DE8103132U1

DE8103132U1 - FLOWMETER

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Publication number: DE8103132U1
Application number: DE19818103132
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-02-06
Filing date: 1981-02-06
Publication date: 1982-03-04

Description

1010

DURCHFLUSSMESSER FÜR FLÜSSIGKEITENFLOW METER FOR LIQUIDS

1515th

2020th

2525th

3030th

Die Erfindung betrifft einen Durchflussmesser für Flüssigkeiten mit einem Flüssifkeitseinlass- und auslasskanal aufweisenden Gehäuse und einer mit den Kanälen in Verbindung stehenden Messkammer in der sich ein von der zu messenden Flüssigkeit peripher im Bereich seiner Schaufeln angeströmter Mess rotor befindet, der eine etwa parallel zur Rotorachse und in radialem Abstand von dieser angeordnete Meßstrecke durchsetzt, welche vorzugsweise mit einer fotoelektrischen Strahlungsquelle und einem entsprechenden Strahlungsempfänger ausgerüstet ist, derart, daß der unter dem Einfluß der einströmenden Flüssigkeit umlaufende und im Bereich der Meßstrecke mal für deren Strahlung durchlas^.! sige, mal undurchlässige Bereiche aufweisende Rotor eine seiner Drehwinkelgeschwindigkeit und damit der durchflossenen Flüssigkeitsmenge proportionale Anzahl von Pulsen erzeugt.The invention relates to a flow meter for liquids with a liquid inlet and outlet channel Housing and a measuring chamber which is connected to the channels and in which one of the liquid to be measured is located peripherally the measuring rotor is in the area of its blades, which penetrates a measuring section arranged approximately parallel to the rotor axis and at a radial distance from it, which preferably is equipped with a photoelectric radiation source and a corresponding radiation receiver, such that which circulates under the influence of the inflowing liquid and in the area of the measuring section allows its radiation to pass through ^.! sige, sometimes impermeable areas having rotor one of its angular velocity and thus the amount of liquid flowing through it proportional number of pulses generated.

Ein derartiger Durchflussmesser ist aus der DE-OS 27 15 239 bekanntgeworden, wobei die Strahlungsquelle eine Leuchtiode. insbes, eine Infrarotdiode ist und der Strahlungsempfänger bzw. Sensor ein Fototransistor.Such a flow meter has become known from DE-OS 27 15 239, the radiation source being a light diode. in particular, is an infrared diode and the radiation receiver or sensor is a phototransistor.

Der elektrischen Messung und Anzeige des Volumenstroms flüssiger Medien durch Darstellung des rel. oder absoluten Momentanwertes kommt insbes. Bedeutung zu im Rahmen des Energieverbrauchs etwa bei ölfeuerungsanlagen und Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen. Durch Messung, Anzeige und Regelung lassen sich Energieverbrauch und Schadstoff-ImmisiavteiLs erheblich reduzieren. The electrical measurement and display of the volume flow of liquid media by displaying the rel. or absolute instantaneous values is especially important in the context of energy consumption, for example in oil firing systems and internal combustion engines of motor vehicles. Through measurement, display and control, energy consumption and pollutant exposure parts can be reduced considerably.

Diesem Zweck soll auch die vorgenannte, bekannte Messvorrichtung ^: dienen, die bereits ein verhältnismäßig kompaktes Gerät darstellt, das eine Folge von elektrischen Impulsen gleichbleibender Spannung • erzeugt, die leicht einer digitalen Anzeige zugeführt werden können.To this end the aforementioned, known measuring ^device: used, which already provides a relatively compact device which generates a sequence of electrical pulses constant voltage • which a digital display can be easily supplied.

Allerdings haften diesem Stand der Technik noch erhebliche Unvoll- _; kommenheiten an, die den Einsatz der bekannten Einrichtung in erheblichem Maße beschränken. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik insbes. im Sinne eines erhöhten Auflösungsvermögens, einer geringeren Fehlertoleranzgrenze und einer kürzeren Ansprechzeit 2C— ; ... _zu verbessern. Weiterhin sollten sich die Durchflussmesser ingsrai rejöuzierbarer Weise mit identischer Zählcharakteristik fertigen lassen,However, this state of the art is still considerably incomplete _; arrive that limit the use of the known device to a considerable extent. The present invention is therefore based on the object of addressing the disadvantages of the prior art, in particular in the sense of an increased resolution, a lower error tolerance limit and a shorter response time 2C-; ... _to improve. Furthermore, it should be possible to manufacture the flowmeters in a rejoined manner with identical counting characteristics,

! Da ein Durchflussmesser vom vorbekannten Typ auch bei Verbesserung seines Aufbaus unter fertigungstechnischen Gesichtspunkten mit wirtschaftlichen Fertigungsmethoden nicht so hergestellt werden kann, daß die Durchfluss- und Zählcharakteristik der einzelnen in Serie hergestellten Geräte völlig identisch ist, mußte nach einer Lösung gesucht werden, welche eine Nachkalibrierung der fertiggestellten Geräte in einem gewissen Umfang erlaubt. Andererseits! As a flow meter of the previously known type also with improvement its structure cannot be manufactured with economical manufacturing methods from a manufacturing point of view It is possible that the flow and counting characteristics of the individual devices produced in series are completely identical A solution must be sought which allows the completed devices to be recalibrated to a certain extent. on the other hand

