eine Draufsicht auf einen Magnetpol mit einer
Vielzahl zugeordneter Elektroden und mit dazwi
schen beliebig einschaltbaren Meßstrecken.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung werden induktive Strö
mungsmessungen innerhalb und über der Grenzschicht von
fließenden, leitfähigen Flüssigkeiten auf Sohlen, Wänden,
Decken und sonstigen flächigen Einbauten von Behältern, Ge
rinnen und ähnlichen durchströmten Querschnitten durchge
führt. Eine Möglichkeit zur Schaffung eines dafür geeigne
ten Magnetfeldes besteht in einer für Meßzwecke aufgeteil
ten Magnetfelderzeugereinrichtung, bei der baulich kleine
Magnete ber die Boden- oder Wandfläche verteilt in dieser
untergebracht werden und somit an für die Messung kriti
schen Stellen einzelne, vorzugsweise gleichartige Magnet
felder erzeugt werden. Es ist wichtig, daß die gesamte Meß
anordnung innerhalb der Wandung des durchflossenen Quer
schnittes verdeckt, vertieft oder bündig untergebracht
wird, so daß die zu untersuchende Strömung in keinem Fall
durch vorstehende Teile der Meßanordnung gestört wird. Ein
richtungen und Maßnahmen zum Verarbeiten der entstehenden,
verhältnismäßig schwachen Spannungssignale, die von Stör
signalen unterschieden und danach verstärkt werden müssen,
sind geläufig und werden deshalb hier nicht näher beschrie
ben.
Baulich kleine Magnete sind gemäß Fig. 1 oder 2 in einer
Wand 4 unterhalb des Flüssigkeitsspiegels eingebaut. Aus
den einzelnen U-förmigen Dauer- oder Elektromagneten 1 tre
ten die nicht eingetragenen magnetischen Feldlinien aus den
oberen Magnetpolen im wesentlichen senkrecht aus, so daß
sich das schließende Feld überwiegend innerhalb der Flüs
sigkeit befindet. In der Grenzschicht oder in wandnahen Be
reichen der Flüssigkeit liegen die magnetischen Feldlinien
noch dicht beieinander und haben eine überwiegend senkrecht
zur Wand 3 verlaufende Erstreckungsrichtung. Zu beiden Sei
ten jedes Magnetpols P befinden sich zwei Elektroden 2, die
ebenfalls in der Wand untergebracht sind und mit dem fließ
enden Medium in leitender Verbindung stehen. Jedes Elek
trodenpaar ist über elektrische Leitungen und ein Meßin
strument miteinander verbunden und an Signalverarbeitungs
einrichtungen angeschlossen.
In der Draufsicht gemäß Fig. 3 ist mit unterbrochenen Lini
en eine Meßstrecke 5 zwischen den beiden Elektroden 2, 2
angedeutet. Pfeile 8 kennzeichnen eine Flüssigkeitsströ
mung, wobei unterschiedliche Pfeillängen einem unterschied
lichen Geschwindigkeitsprofil entsprechen. Über die Meß
strecke 5 wird eine sich in der bewegten Flüssigkeit er
zeugte Spannung gemessen, die dem Geschwindigkeitsvektor im
Bereich dieser Meßstrecke entspricht. Der Geschwindigkeits
vektor steht senkrecht auf der Verbindungslinie zwischen
den Elektroden, so daß mit dem gemessenen Signal die Fließ
geschwindigkeit in der wandnahen Zone sowohl nach Größe als
auch nach Richtung bestimmt ist.
Zur Verbesserung und Verfeinerung der Meßergebnisse kann es
zweckmäßig sein, die Flüssigkeit im räumlichen Bereich der
Meßanordnung auf ein bestimmtes elektrisches Potential zu
bringen oder zu neutralisieren. Zu diesem Zweck sind gemäß
Fig. 3 stromauf von der Meßanordnung Bezugselektroden 6 und
stromab davon Bezugselektroden 7 eingebaut. Je nach Art der
verwendeten Meßanordnung kann es zweckmäßig sein, anstelle
einzelner Bezugselektroden 6 und/oder 7 durchgehende Be
zugspotentialleisten 12 bzw. 13 anzuordnen, die in Fig. 3
der Übersicht halber nur teilweise eingezeichnet sind.
