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Strömungsmesser
Die Erfindung bezieht sich auf einen Strömungsmesser
für flüssige oder gasförmige Medien.
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Es sind Strömungsmesser bekannt, bei denen ein rotierender oder nichtrotierender
Staukörper oder Schwimmer mit oder ohne Führungsmittelachse durch seine verschiedene
Höhenlage in eine, konisch sich nach oben erweiternden Rohr die Durchflußmenge flüssiger
oder gasförmiger Medien anzeigt. Ferner sind Strömungsmesser bekannt, bei denen
ein rotierender oder nichtrotierender Stauring in einem zylindrischen Rohr um einen
in der Achse des zylindrischen Rohres befindlichen nach oben sich konisch verjüngenden
Körper durch seine Höhenlage die Durchflußmenge des Mediums anzeigt. Die bekammten
Strömungsmesser haben den Nachteil, daß ihr Meßbereich, besonders nach unten, begtenzt
ist, so daß diese Strömungsmesser nach unten nur bis zu 10% ihres größten Durchgangs
praktisch benutzbar sind. Es ist ferner bekannt. besondere Maßnahmen zur Vergrößerung
des Meßbereichts vorzusehen.
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Der Erfindung liegt ebenfalls die Aufgale zugrunde, einen Strömungsmesser
mit vergrößertem Meßbereich zu schaffen, insbesondere einen Strömungsmesser, der
auch zur Verwendung im unteren Teil seines Gesamtmeßbereichs geeignet ist.
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Zu diesem Zweck besteht die Erfindung darin, daß mehrere Staukörper
oder Schwimmer vorgesehen sind. die nacheinander in Funktion treten. und zwar vorzugsweise
dann, wenn der jeweils kleiner bzw. leichtere Staukörper das Ende seines Meßbereichs
erreicht hat.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der durchsichtig ausgebildete
Staukörper des Stömungsmessers gleichzeitig als konisches Nleßrohr für einen zweiten
in ihm wirkenden kleineren Staukörper ausgebildet und dieser gegebenenfalls für
einen Dritten ussr. Nach einer weiteren Aus-
führungsform ist der
durchsichtige konische Körper eines Strömungsmessers mit Stauring in seinem Innern
als kleinerer Strömungsmesser ausgebildet.
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In beiden Fällen wird dabei durch Abschluß des kleineren Niefrohres
durch den kleineren Staukörper oder Stauring in seiner obersten Stellung der größere
Staukörper oder -ring in Funlition gesetzt.
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Mehrere Ausführungsformen des Gegenstandes der Erfindung sind in
der Zeichnung beispielsweise dargestellt, es zeigt Fig. 1 einen Strömullgsmesser
mit zwei SIeßbereichen in schematischer Darstellung ohne mittlere Führungsachse
für die Staukörper, Fig. 2 eine der Fig. I ähnliche Ausführungsform, jedoch mit
mittlerer Staukörper-Führungsachse, Fig. 3 eine andere Ausführungsform, Fig. 4 eine
weitere Ausführungsform, fig. 5 eine Ausführungsform mit nebeneinander angeordneten
Staulxörpern, Fig. 6 einen Querschnitt nach Linie 4-B in Fig. I.
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Der Strömungsmesser nach der Ausführungsform gemäß Fig. I besteht
aus einem mit Teilung versehenen Meßrohr I, das von dem zu messenden Nledium von
unten nach oben durchströmt wird und dessen lichte NVeite sich von unten nach oben
allmählich erweitert. In dem Meßrohr I ist ein Staukörper 2 angeordnet, der mit
einem an seinem oberen Ende angeordneten äußeren Rande auf einem Dichtungsring 3
aufliegt. Der Staukörper 2 ist durchsichtig und gleichzeitig als konisches Meßrohr
für einen zweiten in ihm wirkenden kleineren Staukörper 4 ausgebildet. Dieser Staukörper
kann gegebenenfalls als Meßrohr für einen dritten Staukörper ausgebildet sein usw.
Der Staukörper 2 ist ebenfalls mit einer Teilung versehen.
