DE9201533U1

DE9201533U1 - Arrangement for measuring a dust-laden gas flow

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Publication number: DE9201533U1
Application number: DE9201533U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1992-02-07
Filing date: 1992-02-07
Publication date: 1992-04-02
Anticipated expiration: 2002-02-08

Description

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Siemens AktiengesellschaftSiemens AG

Anordnung zur Messung eines staubbeladenen Gasstromes 5Arrangement for measuring a dust-laden gas flow 5

Die Verbesserung betrifft eine Anordnung zur Messung eines Gasstromes in einer Rohrleitung mit einem Ultraschall-Wandler, der in einem rohrförmigen, an der Wand der Rohrleitung schräg in Gegenrichtung zur vorgesehenen Gasströmung angesetzten Halterungsteil gehalten ist und der mit dem Gas direkt in Berührung steht, wobei der Innenraum zwischen dem Ultraschall-Wandler und dem Gasstrom durchgehend ist und zwischen beiden eine ungehinderte Ultraschall-Ausbreitung zuläßt.The improvement relates to an arrangement for measuring a gas flow in a pipeline with an ultrasonic transducer, which is held in a tubular mounting part attached to the wall of the pipeline at an angle in the opposite direction to the intended gas flow and which is in direct contact with the gas, whereby the interior space between the ultrasonic transducer and the gas flow is continuous and allows unhindered ultrasound propagation between the two.

Derartige Anordnungen zur Ultraschall-Durchflußmessung gehören zum Stand der Technik (siehe Industrie-Elektrik und Elektronik, 25. Jahrgang, 1980, Nr. 23, Seite 750 - 752). Bei Messung von Strömen staubhaltigen Gases können sich jedoch auf den Ultraschall-Wandlern Staubschichten ablagern, was zu Nullpunktsverschiebungen und damit zu merklichen Meßfehlern, insbesondere bei kleinen Strömungsgeschwindigkeiten, führt. Um dies zu vermeiden, kann der mitgeführte Staub vor dem Einlaß des Meßkanals ausgefiltert werden. Bei großen zurückgehaltenen Staubmengen steigt jedoch der Druckverlust durch Zusetzen des Filters an. Bei Verzicht auf ein Staubfilter muß verhindert werden, daß Staub in direkten Kontakt mit der Wandlerfront kommt.Such arrangements for ultrasonic flow measurement are state of the art (see Industrial Electrics and Electronics, 25th year, 1980, No. 23, pages 750 - 752). When measuring flows of dust-containing gas, however, layers of dust can build up on the ultrasonic transducers, which leads to zero point shifts and thus to noticeable measurement errors, especially at low flow velocities. To avoid this, the dust carried along can be filtered out before the inlet of the measuring channel. However, if large amounts of dust are retained, the pressure loss increases due to clogging of the filter. If a dust filter is not used, dust must be prevented from coming into direct contact with the front of the transducer.

Daher liegt der Verbesserung die Aufgabe zugrunde, eine An-Ordnung der obigen Art zu schaffen, die unter Vermeidung der obengenannten Nachteile Strömungsmessungen von staubbeladenen Gasen ermöglicht. Dies wird bei der genannten Anordnung dadurch erreicht, daß das Halterungsteil längs der vorgesehenen Ultraschall-Richtung rückwärtig verlängert ist und daß der Ultraschall-Wandler im rückwärtig verlängerten Bereich des Halterungsteils gehalten ist, ohne den zur Leitung des zu messenden Gasstromes vorgesehenen Meßkanal zu berühren. GemäßThe improvement is therefore based on the task of creating an arrangement of the above type which enables flow measurements of dust-laden gases while avoiding the above-mentioned disadvantages. This is achieved in the above-mentioned arrangement in that the mounting part is extended backwards along the intended ultrasound direction and that the ultrasound transducer is held in the rearwardly extended area of the mounting part without touching the measuring channel intended for conducting the gas flow to be measured. According to

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einer besonders vorteilhaften und wirksamen Ausgestaltung der verbesserten Anordnung ist der Ultraschall-Wandler soweit zurückgesetzt, daß er sich außerhalb des fiktiven Raumes befindet, der sich senkrecht zur gedachten Verbindungsfläche zwisehen dem Meßkanal und dem Innenraum des Halterungsteil erstreckt. In a particularly advantageous and effective embodiment of the improved arrangement, the ultrasonic transducer is set back so far that it is located outside the fictitious space that extends perpendicular to the imaginary connecting surface between the measuring channel and the interior of the mounting part.

