DE845712C

DE845712C - Flow meter

Info

Publication number: DE845712C
Application number: DEG5311A
Authority: DE
Inventors: Erich Dr-Ing Zorn
Original assignee: GRIESHEIM AUTOGEN
Current assignee: GRIESHEIM AUTOGEN
Priority date: 1951-02-21
Filing date: 1951-02-21
Publication date: 1952-08-04

Description

Strömungsmengenmesser Zum Messen von Gas- und Flüssigkeitsmengen werden vielfach Geräte benutzt, mit denen die Menge des durch eine Leitung od. dgl. strömenden Mediums aus der Durchflußgeschwindigkeit bestimmt wird. Derartige Strömungsmengenmesser bestehen aus einer lotrecht angeordneten Röhre, innerhalb deren ein frei beweglicher, als Staukörper wirkender Schwimmer je nach der Strömungsgeschwindigkeit des Mediums mehr oder weniger hochgehoben wird, so daß auf einer mittel- oder unmittelbar auf der durchsichtigen Meßröhre angebrachten geeichten Skala die entsprechende Durchflußmenge abgelesen werden kann. Da die Skala dabei jeweils auf die auf die Zeiteinheit bezogene Menge (in der Regel 1/min oder cbm/Std.) abgestimmt ist, kann sie stets nur für eine bestimmte Gasart bei einem bestimmten statischen Druck die richtige Durchflußmenge anzeigen. Ändert sich eine der Größen, beispielsweise der statische Druck, so muß durch formelmäßige Umrechnung der richtige Mengenwert ermittelt werden.Flow meter For measuring gas and liquid quantities Often used devices with which the amount of od through a line. Like. Flowing Medium is determined from the flow rate. Such flow meters consist of a vertically arranged tube, inside which a freely movable, A float acting as a dam, depending on the flow velocity of the medium is raised more or less, so that on a directly or indirectly The calibrated scale attached to the transparent measuring tube shows the corresponding flow rate can be read. Since the scale is based on the unit of time Amount (usually 1 / min or cbm / hour) is coordinated, it can only be used for a certain type of gas at a certain static pressure the correct flow rate Show. If one of the variables changes, for example the static pressure, then must the correct quantity value can be determined by means of a formulaic conversion.

Ein solches Vorgehen ist umständlich und insbesondere im praktischen Betrieb wegen der Möglichkeit des Auftretens von Fehlerquellen unerwünscht. Zwar kann man mit Hilfe von Umrechnungsdiagrammen die Rechnung als solche ersparen, indessen ist auch hierbei mindestens ein zusätzliches Hilfsmittel erforderlich, um von der Skalenablesung auf den richtigen Mengenwert zu kommen. Die Folge ist, daß auf die Verwendung von Strömungsmengenmessern, trotz deren unbestreitbaren Vorteile, dann immer verzichtet wird, wenn das zu messende Medium wechselnden Drücken unterliegt. Such a procedure is cumbersome and especially practical Operation undesirable because of the possibility of sources of error occurring. Though one can save the calculation as such with the help of conversion diagrams, however Here too, at least one additional tool is required in order to benefit from the Reading the scale to get the correct quantity value. The consequence is that on the Use of flow meters, despite their undeniable advantages, then is always omitted if the medium to be measured is subject to changing pressures.

Gemäß vorliegender Erfindung werden die geschilderten Mängel und Nachteile der bekannten, mit jeweils nur einer bestimmten Skala versehenen Strömungsmengenmesser dadurch in vorteilhafter Weise behoben, daß mittel- oder unmittelbar auf der Meßröhre zwei oder mehrere die Durchflußmenge anzeigende achsparallele Meßstriche angebracht sind, deren jeder für einen bestimmten statischen Druck gilt, wobei zweckmäßig die die gleiche Menge anzeigenden Punkte auf den einzelnen Meßstrichen durch Linien miteinander verbunden sind, die somit über ihre ganze Länge stets gleiches Volumen, jedoch bei verschiedenem Druck, anzeigen und die mit einer bestimmten, formelmäßig festzulegenden Steigung schraubenlinienförmig den ganzen oder einen Teil des Umfangs der Meßröhre umlaufen. According to the present invention, the deficiencies and Disadvantages of the known flow meters, each provided with only one specific scale thereby in more advantageous Way resolved that indirect or immediate two or more axially parallel measuring lines indicating the flow rate on the measuring tube are attached, each of which applies to a specific static pressure, with expedient the points showing the same amount on the individual measuring lines by lines are connected to each other, which therefore always have the same volume over their entire length, but with different pressure, ads and those with a certain, formulaic to be determined slope helically the whole or part of the circumference of the measuring tube.

