DE878112C - Elektronischer Mengenmesser - Google Patents

Description

• Elektronischer Mengenmesser Zur Mengenmessung bei strömenden Medien werden im allgemeinen Drosselvorrichtungen oder Venturi-Rohre in Verbindung mit einem Druckdifferenzmesser, z. B. einer Ringwaage, benutzt. Es sind aber auch andere Meßverfahren bekanntgeworden, die zum Beispiel darauf beruhen. daß die Zeit gemessen wird, die vergeht, bis das strömende Medium eine festgelegte Meßstrecke durchlaufen hat. Solche Messungen sind beispielsweise ausgeführt worden mit Hilfe von Ionenwolken, welche in dem strömenden Medium am anfang einer Meßstrecke erzeugt wurden und deren Laufzeit bis zum Ende der Meßstrecke gemessen wurde. Man hat dabei auch bereits die Ankunft der Ionenwolken am Ende der Meßstrecke dazu benutzt, um eine neue Ionenwolke am Anfang der Meßstreche,au.szulösen, so dnß sich daraus eine Häufigkeit der Ionenwolken proportion;al zu der zu messenden Geschwindigkeit und der durchströmenden Menge ergab. Dieses bekannte Verfahren krankt je doch daran, daß die Ionenwolke, die etwa durch Funkenentladung erzeugt werden kann, nur für sehr hohe Strömlun!gsgeschwindigkeiten oder sehr kl eine Meßstrecken verwendbar ist, weil die Wiledervereinigung der Ionen sehr blald erfolgt.
• Bei einem Verfahren zur Messung einer Strömungsgeschwindigkeit mit Hilfe einer Impfung des strömenden Mediums und mittels Feststellung der Laufzeit, welche der geimpfte Teil des Mediums für den Durchlauf der Meßstrecke benötigt, erfolgt erfindungsgemäß die Impfung mit La.dungsträgern nur eines Vorzeichens, z. B. Elektronen.
• Eine dem strömenden Medium zusätzlich aufgeprägte Elektronenladung verschwindet nicht so schnell wieder wie eine etwa durch Funkenentladung erzeugte Ionisierung, so daß durch die Anwendung der Elektronenwolke auch eine langsamere Strömung blei größerer Meßstrecke meßbar ist.
• Der Elektronenstoß kann z. B; in einem Vakuumrohr erzeugt werden, das mit einem Lenard-Fenster verschlossen ist, durch das die Elektronen in das strömende Medium eindringen. Dieses Rohr kann eine kalte oder geheizte Kathode blesitzen. Zur Konzentration ,:des Elektronenstrahles auf das Fenster können bekannte Mittel angewendet werden.
• Die Elektronenwolke kann auch' mit einem Röntgenblitzrohr erzeugt werden derart, daß der Röntgenblitz auf eine Metallplatte trifft, aus der die Elektronen durch; den lichtelektrischen Effekt ausgelöst werden. Die Metallplatte befindet sich bereits im strömenden Medium.
• Am Ende der Meßstrecke ist beispielsweise eine Sonde, die in die Strömung hineinragt, angeordnet, und die an dieser Sonde ankommende Elektroinenwolke erzeugt einen Stromimpuls. Durch diese Impulse kann in Anlehnung an bekannte Verfahren jedesmal eine neue Impfung, d. h. erfindungsgemäß eine neue Elektronenladung erzeugt werden, so daß ein Anzeigegerät, welches die Häufigkeit der Impulse anzeigt, unmittelbar geeicht werden kann zur Ablesung der Strömungsgeschwindigkeit oder der Strömungsmenge je Zeiteinheit.
• Die Impulse können andererseits auch ein Zählwerk betreiben, weiches dann die gesamte Durchflußmenge, über einen beliebigen Zeitraum summiert, anzeigt.
• Das Impulsmeßverfahren h!at nicht nur den Vorteil, daß es auf die Stärke und die Ladung je Impuls nicht ankommt, sondern daß es auch für eine Fernmessung und Fernzählung nach dem bekannten Impulshäuri,gkeitsverfahren oder Impulszählverfahren ohne weiteres angewendet werden kann. Eine weitere Anwendungsmöglichkeit liegt darin, daß die Impulshäufigkeit einen Stromwert darstellt, der unmittelbar zur Beeinflussung einer Regelvorrichtung, etwa in einer Brückenschaltung, verwendent werden kann. Wenn die Impulse eine Igeneigende Stärke haben, ist auch eine induktive Sonde am Ende der Meßstrecke möglich, indem dort die Flüssigkeit ganz oder zum Teil eine Spule durchfließt und in dieser einen Induktionsstoß erzeugt. Ein besonderer Vorteil der Anwendung einer Elektronenwolke mit Hilfe eines Lenard-Rohres ist es auch, daß die Stärke der dem Medium mitgeteilten Elektronenladungen dosierbar ist, was jedenfalls mit dieser Genauigkeit für die Ionisierung durch eine Funkenentladung nicht zutrifft.
• Die Erfindung ist mit Vorteil anwendbar bei Gasen, Dampf und Flüssigkeiten, selbst wenn diese Medien bis zu einem gewissen Grad elektrisch leitend sind.
• Zur Erläuterung der Erfindung dient ein Ausführungsbeispiel mit im wesentlichen schematisch gezeichneten Anordnungstielen. In einer Rohrleitung I ist eine von links nach rechts gerichtete Strömung bzw. die je Zeiteinheit durchströmende Menge zu messen. Zu diesem Zweck ist am linken Rohrende lein Lenard-Rohr 2 eingebaut, welches eine Kathode 3 und ein Anodengitter 4 sowie ferner eine Zündelektrode 5 aufweist sowie eine Konzentrationsspule 6, die die Aufgabe hat, den Elektronenstrahl auf ein Lenard-Fenster 7 zu lenken. Die aus dem Lenard-Fenster 7 austretende Elektronenwolle 8 wird von der strömenden Flüssigkeit mitgenommen. Wenn sie zur Elektrode 9 gelangt, ruft sie in der Zuleitung zu dieser einen Stromstoß hiervor, der beispielsweise ein Zählwerk 10 zum Ansprechen bringt. Gleichzeitig wird dieser Stromstoß aber auch ausgenutzt, um über einen Elektromagneten 11 die Primärwidklung eines Induktionsgerätes 12 vorübergehend an Spannung zu legen; die auf der Sekundärseite diesles Induktionsgerätes 12 erzeugte Hochspannungsspitze wird dem Lenard-Rohr als Anodenspannung zugeführt und löst dadurch einen kurzen Elektronenstoß aus, welcher durch das Lenard-Fenster 7 sich dem strömenden Medium mitteilt. Auf diese Weise erzeugt jede bei der Elektrode 9 ankommende Wolke eine neue Elektronenwolke 8 am Anfang der Meßstrecke. Es entsteht also eine von der Strömungsgeschwindigkeit gesteuerte Impulshäufigkeit in der Spule 11 und in der Zuleitung zur Elektrode 9. Diese bringt in bekannter Weise lein Anzeigegerät 13 zum Ausschlag und zeigt somit unmittelbar die Strömungsgeschwindigkeit oder die Strömungsmenge je Zeiteinheit an.

