DE470238C

DE470238C - Vorrichtung zum Messen der Durchflussmengen stroemender Medien

Info

Publication number: DE470238C
Application number: DEV20642D
Authority: DE
Original assignee: PAUL VON VAGO DIPL ING
Current assignee: PAUL VON VAGO DIPL ING
Priority date: 1925-10-20
Filing date: 1925-10-20
Publication date: 1929-01-09

Description

Vorrichtung zum messen der Durchflußmengen strömender Medien Es ist bereits allgemein bekannt, die Durchflußmenge eines strömenden Mediums dadurch zu bestimmen, daß die Ablaufgeschwindigkeit eines Uhrwerkes jeweils proportional der Strömungsgeschwindigkeit gemacht wird, so daß der vom Zeiger zurückgelegte Weg diejenige Menge anzeigt, die von einem bestimmten Zeitpunkt an durch eine Leitung hindurchgeströmt ist. Meistens wird hierbei der Rücker an der Unruhe oder die Pendellinse fortdauernd in Abhängigkeit vom Augenblickswert der Strömung verstellt. Es ist aber auch bereits vorgeschlagen worden, als Direktionskraft für das den Ablauf regelnde schwingende System, die Hemmung, unmittelbar :eine von der Strömung erzeugte Irraft zu benutzen und zu diesem Zwecke z. B. bei einer Unruhe die Feder durch ein Röhrenmanometer zu ersetzen.
Gemäß vorliegender Erfindung wird als Direktionskraft der von der Strömung ausgeübte Auftrieb einer Tragfläche benutzt. Diese Erfindung soll nunmehr an Hand der Zeichnung, und zwar zunächst ihrem allgemeinen Grundgedanken nach erläutert werden.
Abb. i zeigt die Anordnung der Tragfläche, Abb.2 und 3 stellen Einzelheiten zur Berichtigung nach spezifischem Gewicht und Temperatur dar, und Abb. q. zeigt die Tragfläche mit diesen Mitteln zur Berichtigung.
Die Auftriebskraft R einer gewölbten Tragfläche, z. B. der Fläche 32 (Abb. i und .l), wird bei konstantem Anstellwinkel u durch das Produkt des Quadrates der Strömungsgeschwindigkeit m und des spezifischen Gewichtes y bestimmt ist, mithin R=k7w2. Die Massen des schwingfähigen Systems (in Abb. i die Teile 32 bis 39 und .49) sollen ausgeglichen und hinsichtlich der Schwerewirkung im indifferenten Gleichgewicht sein. Wird nun die Tragfläche eines derartig ausgeglichenen Systems durch dein Strahl eines mit der Geschwindigkeit tr strömenden Mediums getroffen, so wirkt die an der Trag-Räche angreifende Kraft R als Direktionskraft, und die Häufigkeit (Frequenz) der Schwingungen f ist wobei J das Trägheitsmoment und 2 dei Hebelarm ist, an dem die Kraft R angreift.
Nach Substitution des Wertes R aus der Gleichung i .ergibt sich die Frequenz/ in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit n, wie folgt: Also ist die Frequenz bei konstantem spezifischen Gewicht mit der Strömungsgeschwindigkeit verhältnisgleich. Steht eine in der Drehachse (z. B. in 33) angeordnete Welle mit der Hemmung eines Triebwerkes in Verbindung, so wird die Geschwindigkeit des Zeigers die Strömungsgeschwindigkeit und der Weg des Zeigers im Verein mit einer dem Strömungsquerschnitt entsprechend angelegten Skala die durchströmenden Mengen anzeigen.
Um strömende Medien mit veränderlichen spezifischen Gewichten zu messen, wird nach sonst bekannter Methode der Hebelarm e des Angriffspunktes der Auftriebskraft R jeweils verhältnisgleich oder im umgekehrten Verhältnis zum spezifischen Gewicht verändert.
Zur Klarlegung dieses Gedankens wird der Wert ,R aus der Gleichung i in die- Gleichung 2 der Häufigkeit eingesetzt, woraus sich ergibt: Für den ersten Fall, bei dem der Hebelarm verhältnisgleich zum spezifischen Gewicht verändert wird, gilt nun e = cl y, so daß f=alwy=a1G. (5) Die Häufigkeit steht im geraden Verhältnis mit dem Produkt der Dichte und Strömungsgeschwindigkeit, d. h. im geraden Verhältnis auch mit der überströmenden Menge.
