DE3828887C2 - Prallscheiben-Strömungsmesser - Google Patents
Prallscheiben-StrömungsmesserInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Prallscheiben-Strö
mungsmesser der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw.
des Patentanspruchs 2 angegebenen Gattung. Derartige Meß
geräte sind zur Messung von Strömungsmengen und Strömungs
geschwindigkeiten in verschiedenen Ausführungen bekannt
geworden.
Die DE-AS 11 62 586 zeigt einen Strömungsmengenmesser mit
einem zwischen Einlaß und Auslaß in einer flachen Kammer
angeordneten als Stauplatte wirkenden Flügel, der an seinem
inneren Ende einen Abschnitt aufweist, der über einen 180
Winkelgrade überschreitenden Winkel gebogen ist und am Ende
dieses Abschnitts starr im Gehäuse befestigt ist. Der
Flügel wird von der das Gehäuse durchströmenden Flüssigkeit
bewegt und ist mit dem über einer Skala laufenden Zeiger
magnetisch gekuppelt.
Die DE-OS 22 45 882 zeigt ein Durchflußmeßgerät, bei dem
eine seitlich aus dem Anzeigegehäuse herausgeführte Stell
welle, die in die durchströmte Rohrleitung einsteht, eine
Stauplatte trägt, die über eine Magnetkupplung mit dem
Anzeigegerät gekoppelt ist und unter der Wirkung einer den
durch die Strömung hervorgerufenen Auslenkungen entgegen
wirkenden Feder steht.
Die FR-PS 748 247 zeigt einen Strömungsmesser mit einer
Magnetkupplung und einer Stauscheibe, deren Auslenkung die
Zeigerstellung bestimmt. Das Anzeigegehäuse ist von dem
Meßgehäuse getrennt, wodurch sich ein ziemlich raumgrei
fender Aufbau ergibt.
Die EP 0 052 683 A1 betrifft ein Instrument zur Messung der
Strömungsrate, wobei der Magnetaufbau an der schaufel
artigen Prallplatte angeordnet ist, wobei eine logarith
misch geteilte Skala vorgesehen ist, die die Strömungsrate
anzeigt.
Die JP-59-197 824 (A) zeigt eine Überwachungsvorrichtung
für den Strömungsmittelstatus, wobei eine nicht-magnetische
Unterteilungsplattenwand aus rostfreiem Stahl auf der
Innenseite eines Glasfensters vorgesehen ist, und gegenüber
einem Flüssigkeitseinlaß befindet sich eine Schwimmer
platte, die frei drehbar ist und einen Magneten trägt. Beim
Erreichen eines bestimmten Flüssigkeitsstandes wird ein
Ventil geschlossen. Zur Messung einer Durchflußmenge ist
diese bekannte Vorrichtung nicht geeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungs
gemäßen Prallscheiben-Strömungsmesser zu schaffen, der in
kompakter Bauweise eine zuverlässige Anzeige mit linearer
Ablesung gewährleistet, wobei dieser Strömungsmesser
unempfindlich gegenüber hohen Temperaturen und/oder Drücken
ist und das zu messende Strömungsmittel auch korrosiv sein
kann, ohne daß die Meßgenauigkeit beeinträchtigt wird.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeich
nungsteil der Patentansprüche 1 bzw. 2 angegebenen Merk
male.
Durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 wird eine zuver
lässige Bewegungsübertragung über die Magnetkupplung
gewährleistet, wobei ein linearer Trägerausschlag gewähr
leistet wird. Weiter ergibt sich durch die Anordnung gemäß
dem Anspruch 1 ein kompakter Aufbau, der den Einsatz auch
an räumlich beengten Stellen zuläßt.