In diesem Sinne zeigt Fig. 4 in ähnlicher Draufsicht wie
Fig. 3 ein innerhalb einer Behälterwand, z. B. Bodenwand
untergebrachtes Magnetsystem mit zwei Polen 1, einer bei
spielsweise dazwischen angeordneten Elektrode 2 sowie mit
einer stromauf davon angeordneten, quer verlaufenden Be
zugspotentialleiste 12. Zwischen Elektrode und Bezugspoten
tialleiste besteht eine elektrische Verbindung und die da
zwischen angedeuteten Meßstrecken bilden zusammen ein Meß
feld 14.
Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist für
Messungen über eine größere Fläche ein zusammenhängender
Magnetkern in Form einer kammartigen Leiste vorgesehen, bei
der jeder vorstehende "Zahn" des Kamms einen Magnetpol bil
det. Aufeinanderfolgende Zähne sind abwechselnd mit Erre
gerwicklungen unterschiedlicher Richtung belegt, so daß ab
wechselnde Polaritäten entstehen. Jedem Pol sind zwei oder
mehr Elektroden 2 zugeordnet. Eine gewissermaßen aufge
trennte Leistenanordnung ergibt sich aus den in zufällig
mit senkrechten Abständen dargestellten einzelnen Magneten
1 in Fig. 2. Die Anordnung solcher Einzelmeßstellen in be
liebiger Form der Reihenanordnung ermöglicht Momentaufnah
men des Geschwindigkeitsprofils des strömenden Mediums in
Wandnähe des Behälters beliebigen Querschnittes. Da das
Meßsystem ohne Massenträgheit arbeitet, fallen bei jeder
Messung Momentanwerte an.
Die Querschnittsform der Magnetpole bzw. der Polschuhe ist
beliebig und kann an von der Anwendung her gelieferte Vor
gaben angepaßt sein. Da mit dem erfindungsgemäßen indukti
ven Meßverfahren für Strömungen in wandnahen Bereichen das
in Polnähe dichte und noch relativ gebündelte Magnetfeld
ausgenützt wird, können bei einem nicht gezeigten Ausfüh
rungsbeispiel von elektrischen Maschinen her bekannte mag
netische Steuer- oder Gegenfeldeinrichtungen vorgesehen
sein, um eine Konzentratin und gleichmäßige Ausrichtung
der Feldlinien über einen längeren Weg aufrechtzuerhalten
und damit zuverlässige Meßergebnisse in etwas weiterer Ent
fernung von der Wand zu gewinnen.
Entsprechend Fig. 5 sind einem kreisrunden Pol P eines Mag
netsystems drei Elektroden 2 zugeordnet, zwischen denen
zwei Meßstrecken 5 vorgesehen sind. Auch mit diesen Elek
troden an den Enden der Meßstrecken werden Spannungen auf
genommen, die von Strömungen oder Strömungskomponenten ent
sprechend den eingezeichneten Pfeilrichtungen erzeugt wer
den. In Fig. 6 ist bei einer nahezu gleichen Anordnung wie
zuvor eine dritte Meßstrecke 5 vorgesehen. Die hier gezeig
te Symmetrie der Elektrodenanordnung bezüglich des Pols P
ist nicht zwingend.
Als schematisches Ausführungsbeispiel ist in Fig. 7 eine
Einzelmeßstelle gezeigt, bei der dem Magnetpol P eine Viel
zahl von Elektroden zugeordnet ist. Zwischen den Elektroden
2 sind verschiedene Meßstrecken vorgesehen und wahlweise
einschaltbar, nämlich Meßstrecken zwischen benachbarten
Elektroden und auch zwischen entfernteren oder diametral
gegenüberliegenden Elektroden 2. Die Pfeile entsprechen den
Geschwindigkeitskomponenten der Flüssigkeit, die über die
entsprechend senkrecht zur Pfeilrichtung verlaufende Meß
strecke Spannungssignale entstehen läßt.
