DE68923249T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Messen und Steuern eines Flüssigkeitsdurchflusses. - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Messen und Steuern eines Flüssigkeitsdurchflusses.

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Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Gerät zum Messen eines Durchflusses bzw. einer Fließrate eines Fluids wie z.B. einer Flüssigkeit oder eines Gases, genauer gesagt ein Verfahren und ein Gerät zum Messen und Steuern eines sehr kleinen Durchflusses einer Flüssigkeit.
    • Stand der Technik
  • Verschiedene Verfahren zum Messen eines sehr kleinen Durchflusses, beispielsweise einer Flüssigkeit sind bekannt.
  • 1. Einbringen einer Flüssigkeit für eine bestimmte Zeit in ein Gefäß und Bestimmen des Durchflusses auf Basis des Gewichts der Flüssigkeit.
  • 2. Bestimmen des Durchflusses auf Grundlage der Zeit zum Auffüllen einer Flüssigkeit in ein Gefäß mit bekanntem Volumen.
  • 3. Verwenden eines Rotorrads o.ä.
  • 4. Anordnen eines Temperatur- oder Drucksensors in einem Durchlaß und Bestimmen der Fließrate aufgrund der Fließgeschwindigkeit.
  • 5. Ein Verfahren, bei dem eine Heizeinrichtung um eine Röhre gewickelt ist, durch die eine Flüssigkeit strömt und die Fließrate auf Grundlage der Temperatur der Heizeinrichtung selbst, der Temperatur vor und der hinter der Heizeinrichtung bestimmt wird.
  • Die oben beschriebenen Verfahren haben allerdings die folgenden Nachteile:
  • - Beim Anwenden der Verfahren 1 und 2 ist es nicht möglich, die Fließrate in der Leitung oder eine unmittelbare Fließrate zu messen.
  • - Bei dem Verfahren 3 ist es aufgrund der Größe des Rotorrads schwierig, eine sehr kleine Fließrate zu messen.
  • - Bei dem Verfahren 4 treten Probleme mit der Abschirmung eines Sensorbereichs und mit dem Material eines Flüssigkeitsverbindungsbereichs auf.
  • - Bei Verfahren 5 ist die Empfindlichkeit der Messung ungenügend und Luftblasen können beim Erwärmen der Flüssigkeit durch die Heizeinrichtung erzeugt werden. Darüber hinaus ist dieses Verfahren ungeeignet zum Messen von Flüssigkeiten mit niedrigem Siedepunkt.
  • FR-A- 2445 516 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen eines Fluiddurchflusses. Die Vorrichtung weist auf:
  • - eine von dem Fluid durchströmte Röhre;
  • - eine an der Röhre befestigte Kühleinrichtung;
  • - einen ersten Temperatursensor, der die Temperatur des Fluids kurz vor dem Durchströmen der Röhre mißt;
  • - einen zweiten Temperatursensor, der die Fluidtemperatur nach dem Durchfluß der Röhre mißt;
  • - eine Einrichtung zum Messen der Wärmeänderung während des Fluiddurchflusses durch die Röhre;
  • - eine Berechnungseinrichtung zum Bestimmen der Fließrate unter Verwendung der gemessenen Temperaturen und des gemessenen Wärmeverlustes.
  • Dieses bekannte Verfahren und die Vorrichtung haben den Nachteil, daß die Meßeinrichtungen für den Wärmeverlust relativ teuer sind. Darüber hinaus stehen die Sensoren zum Messen der Fluidtemperatur in direktem Kontakt mit dem Fluid, was Probleme beim Messen des Durchflusses von korrosiven Fluiden aufweist.
  • Ebenso ist es aus EP-A-0 180 974 und DE-A-15 73 028 bekannt, Kühleinrichtungen in ähnlichen Durchflußmessern zu verwenden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, einen Durchflußmesser und eine Vorrichtung mit hoher Meßgenauigkeit unter gleichzeitiger Vermeidung der oben beschriebenen Nachteile der bekannten Verfahren anzugeben.
    • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Messen eines Fluiddurchflusses (Flüssigkeitsdurchflusses) durch eine mittels eines elektronischen Kühlelements gekühlten Röhre weist die Schritte auf: Messen einer ersten Temperatur einer Oberfläche der gekühlten Röhre stromauf von dem gekühlten Bereich; Messen einer zweiten Temperatur einer Oberfläche dem Kühlelements; Messen einer dritten Temperatur auf einer Oberfläche der durch das Kühlelement gekühlten Röhre; elektronisches Steuern des Kühlelements, so daß die Differenz zwischen der ersten Temperatur und der zweiten Temperatur auf einem bestimmten Wert gehalten wird; und Messen des Durchflusses durch die Röhre auf Basis der Differenz zwischen der dritten Temperatur und der zweiten Temperatur.
  • Ein erfindungsgemäß er Durchflußmesser weist einen Bereich einer von einer Flüssigkeit durchströmten Röhre auf, sowie ein an der Röhre befestigtes elektronisches Kühlelement und ein erstes und ein zweites Temperaturmeßelement, wobei das Kühlelement ein elektronisch gesteuertes Kühlelement ist, das erste Temperaturmeßelement auf einer Oberfläche der Röhre stromauf von dem gekühlten Bereich der Röhre befestigt ist, das zweite Temperaturmeßelement auf einer Oberfläche des Kühlelements befestigt ist, ein drittes Temperaturmeßelement auf der Oberfläche der durch das Kühlelement gekühlten Röhre befestigt ist, und wobei der durch die Röhre gelangende Fluiddurchfluß auf Basis der Differenz zwischen der durch das dritte Temperaturmeßelement bestimmten Temperatur und der durch das zweite Temperaturmeßelement bestimmten Temperatur meßbar ist, und wobei das Kühlelement elektronisch gesteuert ist, so daß die Differenz zwischen der durch das erste Temperaturmeßelement gemessenen Temperatur und der durch das zweite Temperaturmeßelement gemessenen Temperatur auf einem bestimmten Wert gehalten wird.
  • Weiterhin ist eine erfindungsgsgemäße Vorrichtung zum Steuern eines Fluiddurchflusses (Flüssigkeitsdurchflusses) mit einem Flüssigkeitstank, einer Einrichtung zum Ablassen der Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitstank, einem in einem Durchlaß von dem Flüssigkeitstank angeordneten Durchflußmesser und mit einem stromab von dem Durchflußmesser angeordneten Ventil, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektronisches Kühlelement zum Kühlen eines Bereichs einer von der Flüssigkeit durchströmten Röhre mit dem Durchflußmesser gekoppelt ist, ein erstes Temperaturmeßelement auf einer Oberfläche der Röhre stromauf von dem gekühlten Bereich der Röhre befestigt ist, ein zweites Temperaturmeßelement auf einer Oberfläche des Kühlelements befestigt ist, ein drittes Temperaturmeßelement auf der Oberfläche der durch das Kühlelement gekühlten Röhre befestigt ist, wobei der Durchfluß der durch die Röhre strömenden Flüssigkeit auf Basis der Differenz zwischeii der durch das dritte Temperaturmeßelement bestimmten Temperatur und der durch das zweite Temperaturmeßelement bestimmten Temperatur bestimmt wird und das Kühlelement elektronisch gesteuert wird, so daß die Differenz der durch das erste Temperaturmeßelement gemessenen Temperatur und der durch das zweite Temperaturmeßelement gemessenen Temperatur auf einem bestimmten Wert gehalten wird und die Öffnung des Ventils durch ein Signal von dem Durchflußmesser gesteuert wird, um die Flüssigkeit mit einer bestimmten Fließrate zuzuführen.
    • KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird in den Figuren gezeigt, wobei
  • Fig. 1 ein Diagramm mit dem Durchfluß eines von einem Flüssigkeitstank zugeführten Fluids zeigt;
  • Fig. 2 eine teilweise geschnittene Vorderansicht mit wesentlichen Teilen einer Vorrichtung zum Steuern eines Fluiddurchflusses darstellt;
  • Fig. 3 eine auseinandergezogene Perspektivansicht eines Durchflußmessers ist;
  • Fig. 4 eine vergrößerte Perspektivansicht mit wesentlichen Teilen des Durchflußmessers zeigt; und
  • Fig. 5 ein Blockdiagramm eines elektrischen Systems ist.
    • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Im folgenden wird die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.
  • In Fig. 1 kennzeichnet A einen Flüssigkeitstank, der einen Flüssigkeitsvorrat B enthält, wie z.B. Tetraethoxysilan Si(OC&sub2;H&sub5;)&sub4; der alkoholischen Reihen als Beschichtungsmaterial für ein Halbleiterelement oder Silan-Tetrachlorid SiCl&sub4; als Rohmaterial für optische Fasern.
  • Als Einrichtung zum Zuführen der Flüssigkeit von dem Flüssigkeitstank A kann beispielsweise ein in einer Gaszuführungsröhre 42 angeordnetes Ventil 41 geöffnet werden, um das Innere des Flüssigkeitstanks A durch ein inertes Gas, wie Stickstoff oder Argon, unter Druck zu setzen, wodurch Flüssigkeit von dem Flüssigkeitsvorrat B aus dem Flüssigkeitstank A zu einem in einem Zuführungsbereich D angeordneten Flüssigkeitsdurchflußsteuerbereich C abgeführt wird. Darüber hinaus kann auch eine Pumpe oder Potentialenergie zum Ausbringen der Flüssigkeit verwendet werden.
  • Der Flüssigkeitsdurchflußsteuerbereich C weist einen Durchflußmesser 30 und ein stromab von dem Durchflußmesser 30 angeordnetes Ventil 31 auf, wie in Fig. 2 gezeigt. Der Durchflußmesser 30 ist in der in den Fig. 3 bis 5 gezeigten Weise aufgebaut. Eine aus rostfreiem Stahl hergestellte Röhre 1 mit einem Außendurchmesser von 2,0 mm und einem Innendurchmesser von 1,9 mm wird durch ein Paar von Stützsockeln 44 getragen. Die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitstank A strömt durch die Röhre 1 in Richtung eines Pfeils L von einem links von der Röhre 1 angeordneten Anschluß 43.
  • Bezugszeichen 2 kennzeichnet ein elektronisches Kühlelement zum Kühlen eines Teils der Röhre 1. Das elektronische Kühlelement 2 ist in einem konkaven Bereich 3 einer beispielsweise aus Aluminium hergestellten Wärmesenke 6 untergebracht. Die Wärmesenke 6 weist den konkaven Bereich 3 an einer ihrer Seiten auf (an der Oberseite im gezeigten Beispiel). An der anderen Seite (Unterseite) der Wärmesenke 6 ist eine große Anzahl von Rippen vorgesehen, während gekerbte Bereiche 5a, 5b an gegenüberstehenden Seiten der den konkaven Bereich 3 umgebenden Umfangswände 3A ausgebildet sind.
  • Das elektronische Kühlelement weist einen Röhrenträger 9 auf, der eine Nut 7 mit einer der Außenfläche der Röhre 1 entsprechenden Form aufweist. Die Nut 7 ist in der Oberseite des Röhrenträgers 9 ausgenommen und Elementträger 8A, 8B erstrecken sich an einer Seite. Ein Elementträger 10 ist mit einem bestimmten Abstand zu dem Röhrenträger 9 angeordnet und auf einer Oberfläche 2A des elektronischen Kühlelements 2 angebracht. wie in Fig. 3 gezeigt. Diese Elementträger 9, 10 sind aus Aluminium, Kupfer o.ä. mit hoher Wärmeleitfähigkeit hergestellt und nahe an der Oberfläche 2A befestigt.
  • Die Röhre 1 ist an der Oberfläche der Nut 7 zwischen den gekerbten Bereichen 5A und 5B eingesetzt. Ein Bereich 1A der in die Nut 7 eingesetzten Röhre 1 wird durch das elektronische Kühlelement 2 gekühlt. In diesem Fall ist ein wärmeleitfähiges Mittel oder eine Silberpaste in einen Bereich eingefüllt, in dem der Bereich 1A in engem Kontakt mit der Nut 7 steht, um eine hohe Wärmeleitfähigkeit zwischen dem zu kühlenden Bereich 1A und dem Kühlelement 2 herzustellen. Dieses Mittel bzw. die Silberpaste dient weiterhin zur Vermeidung von Vibrationen. Bezugszeichen 11 kennzeichnet ein wärmeisolierendes Material zum Auffüllen der Zwlschenräume um die Röhre 1 in den gekerbten Bereichen 5A, 5B der Wärmesenke 6.