Durch die Merkmale des Anspruchs 2 wird bei kompaktem
Gesamtaufbau eine zuverlässig reproduzierbare Auslenkung
des Antriebsmagnetaufbaus gewährleistet, wobei diese Aus
lenkung über die Magnetkupplung sicher in einen linearen
Zeigerausschlag umgeformt wird. Auf einfache Weise ist es
hierbei möglich, den Meßbereich durch Veränderung der Länge
der Blattfeder einzustellen.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung
anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine teilweise aufgebrochene Vorderansicht des
Strömungsmessers,
Fig. 2 eine Rückansicht des Strömungsmessers
gemäß Fig. 1,
Fig. 3 einen Querschnitt des Meßgerätegehäuses,
Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 gemäß Fig. 3,
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung der Magnet
kupplung,
Fig. 6 eine Teilansicht eines abgewandelten Meßgerätes
zur Steuerung der vom Meßgerät gemessenen Strömung,
Fig. 7 einen Teilschnitt längs der Linie 7-7
gemäß Fig. 6,
Fig. 8 eine Draufsicht auf das Meßgerät gemäß Fig. 6
und 7 bei abgenommenem Deckel.
Das Bezugszeichen 10 zeigt in den Fig. 1 bis 4 allgemein
einen Prallscheiben-Strömungsmesser gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel. Dieser umfaßt einen Gehäuseaufbau 12
mit einem Gehäuse 14, welches zylindrisch ausgebildet ist
und im hinteren Teil 16 einen Deckel 18 trägt und an der
Vorderseite 20 eine Abdeckung 22 besitzt, die eine Scheibe
24 aus transparentem Material wie Glas oder Plastikmaterial
aufweist und durch einen Ring 26, der auf das Gehäuse 14
bei 28 aufgeschraubt ist, gehalten wird (Fig. 4). Der
Schraubring 26 weist einen Ringflansch 30 auf, der an einem
Ringflansch 32 des Deckels angreift, um die Abdeckung 24
gegen den Rand 34 des Gehäuses 14 zu drücken. Zwischen dem
Flansch 32 der Abdeckung und dem Rand 34 des Gehäuses 14
kann zur Dichtung ein O-Ring eingefügt werden.
Das Gehäuse 14 definiert hinter der Vorderseite 20 ebene
Stirnwände 38, 40, wobei das Gehäuse 14 am hinteren Teil 16
mit Ausnehmungen 42 versehen ist, um den Deckel 18 aufzu
nehmen, der durch Schrauben 44 gehaltert wird. Ein Kopf 46
weist eine Sechskantausnehmung 48 auf.
Das Gehäuse 14, der Deckel 18, der Schraubring 26 und die
Schrauben 44 bestehen aus Materialien, die nicht-magnetisch
sind, beispielsweise Aluminium, Messing oder Legierungen
hiervon.
Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel bilden die
inneren Oberflächen 50 und 52 des Gehäuses 14 und des
Deckels 18 eine Prallkammer 54 (vgl. Fig. 3 und 4), die
einen kreisförmigen Abschnitt 56 besitzt, der um die Achse
58 zentriert ist. Das Gehäuse 14 und der Deckel 18 defi
nieren eine Einströmöffnung 60 und eine Ausströmöffnung 62,
die auf die Achse 58 zentriert sind. Die Öffnungen 60 und
62 sind mit einem Innengewinde 64 bzw. 66 versehen, um
Schraubnippel von Leitungen aufzunehmen.
Das Gehäuse 14 hat eine Ausnehmung 70 (Fig. 3), die einen
einstellbaren Bereichsfederaufbau 72 aufnimmt, der eine
Blattfeder 74 besitzt, die auslegerartig an ihrem einen
Ende 76 befestigt ist, wobei die Blattfeder 74 an ihrem
anderen Ende 78 einen Verstärkungshebel 80 trägt, der
diametral über die Prallkammer 54 verläuft und an seinem
freien Ende einen Antriebsmagnetaufbau 84 trägt (Fig. 3
und 5). An dem Hebel 80 ist bezüglich der Prallkammer 56
und ihrer Achse 58 zentriert eine plankonvexe Prallplatte
86 angeordnet, die aus Messing besteht und mit ihrer
konvexen Seite 88 dem Einlaß zugewandt ist.
Das Gehäuse 14 trägt ein Rohrstück 92, dessen Öffnung 94
auf die Achse 58 ausgerichtet ist.