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mußte vor allem die Messkammer und der Messrotor grundlegend umgestaltet werden, da jedenfalls die in der genannten DE-OS figur?especially the measuring chamber and the measuring rotor had to be fundamental be redesigned, since at least the figure in the DE-OS mentioned?

we£?en lieh dargestellte Ausführungsform allein schon yöes Undefinierten Verlaufs der Flüssigkeit in der Messkammer und des ganz erheblichen Flüssig ".Schlupfes" gesteigerten Ansprüchen nicht genügen konnte.we £? en Borrowed embodiment shown alone already yöes undefined The course of the liquid in the measuring chamber and the very considerable liquid ".Slipfes" do not meet the increased demands could.

Die vorgenannte Aufgabe wurde nun ausgehend von der vorbekannten Einrichtung gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst.The aforementioned object has now been achieved on the basis of the previously known device according to the characterizing part of claim 1.

• Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Messrotor einen radialumlaufenden Trennsteg auf, dessen Höhe nahezu der freien Höhe der Messkammer entspricht und an dem die etwa gleiche Höhe aufweisenden Schaufeln befestigt sind.• In a preferred embodiment of the invention, the Measuring rotor has a radially circumferential separating web, the height of which corresponds almost to the free height of the measuring chamber and on which the blades having approximately the same height are attached.

Dadurch wird eine Abdichtung in den Innenraum der Messkammer erreicht und die zu messende Flüssigkeit läuft praktisch nur in dem zwischen Einlass- und -auslasskanal liegenden z.B. halbkreisi förmigen peripheren Raum der Messkammer um. Dabei bildet der jeweilige Teil des Trennsteges mit jeweils zwei benachbarten Schaufeln eine.Vielzahl von relativ kleinvolumigen Kammern, in denen ' die zu messende Flüssigkeit umläuft. Es versteht sich, daß der Flüssigkeitsschlupf hierbei sehr gering ist und die Messeinrichtung schon auf kleine Mengen-Schwankungen fast verzögerungsfrei reagiert und im übrigen auch schon kleine Durchflussmengen mit geringer Fehlerquote anzuzeigen in der Lage ist. Weiterhin istThis creates a seal in the interior of the measuring chamber and the liquid to be measured practically only runs into around the e.g. semicircular peripheral space of the measuring chamber between the inlet and outlet channels. The respective part of the separating web with two adjacent blades each. A large number of relatively small-volume chambers in which ' the liquid to be measured is circulating. It goes without saying that the liquid slip and the measuring device are very low here Already reacts to small fluctuations in quantity almost without delay and incidentally also reacts to small flow quantities low error rate is able to display. Furthermore is

durch die Begrenzung der Flüssigkeit und ihres Kraftangriffspunktes auf den peripheren Umlaufbereich eine in weiten Bereichenby limiting the liquid and its point of application of force on the peripheral circulation area one in wide areas

on weitgehend lineare Meßcharakteristik gewährleistet. Anstelle deson largely linear measurement characteristics guaranteed. Instead of

.' Trennsteges zur Ausschaltung der Flüssigkeit im Mittelbereich derMeß-. ' Separating web for eliminating the liquid in the central area of the measuring

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kammer lassen sich auch andere vorteilhafte Gestaltungen des Meßrotors finden. Besonders vorteilhaft kann jede Ausbildung des zwischen den umlaufenden Schaufeln befindlichen Rotorkörpers sein, welche die zu messende Flüssigkeit aus dem inneren Bereich der Meßkammer fernhält. Statt eines Trennsteges kommt inabes. auch ein zylindrischer Rotorkörper in Frage, dessen vorzugsweise über den ganzen Durchmesser gleichbleibende Höhe nahezu der Höhe der Meßkammer entspricht und an dem die Schaufeln befestigt sind.chamber, other advantageous designs of the measuring rotor can also be found. Any training can be particularly advantageous of the rotor body located between the rotating blades, which the liquid to be measured from the inner Keep away from the area of the measuring chamber. Instead of a divider comes inabes. also a cylindrical rotor body in question, its preferably The constant height over the entire diameter corresponds almost to the height of the measuring chamber and at which the blades are attached.