Durch eine derartige Anordnung wird es ermöglicht, unabhängig von dem Druck, der jeweils in der mit dem Gerät versehenen Leitung herrscht, die Menge des durchströmenden Mediums stets an demselben Gerät abzulesen. Dies ist insbesondere dann von erheblichem Vorteil, wenn der Druck des Mediums öfter wechselt, was vor allem bei Gasleitungen, die durch Druckminderventile oder ähnliche Regeleinrichtungen gesteuert werden, vielfach der Fall ist; hier erübrigt sich nun die bisher erforderl iche Benutzung des Umrechnungsdiagramms. Such an arrangement makes it possible, regardless of the pressure that prevails in the line provided with the device, the amount of the medium flowing through can always be read on the same device. This is particular then of considerable advantage if the pressure of the medium changes frequently, which is before Especially with gas lines that are controlled by pressure reducing valves or similar control devices be controlled, is often the case; the previously required is now superfluous here I use the conversion diagram.

Da die verschiedenen Meßstriche sämtlich gleichzeitig sichtbar sind, besteht gegebenenfalls die Gefahr, daß beim Ablesen des Gerätes von einem falschen Meßstrich ausgegangen wird, der für einen anderen als den tatsächlich herrschenden Druck maßgeblich ist. Um dem vorzubeugen, wird zweckmäßig über der eigentlichen, mit den Meßstrichen versehenen Meßröhre eine undurchsichtige, lediglich einen achsparallelen Längsschlitz aufweisende Abdeckhülse drehbar angeordnet. Der Schlitz dieser Hülse wird entsprechend dem im Einzelfall herrschenden statischen Druck jeweils auf den für diesen Druck in Frage kommenden Meßstrich eingestellt, so daß nunmehr eine genaue Ablesung der angezeigten Durchflußmenge des Mediums gewährleistet ist. Since the different measuring lines are all visible at the same time, there is possibly a risk that when reading the device from a wrong Measurement line is assumed that for a different than the actually prevailing Pressure is decisive. To prevent this, it is advisable to use the actual, with the measuring lines provided with an opaque measuring tube, only an axially parallel one Cover sleeve having a longitudinal slot is rotatably arranged. The slot of this sleeve is depending on the static pressure prevailing in the individual case on the set for this pressure in question measuring line, so that now an exact Reading of the indicated flow rate of the medium is guaranteed.

Bei feststehender Meßröhre und dieser gegenüber beweglicher Hülse ist der Umstand nachteilig, daß sich die Ablesestelle gegebenenfalls an den Seiten der Meßröhre oder aber, vor allem bei Vorhandensein einer Vielzahl von Meßstrichen, im rückwärtigen Bereich der Röhre befindet, was je nach den örtlichen Verhältnissen eine Erschwerung der Ablesung zur Folge haben kann. Es kann daher die Anordnung auch in der Weise getroffen werden, daß die innere Meßröhre gegenüber der sie umgebenden ortsfesten Hülse verdreht wird, so daß an deren nunmehr stets im Bereich des Beobachters liegendem Längsschlitz die jeweilige Durchflußmenge bequem abgelesen werden kann. Da indessen bei Anbringung einer beweglichen Meßröhre die Frage der Abdichtung des unter Druck stehenden Innenraumes gegenüber der Außenluft gewisse Schwierigkeiten bereitet, kommt dieser Ausführungsform für die Praxis in der Regel nur in Sonderfällen Bedeutung zu. Um trotzdem stets eine ungehinderte Ablesemöglichkeit von der Vorderseite des Gerätes her zu haben, kann demgemäß auch so vorgegangen werden, daß Meßröhre und Hülse feststehen, während die Skala auf einem besonderen, zwischen die beiden ortsfesten Teile hineinragenden verdrehbaren Rohr angebracht ist, das entsprechend dem jeweiligen Druck des Mediums derart eingestellt wird, daß der hierfür in Frage kommende Meßstrich genau hinter dem Längsschlitz der Hülse liegt. Bei einfachster fertigungsmäßiger Ausbildung der Teile ist hierdurch in jedem Fall eine. genaue und zuverlässige Ablesung an der Vorderseite des Gerätes möglich. With a stationary measuring tube and a sleeve that is movable in relation to this is the disadvantage that the reading point may be on the sides the measuring tube or, especially if there are a large number of measuring lines, is located in the rear of the tube, depending on the local conditions can make reading difficult. It can therefore be the arrangement can also be taken in such a way that the inner measuring tube is opposite to the one surrounding it stationary sleeve is rotated so that its now always in the area of the observer The respective flow rate can be conveniently read from the horizontal slot. Since, however, when attaching a movable measuring tube, the question of sealing the pressurized interior with respect to the outside air certain difficulties this embodiment is usually only used in special cases in practice Importance to. In order to always have an unimpeded reading option from the front of the device can be done accordingly so that the measuring tube and sleeve are fixed, while the scale is on a special, between the two fixed parts protruding rotatable tube is attached, the corresponding the respective pressure of the medium is set in such a way that the one in question coming measuring line is exactly behind the longitudinal slot of the sleeve. With the simplest Production-related training of the parts is hereby in any case a. exact and reliable reading possible on the front of the device.