Das Gehäuse 14 ist an seiner Vorderseite 96, die der
Scheibe 24 zugewandt ist, mit einer Ausnehmung 98 (Fig. 4)
versehen, die auf den Antriebsmagnetaufbau 84 ausgerichtet
ist und sich längs des Bewegungspfades des Antriebsmagnet
aufbaus 84 erstreckt (dieser Bewegungspfad besitzt nur eine
beschränkte Länge wegen der begrenzten Länge des maximalen
Ausschlags der Prallscheibe 86. In der Ausnehmung 98
befindet sich ein Magnetfolgeglied 99, welches magnetisch
über die Gehäusewand 100 gekoppelt ist. Der Antriebsmagnet
aufbau 84 und das Folgeglied 99 bilden eine Magnet-Bewe
gungsübertragungskupplung 101 (Fig. 5).
Das Magnetfolgeglied 99 ist am Arm 104 einer Zeigerwelle
106 befestigt (Fig. 4 und 5), die um die Achse 110 schwenk
bar ist, die sich normal zu der Ebene des Bewegungspfades
erstreckt, der vom Hebel 80 durchlaufen wird.
Der Zeigeraufbau 102 weist einen Zeiger 103 auf, der über
einer Skala 114 läuft, die am Gehäuseteil 108 befestigt
ist. Diese Skala ist durch die Scheibe 24 sichtbar. Die
Skala 114 besitzt Indexmarken 116 (Fig. 1). Die Null-Stellung
ist bei 118 schematisch dargestellt.
Die Prallplatte 86 und der Kammerabschnitt 56 sind miniatu
risiert (die Prallplatte hat einen Durchmesser von 19,7 mm),
und der Hebelarm, mit dem der Folgemagnetaufbau 99 auf den
Zeigeraufbau 102 einwirkt, ist sehr kurz und hat eine Länge
zwischen 2,5 mm und etwa 5 mm. Die Wand 100 des Gehäuses 14
hat vorzugsweise eine Dicke von 1,27 mm bis 1,78 mm. Hier
durch wird ein Fenster geschaffen, durch das der Magnetfluß
des Antriebsmagnetaufbaus 84 treten kann und eine Kopplung
mit dem Magnetfluß des Magnetfolgegliedes 99 zuläßt, um die
Lage des Zeigers 103 relativ zur Skala 114 einzustellen.
Die Bereichsfeder 72 kann für verschiedene Strömungs
bereiche geeicht werden, je nach dem Strömungsmittel, das
durch das Meßgerät 10 gemessen werden soll. Der Zeiger 102
und der Folgemagnet 99, der ihn über die magnetische
Kupplung zwischen den beiden Magnetaufbauten 84 und 99
betätigt, liegen außerhalb des Gehäuseaufbaus 12 und stehen
demgemäß nicht in Berührung mit der das Meßgerät 10 durch
strömenden Flüssigkeit. Die Wand 100 hat eine Dicken
abmessung von Filmdimensionen, und das "Fenster" ist
geschlossen, um die zu messende Strömung innerhalb des
Gehäuses 12 zu halten.
Als fakultatives Merkmal der Erfindung kann der Strömungs
messer 10 in ein Strömungssteuergerät umgewandelt werden.
Das so abgewandelte Meßgerät 10A ist schematisch in den
Fig. 6 bis 8 dargestellt. Bei dieser Anordnung wird eine
Steuerung der Strömungsrate zwischen einer hohen und einer
niedrigen Rate ermöglicht, und die Steuerung kann an einer
ferne gelegenen Stelle bedient werden.
Das Gehäuse 14 und der Deckel 18 sind aus Aluminium oder
einem anderen nicht-magnetischen Material hergestellt, um
die Prallkammer 54 zu definieren und ebenso den Abschnitt
56 und den Fortsatz 120, in dem der Antriebsmagnet 84
arbeitet.
Wenn das Meßgerät als Strömungssteuergerät dient, ist eine
Bohrung mit einer Bohrungserweiterung und einem Stopfen 130
(Fig. 7) vorgesehen, der abgedichtet ist.