Weiterhin kann der Messrotor vorteilhafterweise Mittel zum Auftrieb integriert enthalten, z.B. eine Auftriebskammer. Diese kann bevorzugt gemäß der vorgenannten Ausbildung des Rotorkörpers zwischen den Schaufeln verwirklicht werden, sie kann sich aber auch auf einen Teil des Rotors beziehen, derz.B, im übrigen scheibenförmig ausgebildet sein kann. In diesen Fällen schwebt der Messrotor, der eine etwa vergleichbare Dichte wie die zu messende Flüssigkeit aufweist, in der Messkammer und eine gesonderte Lagerung der Achse entfällt. Auch bei dieser Bau-■_ . weise ist eine lageunabhängige Betriebsweise möglich.Furthermore, the measuring rotor can advantageously have means for buoyancy included, e.g. a buoyancy chamber. This can preferably be in accordance with the aforementioned design of the rotor body be realized between the blades, but it can also refer to a part of the rotor, derz.B, otherwise can be designed disc-shaped. In these cases the measuring rotor hovers, which has a density roughly comparable to that of has the liquid to be measured, in the measuring chamber and a separate storage of the axis is omitted. Also with this construction ■ _ . A position-independent mode of operation is possible.

Besonders vorteilhaft ist es weiterhin, Einlass- und Auslasskanal so an die Meßkammer anzuschließen, daß der Umschlingungswinkel der zu messenden Flüssigkeit um den Rotor möglichst groß ist, wenigstens aber 180 beträgt, d.h. dass die Flüssigkeit zumindest eine Halbkreisbahn um den Rotor beschreibt.It is also particularly advantageous to have the inlet and outlet channels to be connected to the measuring chamber in such a way that the angle of wrap of the liquid to be measured around the rotor is as large as possible is, but is at least 180, i.e. that the liquid describes at least a semicircular path around the rotor.

Ι;. Es ist im Rahmen der Erfindung möglich, die Messkammer sehrΙ ;. It is possible within the scope of the invention, the measuring chamber very

flach und damit die Messstrecke zwischen Strahlungsquelle undflat and thus the measuring distance between the radiation source and

30 -sensor sehr kurz zu gestalten, sodaß auch im Falle trüber bzw.30 sensor should be made very short, so that even in the case of cloudy or

stark absorbierender Flüssigkeiten eine genaue Messung möglich ist.highly absorbent liquids an accurate measurement is possible.

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Es sei an dieser Stelle betont, daß grundsätzlich die zur Erzeugung der Pulsfolge erforderliche Meßstrecke nicht notwendigerweise fotoelektrisch zu arbeiten braucht, es sind auch andere ,Strahlungsarten denkbar, bevorzugt sind derzeit Strahlungsquellen und -empfänger, die im Infrarotbereich arbeiten und auf dem Markt leicht erhältlich sind. Anstelle einer foto- bzw. optoelektrischen-Meßstrecke können grundsätzlich auch andere Meßstrecken bzw. pulserzeugende Messeinrichtungen in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Gestaltung des Durchfluss-It should be emphasized at this point that basically the generation The measuring path required for the pulse train does not necessarily need to work photoelectrically, there are others too Types of radiation are conceivable; radiation sources are currently preferred and receivers that operate in the infrared region and are readily available on the market. Instead of a photo or In principle, opto-electrical measuring sections can also be used in conjunction with other measuring sections or pulse-generating measuring devices with the inventive design of the flow

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messers Verwendung finden.find use of the knife.

' Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in weiteren Unteransprüchen gekennzeichnet.'Further advantageous embodiments of the invention are in further subclaims characterized.

Die im Rahmen der Erfindung bevorzugte tangentiale Anordnung von Einlass- und auslasskanal ist im Falle eines Kraftstoffverbrauchsmessers bereits aus der DE-OS 25 02 599 bekanntgeworden. Die zu messende Flüssigkeit tritt tangential auf ein den Messrotor bil-The tangential arrangement of the inlet and outlet channels preferred within the scope of the invention is in the case of a fuel consumption meter already known from DE-OS 25 02 599. The liquid to be measured enters the measuring rotor tangentially.

dendes Zahnrad auf und umströmt dieses auf seinem Umfang, wo-the gear wheel and flows around it on its circumference, where-

bei Mittel zur Erzeugung elektrischer Signale als Funktion der .in means for generating electrical signals as a function of.

Durchflussmenge vorgesehen sind. Das Zahnrad ist in Spitzenla- ; gern in der mit kreisförmigem Querschnitt versehenen Messkammer angeordnet, wobei jedoch zwischen den Seitenflächen des Rotors und. den Seitenflächen der Messkammer ein relativ großer Ab-Flow rate are provided. The gear is in top condition; like in the measuring chamber with a circular cross-section arranged, but between the side surfaces of the rotor and. the side surfaces of the measuring chamber a relatively large

^** stand bestehen soll (vgl. Patentanspruch 1). Wie aus dem in den^ ** should exist (see claim 1). As from that in the

Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel ersichtlich, ist dieser große Abstand sowohl in radialer als auch in axialer Hinsicht gegeben, was zugleich einen ganz erheblichen Flüssigkeitsschlupf be-' ■ , dingt, sodaß die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bei Be-Figures shown embodiment can be seen, this large distance is given both in the radial and in the axial respect, which at the same time entails a very considerable liquid slip ' ■, so that the task on which the invention is based

folgung dieser vorbekannten Konstruktion, die möglicherweise fürfollowing this previously known construction, which may be for

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stark schmutzbeladene Flüssigkeiten eine geeignete Version darstellt, verfahlt würde. Kalibrierfähig ist das vorbeschriebene Gerät nicht.highly contaminated liquids are a suitable version, would be wrong. The device described above cannot be calibrated.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert, aus dem sich weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben.In the following the invention is based on an exemplary embodiment explained in more detail, from which further features and advantages of the invention result.