Im zweiten Falle dagegen, bei dem der Hebelärm im umgekehrten Verhältnis zum spezifischen Gewicht verändert wird, ist und die Häufigkeit f = a. w. (6) Die Frequenz ist verhältnisgleich mit der Strömungsgeschwindigkeit und unabhängig vom Gaszustand. Für sämtliche Messungen. ist von Wichtigkeit, daß der Anstellwinkel konstant bleibt.
Dies ist erßndungsgem,äß, wie Abb. i und 2 zeigen, dadurch erreicht, daß die Tragfläche 32 mit der Tragstange 49 an der Seite 36 eines beweglichen Parallelogramms mit den Lenkern 35, 37 befestigt ist, bei welchem die beiden der Tragfläche entgegengesetzten Gelenke 33 und 34 als Stützpunkt fixiert sind. Diese Stützpunkte schließen infolgedessen einen mit der Strömungsrichtung unveränderlichen Winkel ein, so daß auch der Anstellwinkel a der Tragfläche bei Bewegung derselben konstant bleibt. Das verstellbare Gewicht 39 am Arm 38 bewirkt den Gewichtsausgleich.
In der Leitung 3 i sind drehbare Abschlußplatten 40 und ein Schalenkreuz 41 angeordnet. Das letztere dient dazu, entweder das Triebwerk jeweils nach. Ablauf aufzuziehen oder unmittelbar anzutreiben, während die Klappen 40 bei Strömung sich öffnen; auch können, sie dazu benutzt werden, bei Ablauf des Uhrwerkes die Leitung abzuschheßen, so daß ein Durchströmen ohne Messen nicht eintreten kann.
Die Lagerung sämtlicher beweglichen Teile sowie ein an jeder Seite angeordneter Gelenkrhombus befinden sich zweckmäßig außerhalb des Strömungsquerschnittes, jedoch innerhalb eines nicht dargestellten, das Ganze einschließenden Gehäuses. Dasselbe braucht nur nach außen dicht zu sein, während es mit der Durchflußleitung verbunden sein kann.
Um das spezifische Gewicht des zu messenden Mediums zu -berücksichtigen (Abb.2 und 3), kann eine Membran 42 (Abb. ä), die einem Hebel 43 mittels der Lagerung 47 als Stützpunkt dient, durch ein Metallthermometer 44 vom und gegen den Drehpunkt 45 des Hebels 43 verschoben werden. Das Metallthermometer 44 (Abb. 3) kann jedoch auch direkt am Hebel 43 angreifen, wobei gleichzeitig ein durch die Membran 42 beeinflußter, bei 48 drehbar gelagerter Winkelhebel 46 die Lagerung 47 für den Hebel 43 trägt.
Die Verbindung der Tragflächenanordnung nach Abb. i mit der Vorrichtung nach Abb. 2 ist in Abb.4 dargestellt. An dem bei 45 an der Gelenkseite 36 gelagerten Hebel 43 ist die Tragfläche 32 mittels einer Stange 49 und einer Kulisse 5 i befestigt. Die Kulisse wird m einer an. der Gelenkseite .36 befestigten Führung 5o bewegt.

Claims

PATEN TANSYR_ÜCÜl:: i. Vorrichtung@zum Messen der Durchflußmengen strömender Medien, bei welcher der Ablauf eines Triebwerkes geregelt wird durch ein schwingfähiges System, dessen Direktionskraft eine durch die Strömung erzeugte Kraft ist, dadurch gekennzeichnet, daß letztere die Auftriebskraft einer in der Strömung schwingend angeordneten: Tragfläche ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß. die Pendelung der Tragfläche unter konstantem Anstellwinkel erfolgt.
3. Vorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragfläche an der beweglichen Seite eines Gelenkparälllelogramms befestigt ist und die unbewegliche Gegenseite des Parallelogramms mit der Strömung einen beliebigen, unveränderlichen Winkel einschließt.
4. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß, der Hebelarm des Angriffspunktes der Tragfläche bei veränderlichem spezifischen Gewicht das strömenden Mediums verhältnisgleich oder im umgekehrten Verhältnis zum spezifischen Gewicht verändert wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4., dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Winkelhebel und dem Zugorgan ein durch ein Metallthermometer beeinflußtes übertragungsglied und eine Gelenkachse mit winkelartiger Gelenkseite angeordnet ist.