Die Bereichsfeder 72 kann gemäß der US-PS 4 030 365 ausge
bildet sein, und sie besteht aus einer Blattfeder 74, die
auslegerartig an ihrem Ende 76 gelagert ist, um den Hebel 80
und die hiervon in der Kammer 54 getragenen Teile einstell
bar zu haltern. Die Blattfeder 74 wird an eine Gabel 132
(vgl. Fig. 3) angelegt, die in eine Gehäuseausnehmung 70
einpaßt und eine erste Stütze 134 bildet, an der die Blatt
feder 74 an ihrem Ende 76 mittels Schrauben 136 festgelegt
ist, die durch Löcher 138 der Blattfeder geführt sind (Fig.
4). Die Gabel 132, die ebenfalls aus Aluminium bestehen
kann, weist eine zweite Stütze 167 und einen integralen
Fortsatz 140 (Fig. 3) auf, die am Gehäuse 14 in der Ausneh
mung 142 fixiert sind, die zu diesem Zweck vorgesehen ist,
wobei die Befestigung durch Schrauben 144 erfolgt.
Die Gabel 132 bildet eine Einstellvorrichtung 146 zur
Eichung der Bereichsfeder 72. Es ist eine Klemmeinrichtung
148 vorgesehen, die ein U-förmiges Klemmorgan 150 aufweist,
das über die Blattfeder 74 greift und längs einer Führung
154 durch eine Antriebsvorrichtung 156 bewegt wird. Ein
Klemmenblockierungsglied 158 mit Rampenenden 160 und 162
arbeitet mit den Rampen 164 und 166 der Gabelstützen 134
und 167 zusammen, wenn eine Bewegung durch den Antrieb 156
veranlaßt wird, und es wird die Klemmeinrichtung 148 gegen
die Blattfeder 74 an der gewünschten Stelle des Bereichs
feder-Anlenkpunktes eingestellt.
Der Antrieb 156 besteht aus einer drehfesten Mutter 170, in
die eine Antriebsspindel 172 eingreift, die zwischen den
Gabelstützen 134 und 167 drehbar gelagert ist. Die Mutter
170 ist mit dem Klemmorgan 150 derart verbunden, daß sie
sich mit diesem bewegt. Das Klemmorgan 150 wird gemäß Fig.
3 durch den Antrieb 156 nach oben und unten bewegt. Es ist
eine nicht dargestellte getrennte Mutter vorgesehen, die
eine Schraube 173 aufnimmt, die zwischen den Gabelstützen
135 und 167 gelagert ist, wobei die Antriebsspindel 172
rohrförmig ist und die Spindel 173 in der Bohrung der
Schraube 172 geführt ist. Diese beiden Schrauben 172 und
173 drehen sich unabhängig voneinander und können durch
Werkzeuge eingestellt werden, die durch eine Öffnung in der
Seitenwand des Gehäuses 14 eingeführt werden.
Die wirksame Länge der Blattfeder 74 kann so eingestellt
werden, wie es nötig ist, um das Meßgerät 10 für ver
schiedene Strömungsbereiche zu eichen.
Der Hebel 80 besteht aus einem nicht-flexiblen Material aus
Metallblech mit Flanschen 180 und 182, die rechtwinklig
zueinander verlaufen, wobei der Flansch 182 einen Kopf
abschnitt 184 definiert, der an dem Ende 78 der Blattfeder
74 durch Schrauben 186 (Fig. 3 und 4) festgelegt ist. Die
Prallplatte 86 ist am Flansch 182 des Hebels 80 durch eine
Schraube 188 in koaxialer Ausrichtung mit der Achse 58
festgelegt, wie dies aus Fig. 3 und 4 ersichtlich ist. Der
Hebel 80 definiert die innere Ecke 190 (Fig. 5), in der der
Antriebsmagnet 84 am anderen Ende 192 des Hebels 80 fest
gelegt ist, so daß er innerhalb des Fortsatzes 120 der
Prallkammer 54 liegt und der Gehäusewand 100 gegenüber
liegt, die zwischen dem Antriebsmagneten 84 und dem Folge
magneten 99 liegt.