In der zugehörigen Zeichnung zeigt V In the accompanying drawing, V

; Fig, 1 eine perspektivische Draufsicht auf die untere Half- ^! ; Fig, 1 is a perspective top view of the lower half ^!

te des Durchflussmessers mit eingesetztem Messrotor;te of the flow meter with inserted measuring rotor;

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch die Fig. 1 gezeigte untere Gehäusehälfte einschl. der oberen Hälfte Fig. 3 einen senkrechten Schnitt durch einen Meßrotor mit durchgehender Auftriebskammer;2 shows a vertical section through the lower housing half shown in FIG. 1 including the upper half 3 shows a vertical section through a measuring rotor with a continuous buoyancy chamber;

. ' Fig. 4 einen Schnitt durch beide Gehäusehälften im Be. 'Fig. 4 shows a section through both housing halves in Be

reich der Kalibriereinrichtung.range of calibration equipment.

Im Einzelnen ist in den Figuren die Gehäusehälftefc) bzw. Halbschale(n) mit 20 bezeichnet. Im vorderen Bereich von Figur 1 sieht man rechts und links den Einlass- und auslasskanal bzw. für die zu messende Flüssigkeit. Gegebenenfalls liegen beide Anschlussstellen für die Kanäle - wie gezeigt - auf der gleichenIn detail, the housing halves fc) or half-shell (s) are shown in the figures denoted by 20. In the front area of Figure 1 you can see the inlet and outlet ducts on the right and left. for the liquid to be measured. If necessary, both connection points for the channels - as shown - are on the same

Sctoäseite des Gehäuses. Jedoch ist auch eine andere Anord 25 Sctoässeite of the housing. However, another arrangement is also 25

nung denkbar. Die Kanäle sind vertauschbar. Es empfiehlt sich ein genau tangentiales Einmünden am Umfang der zylindrischen Messkammer 1, um möglichst große Prallkräfte auf äie Schaufeln 4 des Meßrotors 2 ausüben zu können. Die Flüssigkeit tritt z.B.conceivable. The channels are interchangeable. It is advisable a precisely tangential confluence on the circumference of the cylindrical measuring chamber 1 in order to achieve the greatest possible impact forces on the blades 4 of the measuring rotor 2 to be able to exercise. The liquid occurs e.g.

rechts vorne ein, läuft dann nach passieren des Kanals J3 auf dem 30right in front, then runs after passing channel J3 on the 30th

hinteren Halbkreis der Meßkammer im peripheren Bereich um,rear semicircle of the measuring chamber in the peripheral area around,

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um dann die. Meßkammer 1 durch den Kanal 7 zu verlassen. Die : Flüssigkeit beschreibt also etwa einen U-förmigen Weg durch das Gehäuse, was unnötige Turbulenzen vermeidet. Grundsätzlich ist aber auch eine gegenüber der gezeigten Geometrie etwas veränderte Anordnung denkbar, etwa eine winklige Anströmung und die Verteilung des Flüssigkeitsstromes in der Meßkammer 1 auf eine gegenüber der halben Umdrehung vergrößerte Umlaufbahn.to then the. To leave measuring chamber 1 through channel 7. The: liquid describes a U-shaped path through the Housing, which avoids unnecessary turbulence. In principle, however, the geometry is also slightly different from the geometry shown Arrangement is conceivable, for example an angled flow and the distribution of the liquid flow in the measuring chamber 1 an orbit that is enlarged compared to half a revolution.

Für genauere Meßergebnisse, wie sie gemäß der Erfindung ange-I strebt werden, ist der Flüssigkeitsschlupf möglichst gering zuFor more precise measurement results, as aimed at according to the invention, the liquid slip is to be as low as possible

halten. Dem dient einerseits der Trennsteg 5, der die Flüssig-keep. This is served on the one hand by the separator 5, which holds the liquid

! . keit bis auf unvermeidliche Bruchteile der Flüssigkeit gegenüber dem mittleren Bereich der Meßkammer 1 abdichtet, andererseits sind die Abstände der einzelnen Schaufeln 4 rel. klein und damit ! auch die einzelnen umlaufenden Förderkammern, Im einfachsten! . to the unavoidable fractions of the liquid the middle area of the measuring chamber 1, on the other hand, the distances between the individual blades 4 rel. small and with it ! also the individual circulating conveying chambers, in the simplest