Claims (7)

1. P A T E N T A N S P R Ü C H E : I. Verfahren zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit mit Hilfe einer Impfung des strömenden Mediums und Feststellung der Laufzeit von der geimpften Stelle des Mediums bis zum Ende einer Meßstrecke, dadurch gekennzeichnet, daß die Impfung mit Ladungsträgern nur eines Vorzeichens, z. B. Elektronen, erfolgt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Vorbeilauf der dem strömenden Medium eingeimpften Elektronenladung an einer vorzugsweise in die Strömung hineinragenden elektrischen Sonde ein Impuls für eine neue Impfung des Mediums gegeben wird und daß die Häufigkeit der Impulse als Maß für die Geschwindigkeit der Strömung angezeigt wird.
3. 3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Entladungsrohr mit Lenard-Fenster als Elektronenquelle zur Aufladung des strömenden Mediums dient.

   3 a. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronenwolke lichtelektrisch, z. B. durch Röntgenstrahlen, unmittelbar im strömenden Medium erzeugt wird.
4. 4. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Auffangen der eingeimpften Elektronenladung am Ende der Meßstrecke eine in die Strömung hineinragende Elektrode angeordnet ist.
5. 5. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines Impulses beim Durchlauf der eingeimpften Elektronenladung eine von der Strömung wenigstens teilweise durchflossene Spule angeordnet 1 st.
6. 6. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine von der Häufigkeit der Impulse abhängige Anzeigevorrichtung für die Strömungsgeschwindigkeit oder die je Zeiteinheit durchströmende Menge und durch ein Impulszählwerk zur Anzeige der durchgeströmten Gesamtmenge.
7. 7. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die entstehenden Impulse einer Fernmeß- oder Fernzähleinrichtung zugeleitet werden.