Die Verdrehung der die Skaleneinteilung aufweisenden Meßröhre bzw. des besonderen Skalenrohres oder der Abdeckhülse kann statt von Hand mit gleich vorteilhafter Wirkung auch selbsttätig durch den Druck des zu messenden Mediums bewirkt werden. Zu diesem Zweck wird beispielsweise ein von dem Druck des Mediums beeinflußtes Gerät, beispielsweise ein Röhrenfedermanometer, zwischengeschaltet, das die Hülse bzw. die Meßröhre oder das zusätzliche Skalenrohr derart verdreht, daß im Längsschlitz der Hülse zwangsläufig der dem jeweiligen Druck entsprechende Meßstrich sichtbar wird. Erreicht wird dies dadurch, daß die Dehnung des ebenfalls unter dem Leitungsdruck stehenden Federrohres über ein Zahnsegment auf ein Zahnrad übertragen wird, das mittel- oder unmittelbar mit der Hülse bzw. der Meßröhre oder dem Skalenrohr verbunden ist. The rotation of the graduated measuring tube or of the special graduated tube or the cover sleeve can be used instead of by hand with the same advantageous effect also automatically through the pressure of the medium to be measured be effected. For this purpose, for example, one of the pressure of the medium affected device, e.g. a tube spring pressure gauge, connected in between, that rotates the sleeve or the measuring tube or the additional scale tube in such a way that that in the longitudinal slot of the sleeve inevitably the corresponding pressure Measuring line becomes visible. This is achieved by the fact that the stretching of the also under the line pressure spring tube on a toothed segment on a gear is transmitted, the indirectly or directly with the sleeve or the measuring tube or is connected to the scale tube.

In allen Fällen ist es nunmehr möglich, mit Hilfe eines und desselben Strömungsmengenmessers die Durchflußmenge des jeweiligen Mediums festzustellen, unabhängig davon, welchen Druck das Medium besitzt. Es ist lediglich erforderlich, den Stand des in der Meßröhre beweglichen Staukörpers an demjenigen Meßstrich abzulesen, der dem im Einzelfall herrschenden Druck entspricht, wobei je nach der Ausführungsform des Gerätes die nicht in Frage kommenden Skalenstriche abgedeckt werden können. In all cases it is now possible with the help of one and the same Flow meter to determine the flow rate of the respective medium, regardless of the pressure of the medium. It is only necessary to read the position of the bluff body moving in the measuring tube on that measuring line, which corresponds to the pressure prevailing in the individual case, depending on the embodiment of the device, the scale lines that are not in question can be covered.

Die Zeichnung veranschaulicht den Gegenstand der Erfindung an Hand von zwei Ausführungsbeispielen, und zwar zeigt Abb. I einen Strömungsmengenmesser mit drei verschiedenen Meßstrichen in seiner einfachsten Gestalt, Abb. 2 einen Strömungsmengenmesser mit über die Meßröhre geschobener, sich selbsttätig nach dem jeweiligen Druck einstellender Ahdeckhülse in Vorderansicht, und Abb. 3 einen Querschnitt nach Linie A-B von Abb. I. The drawing illustrates the subject matter of the invention by hand of two embodiments, namely Fig. I shows a flow rate meter with three different measuring lines in its simplest form, Fig. 2 a flow meter with pushed over the measuring tube, automatically adjusting according to the respective pressure Ahdeckhülse in front view, and Fig. 3 a cross section along line A-B of Fig. I.