Claims (7)
1. Anordnung zur induktiven Messung von Strömungen leitfähiger
Flüssigkeiten und flüssigkeitsähnlicher Medien, mit einer
Einrichtung zur Erzeugung eines Magnetfeldes in einem durch
strömten Querschnitt sowie mit einem mit der Flüssigkeit in
leitendem Kontakt stehenden Elektrodenpaar zum Aufnehmen und
Weiterleiten der in der Flüssigkeit entstehenden Signalspan
nung zu elektrischen Signalmeß- und Signalverarbeitungsein
richtungen, wobei die Elektroden nahe an einem Magnetpol der
Magnetfeld-Erzeugereinrichtung in einer Wand (Boden, Seite,
Decke) des durchströmten Querschnittes angeordnet sind, um
als Maß für die Geschwindigkeit der Flüssigkeit diejenige
Spannung zu erfassen, die aufgrund des senkrecht zur Verbin
dungslinie der beiden Elektroden verlaufenden Geschwindig
keitsvektors entsteht,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß zum Zweck der Strömungsmessung in grenzschichtna hen Bereichen von Behältern, Gerinnen und anderen durch strömten Querschnitten der Abwassertechnik die Magnetfeld- Erzeugereinrichtung in der Begrenzungswand des durchströmten Quer schnittes mehrere nebeneinander angeordnete Magnetsysteme mit jeweils paarweise identischen Magnetpolen entgegenge setzter Polarität aufweist, wobei die Magnetsysteme in einer mit elektrischen Erregerwicklungen versehenen kammartigen metallischen Leiste zusammengefaßt sind, deren einander be nachbarte Zähne die Magnetpole abwechselnder Polarität bil den,
- - daß zwischen benachbarten Magnetpolen je eine Elek trode vorgesehen ist,
- - und daß jedes Paar benachbarter Elektroden über je weils unabhängige Signalmeß- und Verarbeitungseinrichtungen miteinander in Verbindung steht.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
jedem Magnetpol eine Mehrzahl von in Strömungsrichtung
vor und/oder hinter der Leiste angeordneten Elektroden
zugeordnet ist, die über die Signalmeß- und Signalverar
beitungseinrichtungen wahlweise mit bestimmten anderen
Elektroden verbindbar sind, um durch Auswahl von Elek
trodenpaaren bestimmte Geschwindigkeitsvektoren zu er
fassen.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß jedem Magnetpol drei Elektroden zugeordnet
sind, die zueinander und auch zum Magnetpol in symmetri
scher Anordnung stehen.
4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß bezüglich der mittleren
Strömungsrichtung von und/oder hinter der Magnetfelderzeugereinrichtung
ein mit der Flüssigkeit in Berührung stehender Bezugs
potentialleiter angeordnet ist, der an die elektrischen
Signalmeß- und Signalverarbeitungseinrichtungen ange
schlossen ist.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der Bezugspotentialleiter jeweils unter Zwischenschal
tung der Signalmeß- und Signalverarbeitungseinrichtungen
an die einzelnen Elektroden angeschlossen und zu diesen
als zweite Elektrode eines Elektrodenpaares wirksam ist.
6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Magnetfelderzeugereinrich
tung sowie die nahe den Magnetpolen angeordneten Elek
troden eine vorgefertigte, mit elektrischen Anschlüssen
versehene und zum Einbau in die Wand des durchströmten
Querschnittes bestimmte bauliche Einheit bilden.