Die Prallplatte 86 ist in der Mitte gelacht, um die Schraube
188 aufzunehmen, mit der die Prallplatte 86 am Hebel 80,
und zwar an dem Flansch 182, festgelegt ist.
Das Rohrstück 92 ist ein Aluminiumrohr 191, das eine
zylindrische Bohrung 193 definiert, die koaxial auf die
Achse 58 ausgerichtet ist, und ferner ist am Rohrstück 92
eine ebene Oberfläche 196 angeordnet, die gegen die Stütze
167 der Gabel 132 wirkt, und es ist eine Vertiefung 198
vorgesehen, so daß ein Einlaß 60 fixiert werden kann.
Der Antriebsmagnetaufbau 84 weist einen Permanentmagneten
200 auf, der drei Polflächen 208, 212 und 216 aufweist, die
jeweils eine Parallelepipedgestalt haben und benachbart
zueinander liegen und eine einzige ebene Oberfläche 202
bilden, die durch einen Kleber an einer Rückplatte 206
festgelegt ist, die aus Stahl bestehen kann.
Auf diese Weise definiert der Magnet 200 auf der Oberfläche
202 die drei Polflächen 208, 212 und 216 unterschiedlicher
Polarität. Auf der Oberfläche 204 definiert der Magnet 200
außerdem drei Polflächen 210, 214 und 218 derart, daß die
Polfläche 208 der Polfläche 210 gegenüberliegt, die Pol
fläche 212 der Polfläche 214 zugewandt ist und die Pol
fläche 216 der Polfläche 218 gegenüberliegt. Sämtliche
Polflächen 208, 212, 216, 210, 214, 218 sind von gleicher
Größe und liegen, wie aus Fig. 5 ersichtlich, auf den
Oberflächen 202 und 204. Die Polflächen 208, 212 und 216
weisen jeweils entgegengesetzte Polarität zu den Polflächen
210, 214, 218 auf.
Der Magnet 200 ist derart magnetisiert, daß drei Polflächen
208, 212, 216 abwechselnder Polarität auf der Oberfläche
202 gebildet werden.
Der Magnet 200 wird an der Rückplatte 206 so orientiert,
daß die jeweilige Polfläche 208 und 216 den Nordpol bilden
und die Polfläche 212 den Südpol. Die Magnetoberfläche 202,
und demgemäß die Polflächen 208, 212, 216 des Antriebs
magnetaufbaus 84, steht der Wand 100 gegenüber, die sehr
dünn ist, und demgemäß liegt der Antriebsmagnet dem Folge
magnet 99 dicht gegenüber. Die Polflächen 208, 212, 216 des
Antriebsmagneten 84 liegen in gleicher Ebene wie die
Oberfläche 202, wie aus Fig. 5 ersichtlich ist (hier ist
die Wand 100 weggelassen, die zwischen diesem und dem
Folgemagneten 99 liegt).
Die Funktionen des Magneten 200 können durch getrennte
Permanentmagnete gleicher Type ersetzt werden, die die
Funktionen des Magneten 200 übernehmen und insbesondere
dessen Polflächen 208, 212, 216 bilden.
Der Zeiger 102 sitzt auf einer Antriebswelle 106, die durch
Edelsteine 220 und 222 an dem Gehäuseteil 108 gelagert ist.
Die Antriebswelle 106 ist demgemäß so gelagert, daß sie
sich um die Achse 110 drehen kann. Der Hebelarm 104 ist an
der Antriebswelle 106 befestigt, und hierdurch wird der
Folgemagnetaufbau 99 gelagert, so daß die Antriebswelle 106
um die Achse 110 gemäß dem Ausschlag des Hebels 80 schwen
ken kann, was zu einer entsprechenden Auslenkung des
Antriebsmagnetaufbaus 84 führt. Der Zeiger 103 ist an der
Antriebswelle 106 fixiert und läuft über der Skala 114.
Der Folgemagnetaufbau besteht aus einem zylindrischen
Permanentmagneten 230, der gegenüberliegende ebene Pol
flächen 232 und 234 hat, die entgegengesetzt polarisiert
sind. Der Magnet 230 ist relativ zur Wand 100 so orien
tiert, daß die Polfläche 232 einen Nordpol bildet und die
Polfläche 234 einen Südpol. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, ist
eine Stahlplatte 236 magnetisch an der Polfläche 234
verankert, um darin den magnetischen Fluß zu konzentrieren.