Im folgenden wird anhand der Zeichnung eine Ausführungsform der Verbesserung im einzelnen erläutert. 10In the following, an embodiment of the improvement is explained in detail using the drawing. 10

Die Zeichnung zeigt eine Rohrleitung 1, durch deren Meßkanal 4 der zu messende Gasstrom fließt. Von außen ist schräg auf die Rohrleitung 1 ein Halterungsteil 3 aufgesetzt, in welchem ein Ultraschall-Wandler 2 gehalten ist. Dabei ist der Ultraschall-Wandler 2 gegenüber dem Meßkanal 4 zurückversetzt, d.h. er berührt diesen nicht. Durch diese Maßnahme wird die Tasche zwischen dem Ultraschall-Wandler 2 und der Strömungszone vergrößert. In diesem durch Zurückversetzung des Ultraschall-Wandlers 2 entstehenden Totvolumen geht die Strömungsgeschwindigkeit gegen Null, so daß kein Staub die Wandlerfront beaufschlagen kann. Bereits ein Versatz von 10 mm gegenüber der bisherigen Ultraschall-Wandler-Halterung, bei der der Ultraschall-Wandler die Strömungszone berührt, reicht aus, um eine Staubkontamination des Ultraschall-Wandlers 2 zu verhindern. Auf die Flußlinearität wirkt sich der zurückversetzte Einbau des Ultraschall-Wandler nur geringfügig aus. Der Signalverlust durch Abschaltung hält sich, wie Untersuchungen bestätigt haben, in akzeptablen Grenzen. Er beträgt bei einem Versatz von 10 mm etwa 3 dB und bei einem Versatz von 20 mm etwa 6 dB.The drawing shows a pipe 1 through whose measuring channel 4 the gas flow to be measured flows. From the outside, a bracket 3 is placed diagonally on the pipe 1, in which an ultrasonic transducer 2 is held. The ultrasonic transducer 2 is set back from the measuring channel 4, i.e. it does not touch it. This measure enlarges the pocket between the ultrasonic transducer 2 and the flow zone. In this dead volume created by setting the ultrasonic transducer 2 back, the flow speed approaches zero, so that no dust can hit the front of the transducer. An offset of just 10 mm compared to the previous ultrasonic transducer bracket, where the ultrasonic transducer touches the flow zone, is enough to prevent dust contamination of the ultrasonic transducer 2. The set-back installation of the ultrasonic transducer only has a minor effect on the flow linearity. The signal loss due to shutdown is, as tests have confirmed, within acceptable limits. It is about 3 dB for an offset of 10 mm and about 6 dB for an offset of 20 mm.

Claims

92 G 3 O 4 2 OE Protection claims

1. Arrangement for measuring a gas flow in a pipeline (1) with an ultrasonic transducer (2) which is held in a tubular holder part (3) attached to the wall of the pipeline (1) at an angle in the opposite direction to the intended gas flow and which is in direct contact with the gas, the interior between the ultrasonic transducer (2) and the gas flow being continuous and allowing unhindered ultrasound propagation between the two, characterized in that the holder part (3) is extended backwards along the intended ultrasound direction and that the ultrasonic transducer is held in the rearwardly extended area of the holder part (3) without touching the measuring channel (4) of the pipeline (1) intended for conducting the gas flow to be measured.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the ultrasonic transducer is set back so far that it is located outside the fictitious space which extends perpendicular to the imaginary connecting surface between the measuring channel (4) and the interior of the holding part (3).