Das Gerät nach Abl>. I besteht aus der eigentlichen Meßröhre I, in die das Medium durch den Anschlußstutzen 2 eintritt. Der im Innern der Röhre I freibeweglich angeordnete Schwimmer 3 wird durch das Medium, das in Abhängigkeit von der Menge und dem Druck verschieden große Strömungsgeschwindigkeiten aufweist, je nach der jeweiligen Strömungsgeschwindigkeit auf eine bestimmte Höhe angehoben. Diese Höhe entspricht bei einem bestimmten statischenDruok des Mediums bestimmten Durchflußmengen, die auf den achsparallelen Meßstrichen 4 in 1/min oder cbm/Std. auf- getragen sind. Die die gleiche Menge anzeigenden Punkte auf den einzelnen Meßstrichen 4 sind außerdem durch Linien 5 miteinander verbunden, die somit über ihre ganze Länge stets das gleiche Volumen, jedoch bei verschiedenem Druck, anzeigen. The device after lead>. I consists of the actual measuring tube I, into which the medium enters through the connecting piece 2. The one inside the tube I freely movable float 3 is through the medium, depending on has different flow velocities depending on the quantity and pressure, depending on the respective flow velocity raised to a certain height. This height corresponds to a certain static pressure of the medium Flow rates on the axially parallel measuring lines 4 in 1 / min or cbm / hour. on- are worn. The points indicating the same amount the individual measuring lines 4 are also connected to one another by lines 5, which therefore always have the same volume over their entire length, but with different volumes Pressure, show.

Im Gegensatz zu bei bekannten Geräten können auf diese Weise auch bei wechselnden Drücken die entsprechenden Durchflußmengen des jeweiligen Mediums an dem gleichen Gerät abgelesen werden.In contrast to known devices, this also allows with changing pressures the corresponding flow rates of the respective medium can be read on the same device.

Bei der tusführungsform nach den Abb. 2 und 3 ist über die Meßröhre 1, die auch hier die den verschiedenen Drücken entsprechenden Meßstriche 4 sowie die Meßlinien 5 trägt, eine drehbar gelagerte Abdeckhülse 6 geschoben. Die Hülse ist mit einem Längsschlitz 7 versehen, dessen Breite so gewählt ist, daß stets nur ein einziger Meßstrich 4 in ihm sichtbar ist. In the tusführungsform according to Figs. 2 and 3 is about the measuring tube 1, the measuring lines corresponding to the different pressures 4 as well as the measuring lines 5 carries, a rotatably mounted cover sleeve 6 is pushed. The sleeve is provided with a longitudinal slot 7, the width of which is chosen so that only a single measuring line 4 is visible in it.

Zum Zweck der selbsttätigen Einstellung des Schlitzes 7 der Hülse 6 auf den dem jeweiligen Druck des Mediums entsprechenden Meßstrich 4 auf der Meßröhre 1 ist das Gerät in diesem Fall mit einem Manometer 8 verbunden. Das Medium tritt durch den Stutzen 2 in die Meßröhre 1 ein, von der ein Abzweigkanal 9 in ein Federrohr 10 führt, dessen Dehnung unter der Wirkung des Druckes in bekannter Weisse über ein Zahnsegment 11 auf das Zahnrad 12 übertragen wird, das infolgedessen die auf ihm ruheude Abdeckhülse 6 verdreht. Die Bemessung und Anordnung der einzelnen Glieder ist dabei so getroffen, daß die Hülse 6 unter der Wirkung des jeweiligen Druckes des strömenden Mediums zwangsläufig um ein solches Ausmaß verdreht wird, daß in dem Schlitz 7 der Hülse 6 der dem fraglichen Druck entsprechende, auf der ortsfesten Meßröhre I angebrachte Meßstrich 4 erscheint. I)a gleichzeitig der freilewegliche Schwimmerkörper 3 in Abhängigkeit von der dem Druck entsprechenden Strömungsgeschwindigkeit des Mediums auf eine bestimmte Höhe in der Meßröhre 1 angehol>en wird, kann nunmehr, ohne daß die Gefahr von Fehlablesungen besteht, die auf dem sichtbaren Meßstrich 4 aufgetragene Durchflußmenge genau ermittelt werden. For the purpose of automatic adjustment of the slot 7 of the sleeve 6 on the measuring line 4 on the measuring tube corresponding to the respective pressure of the medium 1, the device is connected to a pressure gauge 8 in this case. The medium occurs through the nozzle 2 into the measuring tube 1, from which a branch duct 9 into a spring tube 10 leads, whose elongation under the action of pressure in known white a toothed segment 11 is transmitted to the gear 12, which consequently the on him ruheude cover sleeve 6 twisted. The dimensioning and arrangement of the individual links is made so that the sleeve 6 under the action of the respective pressure of the flowing medium is inevitably twisted to such an extent that in the slot 7 of the sleeve 6 corresponds to the pressure in question, on the stationary The measuring line 4 attached to the measuring tube I appears. I) a at the same time the freely moving one Float body 3 as a function of the flow velocity corresponding to the pressure of the medium is brought to a certain height in the measuring tube 1, can now, without the risk of incorrect readings on the visible measuring line 4 applied flow rate can be determined exactly.

Beim Auftragen der Meßstriche 4 wird in der Regel in der Weise vorgegangen, daß man von einer dem Eichdruck entsprechenden achsparallelen Nullinie ausgeht und den Winkelabstand der übrigen Meßstriche nach bekannten Formeln berechnet, worauf die den gleichen Durchflußmengen entsprechenden Punkte auf den Meßstrichen 4 durch die schraubenförmig den Umfang der Meßröhre 1 umlaufenden Meßlinien 5 verbunden werden. Selbstverständlich steht auch nichts im Wege, zunächst die Meßlinien 5 aufzutragen und von diesen ausgehend den Winkelabstand der achsparallelen Meßstriche 4 zu berechnen und diese alsdann entsprechend anzubringen. When applying the measuring lines 4, the procedure is generally as follows: that one starts from an axially parallel zero line corresponding to the calibration pressure and the angular spacing of the remaining measuring lines is calculated according to known formulas, whereupon the points on the measuring lines 4 corresponding to the same flow rates the measuring lines 5 surrounding the circumference of the measuring tube 1 in a helical manner will. Of course, nothing stands in the way of first applying the measuring lines 5 and from this to calculate the angular spacing of the axially parallel measuring lines 4 and then attach them accordingly.

Die Erfindung laßt sich sinngemäß in der verschiedensten Weise verwirklichen und ist nicht auf die dargestellten Ausfiihrungstispiele beschränkt. The invention can be implemented in a wide variety of ways and is not restricted to the exemplary embodiments shown.

So sind insbesondere bei solchen Strömungsmengenmessern, bei denen die Sichtbarmachung des jeweils in Frage kommenden Meßstriches selbsttätig mit Hilfe von durch den Druck des Mediums beeinflußten Geräten oder Einrichtungen bewirkt wird, die Anordnung und gegenseitige Beeinflussung der verschiedenen Meß- und Betätigungsglieder durchaus beliebig und richten sich in der Regel ausschließlich nach den Erfordernissen des Einzelfalles.So are especially with such flow meters where the visualization of the respective measuring line in question automatically with the help caused by devices or equipment influenced by the pressure of the medium becomes, the arrangement and mutual influence of the various measuring and actuating elements absolutely arbitrary and are usually based exclusively on the requirements of the individual case.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E: 1. Flow rate meter with in one vertical measuring tube freely movable float, characterized in that middle or middle) ar on the measuring tube (I) two or more the flow rates indicating axially parallel measuring lines (4) are attached, each of which for a specific static pressure applies, with the points indicating the same amount expediently on the individual measuring lines (4) are interconnected by lines (5) which Always display the same volume over its entire length, but with different pressure and those with a certain, formula-based pitch to be determined in a helical shape run around the whole or part of the circumference of the measuring tube (1).

2. flow meter according to claim 1, characterized in that that over the actual, with the measuring lines (4) provided measuring tube (I) a expediently opaque sleeve having an axially parallel longitudinal slot (7) (6) is rotatably arranged.

3. flow meter according to claim 1, characterized in that that the measuring tube opposite a stationary cover sleeve provided with a longitudinal slot is rotatable.

4. flow meter according to claim I, characterized in that that between the stationary measuring tube and a likewise stationary one, the measuring tube surrounding cover sleeve a special tube containing the scale division rotatable is arranged.

5. flow meter according to claim 1 to 4, characterized in that that the rotation of the sleeve (6) or the measuring tube or the special scale tube automatically with the aid of a device influenced by the medium to be measured l), for example a tubular spring manometer (8), is effected in such a way that in the longitudinal slot (7) the The measuring line (4) corresponding to the respective pressure is inevitably visible in the sleeve (6) is.

6. flow meter according to claim 5, characterized in that that the movement of the spring tube (10) in a manner known per se over a toothed segment (11) is transmitted to a gear (12), which directly or indirectly with the Measuring tube or the cover sleeve (6) or the special scale tube is connected.