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Der beschriebene Strömungsmesser wirlit wie tolgt: Bei geringer Durchflußmenge
bleibt der Staukörper 2 unbeweglich, vielmehr wird nur der kleinere Staukörper4
angehoben, der sich jeweils so einstellt, daß der im strömenden Medium durch den
Ringspalt im Staukörper 2 enstehende Druckverlust jeweils dem Gewicht des kleinen
Staukörpers entspricht. Bei zunehmender Durchgangsmenge steigt der Staukörper 4
im Staukörper 2 aufwärts, bis er zur Anlage gegen den im Staukörper 2 oben innen
angeordneten Dichtungsrand 5 kommt. Der letzte Teil dieser Bewegung erfolgt beschleunigt,
da unmittelbar vor dem Anlegen des Staukörpers an den oberen inneren Rand des Staukörpers
2 der Durchgangsspalt wieder enger wird. wodurch der Druckverlust des strömenden
Mediums plötzlich größer wird und ein Anlegeimpuls ausgelöst wird, der das Inbewegungsetzen
des größeren Staukörpers 2 im äußeren Nießrohr I unterstützt.
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Dieser Impuls kann durch eine zylindrische oder sich leicht verjüngende
Ausbildung des oberen, vor dem Dichtungsrand 5 liegenden Teils des Staukörpers 2
besonders verstärkt werden. Zweckmößig wird das Gewicht des Staukörpers 2 zusammen
mit dem Gewicht des Staukörpers 4 so gewählt, daß der durch den Ringspalt an der
ersten Einstellmarke des äußeren SIeßrohres I entstehende Druckverlust dem Gesamtgewicht
entspricht. Dabei kann die erste Einstellmarke des größeren Rohres I der letzten
Marke des kleineren Meßrohres 2 entsprechen oder folgen. Selbstverständlich können
die Meßstrecken sich überschneiden oder unterbrochen sein. Bei geringer werdendem
Durchgang des Mediums kehrt sich der Vorgang um. Der Staukörper 4 legt sich beim
Arbeiten des Staukörpers 2 infolge des größeren Druckunterschiedes dicht an den
oberen Rand des Staukörpers 2 an. Diese Wirkung kann durch entsprechende Formgebung
des Staukörpers 2 verstärlit werden, z. B. durch elastische Auflage auf dem Staukörper
oder rillenförmige Gestaltung I6 der unteren (Sitz-) Fläche des größeren Staukörpers.
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Die Ausführungsform nach Fig. 2 entspricht im wesentlichen der nach
Fig. I, jedoch mit dem Unterschied, daß hier beide Staukörper 2 und 4 auf einer
Führungsmittelachsc 7 geführt sind.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist das mit Teilung versehene
Rohr I zylindrisch ausgebildet.
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In dem Rohr I ist symmetrisch zur Mittelachse ein sich außen nach
oben konisch verjüngender Isörper lo angeordnet. An der Mittelachse des Ix.örpers
10 ist eine sich nach oben konisch verjüngende Führungsachse 8 angeordnet, auf welcher
ein Stauring 1 1 in senkrechter Richtung beweglich ist. Die Innenfläche des Körpers
10 ist zylindrisch ausgebildet, während die Außenfläche nach oben konisch verläuft.
Auf der Außenfläche des Körpers 10 ist ein weiterer größerer Stauring 12 senkredit
belVeglicli angeordnet. Der zentrale Führungskörper 8 trägt an seinem oberen Ende
eine kreisförmige Platte 9, gegen welche sich der Stauring II bei Erreichen der
oberen Grenze seines Meßbereiches dichtend anlegt.
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Im unteren Teil des Gesamtmeßbereiches ist der Stauring II wirksam.
Wenn er seine höchste Stellung im Körper 10 erreicht hat, schließt er das kleinere
Meßrohr 10 ab, worauf dann der größere Stauring I2 in Funktion tritt.
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Bei der Ausführung nach Fig. 4 ist die Innenfläche 15 des Körpers
10 als sich nach oben konisch erweiternde Fläche ausgebildet. Der Führungskörper
8 ist in Fortfall gekommen, und statt dessen ist ein Staukörper 14 vorgesehen, der
in seiner höchsten Stellung an einem Dichtungsring 13 zur Anlage kommt.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 sind die Staukörper nicht, wie
bei den vorhergehellden Ausführungsformen ineinander, sondern nebeneinander angeordnet.
Die Wirkungsweise ist ähnlich wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsformen.
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Die Erfindung ist nicht beschränlit auf die dargestellten Ausführungsformen,
sondern kaml in mannigfacher Weise abgeändert werden, sofern nur der Grundgedanke
der Erfindung, nämlich die Verwendung mehrerer, nacheinander oder stufenweise in
Funktion tretender Staukörper, verwendet wird.