' Fall, der gute Ergebnisse liefert, können die Schaufeln 4 als eben-'In the case that gives good results, the blades 4 can be used as

flächige Vierecke ausgebildet sein, wobei die Prallfläche i, d. R, senkrecht zur Normalen des eintretenden Flüssigkeitsstromes stehen sollte. Dabei nehmen die Schaufeln 4 den peripheren für die umlaufende Flüssigkeit vorgesehenen Bereich der Messkammer 1flat quadrilaterals, the impact surface i, d. R, should be perpendicular to the normal of the incoming liquid flow. The blades 4 take the peripheral one for the circulating liquid provided area of the measuring chamber 1

sowohl in axialer als auch radialer Richtung weitgehend ein, d. h. der Abstand des Schaufelrades zur Gehäusewand ist klein gehalten, '■ Es empfiehlt sich ein axialer und radialer Spalt zwischen Rotor 2both in the axial and radial directions largely a, ie the distance of the blade wheel to the housing wall is kept small, '■ It is recommended that a radial and axial gap between the rotor 2

bzw.-Schaufeln 4 und Kammer 1 im Bereich von etwa 0, 03 mm bis 0, 3 mm. Im gleichen Bereich liegt der Spalt zwischen Trennsteg 5 und Meßkammer 1.or blades 4 and chamber 1 in the range from about 0.03 mm to 0.3 mm. The gap between the separator is in the same area 5 and measuring chamber 1.

Bevorzugt kann der Messrotor 2 einteilig aus Kunststoff gespritzt sein. Ist das Material für die verwendete Strahlung der Meß strecke 10 undurchlässig, kann man z.B. Durchbrüche bzw. Löcher 8 ein-The measuring rotor 2 can preferably be injection-molded in one piece from plastic. Is the material for the radiation used in the measuring range 10 impermeable, e.g. openings or holes 8 can be

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sparen oder einstanzen. Die Anordnung und die Abstände dieser Durchbrüche sollte auf die geforderte Mess empfindlichkeit abgestimmt sein, d« h. insbes. , daß der Abstand der Durchbrüche voneinander nicht groß sein sollte. Ist das Material durchlässig, kannvorzugsweise ein Muster mit durchlässigen und undurchlässigen Bereichen aufgebracht werden.save or punch. The arrangement and the spacing of these openings should be matched to the required measuring sensitivity be, i.e. esp. That the distance between the openings should not be large. If the material is permeable, a pattern with permeable and impermeable areas may preferably be applied.

Die Lagerung des Messrotors 2 kann im Falle einer auf beiden Seiten zugespitzten Achse 12 in Steinpfannen 14 erfolgen, wie sie aus dem Einsatz bei Uhren und Instrumenten bekannt geworden . sind. Die Lagersteine sind vorzugsweise gefedert und in Schrauben 16 gefaßt, sodaß eine axiale Längen- und Druckveränderung ermöglicht ist. Eine solche relativ aufwendige Lagerung sichert exakte Messergebnisse und lange Lebensdauer und ermöglicht einen lageunabhängigen Einsatz des Durchflussmessers.In the case of an axis 12 that is pointed on both sides, the measuring rotor 2 can be mounted in stone pans 14, as they do became known from its use in clocks and instruments. are. The jewels are preferably spring loaded and in screws 16 taken so that an axial change in length and pressure is possible. Such a relatively complex storage ensures exact Measurement results and a long service life and enables the flow meter to be used in any position.

EinfachejrLösungen sind selbstverständlich möglich. Bei einer Sonderausführung ist der Meßrotor 2 aus einem Material gefertigt, dessen Artgewicht dem der zu messenden Flüssigkeit möglichst nahe kommt. Die ggf. verbleibende Differenz wird durch in den Rotor integrierte Auftriebskammern 11 ausgeglichen, derart, daß der Rotor in der zu messenden Flüssigkeit schwebt. Dadurch entfällt die für andere Anwendungsfälle notwendige aus Achse 12 und Lagersteinen 14 gebildete Lagerung. Da Hauptanwendungsgebiet flüssige Heiz- u. Kraftstoffe sind mit Dichten unter 1 g/cm' und damit auch unter dem Materialgewicht des Meßrotors 2, sind Mittel zum Auftrieb vorgesehen, z.B. eine luftgefüllte, abgeschlossene Auftriebskammer, die in dem in Fig, 3 dargestellten Schnitt mit Ziffer 11 bezeichnet ist und den Raum zwischen dem Schaufel kranz ausfüllt.Simple solutions are of course possible. At a In a special version, the measuring rotor 2 is made of a material whose weight is as close as possible to that of the liquid to be measured comes close. Any remaining difference is compensated for by buoyancy chambers 11 integrated in the rotor, in such a way that the rotor floats in the liquid to be measured. This eliminates the need for axes 12 and 12 for other applications Bearing stones 14 formed storage. The main area of application is liquid heating and fuel with densities below 1 g / cm 'and thus also below the weight of the material of the measuring rotor 2, means for buoyancy are provided, e.g. an air-filled, closed one Buoyancy chamber, which is denoted by numeral 11 in the section shown in FIG. 3 and the space between the blade wreath fills out.

