DE520484C - Verfahren und Vorrichtung zum Messen von stroemenden Fluessigkeits-, Gas- oder Dampfmengen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Messen von stroemenden Fluessigkeits-, Gas- oder Dampfmengen

Info

Publication number
DE520484C
DE520484C DER75709D DER0075709D DE520484C DE 520484 C DE520484 C DE 520484C DE R75709 D DER75709 D DE R75709D DE R0075709 D DER0075709 D DE R0075709D DE 520484 C DE520484 C DE 520484C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
speed
sound
substance
steam
gas
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
Application number
DER75709D
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
OSKAR RUETTEN DIPL ING DR ING
Original Assignee
OSKAR RUETTEN DIPL ING DR ING
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by OSKAR RUETTEN DIPL ING DR ING filed Critical OSKAR RUETTEN DIPL ING DR ING
Priority to DER75709D priority Critical patent/DE520484C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE520484C publication Critical patent/DE520484C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Description

  • Gas- oder Dampfmengen Die Messung von strömenden Flüssigkeits-, Gas- oder Dampfmengen wurde bei den bisher bekannt gewordenen Meßverfahren in der Weise vorgenommen, daß der zu messende Stoff in irgendeiner Form eine Meßvorrichtung gesteuert hat. Wenn auch bei gleichförmigen Strömungsverhältnissen durch Eichung im Betrieb brauchbare Meßwerte erzielt wurden, so hat sich doch herausgestellt, daß die Ergebnisse sich immer mehr verschlechterten, je mehr sich die Strömung in eine ungleichförmige oder gar stoßweise verwandelte.
  • Diese unbrauchbaren Meßergebnisse waren in der Hauptsache darauf zurückzuführen, daß die Beschleunigung und Verzögerung der Masse der zu bewegenden Teile der Meßvorrichtung in beliebig kurzen Zeiträumen unmöglich war.
  • Vorliegende Erfindung geht nun von dem Grundsatz aus, den zu messenden Stoff in keiner Weise zur Betätigung von Meßvorrichtungen heranzuziehen.
  • Die Grundgleichung für strömende Flüssigkeits-, Gas- oder Dampfmengen ist die Stetigkeitsgleichung G-F-w# y.
  • Hierin bedeutet G das Gewicht des Stoffes in kg/sec, F den Querschnitt der Rohrleitung in qm, w die Geschwindigkeit des Stoffes in m/sec und y das spezifische Gewicht in kg/m8. Um das Gewicht des strömenden Stoffes, z. B. Wasser, Luft, Dampf usw., ermitteln zu können, ist bei bekanntem, gleichbleibendem Querschnitt F (Rohrleitung, Bewetterungsschacht von Bergwerken u. a.) die Feststellung der veränderlichen Größe w # y durch eine Meßvorrichtung erforderlich. Wenn der Wert von w # y sich durch Veränderung einer der beiden Größen im Betrieb schnell ändert, muß die Meßvorrichtung imstande sein, den neuen Wert in jedem Augenblick zu ermitteln. Bei der in der Praxis üblichen schnellen Veränderlichkeit der Geschwindigkeit w muß das Meßverfahren nahezu masselos sein.
  • Dies wird erreicht durch das im folgenden beschriebene Meßverfahren, bei dem die veränderlichen Werte von w und -, mittels Schallwellen festgestellt werden.