Die Ausbildung des Hebelarms 104, der den Magneten 230 an
der Zeigerwelle 106 festlegt, ist besser aus Fig. 5 er
sichtlich. Der Arm 104 hat die Form eines Auslegers 240,
der zwei Seitenarme 242 und 243 auf beiden Seiten besitzt,
zwischen denen der Magnet 230 aufgenommen und mittels eines
Klebers am Ausleger 240 befestigt ist, wobei der Ausleger
240 einen seitlich vorstehenden Arm 244 hat, der an der
Zeigerwelle 106 festgelegt ist. Der Ausleger 240 besteht
aus nicht-magnetischem Material, beispielsweise aus Messing.
Da die Polfläche 232 des Magneten 230 und die Polfläche 212
des Magneten 200 eine entgegengesetzte Polarität aufweisen,
wird der Folgemagnet 230 durch den Magnetfluß gehalten, der
von den Magnetpolflächen 208, 212, 216 des Antriebsmagnet
aufbaus 84 austritt, wobei die Gehäusewand 100 als ein den
Magnetfluß hindurchlassendes Fenster wirkt, durch das der
Magnetfluß der Magnetaufbauten 84 und 99 wirken kann, um
die Lage des Magneten 230 zu steuern und demgemäß den
Zeiger 103 über den Hebelarm 104 einzustellen. Daraus
folgt, daß der Ausschlag der Prallscheibe 86 beim Auf
schlagen eines Strömungsmittels einen Ausschlag des An
triebsmagnetaufbaus 84 in Richtung des Pfeiles 250 (Fig. 5)
bewirkt, was dazu führt, daß der Zeiger 103 in Richtung des
Pfeiles 252 (Fig. 5) um die Drehachse 110 verdreht wird.
Wenn die Strömung aufhört, dann führt die Vorspannung, die
auf die Blattfeder 74 einwirkt, den Antriebsmagnetaufbau 84
in die Ursprungsstellung zurück, was dazu führt, daß der
Zeiger 103 in die Null-Stellung überführt wird.
Es wird nunmehr auf die Fig. 6 bis 8 Bezug genommen. Hier
ist eine Anordnung gezeigt, mit der die Strömung zwischen
eingestellten Hochdruck- und Niederdruckpunkten gesteuert
werden kann. Zu diesem Zweck kann eine Anordnung gemäß der
US-PS 3 862 416 benutzt werden, die das Meßgerät gemäß Fig.
1 bis 5 derart abwandelt, wie dies aus Fig. 6 bis 8 er
sichtlich ist.
Wie aus den Fig. 6 und 7 ersichtlich, ist ein Loch 270
durch das Gehäuse 14 gebohrt. Ein Stopfen 280 ist in dieses
Loch eingesetzt, wobei ein Stopfenflansch 271 gegen die
Oberfläche 272 stößt, die gebildet wird durch die Stufen
bohrung 273 im Deckel 18 und im Gehäuse 14. Der Abschnitt
des Gehäuses 14, in dem das Loch 270 ausgebohrt ist, ist
mit einem Epoxyharz 275 ausgefüllt. Der Stopfen 280 trägt
vorstehende Anschlußstifte 282, die von außen durch die
Bohrung 273 zugänglich sind, um elektrische Verbindungen
herstellen zu können, wie diese in der Schaltung gemäß
Fig. 17 des US-Patentes 3 862 416 angegeben sind. Diese
Stifte sind von der Außenseite des Stopfens 280 zugänglich.
In der Darstellung gemäß Fig. 8 entspricht das Gehäuse 14
genau dem Gehäuse nach Fig. 1 bis 4. Der Gehäuseteil 108A
ist im wesentlichen der gleiche wie der Teil 108, und er
definiert ein freies Ende 109, während das andere Ende 111
auslegerartig am Gehäuse 14 durch Schrauben 113 festgelegt
ist, die an Füßen 115 verschraubt sind, die an Podesten 117
des Gehäuses 14 festgelegt sind.
