DE525689C

DE525689C - Stroemungsmesser

Info

Publication number: DE525689C
Application number: DEF58838D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1925-05-15
Filing date: 1925-05-15
Publication date: 1931-05-29

Description

Strömungsmesser Die Erfindung bezieht sich auf Strömungsmesser der Art, bei denen das Gehäuse in einer Rohrleitung so angebracht ist, daß der zu messende strömende Körper durch den Messer fließt, ohne die Richtung zu ändern, und bei denen eine drehbar gelagerte Klappe, die den einzigen wesentlichen drehbaren Teil des Messers darstellt, in ihrer geschlossenen Stellung unter der Wirkung der Schwerkraft gegen ihren Sitz gedrückt und durch den strömenden Körper gegen die Wirkung der Schwerkraft gehoben wird.
Die Erfindung besteht aus einem Messer dieser Art, der mit einer mit einem Schlitz versehenen, gebogenen Schirmwand versehen ist, die schrittweise durch die Öffnungsbewegung der Klappe freigelegt wird, so daß eine Öffnung gebildet wird, durch die die Flüssigkeit hindurchtritt und die sich in ihrer Weite mit der Öffnung der Klappe ändert. Gemäß der Erfindung hat der Schlitz eine solche Weite, daß der Winkel der Verstellung der Klappe aus der Ruhelage dem Durchfluß proportional ist.
Die Erfindung ist beispielsweise in der Zeichnung näher veranschaulicht, in der Fig. i einen Längsschnitt dusch den Messer zeigt, bei dem die Klappe teilweise geöffnet ist, und Fig.2 eine besondere Ansicht der abgewickelten, mit einem Schlitz versehenen Schirm wand versehen ist.
In der Zeichnung ist mit i das Messergehäuse bezeichnet, das einen im wesentlichen geraden, mit 2, 3 bezeichneten Durchflußweg für den strömenden Körper bildet. Die Klappe q. ist um die Achse 5 schwingbar gelagert und hängt, wenn kein Fluß des strömenden Körpers vorhanden ist, quer zur Strömungsrichtung. Ein Anschlag 6 begrenzt ihre Aufwärtsbewegung, wenn sie durch die Strömung gehoben wird. 7 ist ein Sitz, gegen den die Klappe sich anlegt, wenn keine Strömung vorhanden ist. Der Schwerpunkt C der Klappe ist so angeordnet, daß, wenn keine Strömung vorhanden ist, eine Komponente ihres Gewichts wirksam bleibt, um sie gegen den Sitz zu drücken und um einen Anfangswiderstand für ihre Bewegung zu schaffen.
Gemäß der Erfindung ist die mit einem Schlitz 12 versehene Schirmwand 8 gegenüber einer Bewegungsbahn io des freien Endes ii der Klappe angeordnet. Mit dem freien Ende ii wird die Öffnung begrenzt, durch die der strömende Körper fließt und deren Fläche sich in dem Maße vergrößert, wie sich die Klappe öffnet.
Fig. 2 zeigt, wie die Weite t des Schlitzes sich von seinem unteren Ende 13 zu seinem oberen Ende 1q. verringert. Die Fläche oder der nutzbare Querschnitt der Strömungsöffnung, die irgendeiner Winkelstellung der Klappe entspricht, ist derartig, daß der Winkel der Verstellung der Klappe aus ihrer geschlossenen Stellung direkt proportional der Menge des durch diese Öffnung strömenden Körpers ist. Ein Zeiger 15 o. dgl. kann demgemäß unmittelbar auf einer Spindel auf der Achse 5 der Klappe angeordnet sein und vor einer Skala 16, einer Karte o. dgl. spielen, die mit einer gleichmäßigen Teilung versehen ist.
Die Fläche der Strömungsöffnung, die erforderlich ist, um die Strömung und die Verstellung direkt proportional zueinander zu machen, kann aus folgender Formel berechnet werden: In diesem Ausdruck ist M der Wert der jeweiligen Winkelverstellung der Klappe aus ihrer geschlossenen Stellung, gemessen in Graden. N ist der Wert der Winkelverstellung des Schwerpunkts der Klappe gegen die Senkrechte durch die Achse der Klappe, ebenfalls gemessen in Graden. N ist daher gleich M + 0, wenn 0 der Winkel ist, um welchen der Schwerpunkt der Klappe gegen die Senkrechte durch die Achse der Klappe verschoben ist, wenn die Klappe geschlossen ist. Wie sich aus der Formel ergibt, ist die wesentliche Beziehung zwischen der Fläche der Strömungsöffnung und der Winkelverstellung der Klappe die, daß sich die Fläche direkt mit dem Winkel 142 und umgekehrt mit der Quadratwurzel aus dem sin IN ändert.
Der Faktor c stellt den Ausflußkoeffizienten der Strömungsöffnung dar und kann gewöhnlich als eine Konstante angesehen werden. Tatsächlich ändert sich sein Wert ein wenig mit der Fläche der Strömungsöffnung, und für besonders genaues Arbeiten wird er experimentell bestimmt.
Der Wert des Faktors J wird dadurch gefunden, daß der größte verlangte Durchfluß des strömenden Körpers (bei Preßluft in kg je Minute gemessen) durch die größte verlangte Verstellung der Klappe, in Graden gemessen, geteilt und der so erhaltene Wert mit i8o multipliziert wird. K ist eine Konstante, welche durch folgenden Ausdruck dargestellt ist: g = die Erdbeschleunigung in mlSek.'= W =das Gewicht der Klappe in kg L = der Abstand des Schwerpunktes C der Klappe von der Mitte der Klappenachse 5 in cm V =das spezifische Gewicht des einströmenden Körpers in kg/m3 A. = die Fläche der Klappe in cm= D = der Abstand des Flächenmittelpunkts von der Mitte der Klappenachse in cm.
Von dem allgemeinen Ausdruck ist folgende Formel abgeleitet die die Weite des Schlitzes in der Schirmwand in cm angibt. In dieser Formel haben die Faktoren J und c die oben angegebenen Bedeutungen. F ist ein neuer Faktor, der den Abstand des freien Endes ii der Klappe von der Klappenachse in cm angibt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Strömungsmesser, dessen Gehäuse so in eine Leitung eingebaut werden kann, daß das zu messende Medium den Messer ohne Richtungsänderung durchströmt und dessen drehbare, den einzigen beweglichen Teil des Messers darstellende Klappe im Ruhezustand unter dem Einfluß der Schwere gegen den Klappensitz gedrückt und unter der alleinigen Gegenwirkung der Schwere von dem hindurchströmenden Medium angehoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Klappe eine an sich bekannte gekrümmte Leitfläche vorgesehen ist, die einen in seiner Breite derart bemessenen Durchtrittsschlitz hat, daß der Schwenkwinkel der Klappe der durchströmenden Menge proportional ist.
2. Strömungsmesser, bei dem sich die Schirmwand unmittelbar der vom freien Ende der Klappe beschriebenen Bahn anschließt, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem die Strömungsöffnung nach Anspruch i begrenzenden Schlitz versehen ist.