  • Es ist bekannt, daß mit Hilfe des überaus empfindlichen menschlichen Gehörsinnes die Richtung, aus der eine Schallwelle kommt, festgestellt werden kann. Bei Vernachlässigung von Druck und Temperatur eines Stoffes kann mit Hilfe dieses feinen Gehörsinnes die Geschwindigkeit eines strömenden Stoffes oder eines bewegten Körpers annähernd ermittelt werden. Dies wird dadurch erreicht, daß in einem strömenden Stoff (Luft) oder auf einem bewegten Körper (Schiff) eine Vorrichtung zur Aufstellung gelangt, die aus einem Schallgeber und zwei Schallempfängern besteht. Die Ankunft der vom Schallgeber ausgehenden Schallwellen wird in den beiden vom Schallgeber gleich weit entfernten Empfängern abgehört. Ist der die Meßvorrichtung umgebende Stoff in Ruhe oder bewegt sich der Körper, auf dem die Meßvorrichtung aufgestellt -ist, nicht, so werden die vom Schallgeber ausgehenden Schallwellen die Empfänger zur gleichen Zeit erreichen. Befindet sich aber der die Meßvorrichtung umgebende Stoff öder der Körper, auf dem die Meßvorrichtung aufgestellt ist, in Bewegung, so wird die Geschwindigkeit der vom Schallgeber kommenden Schallwelle auf dem Streckenteil, der mit der Bewegung des Stoffes öder des Körpers gleichläuft, um einen Betrag vergrößert, der der jeweils herrschenden Geschwindigkeit des Stoffes oder des Körpers entspricht. Auf dem Streckenteil, auf dem die Schallwelle der Bewegung des Stoffes oder des Körpers entgegenläuft, wird eine Verminderung der Schallgeschwindigkeit um denselben Betrag eintreten. Dies hat zur Folge, daß die Ankunft der Schallwellen bei den Empfängern zu verschiedenen Zeiten erfolgt. Diese zeitlich verschiedene Ankunft der Schallwelle bei den Empfängern ruft bei dem Abhörenden den Eindruck einer seitlichen Verschiebung der Schallquelle hervor. Durch Veränderung der Stellung des Schallgebers zu den beiden Empfängern kann der Eindruck der seitlichen Verschiebung der Schallquelle aufgehoben werden. Durch Eichung ergibt diese Vorrichtung ein annäherndes Maß für die herrschende Geschwindigkeit des Stoffes oder des Körpers.
  • Die vorliegende Erfindung benutzt zwar auch die durch die Strömung eines Stoffes erfolgende Vergrößerung und Verminderung der Schallgeschwindigkeit zur Ermittlung der Geschwindigkeit des strömenden Stoffes, geht aber wesentlich weiter.
  • Während mit- der beschriebenen Vorrichtung nur - die annähernde Geschwindigkeit eines Stoffes oder bewegten Körpers festgestellt werden kann, soll durch die vorliegende Erfindung die Menge des strömenden Stoffes gemessen werden.
  • Um die für die .beabsichtigte Mengenmessung notwendige Genauigkeit der Feststellung der Geschwindigkeit zu eines strömenden Stoffes zu erreichen, muß berücksichtigt werden, daß die Fortpflanzungsgeschwindigkeit von Schallwellen in einem Stoff (Wasser, Luft, Dampf usw.) von Druck und Temperatur; d. h. dein spezifischen Gewicht y, abhängig ist. Die Feststellung des spezifischen Gewichtes y und der Geschwindigkeit w einer zu messenden strömenden Flüssigkeits-, Gas-oder Dampfmenge kann mit der im folgenden beschriebenen Vorrichtung gleichzeitig vorgenommen werden. Wie in der Zeichnung dargestellt, wird in einem Teil der Rohrleitung, der sogenannten Meßstrecke, ein Schallgeber A angebracht, der in kurzen Zeiträumen Schallwellen aussendet. In der Meßstrecke sind ferner zwei Empfänger B und C, die vom Geber gleich weit entfernt sind, zur Feststellung der Zeitpunkte der Ankunft der Schallwellen angebracht. Bei einer in der Meßstrecke ruhenden Flüssigkeits-, Gas- oder Dampfmenge würde die vom spezifischen Gewicht des Stoffes abhängige Schallgeschwindigkeit den Weg zu den beiden vom Schallgeber gleich weit entfernt sitzenden Empfängern B und C in gleichen Zeiten zurücklegen. Did" gemessene Zeit, die die Schallwelle vom Geber zu den Empfängern gebraucht, ist ein Maß für das spezifische Gewicht des Stoffes, weil die Schallgeschwindigkeit mit dein spezifischen Gewicht eines Stoffes veränderlich ist.