  • Bezugszeichen 12 kennzeichnet ein erstes Temperaturmeßelement zum Messen der Temperatur eines nicht gekühlten Bereichs 1B stromauf von dem zu kühlenden Bereich 1A. Das Temperaturmeßelement 12 wird durch einen aus dem gleichen Material wie die Träger 9, 10 hergestellten Elementträger 13 auf der Oberfläche der Röhre 1 befestigt. Bezugszeichen 14 kennzeichnet ein an dem Elementträger 10 befestigtes zweites Temperaturmeßelement zum Messen der Temperatur des elektronischen Kühlelements 2.
  • Bezugszeichen 15 kennzeichnet ein an dem Elementträger 8A stromauf von dem Röhrenträger 9 befestigtes drittes Temperaturmeßelement zum Messen der Temperatur des durch das Kühlelement 2 gekühlten Bereichs 1A. Darüber hinaus kann dieses dritte Temperaturmeßelement 15 auch auf einem Elementträger 8B stromab von dem Elementträger 8A angebracht werden. Weiterhin kennzeichnen die Bezugszeichen 16A, 16B aus beispielsweise geschäumtem Polystyren hergestellte Isolationsmaterialien zum Abdecken des Bereichs 1A, der Oberfläche 2A des Kühlelements 2 und des ersten Temperaturmeßelements 12. Diese Wärmeisolationsmaterialien 16A, 16B können einstückig hergestellt werden.
  • In Fig. 2 sind die Wärmeisolationsmaterialien 16A, 16B nicht dargestellt.
  • Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm eines elektrischen Systems mit dem oben beschriebenen Kühlelement 2 und den Temperaturmeßelementen 12, 14, 15. Wie Fig. 5 zeigt, kennzeichnen die Bezugszeichen 17, 18, 19 Konstantstromschaltungen für eine Konstantstromsteuerung der Temperaturmeßelemente 12, 14, 15. Bezugszeichen 20 kennzeichnet eine Konstanttemperatur-Steuerungsschaltung zum Steuern des Kühlelements 2 auf Grundlage der durch das erste Temperaturmeßelement 12 gemessenen Temperatur "a" und der durch das zweite Temperaturmeßelement 14 gemessenen Temperatur "b", wobei eine Differenz "a" - "b" zwischen den beiden gemessenen Temperaturen "a" und "b" so gesteuert wird, daß sie auf einem bestimmten Wert gehalten wird. Bezugszeichen 21 kennzeichnet einen Verstärker zum Verstärken der Differenz zwischen der durch das dritte Temperaturmeßelement 15 gemessenen Temperatur "c" und der durch das zweite Temperaturmeßelement 14 gemessenen Temperatur "b". Bezugszeichen 22 kennzeichnet eine Temperaturkompensationsschaltung. Während Bezugszeichen 23 einen Linearisierer kennzeichnet, markiert Bezugszeichen 24 einen Ausgangsanschluß.
  • Bei dem Durchflußmesser 30 mit dem oben beschriebenen Aufbau gelangt ein elektrischer Strom mit einer bestimmten Größe (beispielsweise 0,3 mA) über die jeweiligen Konstantstromschaltungen 17, 18, 19 zu den Jeweiligen Temperaturmeßelementen 12, 14, 15. Das Kühlelement 2 wird beispielsweise durch eine Konstanttemperatur-PID(Proportional-Integral und Differential)-Regelung 20 so gesteuert bzw. geregelt, daß die Differenz "a" - "b" zwischen der durch das erste Temperaturmeßelement 12 gemessenen Temperatur "a" und der durch das zweite Temperaturmeßelement 14 gemessenen Temperatur "b" auf einem bestimmten Wert gehalten wird (beispielsweise 8 ºC).
  • Wenn unter dieser Bedingung das Fluid nicht durch die Röhre 1 strömt, hat das Kühlelement 2 über seine gesamte Oberfläche 2A die gleiche Temperatur, so daß die durch das dritte Temperaturmeßelement 15 gemessene Temperatur "c" gleich der durch das zweite Temperaturmeßelement 14 gemessenen Temperatur "b" ist, wodurch die Differenz "c" - "b" Null beträgt. Wenn das Fluid durch die Röhre 1 in Richtung des Pfeils L strömt, steigt die durch das dritte Temperaturmeßelement 15 gemessene Temperatur "c" proportional mit der Durchflußmenge der Flüssigkeit. Entsprechend erreicht die Differenz "c" - "b" einen Temperaturwert zwischen den gemessenen Temperaturen "b" und "c". Dadurch kann die Fluiddurchflußmenge durch die Röhre 1 durch Bestimmen der Differenz "c" - "b" erhalten werden, so daß die oben beschriebene Differenz "a" - "b" auf dem vorbestimmten Wert gehalten werden kann.
  • Die Durchflußmenge-Ausgangscharakteristiken werden durch den Aufbau und die Anordnung des Durchflußmessers und durch den Abstand von dem Flüssigkeitseinlaß zu dem Temperaturmeßelement 15 in dem zu kühlenden Bereich 1A bestimmt. Bei der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform kann zum Messen einer sehr kleinen Durchflußmenge ein empfindlicherer Ausgang erreicht werden, indem das dritte Temperaturelement 15 näher an dem gekerbten Bereich 5A positioniert wird. Dieses dritte Temperaturmeßelement 15 kann irgendwo zwischen den beiden Elementträgern 8A und 8B einschließlich der Elementträger 8A, 8B selbst angeordnet werden. Das bedeutet, daß die Stellung des Temperaturmeßelements 15 entsprechend dem Meßbereich variabel gewählt werden kann. Darüber hinaus können die Temperaturmeßelemente 12, 14 und 15 an den vorher ausgewählten, verschiedenen Punkten angeordnet werden und eines von ihnen kann selektiv entsprechend dem Meßbereich verwendet werden. Es ist offensichtlich, daß eine Mehrzahl von Elementträgern verwendet wird.
  • Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene bevorzugte Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise können für die Temperaturmeßelemente 12, 14, 15 ein linearer Thermistor, ein Platinthermometer, ein Widerstand-Thermometerelement, eine Spule, ein Thermokoppler o.ä. verwendet werden. Darüber hinaus kann die Röhre 1 außer aus rostfreiem Stahl aus metallischen Materialien, wie z.B. Aluminium, Kupfer und Nickel hergestellt werden. Wenn die Wanddicke der Röhre 1 vermindert wird, kann sie aus Fluorethylen-Harzen, Polymeren o.ä. hergestellt werden.
  • Zusätzlich ist der erfindungsgemäße Durchflußmesser auch zum Messen der Fließraten von Gasen, wie z.B. Luft, Argon oder korrosiven Gasen geeignet.
  • Das Ventil 31 kann ein Ventil mit einem Ventilkörper-Antriebsmechanismus mit einem Piezoelement sein, wie in der Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. Sho 62-13884 beschrieben.
  • Das Durchfluß-Ausgangssignal des Durchflußmessers 30 wird mit einem vorher eingestellten Signal mit Hilfe einer Vergleichsregelungsschaltung 33 verglichen, deren Ausgang zu einer Ventiltreiberschaltung 35 geführt wird, so daß beide Signale miteinander übereinstimmen und die Öffnung des Ventils 31 steuern, wodurch die Flüssigkeit zu einer Verdampfungskammer 32 mit einer eingestellten Fließrate abgegeben werden kann.
  • Die Verdampfungskammer 32 wird auf einer vorbestimmten oder höheren Temperatur gehalten, so daß die durch den Flüssigkeitsdurchflußsteuerungsbereich C abgegebene Flüssigkeit ausreichend verdampft werden kann. Die Flüssigkeit wird in der Verdampfungskammer 32 verdampft. Ein Verteilventil 36 ist zum Zuführen eines Trägergases wie z.B. Stickstoff, Argon, Wasserstoff oder Sauerstoff, betätigbar und wird mittels einer Gasströmung-Steuerungsvorrichtung 37 (beispielsweise einer in der Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. Sho 62- 13884 beschriebenen Massenstromsteuerung) zu der Verdampfungskammer 32 gesteuert. Die oben beschriebene verdampfte Flüssigkeit wird durch das Trägergas beispielsweise in einen Reaktor 38 befördert.
  • Wie oben beschrieben, wird erfindungsgemäß die Fließrate der Flüssigkeitszufuhr entsprechend dem Flüssigkeitszustand geregelt und dann die Flüssigkeit verdampft, so daß eine vergleichsweise große Durchflußmenge von Gas, die in eine Durchflußmenge von verdampfter Flüssigkeit gewandelt wird, stabil zugeführt werden kann.
  • Gemäß der Erfindung kann nicht nur der Durchfluß der durch die Röhre strömenden Flüssigkeit in berührungsloser Weise sondern auch eine sehr kleine Flüssigkeitsdurchflußmenge bestimmt werden. Die Röhre, durch die die Flüssigkeit strömt, wird durch ein elektronisches Kühlelement gekühlt, so daß keine Blasen erzeugt werden. Dadurch ist das Messen von Flüssigkeiten möglich, die Gase erzeugen und beispielsweise einen niedrigen Siedepunkt aufweisen. Darüber hinaus wird die Messung nicht durch aus der Flüssigkeit freiwerdende Gase beeinflußt. Es wird nur die durch den Flüssigkeitsstrom entstehende Temperaturdifferenz, die dem Temperaturanstieg aufgrund der Flüssigkeit entspricht, bestimmt, um einen Einfluß auf die Messung selbst durch die Anordnung des Durchflußmessers zu vermeiden, so daß hochpräzise Messungen möglich sind.
  • Dementsprechend ist ein stabiles und sicheres Regeln des Durchflusses möglich.

Claims (7)

1. Verfahren zum Messen eines Flüssigkeitsdurchflusses durch eine mittels eines elektronischen Kühlelements gekühlten Röhre, mit den Schritten Messen einer ersten Temperatur ("a") einer Oberfläche (1A) der gekühlten Röhre (1) stromauf von dem gekühlten Bereich (1A);
Messen einer zweiten Temperatur ("b") einer Oberfläche des Kühlelements (2); Messen einer dritten Temperatur ("c") auf einer Oberfläche der durch das Kühlelement (2) gekühlten Röhre (1);
elektronisches Steuern des Kühlelements (2), so daß die Differenz zwischen der ersten Temperatur ("a") und der zweiten Temperatur ("b") auf einem bestimmten Wert gehalten wird; und
Messen des Durchflusses durch die Röhre (1) auf Basis der Differenz zwischen der dritten Temperatur ("c") und der zweiten Temperatur ("b").
2. Durchflußmesser mit einem Bereich (1A) einer von einer Flüssigkeit durchströmten Röhre (1), einem an der Röhre befestigten elektronischen Kühlelement (2) und einem ersten (12) und einem zweiten Temperaturmeßelement (14), wobei das Kühlelement (2) ein elektronisch gesteuertes Kühlelement ist, das erste Temperaturmeßelement (12) auf einer Oberfläche der Röhre (1) stromauf von dem gekühlten Bereich (1A) der Röhre (1) befestigt ist, das zweite Temperaturmeßelement (14) auf einer Oberfläche des Kühlelements (2) befestigt ist, ein drittes Temperaturmeßelement (15) auf der Oberfläche der durch das Kühlelement (2) gekühlten Röhre (1) befestigt ist, und wobei der durch die Röhre (1) gelangende Durchfluß auf Basis der Differenz zwischen der durch das dritte Temperaturmeßelement (15) bestimmten Temperatur ("c") und der durch das zweite Temperaturmeßelement (14) bestimmtenTemperatur ("b") meßbar ist, und wobei das Kühlelement (2) elektronisch gesteuert ist, so daß die Differenz zwischen der durch das erste Temperaturmeßelement (12) gemessenen Temperatur ("a") und der durch das zweite Temperaturmeßelement (14) gemessenen Temperatur ("b") auf einem bestimmten Wert gehalten wird.