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Auf die untere Innenfläche ist eine strahlungsundurchlässige Sperrschicht 27 aufgebracht, die Aussparungen sind wiederumA radiation-opaque barrier layer 27 is applied to the lower inner surface, the recesses are in turn

; mit 8 bezeichnet. Wegen des in manchen Fällen zu großen Auftriebs bei dieser Geometrie kann eine Kompensationsmasse 28 5; denoted by 8. Because of the excessive buoyancy in some cases With this geometry, a compensation mass 28 5

entsprechender Dichte bzw. Größe vorgesehen werden.corresponding density or size can be provided.

Ggf. sind Verstärkungswände denkbar. Bei dieser Gestaltung kann sich im Kammerinnenraum keinerlei Flüssigkeit ansammeln, es ist von daher also eine gute Linearität zu erwar-Reinforcing walls are conceivable if necessary. With this design no liquid can collect in the interior of the chamber, so good linearity is to be expected.

, ten. Die Oberflächen von Rotorkörper 2 und Meßkammer 1 sind, th. The surfaces of rotor body 2 and measuring chamber 1 are

so glatt zu gestalten, daß die Reibungswerte gering bleiben, wasto make so smooth that the friction values remain low, what

i. d. R, keinen unüblichen fertigungstechnischen Aufwand erfordert.i. d. R, does not require any unusual manufacturing effort.

Strahlungsquelle bzw -empfänger 25, 26 liegen- wie aus Fig. 1 ersichtlich - in die jeweilige Gehäusehälfte 20 eingebettet, einanderRadiation sources or receivers 25, 26 are located, as can be seen from FIG. 1 - Embedded in the respective housing half 20, each other

direkt gegenüber. Ihr freier Abstand sollte zumindest im Falle der Messung von absorbierenden Flüssigkeiten möglichst klein und die Rotorscheibe 9 entsprechend bemessen sein.directly opposite. Your free distance should at least in the case of Measurement of absorbent liquids as small as possible and the rotor disk 9 dimensioned accordingly.

Der Durchflussmesser gem. der Erfindung ist kalibrier- bzw.The flow meter according to the invention is calibrated or

""eichfähig, was dadurch erreicht wird, daß der zu messende Flüssigkeitsstrom durch geeignete Mittel in einen Haupt- u. Neben.r: strom aufgeteilt werden kann. Hierzu dient ein in Strömungsrichtung vor der Messkammer 1 abzweigender und in Strömungsrichtung nach der Messkammer in den Auslasskanal 7 mündender By-"" calibratable, which is achieved by the liquid flow to be measured can be divided into a main and secondary stream by suitable means. A in the direction of flow is used for this purpose By-

passkanal 17. Das Teilerverhältnis zwischen Haupt- u. Nebenstrom kann durch Kalibriermittel bzw. -ventile 18 entsprechend , den technischen Erfordernissen eingestellt werden. Dadurch können mehrere Durchflussmessgeräte zur exakten Differenzmessung z.B. in Systeme mit Vor- u. Rücklauf eingesetzt werden, da sie genau gleiche Zählcharakteristiken besitzen. Im einfachsten FallPassage channel 17. The dividing ratio between the main and secondary flow can be adjusted accordingly by means of calibration means or valves 18 , the technical requirements. This allows several flowmeters to measure the exact difference For example, they can be used in systems with forward and reverse, as they have exactly the same counting characteristics. In the simplest case

- 10 -- 10 -

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kann die Kalibrier einrichtung 18 - wie in Fig. 4 erkenntlich als von außen zugänglicher Schraubbolzen ausgebildet sein, der den Bypass-Querschnitt je nach Einstellung mehr oder weniger verengt.The calibration device 18 can be designed as an externally accessible screw bolt, as can be seen in FIG the bypass cross-section more or less depending on the setting narrowed.

Konstruktiv ist der Durchflussmesser im übrigen so gestaltet, daß sein Gehäuse aus zwei identischen Halbschalen 20 besteht. . Diese werden durch handelsübliche Verbindungselemente wie Nieten oder Schrauben je nach Erfordernissen fest oder lösbar zu-In terms of construction, the flow meter is designed in such a way that its housing consists of two identical half-shells 20. . These are fixed or detachable using commercially available connecting elements such as rivets or screws, depending on the requirements.

!isammengepresst, wodurch Leckströme der zu messenden Flüssig-10 ! is pressed together, causing leakage currents of the liquid to be measured

keit nach außen verhindert werden. Das Gehäuse enthält auch die zurto the outside world. The case also contains the for

; Aufbereitung des Meßsignals geeignete Elektronik in zwei unterein-; Processing of the measurement signal suitable electronics in two

^! ander in Verbindung stehenden der Meßkammer 1 vorzugsweise ^! other connected measuring chamber 1 preferably

gegenüberliegenden Räumen 22. In diesen Räumen befindei sichopposite rooms 22. Located in these rooms

auch die Verstellmittel für die Kalibriereinrichtung 18, also 15
- · ' z.B. verstellbare Schraubbolzen. Die jeweiligen Räume 22 kön-also the adjustment means for the calibration device 18, that is to say 15
- · 'eg adjustable screw bolts. The respective rooms 22 can

, nen durch Deckel 24 hermetisch verschlossen und ggf. gegen unberechtigte Öffnung gesichert werden., nen hermetically sealed by cover 24 and possibly against unauthorized persons Opening to be secured.

