DE69724404T2

DE69724404T2 - Massendurchflussmesser

Info

Publication number: DE69724404T2
Application number: DE69724404T
Authority: DE
Inventors: Arne Söderholm; Olle Söderholm
Original assignee: S E G Mekanik AB
Current assignee: S E G Mekanik AB
Priority date: 1997-03-11
Filing date: 1997-03-11
Publication date: 2004-06-24
Anticipated expiration: 2017-03-12
Also published as: EP0864850A1; EP0864850B1; DE69724404D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Massendurchflussmesser, insbesondere für Schüttgut oder ein Fluid, und die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Einlassrohr-Anordnung, die in einer Messvorrichtung eingesetzt wird, in der die Massenflussrate unter Verwendung des Coriolis Messprinzips gemessen wird.
Eine derartige frühere Messvorrichtung ist in unserer ebenfalls anhängigen europäischen Patentanmeldung Nr. 96850202.1 beschrieben, die am 29. November 1996 eingereicht und der Öffentlichkeit vor dem Einreichungstag der vorliegenden Anmeldung nicht zugänglich gemacht wurde, welche die wesentlichen Prinzipien für einen derartigen Massenflussmesser beschreibt und auf welche Anmeldung hiermit Bezug genommen wird.
In einer solchen Messvorrichtung sind die zu messenden Partikel einer tangentialen Beschleunigung in einem sich schnell drehenden Messrad ausgesetzt und das Drehmoment, das als Antwort auf die Corioliskraft beschleunigter Partikel auf die Schaufeln des Messrads ausgeübt wird, wird als Maß der Massenflussrate gemessen. Die Aufgabe unserer oben genannten europäischen Patentanmeldung war es, Messfehler zu vermeiden, die aufgrund einer ungleichmäßigen Verteilung des zu messenden Materials auftreten.
Auch wenn die Genauigkeit der Messungen durch unsere vorherige Vorrichtung wesentlich verbessert worden ist, treten bei ihr noch einige Fehler auf, wenn die Verteilung des Materials nicht gewährleistet werden kann. Die Fehler beruhen darauf, dass die Corioliskraft verringert wird, wenn das Material an einer Stelle außerhalb des Mittelpunkts des Messrads eingebracht wird.
Aus der EP-A-0 537 766 und der EP-A-0 537 765 ist ein Coriolis Flussmessgerät bekannt, in dem die Menge des durch das Messgerät strömenden Materials mit Hilfe einer Messung der Gegenkräfte in dem Flussmessgerät gemessen wird. Die in diesen Dokumenten gezeigten Flussmessgeräte sind hauptsächlich für die Messung des Flusses von Schüttgut in pneumatischen Transportsystemen konzipiert. Die Flussverteilungs-Anordnungen, die in diesen früheren Dokumenten gezeigt sind, sind eingerichtet, um jede Beeinflussung durch den Fluss an Transportluft durch die Messvorrichtung zu vermeiden und insbesondere jede Wirbelbewegung der besagten Luft zu vermeiden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, die Verteilung des Materials zu verbessern, das mittels des Einlassrohrs in das Messrad eingebracht wird.
Die oben genannte Aufgabe ist dadurch gelöst worden, dass die Erfindung die im unabhängigen Anspruch 1 genannten Merkmale bereitstellt. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Nach der Erfindung wird dem Materialfluss in das Messrad eine Rotation mitgegeben, wenn er durch das Einlassrohr läuft, wobei die Richtung der Rotation des Materials in die entgegengesetzte Richtung zu der des Messrads eingestellt wird. Wenn dem Material eine Rotation in die entgegengesetzte Richtung zu dem Messrad mitgegeben wird, erhöht sich die Kraft, die notwendig ist, um dem Material die Anfangsgeschwindigkeit zu vermitteln, wenn es in das Messrad eingebracht wird, und gleicht dadurch den Verlust in der Corioliskraft aus.
Die Erfindung wird nunmehr in Form eines nicht beschränkenden Ausführungsbeispiels beschrieben, das in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist, in denen 1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Teils eines Massendurchflussmessers mit einem Einlassrohr nach der Erfindung zeigt, 2 schematisch einen radialen Schnitt durch ein Einlassrohr nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, 3 einen teilweisen Schnitt durch ein Einlassrohr nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, und 4 schematisch einen radialen Schnitt durch das in 3 gezeigte Einlassrohr darstellt.
Der Teil der Vorrichtung, der in der 1 gezeigt ist, soll ein Teil einer vollständigen Vorrichtung zum Messen eines Massenflusses der Art sein, wie sie in unserer ebenfalls anhängigen europäischen Patentanmeldung Nr. 96850202.1 beschrieben ist, wobei jedoch in dieser Figur nur das Messrad 1 gezeigt ist. Die anderen, die Messvorrichtung betreffenden Teile können die gleiche, aber auch andere Gestaltungen, als die in unserer früheren Anmeldung gezeigten aufweisen. Das Messrad 1 ist zur Rotation in einer ersten Rotationsrichtung r₁ um eine vertikale Rotationsachse angebracht. Das Messrad 1 ist mit einem zentralen Aufnahmebereich 2 versehen, in dem keine Schaufeln angeordnet sind. Außerhalb des zentralen Aufnahmebereichs führen Schaufeln 3 zum Umfang des Messrads 1, um das zu messende Material von dem zentralen Aufnahmebereich 2 des Messrads über die Schaufeln 3 nach außen zu führen.
Wie in unserer früheren Anmeldung ist ein Einlassrohr 4 über dem zentralen Aufnahmebereich 2 angeordnet, um das zu messende Material von einem nicht gezeigten Zuführmechanismus in den zentralen Aufnahmebereich des Messrads zu leiten. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Anordnung des Einlassrohrs 4.
Um die gewünschte Genauigkeit der Verteilung des in das Messrad eingespeisten Materials zu erhalten, wird veranlasst, dass das Einlassrohr 4 in einer zweiten Rotationsrichtung r₂, entgegengesetzt zu der Rotationsrichtung r₁ des Messrads 1, rotiert. Wie in 1 gezeigt, läuft das Einlassrohr 4 an seinem unteren bzw. seinem oberen Ende in Lagern 5 bzw. 6. Die Lage des Einlassrohrs 4 wird dabei genau über dem zentralen Aufnahmebereich 2 gewählt, und das Einlassrohr 4 kann mittels eines Motors 7, der einen Antriebsriemen 8 antreibt, welcher direkt an dem Einlassrohr 4 angreift, gedreht werden. Durch die Rotation des Einlassrohrs 4 wird über dem zentralen Aufnahmebereich eine gleichförmigere Verteilung des zugeführten Materials erhalten. Bevorzugt ist die Rotationsgeschwindigkeit des Einlassrohrs 4 von etwa derselben Größenordnung wie die des Messrads 1, jedoch, wie oben erwähnt, in entgegengesetzter Richtung.
Das Einlassrohr 4 kann bevorzugt mit inneren Führungsmitteln, beispielsweise mit Nockenflächen 9 versehen sein, die an einer inneren Wand des Einlassrohrs befestigt sind, und die sich im Wesentlichen radial zu der Mitte des Rohrs hin erstrecken, wie in 2 gezeigt. Die Nockenflächen können sich auch nur entlang eines Teils der Strecke zu der Mitte des Rohrs hin erstrecken und dadurch einen freien mittleren Teil des Rohrs erzeugen.
Die Nockenflächen 9 können, wie in 3 und 4 gezeigt, auch in Form einer Schraubenlinie in der longitudinalen Richtung des Einlassrohrs angeordnet sein, und dadurch eine Rotation des Materials erzeugen, wenn es über die Nockenflächen hinab in das Einlassrohr fließt. Die Nockenflächen 9 in Form einer Schraubenlinie laufen in entgegengesetzter Richtung zu der Rotationsrichtung r₁ des Messrads.

Claims

Massendurchflussmesser mit einem Einlassrohr (4) und einem rotierenden Messrad (1), bei dem das Einlassrohr (4) mittig über dem rotierenden Messrad (1) angeordnet ist, welchem das zu messende Material durch das Einlassrohr zugeführt wird, und bei dem das Einlassrohr mit einem Flussverteilungsmittel (9) im Inneren des Rohrs versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlassrohr (4) oder das Flussverteilungsmittel (9) eingerichtet ist, um dem Material eine Rotationsrichtung (r₂) zu verleihen, die der (r₁) des Messrads (1) entgegengesetzt ist.
Massendurchflussmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Teil des Einlassrohrs (4), der dem Messrad (1) am nächsten liegt, rotierbar ist.
Massendurchflussmesser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der besagte Teil des Einlassrohrs (4) mit einer Rotationsgeschwindigkeit der gleichen Größenordnung wie die des Messrads (1) rotierbar ist.
Massendurchflussmesser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flussverteilungsmittel (9) Nockenflächen enthält, die an der Innenseite des Einlassrohrs (4) befestigt sind.
Massendurchflussmesser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenflächen (9) in Form einer Schraubenlinie in der longitudinalen Richtung des Einlassrohrs (4) angeordnet sind.
Massendurchflussmesser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenlinie in entgegengesetzter Richtung zur Rotationsrichtung (r₁) des Messrads (1) verläuft.
Massendurchflussmesser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenflächen (9) parallel zu der longitudinalen Richtung des Einlassrohrs (4) angeordnet sind.
Massendurchflussmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlassrohr (4) nicht-rotierbar angeordnet ist, und dass das Einlassrohr (4) im Inneren mit Nockenflächen (9) versehen ist, die in Form einer Schraubenlinie in der longitudinalen Richtung des Einlassrohrs (4) angeordnet sind, und dass die Schraubenlinie in entgegengesetzter Richtung zur Rotationsrichtung (r₁) des Messrads (1) verläuft.