3. Vorrichtung zum Steuern eines Flüssigkeitsdurchflusses, mit einem Flüssigkeitstank (A), einer Einrichtung (41) zum Ablassen der Flüssigkeit (B) aus dem Flüssigkeitstank (A), einem in einem Durchlaß (D) von dem Flüssigkeitstank (A) angeordneten Durchflußmesser (30) und mit einem Ventil (31), mit einem mit dem Durchflußmesser (30) gekoppelten elektronischen Kühlelement (2) zum Kühlen eines Bereichs (1A) einer von der Flüssigkeit (B) durchströmten Röhre (1) einem auf einer Oberfläche der Röhre (1) stromauf von dem gekühlten Bereich (1A) der Röhre (1) befestigten ersten Temperaturmeßelement (12), einem auf einer Oberfläche des Kühlelements (2) befestigten zweiten Temperaturmeßelement (14), einem auf der Oberfläche der durch das Kühlelement (2) gekühlten Röhre (1) befestigten dritten Temperaturmeßelement (15), wobei der Durchfluß der durch die Röhre (1) strömenden Flüssigkeit (B) auf Basis der Differenz zwischen der durch das dritte Temperaturmeßelement (15) bestimmten Temperatur ("c") und der durch das zweite Temperaturmeßelement (14) bestimmten Temperatur ("b") bestimmt wird und das Kühlelement (2) elektronisch gesteuert wird, so daß die Differenz zwischen der durch das erste Temperaturmeßelement (12) gemessenen Temperatur ("a") und der durch das zweite Temperaturmeßelement (14) gemessenen Temperatur ("b") auf einem bestimmten Wert gehalten wird und die Öffnung des Ventils (31) durch ein Signal von dem Durchflußmesser (30) gesteuert wird, um die Flüssigkeit (B) mit einer bestimmten Fließrate zuzuführen.
4. Durchflußmesser (30) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten bis dritten Temperaturmeßelemente (12, 14, 15) lineare Thermistoren, Platin-Thermometer, Widerstands-Thermometerelemente, Spulen oder Thermoelemente sind.
5. Durchflußmesser (30) nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhre (1) aus Aluminium, Kupfer, Nickel, rostfreiem Stahl, Fluorethylen- Kunstharz oder Polymer hergestellt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein elektrisches System mit:
- ersten bis dritten Konstantstromschaltungen (17, 18, 19) für eine Konstantstromsteuerung für die ersten bis dritten Temperaturmeßelemente (12, 14, 15),
- einer mit dem ersten und dem zweiten Temperaturmeßelement (12, 14) sowie mit dem Kühlelement (2) verbundenen Konstanttemperatur-Steuerungsschaltung (20) zum Steuern des Kühlelements,
- einem mit dem zweiten und dem dritten Temperaturmeßelement (14, 15) verbundenen Verstärker (21),
- einem mit dem Verstärker (21) und einem Ausgangsanschluß (24) verbundenen Linearisierer (23), und mit
- einer die Konstanttemperatur-Steuerungsschaltung (20) und den Verstärker (21) koppelnden Temperaturkompensationsschaltung (22).
7. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 6, gekennzeichnet durch eine mit dem Durchflußmesser (30) verbundene Vergleichssteuerungsschaltung (33) zum Vergleichen des Durchfluß-Ausgangssignals mit einem vorher eingestellten Sollsignal zum Steuern der Öffnung des Ventils (31) über eine Ventiltreiberschaltung (35).
DE68923249T 1988-11-22 1989-04-13 Verfahren und Vorrichtung zum Messen und Steuern eines Flüssigkeitsdurchflusses. Expired - Fee Related DE68923249T2 (de)

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JP29526188A JP2789458B2 (ja) 1988-11-22 1988-11-22 液体気化のための流量制御装置

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