7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß den Polschuhen der mit der
Wandoberfläche des durchströmten Querschnittes im we
sentlichen bündigen Magnetpole Einrichtungen zur Erzeu
gung eines oder mehrerer magnetischer Gegenfelder zuge
ordnet sind, um das aus dem jeweiligen Polschuh austre
tende Magnetfeld zu formen bzw. zu konzentrieren.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19843418627 DE3418627A1 (de) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | Induktive messanordnung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19843418627 DE3418627A1 (de) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | Induktive messanordnung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3418627A1 DE3418627A1 (de) | 1985-11-21 |
DE3418627C2 true DE3418627C2 (de) | 1988-08-04 |
Family
ID=6236286
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19843418627 Granted DE3418627A1 (de) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | Induktive messanordnung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3418627A1 (de) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE946488C (de) * | 1953-02-21 | 1956-08-02 | Siemens Ag | Anordnung zur Messung der Stroemungsgeschwindigkeit nach dem Induktionsverfahren, vorzugsweise fuer grosse Stroemugsquerschnitte |
US3119960A (en) * | 1960-05-10 | 1964-01-28 | David E Kenyon | Electromagnetic marine speedometer mounted substantially flush with an outer surface of a ship |
DE1179387B (de) * | 1961-02-14 | 1964-10-08 | Neyrpic Ateliers Neyret Beylie | Induktions-Durchflussmesser fuer leitfaehige Fluessigkeiten |
US3372589A (en) * | 1965-06-14 | 1968-03-12 | Fischer & Porter Co | Side-saddle magnetic flowmeter |
FR95028E (fr) * | 1967-04-27 | 1970-03-27 | Ben Soc | Perfectionnement aux courantometres et lochs électromagnétiques. |
-
1984
- 1984-05-18 DE DE19843418627 patent/DE3418627A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3418627A1 (de) | 1985-11-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CH677274A5 (de) | ||
EP2647969A2 (de) | Magnetisch-induktives Durchflussmessgerät | |
DE2718043C3 (de) | Elektromagnetischer Durchflußmesser zum genauen Messen der Strömungsgeschwindigkeit eines Fluids in einer normalerweise nicht vollständig gefüllten Leitung | |
DE19827854A1 (de) | Segmentierte Meßsonde für Abwasserrohre | |
EP0105506A2 (de) | Messgerät zur magnetisch-induktiven Messung der Fliessgeschwindigkeit flüssiger Medien | |
EP0531465A1 (de) | Einrichtung zur induktiven messung des zustandes eines stromes elektrisch leitfähiger flüssigkeit. | |
DE1944979U (de) | Seitlich anzusetzender induktiver stroemungsmesser. | |
EP1431716A1 (de) | Magnetisch induktiver Durchflussmesser | |
DE3418627C2 (de) | ||
DE2935887A1 (de) | Vorrichtung zur magnetischen pruefung von stahlblechen oder stahlbaendern | |
EP1889077A1 (de) | Einrichtung zur erfassung eines elektrischen stromes | |
DE7533531U (de) | Teilbare spulenanordnung zur erzeugung eines magnetfeldes in einem laenglichen pruefling | |
EP0505619B1 (de) | Anordnung zur Detektion des Vorhandenseins und/oder zur Ermittlung der Gestalt auch geringer Quantitäten einer magnetischen Substanz | |
EP0786653A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Ort und Ausmass von Leckagen in Abwasserkanälen und dgl. | |
DE2058633B2 (de) | Anordnung zur bestimmung der konzentration eines paramagnetischen gases in einer gasmischung | |
DE2506248C3 (de) | Wirbelstromprüfgerät für die zerstörungsfreie Prüfung von Gegenständen | |
DE1291523B (de) | Induktiver Durchflussmesser fuer Fluessigkeiten in offenen Kanaelen oder Gerinnen, insbesondere in Abwasserkanaelen | |
EP1728051A2 (de) | Vorrichtung zum messen und/oder überwachen des durchflusses eines messmediums | |
EP0465624B1 (de) | Induktiver durchflussmesser | |
DE10116776A1 (de) | Magnetisch-induktiver Durchflussmesser | |
DE3024887C2 (de) | Anordnung zur direkten hochpräzisen Temperaturmessung durch extrem niederohmige Meßwiderstände | |
DE3118768A1 (de) | Vorrichtung zur erfassung der stellung oder des weges eines beweglichen bauteiles, insbesondere einer brennkraftmaschine | |
DE10356009B4 (de) | Magnetisch-induktives Durchflußmeßgerät und Verfahren zum Betreiben eines magnetisch-induktiven Durchflußmeßgeräts | |
DE102014216535A1 (de) | Magnetisch-induktives Durchflussmessgerät | |
DE4226813C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Messen des Füllstandes einer Füllflüssigkeit in einem Füllgefäß |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: NUSSBAUM, ANDREAS, DIPL.-ING., 74626 BRETZFELD, DE |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |