DE7102747U

DE7102747U - Halterung fuer einen ebenen stroemungsmessfuehler

Info

Publication number: DE7102747U
Application number: DE19717102747
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-01-26
Filing date: 1971-01-26
Publication date: 1973-03-22

Description

11. Januar 1973

VPA 71/3503 Sp/Scl

Halterung für einen ebenen Strömungsmeßfühler

Die Neuerung betrifft eine Halterung für einen ebenen Strömungsmeßfühler, der aus zwei in einer Meßbrücke beheizten, temperaturempfindlichen Gittern besteht.

Aus der französischen Patentschrift 1 545 357 ist ein derartiger Strömungsfühler bekannt, der aus zwei eng benachbarten Gittern besteht, leren Ebenen parallel zueinander und senkrecht zur Strömung angeordnet sind. Die Gitter dienen als temperaturempfindliche Widerstände und werden in benachbarten Zweigen einer abgeglichenen Wheatstone'sehen Meßbrücke aufgeheizt. Setzt man die beiden Gitter einer Gasströmung aus, so wird das vom Gas zuerst durchströmte Gitter abgekühlt, während das andere Gitter infolge seines geringen Abstands vom ersten Gitter von weniger als einem Millimeter weiter aufgeheizt wird. Die an der Meßdiagonale der Wheatstone¹sehen Brücke abgegriffene Span^ner. die ein Brückenungleichgewicht anzeigt, ist ein M&_ xdr die Strömling.

Derartige Strömungsmeßfühler werden insbesondere bei Gasanalysegeräten, z.B. bei Ultrarot-Gasanalysegeräten oder magnetischen Sauerstoffmessern, eingesetzt. Sie werden auch zur Messung wechselnder Differenzdrücke verwendet; in diesem Fall sind sie im allgemeinen zur Strömungsbegrenzung beidseitig mit Blenden versehen.

Aus Gründen leichter Handhabung und Auswechselbarkeit hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die beiden Gitter des Strömungsmeßfühlers konstruktiv in einer Einheit zusammen-

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zufaesen. Man befestigt die Gitter (Querschnitt eines Gitterstegs: 5 /U · 15 /u) z. B. jeweils zwischen zwei dünnen Glasplatten, die mit Öffnungen für den Durchgang der Strömung versehen sind. Die Glasplatten werden anschließend aufeinandergelegt und miteinander verbundon. Die Stärke der Glasplatten ist so gewählt, daß die Gitter einen gegenseitigen Abstand von weniger als einem Millimeter aufweisen. Eine derartige Einheit wird im folgenden als Gitterplatte bezeichnet.

Zum Einbau eines Strömungsmeßfühlers oder speziell einer Gitterplatte in eine Gasleitung ist eine Halterung erforderlich. Bisher wurden Halterungen verwendet, die aus einer Umspritzung der Gitterplatte mit Kunststoff bestanden. Es hat 3ich aber gezeigt, daß das Arbeiten des Kunststoffes eine Ablösung der Gitter von den Glasplatten und/ oder ein Zerbrechen der Glasplatten bewirkte, was zu einer erheblichen Beeinträchtigung der Funktionstüchtigkeit des Strömungsme'ßfühlers geführt hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Halterung für einen Strömungsmeßfühler der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der der Strömungsmeßfühler, insbesondere beim gasdichten Einbau in eine Gasleitung, keiner meohanischen Beanspruchung ausgesetzt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwei Schalenhälften mit ihren Randflächen plan aufeinandergesetzt sind, die einen Hohlraum zur Aufnahme des Strömungsmeßfühlers bilden, und daß dieser Hohlraum senkrecht zur Ebene des Strömungsmeßfühlers mit Anschlußöffnungen für die Strömung versehen ist.

Die beiden aneinandergesetzten Schalenhälften werden in eine Gasleitung eingesetzt, deren Strömung gemessen werden soll. Kräfte, die im eingesetzten Zustand zur Abdichtung aufgewendet werden müssen, sowie Kräfte, die aufgrund thermischer

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Ausdehnung der Schalenhälften und der Gasleitung auftreten, werden von den beiden Randflächen aufgefangen. Der im Hohlraum angeordnete, vorzugsweise eingeklebte Strömungsmeßfühler wird dabei mechanisch nicht beansprucht. Als Material für die Schalenhälften ha"¹" sich Aluminium bewährt.

Eine weitere Ausbildung der Erfindung sieht vor, daß eine jede der in der einen Schalenhälfte angeordneten Anschlußöffnungen zu einer in der anderen Schalenhälfte angeordneten Anschlußöffnung axi^l ausgerichtet ist. Auf diese V/eise kann das Totvolumen, das durch den Hohlraum gebildet wird, klein gehalten werden.

Im einfachsten Fall wird jede Schalenhälfte m^ - ..-ivir einzigen Anschlußöffnung versehen sein. Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind jedoch zwei AnschiuSöffnungen in jeder Schalenhälfte vorgesehen und zwei Strömungsmeßfühler in pneumatischer Parallelsctaltung im Hohlraum angeordnet.

Die beiden Schalenhälften werden, sofern der Strömungsmeßfühler in den Hohlraum eingeklebt ist, zweckraäßigerweise innen mit je einor vorzugsweise ringförmigen Ausnehmung zwecks Aufnahme von überschüssigem Klebstoff versehen. Yieiterhin kann zwischen den Strömungsmeßfühler und der Innenfläche jeder Schälenhälfte jeweils eine zwecks Durchgang des Gases durchbrochene Isolierplatte, z. B. aus Glas, eingesetzt sein.

Zum Einbau der Halterung kann man die beiden Teile der Gasleitung endseitig mit ebenen Dichtungsflächen, z. B. in Form von angesetzten Flanschen, versehen. Dann sollte die Halterung nach einer weiteren Ausbildung so ausgestaltet sein, daß die Schalenhälften außen mit je einer vorzugsweise ringförmigen Nut um die Anschlußöffnungen versehen und daß in die Nuten Dichtungsringe eingelegt sind.

Im folgendem werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Für gleiche

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Bauteile wurden dabei dieselben Bezugszeichen verwendet.

Es zeigen

Figur 1 eine Äylinderförrnipce Halterung für einen einzigen Strömungsmeßfühler in einer Aufsicht;

Figur 2 einen Schnitt durch die Halterung gemäß Figur 1; Figur 3 eine Halterung für zwei Strömungsmeßfühler ir.

einer Aufsicht;
Figur 4 einen Schnitt durch die Halterung gemäß Figur 3

in vergrößerter Darstellung;
Figur 5 einen dazu senkrechten Schnitt durch die Halterung gemäß Figur 3 in vergrößerter Darstellung.

Die Figuren 1 und 2 zeigen eine besonders einfach aufgebaute Halterung für einen ebenen Strömungsmeßfühler 1, der aus zwei zueinander parallel angeordneten Gittern gebildet wird. In Figur 2 ist der Strömungsrneßfühler als eine zu einer Einheit zusammengefaßte Gitterplatte dargestellt. Die Halterung besteht aua zwei zylindrischen Schalenhälften 2 und 3 aus Aluminium, die mit ihren Randflächen 4 plan aufeinandergesetzt sind. Die beiden Schalenhälften 2 und 3 bilden einen Hohlraum 5, in den zwei axial zueinander ausgerichtete Anschlußöffnungen 6 und 7 für die zu messende Gasströmung führen. Der Strömungsmeßfühler 1 ist in den Hohlraum 5 eingeklebt, und zwar so, daß das z. B. in Pfeilrichtung durch die AnschlußÖffnung 6 einströmende Gas senkrecht auf die Ebe.an der beiden Gitter des Strömungsmeßfühiers 1 Trifft. Der zum Einkleben verwendete Klebstoff 8 fixiert nicht nur den Strömungsmeßfühler 1 vor den beiden Anschlußöffnungen 6 und 7, er hält auch die beiden Schalenhälften 2 und 3 zusammen. Zur Aufnahme von beim Einkleben überschüssigem Klebstoff 8 sind die beiden Schalenhälften 2 und 3 innen mit je einer ringförmigen Ausnehmung 9 und 10 versehen.

In den Außenflächen 11 und 12 der beiden Schalenhälften 2 bzw. 3 sind um die Anschlußöffnungen 6 bzw. 7 ringförmige Nuten 13 bzw. 14 eingestochen. Sie dienen zur Aufnahme von

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Dichtungsringen. Die darg^:eilte Halterung wird beidseitig an die endseitig nit Flanschen 15 und 16 versehenen •Teile 17 und 13 einer Gasleitung angeschlossen.

Die zu;n Beheizen der Gitter "benötigten elektrischen Anschlu31eituxigen 19 und 20 (Figur 1) sind seitlich aus der Halterung herausgeführt.

Die Figuren 3 bis 5 zeigen eine Halterung für zwei Teile 1 ' und 1 '' eines ebenen Strömungsneßiühlers in pneumatischer Parallel- und in elektrischer Hintereinanderschaltung.