" Fertigungs- und anwendungstechnisch betrachtet ist es von be-"From a manufacturing and application point of view, it is important

~'^J~- sonderem Vorteil, die beiden Gehäusehälften 20 identisch auszu- ~ ' ^J ~ - special advantage of designing the two housing halves 20 identically

.: bilden, was voraussetzt, daß die Kanäle 3 .bzw. 7, der Bypass ; und die Messkammer 1 in einer gemeinsamen Ebene liegen und in.: form, which requires that the channels 3 .bzw. 7, the bypass ; and the measuring chamber 1 lie in a common plane and in

halber Höhe aufgetrennt sind. Man bringt dann symmetrisch vor- ; zugsweise zwei Kalibrierbalzen/Gewindelöcher 18, 19 an, wie in Fig Iare split halfway up. One then brings forward symmetrically ; preferably two calibration bars / threaded holes 18, 19, as in FIG

angedeutet. Man kann die Halbschalen 20 insbes. im Druckgussindicated. The half-shells 20 can, in particular, be die-cast

oder Feinguss herstellen, wobei man vorzugsweise Zink- oder Aluminiumlegierungen verwendet. Beide Hälfen kann man z. B. an 3 Verbindungsstellen- wie in der Fig. 1 angedeutet - fest verbinden.
30or precision casting, preferably using zinc or aluminum alloys. Both halves can be z. B. at 3 connection points - as indicated in Fig. 1 - firmly connect.
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Entsprechend den zwar geringen Fertigungstoleranzen sind die Durchflussmesser bezüglich ihrer Zählcharakteristik, also der Zahl der Pulse pro (Eich) -Volumen, zunächst nicht völlig identisch. Um diese Identität und damit völlig reproduzierbare Ergebnisse zu sichern, wird die Kalibriereinrichtung seitens des Herstellers - normalerweise einmalig - eingestellt und ggf. verplombt, was im Falle eines Schraubbolzens vorteilhafterweise besonders einfach und ohne Unterbrechung des Meßvorgangs erfolgen kann.According to the small manufacturing tolerances, the Flow meters are initially not completely identical in terms of their counting characteristics, i.e. the number of pulses per (calibration) volume. In order to ensure this identity and thus completely reproducible results, the calibration device is used by the manufacturer - normally once - set and possibly lead-sealed, which is advantageous in the case of a screw bolt can be done particularly easily and without interrupting the measuring process.

Zur Funktion der Meßkammer, geeigneten Meßstrecken bzw. - Gebern und die Verarbeitung und Anzeige der erzeugten Pulsfolge bzw. eines korrelierenden Wertes sei im übrigen auf die Literatur (vgl. z. B. Trenkler in der Zeitschrift "Messen + Prüfen" 1971, S. 208 - 212 u. die DE-OS 24 20 766) verwiesen.For the function of the measuring chamber, suitable measuring sections or sensors and the processing and display of the generated pulse train or a correlating value should be refer to the literature (cf. e.g. Trenkler in the journal "Messen +prüfung" 1971, pp. 208-212 and DE-OS 24 20 766).

ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY

Durchflussmesser für Flüssigkeiten mit einem Flüssigkeitseinlass- und -auslasskanal aufweisenden Gehäuse, in dem sich eine mit den Kanälen in Verbindung stehende flachzylindrische Meßkammer befindet. Diese enthält einen von der Flüssigkeit angeströmten Schaufeln aufweisenden Meßrotor, der in Ver-Flow meter for liquids with a liquid inlet and outlet channel having a housing in which a flat cylindrical measuring chamber communicating with the channels is located. This contains one of the liquid against the flow of blades exhibiting measuring rotor, which is in

' 'bindung mit einer Strahlungsmeß strecke digital erfaßbare Impulse erzeugt. Der Durchflussmesser ist kalibrierfähig und weist infolge einer speziellen Gestaltung von Meßkammer und darin befindlichem Meßrotor gute Linearität und hohes Auflösungsvermögen auf. Besonders geeignet ist er für die Messung '' connection with a radiation measuring section digitally detectable impulses generated. The flow meter can be calibrated and, due to a special design of the measuring chamber and The measuring rotor in it has good linearity and high resolution. It is particularly suitable for measurement

j 5 vonKt^ft- und Heizstoffen.j 5 of Kt ^ ft- and heating fuels.