  • Beginnt nun der Stoff, in der Meßstrecke von bekanntem Querschnitt zu strömen, dann wird die Schallgeschwindigkeit eine Änderung dahin erfahren, daß die Ankunftzeiten der Schallwellen bei den beiden Empfängern B und C verschieden sind. Auf dem Teil der Meßstrecke entgegen der Strömungsrichtung des Stoffes wird die Schallwellengeschwindigkeit scheinbar verkleinert werden und dadurch für die Zurücklegung der Meßstrecke eine längere Zeit benötigen, während auf dem Streckenteil, in dem die Schallwelle mit der Strömungsrichtung des Stoffes gleichläuft, eine scheinbare Vergrößerung der Schallwellengeschwindigkeit auftritt, die den Weg vom Geber zum Empfänger in einer kürzeren Zeit durchläuft.
  • Die Feststellung der Differenz der Zeitpunkte der Ankunft des Schalles bei den beiden Empfängern ist dann ein Maß für die Geschwindigkeit des strömenden Stoffes. Je nach der Größe der Geschwindigkeit des Stoffes wird die Differenz der Zeitpunkte der Ankunft des Schalles verschieden groß sein. Die Arbeitsweise einer Meßvorrichtung könnte beispielsweise so gewählt werden, daß bei Ankunft der Schallwelle finit vergrößerter Geschwindigkeit der Stromkreis eines elektrischen Zählers geschlossen wird. Bei -Ankunft der Schallwelle mit verminderter Geschwindigkeit würde dann der Stromkreis des Meßstromes wieder getrennt werden. Durch Eichung wäre die gemessene Strommenge ein unmittelbares Maß für die herrschende Geschwindigkeit des Stoffes.
  • Zusammenfassend kann gesagt werden, daß durch die Feststellung der Zeitpunkte der Ankunft des Schalles einesteils das spezifische Gewicht eines Stoffes, andernteils auch gleichzeitig die vom spezifischen Gewicht abhängige Geschwindigkeit eines strömenden Stoffes durch Schallwellen richtig gemessen werden kann. Diese gleichzeitige Kenntnis der (#eschwindigkeit und des spezifischen Gewichtes eines Stoffes in einer Rohrleitung gestattet den weiteren Schritt, eine Gewichtsbestimtnung des strömenden Stoffes vorzunehmen.
  • Der Vorteil dieses masselosen Meßverfahrens tritt besonders hervor, wenn es sich um die Feststellung einer ungleichförmig oder stoßweise strömenden Stoffmenge handelt.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Messen. von strömenden Flüssigkeits-, Gas- oder Dampfmengen, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit in bekannter Weise durch die von der Strömung verursachte Änderung der Geschwindigkeit in den Medien erzeugter Schallwellen, das spezifische Gewicht durch Bestimmung der Schallgeschwindigkeit im ruhenden Medium ermittelt wird.
  2. 2. Vorrichtung für das Verfahren nach Anspruch i, gekennzeichnet durch ein von den strömenden Medien durchflossenes Rohr, in dessen Mitte eine Schallquelle und an dessen Enden Vorrichtungen vorgesehen sind, die die Zeitpunkte der Ankunft des Schalles markieren.
DER75709D 1928-09-19 1928-09-19 Verfahren und Vorrichtung zum Messen von stroemenden Fluessigkeits-, Gas- oder Dampfmengen Expired DE520484C (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DER75709D DE520484C (de) 1928-09-19 1928-09-19 Verfahren und Vorrichtung zum Messen von stroemenden Fluessigkeits-, Gas- oder Dampfmengen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DER75709D DE520484C (de) 1928-09-19 1928-09-19 Verfahren und Vorrichtung zum Messen von stroemenden Fluessigkeits-, Gas- oder Dampfmengen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE520484C true DE520484C (de) 1931-03-23

Family

ID=7415154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DER75709D Expired DE520484C (de) 1928-09-19 1928-09-19 Verfahren und Vorrichtung zum Messen von stroemenden Fluessigkeits-, Gas- oder Dampfmengen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE520484C (de)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2514235A (en) * 1946-10-23 1950-07-04 Comp Generale Electricite System for controlling the charging of storage batteries