Die Halteirung besteht aus zwei quaderförmigen Schalenhälften 2 und 3 aus Aluminium, die wiederum mit ihren Randflächen 4 ^lan aufeinandergesetzt sind. Die Außenmaße der Halterung betragen 11 mm · 8 mm . 4 mm. Der von den beiuen Schalenhälften 2 und 3 umschlossene Hohlraum 5 wird bei diesem Ausführungsbeispiel von zwei Strönningskanälen durchsetzt, die von den axial zueinander ausgerichteten Anschlußöffnungen 6 und 7 sowie den ebenfalls axial zueinander ausgerichteten Anschlußöffnungen 6· und 7' gebildet werden. Der Gasstr( n, dessen Strömungsgeschwindigkeit oder dessen Durchsatz bestimmt werden soll, verteilt sich gleichmäßig auf beide Strömungskanäle. Jeder Teilstrom trifft senkrecht auf dio Ebene eines der Strömungsmeßfühlerteile 1' bzw. 1'·, die wiederum durch Klebstoff 8 in einer einmal einjustierton Lage festgehalten werden.

Die Außenflächen 11 und 12 der beiden Schalenhälften 2 und 3 sind mit ovalen Nuten 13 und H versehen. Die Nuten 13 und 14 sind un die Anschlußöffnungen 6 und 6' bzw. 7 und 7' gelegt. In die Nuten 13 und 14 eingelegte O-Ringe dienen zur Abdichtung der Halterung gegen den Außenraum beim Einbau in oine (nicht dargontellte) Gasleitung. Beide Außenflächen 11 und 12 sind zwischen den Anschlußöffnungen 6 und 6· bzw. 7 und 7' mit Absätzen 20 und 21 versehen.

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Nach Figur 5 ist in jedem Strömungskanal eine Gitterplatte, d. h. ein Teil 1¹ bzw. 1·¹ des gesamten Strönungsmeßfühlers, angeordnet. Jedes Teil 1 ' und 1 ' ' besteht _us zwei Gütern 22 und 23 bzw. 22' und 23', die mittels Glaslot zwischen den mit Öffnungen versehenen Glasplatten 24, 25 und 26 bzw. 24', 25' und 2-6' befestigt sind. Die Gitter 22 und 22' sowie die Gitter 23 und 23' sind miteinander elektrisch leitend verbunden. Zwischen den Teilen 1' und 1'' des Strömungsmeßfühlers und der Innenfläche jeder Schalenhälfte 2 bzw. 3 ist jeweils eine mit Durchbrechungen für die Gasströmung versehene Isolierplatte 27 bzw. 28 aus Glas mit Klebstoff 8 befestigt. Bie beiden Teile 1¹ und 1'· des Strömungsmeßfühlers sind zwischen diese beiden Isolierplattan 27 und 28 geklebt. Die Zuleitungen 19 und 20 für die Teile 1' und 1·' des Scrömungs-aeßfühlers werden durch den Klebstoff 8 nach außen geführt.

5 Figuren

Claims

- _.3lterung iür einen ebenen Strömungsmeßfühler, der aus zvei in einer Meßbrücke beheizten, temperaturempfindlichen G-ittern bestellt, dadurch gekennzeichnet, daß
zwei Schaianhälften (2 und 3) mit ihren Randflächen

(4) plan aufeinandergesetzt sind, die einen Hohlraum

(5) zur Aufnahme des StrömungsmeSfühlers (1 bzw. 1',

1^M) bilden, und daß dieser Hohlraum (5) senkrecht zur Ebene des Stroinungsmeßfühlers (1; 1 ^! , 1^!!) mit Anschlußöffnungen (6 und 7; 6· und 7') für die Strömung
versehen ist.

2» Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine jede der in der einen Schalenhälfte (2) angeordneten Anschlußöffnungen (6 und 6¹) zu einer in der anderen Schalenhälfte (3) angeordneten Anschlußöffnung (7 bzw. T-) axial ausgerichtet ist.

3. Halterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei Anschlußöffnungen (6, 6' bzw. 7, 7^f) in jeder Schalenhälfte (2 bzw. 3) vorgesehen und zwei Strömungsmeßfühlerteile (1¹ und 1^fl) in pneumatischer Parallelschaltung im Hohlraum (5) angeordnet sind.

4. Halterung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalenhälften (2 und 3) aus Aluminium bestehen.

5. Haxterung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsmeßfühler (1 bzw. 1', 1^ff) in den Hohlraum (5) eingeklebt ist.

6. Halterung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalenhälften (2 und 3) zwecks Aufnahme von über-

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schlissigere Klebstoff (8) jnnen mit je einer vorzugsweise ringförmigen Ausnehmung (9 bzw. 10) versehen sind,

7. Halterung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadur.h geicennz31 ebnet, daß zwischen dem Strömungsmcßfühler (1^f, 1¹') und der Innenfläche jede:- Schalenhälfte (2 bzw. 3) jeweils eine durchbrochene Isolierplatte (27 bzw. 28), z. B. aus Glas, eingesetzt ist.

8. Halterung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalenhäli :en (2 und 3) außen mit je einer vorzugsweise ringförmigen Nut (13 bzw. 14) um die Anschlußöffnungen (6, 6' bzw. 7, 7") versehen sind, und daß in die Nuten (13 und I4) Dichtungsringe eingelegt sind.