■ ·" (Vgl. Fig. 1)■ · "(cf. Fig. 1)

Claims

Γ ·Γ ·

t «

24, 1, 81 / ZS, ί \ f'f

EXPECTATIONS

1, flow meter for liquids with a housing having a liquid inlet (3) and outlet channel (7) and a measuring chamber (1) which is connected to the channels (3, 7) and in which there is one of the liquid to be measured in the area The measuring rotor (2) against which its blades flow is located, which passes through a measuring section (10) arranged approximately parallel to the rotor axis (12) and at a radial distance therefrom, which is preferably equipped with a photoelectric radiation source (25) and a corresponding radiation receiver, in such a way that that the rotor, which circulates under the influence of the inflowing liquid and in the region of the measuring section (10), sometimes permeable to radiation, sometimes having impermeable regions, generates a number of pulses proportional to its angular velocity and thus the amount of liquid through which it flows, characterized in that inlet and outlet channels (3, 7) in front of the measuring chamber (1) through a bypass (17) are connected, the cross section of which has a calibration means such as a pin or valve (18) for at least one calibration in order to achieve a predetermined ratio of the indicated pulse rate to the flow rate; that the inlet and outlet channels (3, 7) including the bypass (17) and the measuring chamber (1), which has the shape of a flat cylinder, lie in a common plane and the channels (3, 7) each open approximately tangentially into the measuring chamber (1); and that the measuring rotor (2) has a plurality of blades (4) on its circumference with radially outwardly directed impact surfaces, the position and shape of which is fluidically adapted to the position and cross section of the inlet channel (3) into the measuring chamber (1), and by the way-

gene has such a shape that a relatively large lever arm extends to the measuring rotor axis on the impact surface or blade (4) (12) and that the whereabouts of the liquid to be measured -

As far as possible, based on the continuation of the Einlasska o

nals (3) given between this and the outlet channel (7) peripheral circulation area is limited.

2. Flow meter according to claim 1, characterized in that the measuring rotor (2) has a radially circumferential separating web (5) has, the height of which corresponds almost to the free height of the measuring chamber (1) and on which the blades having approximately the same height (4) are attached.

3. Flow meter according to claim 1 or 2, characterized thereby-35

shows that the angle of contact of the measuring liquid around the rotor (2) is as large as possible, but at least 180.

4. Flow meter according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the aspect ratio is 20

from the radial depth of the blade (4) to the radius of the rotor (2) or the measuring chamber (1) is 1: at least 2.5, preferably 1: 3 to 1: 5.

5. Flow meter according to one or more of the preceding

the claims, characterized in that the measuring rotor (2) consists of a material whose spec. Weight possible, the des medium to be measured.

6. Flow meter according to one or more of the preceding

the claims, characterized in that in the measuring rotor (2)

Zones arranged in a rotationally symmetrical manner with a different specific weight are integrated, so that the specific weight of the rotor in total of the medium to be measured.

7, flow meter according to claim 6, characterized in that there is at least one air-filled buoyancy chamber (11).

8. Flow meter according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the two tips (12) of the Axis of the measuring rotor (2) are stored in stone pans (14), e.g. sapphire bearings.

9. Flow meter according to one or more of the preceding claims, characterized in that the measuring rotor (2)

is made of plastic.

10. Flow meter according to one or more of the preceding claims, characterized in that the measuring rotor (2) in the is essentially designed as a disc, at the circular

Perimeter is the separating web (5) with the blades (4), which are preferably flat-shaped.

11. Flow meter, according to one or more of the preceding Claims, in particular according to claim 11, characterized

shows that the zone or disk between the axis (12) and the blades (4) is circular at preferably regular intervals arranged for the radiation of the radiation source (25) permeable Areas (8), e.g. has breakthroughs, while the zone or pane outside or between the passages radiates

is impermeable to lungs.

12. Flow meter according to claim 11, characterized in that that the rotor (2) or at least the actual disc consists of a material such as plastic that is permeable to radiation and outside or between the passage areas through an impermeable layer

how color varnish (27) is covered.

13. Flow meter according to one or more of the preceding claims, characterized in that the shape of the rotor (2) flat and the position of the radiation source (25) or receiver (26) lies in the vicinity of the rotor, so that the measuring section (10) is as short as possible is sized.

14. Flow meter according to one or more of the preceding claims, characterized in that the ash of the Measuring rotor (2) is perpendicular to the plane formed by the channels (3, 7, 17).

15. Flow meter according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the blades (4) with their impact surface approximately perpendicular to that through the channels (3, 7, 17) educated level.

16. Flow meter according to one or more of the preceding claims, characterized in that the housing has two shells is built up and the parting plane essentially with the coincides with the plane formed by the channels (3, 7) and the measuring chamber (1).

17. Flow meter according to claim 16, characterized in that that the housing halves are identical or almost identical and channels (3, 7), bypass (17) and measuring chamber (1) are separated at half the height are.

18. Flow meter according to one or more of the preceding claims, characterized in that the housing Made of metal, especially zinc or aluminum die-cast alloys, and the two halves are preferably releasably connected to one another, e.g. B. are screwed.

19. Flow meter according to one or more of the preceding claims, characterized in that at least, one calibration device (18) is present in this immediately after the bypass (17) branches off from the inlet channel (3).

,

20. Flow meter according to claim 19, characterized in that the calibration device (18) as protruding into the bypass, externally adjustable screw bolt or der-15

same is formed.