Der Zeiger 103 ist in gleicher Weise gelagert wie bei dem
Gerät 10, und am Teil 108A ist die Skala 114 festgelegt,
die in Fig. 8 strichpunktiert dargestellt ist. Der Teil
108A ist so ausgebildet, daß ein Lagerpaneel 290 am freien
Ende 109 gebildet wird, das aus der Ebene des Abschnitts
119 nach außen versetzt ist, um ein Fenster 291 zu schaffen,
das in Fig. 8 nicht dargestellt ist, aber aus Fig. 4
ersichtlich ist, und durch das der Zeiger 103 vorsteht. Am
Lager 290 des Trägers ist ein Zahnsegmentpaar 292, 294
gelagert, an denen Einstellarme 296, 298 befestigt sind,
die mit der Skala 114 zusammenwirken, um eine Schalt
steuerung zwischen einer Hochdruck- und einer Niederdruck
strömung vornehmen zu können.
Die Zahnsegmente 292 und 294 sind auf dem Lagerpaneel 290
schwenkbar um die Schwenkachse 110 der Zeiger 106 gelagert.
Die Zahnsegmente 292 und 294 sind mit Drehknöpfen und
Verbindungen (nicht dargestellt) ausgestattet.
An den Zahnsegmenten 292 und 294 sind einstellbar Photo
zellen und zugeordnete Lichtabschirmungen 300 und 302
angeordnet. Sie sind einer nicht dargestellten Lichtquelle
zugeordnet, so daß die Einstellung der Arme 296 und 298 die
Hochdruck- und die Niederdruckfunktionspunkte der jewei
ligen Photozellen 300 und 302 einstellt.
Beide Meßgeräte können sowohl Flüssigkeiten als auch Gase
einschließlich Luft bei hohen Temperaturen oder Drücken
messen und sogar Strömungsmittel, die korrosiv sind, da die
Strömung, welche gemessen wird, innen durch das Meßgerät
hindurchtritt und die durchströmten Räume von dem Zeiger
aufbau und dem übrigen Gerät abgedichtet sind. Beide
Meßgeräte können in jeder Lage und Orientierung gegenüber
Horizontal- und Vertikalebenen montiert werden, beispiels
weise in der Horizontallage gemäß Fig. 1 oder der auf
rechten Lage gemäß Fig. 3 und 4, aber auch mit der Ober
seite nach unten oder nach hinten und in allen denkbaren
anderen Lagen, ohne daß schädliche Nebenwirkungen ein
treten.
Außerdem gewährleistet die spezielle Lageanordnung von
Antriebs- und Folgemagneten 84 und 99 zusammen mit der
relativ kleinen Abmessung der Prallscheibe 86 und dem
kleinen Ausschlag der Prallplatte sowie die Schwingungs
freiheit der Prallplatte eine lineare Meßgeräteablesung,
wodurch eine lineare Ableseskala für das Meßgerät benutzt
werden kann.
Claims (11)
1. Prallscheiben-Strömungsmesser (10; 10A) mit den
folgenden Merkmalen:
- - ein Gehäuse (14) aus nicht-magnetischem Material weist eine Einströmöffnung (60) und eine gegenüberliegende darauf ausgerichtete Ausströmöffnung (62) auf;
- - zwischen den Öffnungen (60, 62) befindet sich eine durchströmte Prallkammer (54) mit einer mittels einer Blattfeder (74) gehalterten Prallscheibe (86);
- - ein über einer Skala (114) laufender Zeiger (103) wird von einer quer zur Strömungsrichtung verlaufenden Zeiger welle (106) in einer von der Prallkammer (54) getrennten Kammer getragen;
- - eine Magnetkupplung (101) koppelt die Prallscheibe (86) mit dem Zeiger (103) über ein für die magnetischen Feldlinien durchlässiges Fenster (100);
- - die Magnetkupplung weist einen mit der Prallscheibe (86) verbundenen Antriebsmagnetaufbau (84) und einen mit dem Zeiger verbundenen Nachfolgemagnetaufbau (99) auf;
dadurch gekennzeichnet,
- - daß der Antriebsmagnetaufbau (84) einen Permanent magneten (200) mit mehreren in Bewegungsrichtung der Prallplatte (86) nebeneinander liegenden Polstücken (208-210, 212-214, 216-218) aufweist;
- - daß die Magnetachsen der Polstücke parallel zueinander und senkrecht zur Bewegungsrichtung der Prallplatte (86) verlaufen;
- - daß die Magnetachsen zweier benachbarter Polstücke einander entgegengesetzt gerichtet sind;
- - daß der Folgemagnetaufbau einen Permanentmagneten (99) aufweist, dessen Magnetachse (232-234) parallel zu den Magnetachsen der Polstücke verläuft, und die Polung dieser Magnetachse (232-234) der Polung der Magnetachse (212-214) eines mittleren Polstückes entgegengesetzt gerichtet ist.