US2611268A (en) * 1947-06-02 1952-09-23 Nat Res Corp Velocity metering of gas flow
US2699677A (en) * 1949-01-18 1955-01-18 Ferranti Ltd Velocity measuring apparatus
US2874564A (en) * 1954-11-17 1959-02-24 Parsons & Co Sir Howard G Sonic gas analysers
US2891400A (en) * 1955-02-18 1959-06-23 Austin N Stanton Fluid density transducers
DE1234076B (de) * 1961-10-20 1967-02-09 Fischer & Porter Gmbh Verfahren zum Messen der Stroemungs-geschwindigkeit bzw. des Gewichtes oder des Volumens pro Zeiteinheit von Gasen oder Fluessigkeiten
DE3036457A1 (de) * 1980-09-26 1982-05-13 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Ultraschall-messanordnung zur differential-durchflussmessung, insbesondere zur kraftstoffverbrauchsmessung in kraftfahrzeugen mit einer kraftstoff-ruecklaufleitung

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2514235A (en) * 1946-10-23 1950-07-04 Comp Generale Electricite System for controlling the charging of storage batteries
US2611268A (en) * 1947-06-02 1952-09-23 Nat Res Corp Velocity metering of gas flow
US2699677A (en) * 1949-01-18 1955-01-18 Ferranti Ltd Velocity measuring apparatus
US2874564A (en) * 1954-11-17 1959-02-24 Parsons & Co Sir Howard G Sonic gas analysers
US2891400A (en) * 1955-02-18 1959-06-23 Austin N Stanton Fluid density transducers
DE1234076B (de) * 1961-10-20 1967-02-09 Fischer & Porter Gmbh Verfahren zum Messen der Stroemungs-geschwindigkeit bzw. des Gewichtes oder des Volumens pro Zeiteinheit von Gasen oder Fluessigkeiten
DE3036457A1 (de) * 1980-09-26 1982-05-13 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Ultraschall-messanordnung zur differential-durchflussmessung, insbesondere zur kraftstoffverbrauchsmessung in kraftfahrzeugen mit einer kraftstoff-ruecklaufleitung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69900979T2 (de) Messung eines gasmassenbruchteils
DE520484C (de) Verfahren und Vorrichtung zum Messen von stroemenden Fluessigkeits-, Gas- oder Dampfmengen
DE2051804B2 (de) Fluidischer Strömungsmesser
DE2126651A1 (de) Gerat zur Fluiddurchsatzmessung
DE3038213A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur durchflussmessung
DE2431346A1 (de) Verfahren und vorrichtung fuer die messung der stroemungsgeschwindigkeit von medien mittels ultraschall
DE956000C (de) Vorrichtung zur kontinuierlichen Bestimmung der Viskositaet eines stroemenden Mediums, wie Fluessigkeit oder Gas oder deren Gemische mit Feststoffen
DE102008026620A1 (de) Verfahren zur Kalibrierung eines Ultraschall-Durchflussmessers
DE2447261A1 (de) Durchflussmessgeraet
DE426957C (de) Stroemungsmesser mit beweglichem Staukoerper
DE2017928C3 (de) Massendurchflußmesser
DE4237907A1 (de) Massendurchflußmesser
AT212582B (de) Verfahren und Anordnung zum Messen der mittleren Strömungsgeschwindigkeit von Flüssigkeiten mittels Ultraschall
DE633842C (de) Messer und Regler fuer Stroemungen in geschlossenen Leitungen
DE2547892C3 (de) Schaltungsanordnung zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit von Medien mittels Ultraschallimpulsen
DE445742C (de) Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Menge eines mittels Luft oder eines anderen Fluidums gefoerderten staubfoermigen Stoffs, insbesondere von Kohlenstaub
CH359896A (de) Verfahren und Anordnung zur Geschwindigkeits- und Mengenmessung strömender Flüssigkeiten mittels Ultraschall
DE744060C (de) Vorrichtung zur Entfernungsmessung mittels Schallwellen
AT384110B (de) Schallwellen-tachometer
DE609647C (de) Schwimmermesser
AT113189B (de) Einrichtung zum fortlaufenden Anzeigen der Zähflüssigkeit von strömenden Flüssigkeiten, insbesondere von Schmierölen.
DE2409874C3 (de) Viskosimeter
CH280223A (de) Verfahren zur Messung von veränderlichen Grössen durch Messen ihres Einflusses auf eine Strömung und Messgerät zur Ausübung des Verfahrens.
DE362796C (de) Verfahren zum Messen des Gewichts der durch eine Leitung fliessenden Dampfmenge
DE923282C (de) Vorrichtung zur Messung des Fuellgrades von Fischnetzen