2. Prallscheiben-Strömungsmesser (10; 10A) mit den
folgenden Merkmalen:
- - ein Gehäuse (14) aus nicht-magnetischem Material weist eine Einströmöffnung (60) und eine gegenüberliegende darauf ausgerichtete Ausströmöffnung (62) auf;
- - zwischen den Öffnungen (60, 62) befindet sich eine durchströmte Prallkammer (54) mit einer mittels einer Blattfeder (74) gehalterten Prallscheibe (86);
- - ein über einer Skala (114) laufender Zeiger (103) wird von einer quer zur Strömungsrichtung verlaufenden Zeiger welle (106) in einer von der Prallkammer (54) getrennten Kammer getragen;
- - eine Magnetkupplung (101) koppelt die Prallscheibe (86) mit dem Zeiger (103) über ein für die magnetischen Feldlinien durchlässiges Fenster (100);
- - die Magnetkupplung weist einen mit der Prallscheibe (86) verbundenen Antriebsmagnetaufbau (84) und einen mit dem Zeiger (103) verbundenen Nachfolgemagnetaufbau (99) auf;
dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Prallplatte (86) von einem Verstärkungshebel (80) getragen wird, der diametral über die Prallkammer (54) verläuft;
- - daß der Verstärkungshebel (80) an einem Ende der Blattfeder (74) festgelegt ist, deren anderes Ende gehäuse fest eingespannt ist;
- - und daß das freie Ende des Verstärkungshebels (80) den Antriebsmagnetaufbau (84) trägt und in einem Fortsatz (120) der Prallkammer (54) liegt.
3. Prallscheiben-Strömungsmesser nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Polflächen (208, 212, 216
bzw. 210, 214, 218) der Polstücke des Antriebsmagnetaufbaus
(84) eben ausgebildet sind und in einer Ebene angeordnet
sind.
4. Prallscheiben-Strömungsmesser nach den Ansprü
chen 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Magnetfensters
(100) zwischen 1,27 mm und etwa 1,78 mm beträgt.
5. Prallscheiben-Strömungsmesser nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (99) des
Nachfolgemagnetaufbaus über einen Ausleger-Winkelarm (240,
244) über die Zeigerwelle (106) mit dem Zeiger (103)
verbunden ist.
6. Prallscheiben-Strömungsmesser nach den Ansprü
chen 1 und 3,
dadurch gekennzeichnet, daß drei Polstücke nebeneinander
angeordnet sind, die auf der dem Folgemagneten (99) abge
wandten Seite durch eine Rückschlußplatte überbrückt sind.
7. Prallscheiben-Strömungsmesser nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Prallscheibe (86) mit einer
konvex gekrümmten Oberfläche der Einströmöffnung (60)
zugewandt ist.
8. Prallscheiben-Strömungsmesser nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die freie Länge der Blattfeder
(74) zur Anpassung an unterschiedliche Meßbereiche ein
stellbar ist.
9. Prallscheiben-Strömungsmesser nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung (146)
für die Blattfederlänge eine Klemmeinrichtung für die
Blattfeder (74) aufweist, die mittels eines parallel zur
Blattfeder angeordneten Spindeltriebes (172, 156) ver
schiebbar ist.
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