DE936240C

DE936240C - Receiving electrode arrangement for flow measurement method

Info

Publication number: DE936240C
Application number: DES35326A
Authority: DE
Inventors: Alfred Dr Naumann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1953-09-20
Filing date: 1953-09-20
Publication date: 1955-12-07

Description

Empfangs elektrodenanordnung für Strömungsmeßverfahren Es ist ein Strömungsmeßverfahren bekannt, bei dem eine periodische Impfung des strömenden Mediums mit elektrischen Ladungsträgern, z. B.Receiving electrode arrangement for flow measurement It is a flow measurement method known, in which a periodic inoculation of the flowing medium with electrical Load carriers, e.g. B.

Elektronen oder Ionen, erfolgt. Die Laufzeit der Ladungsträger von der geimpften Stelle des Mediums bis zum Ende der Meßstrecke dient dabei als Maß für die Strömungsgeschwindigkeit.Electrons or ions. The runtime of the load carriers from the inoculated point of the medium to the end of the measuring section serves as a measure for the flow velocity.

Die Erfindung bezieht sich nun auf eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Empfangselektrodenanordnung. Bisher wurden z. B. flächenhafte Elektroden verwendet, in denen beim Durchlaufen der Ladungswolke elektrische Ladungen umgekehrten Vorzeichens induziert werden. Um diese geringfügigen Ladungsänderungen in solchen Elektroden für die Meßschaltung verwertbar zu machen, sind umfangreiche Verstärkeranordnungen notwendig. The invention now relates to a particularly advantageous embodiment the receiving electrode arrangement. So far z. B. flat electrodes are used, in which electric charges of opposite sign when passing through the cloud of charge be induced. To these slight changes in charge in such electrodes To make it usable for the measuring circuit are extensive amplifier arrangements necessary.

Es ist auch bereits bekannt, als Empfangselektrode eine Funkenstrecke, d. h. zwei einander gegenüberstehende Spitzen zu verwenden, die unter einer so hohen Spannung stehen, daß gerade noch kein Funkenüberschlag erfolgt. Die vorbeiströmende Ladungswolke soll dann durch Ionisation eine Zündung der Funkenstrecke bewirken. Bei der Zündung entsteht ein starker elektrischer Impuls, der gegebenenfalls ohne weitere Verstärkung unmittelbar in der Meßschaltung, z. B. zur Aus-Iösung des Sendeimpulses, benutzt werden kann. It is already known that a spark gap is used as the receiving electrode, d. H. to use two opposing peaks that are under such a high one There is voltage so that there is just no sparkover. The flowing past The charge cloud should then cause the spark gap to ignite through ionization. When it is ignited, a strong electrical impulse arises, which may be without further amplification directly in the measuring circuit, e.g. B. to trigger the transmission pulse, can be used.

Zur Auslösung von Funkenstrecken sind jedoch sehr energiereiche Ladungswolken notwendig, die praktisch in Gasströmen nur unter erheblichem Aufwand realisierbar sind. However, very high-energy charge clouds are required to trigger spark gaps necessary, which can only be implemented in practice in gas streams with considerable effort are.

Die Empfangselektrodenanordnung gemäß der Erfindung besteht aus mindestens zwei in möglichst geringem Abstand parallel bzw. koaxial zueinander verlaufenden, vo.rzugsweise den Strömungsquerschnitt überspannenden Elektroden auf unterschiedlichem elektrischem Potential. Die Potentialdifferenz zwischen den Elektroden wird so hoch gewählt, daß gerade noch keine selbsttätige Entladung möglich ist. Zur Auslösung einer Entladung bei derartigen, auf einer relativ großen Strecke parallel zueinander verlaufenden Elektroden genügen wenig energiereiche Ladungswolken. The receiving electrode arrangement according to the invention consists of at least two in possible small distance parallel or coaxial to each other running electrodes, preferably spanning the flow cross-section different electrical potential. The potential difference between the electrodes is chosen so high that no automatic discharge is possible. To trigger a discharge in such a way, over a relatively long distance in parallel Electrodes running towards one another are sufficient for low-energy charge clouds.

Die Elektroden können beispielsweise aus zwei parallel nebeneinanderlaufenden Drähten geringen Durchmessers bestehen oder steg- bzw. schneidenförmig ausgebildet sein. Besonders zweckmäßig ist die Verwendung einer steg- bzw. schneidenförmigen Elektrode in Verbindung mit einer drahtförmigen Elektrode, wobei die Steg-Elektrode gleichzeitig als Montagebügel für die Draht-Elektrode dient. The electrodes can, for example, consist of two parallel juxtaposed There are wires of small diameter or formed in the shape of a web or blade be. The use of a bar-shaped or blade-shaped one is particularly expedient Electrode in connection with a wire-shaped electrode, the bar electrode also serves as a mounting bracket for the wire electrode.

Eine weitere zweckmäßige Elektrodenform besteht aus einer drahtförmigen Mittelelektrode und einer dazu konzentrisch angeordneten gitterförmigen Elektrode. Das Gitter umgibt z. B. die Mittelelektrode in Form eines Käfigs und kann ebenfalls aus parallel nebeneinander verlaufenden Drähten bestehen. Es ist auch möglich, die Elektroden band-bzw. streifenförmig auszubilden. Draht- und bandförmige Elektroden können gegebenenfalls miteinander kombiniert werden. Another expedient electrode shape consists of a wire-shaped one Center electrode and a grid-shaped electrode arranged concentrically to it. The grid surrounds z. B. the center electrode in the form of a cage and can also consist of wires running parallel to each other. It is also possible that Electrodes band or. to be formed in strips. Wire and ribbon electrodes can optionally be combined with one another.

Die beiden nebeneinanderliegenden Elektroden werden an eine so hohe Spannung gelegt, daß gerade noch keine Entladung möglich ist. Gelangt nun eine von der Strömung mitgeführte Ladungswolke zwischen die Elektroden, so setzt infolge Ionisation die Entladung ein, und ein kräftiger elektrischer Impuls, der gegebenenfalls ohne Verstärkung in der Meßschaltung verwertbar ist, kann an den Elektrodenanschlüssen abgenommen werden. Es werden entweder zwei nebeneinanderliegende Elektroden benutzt oder eine größere Anzahl, gegebenenfalls mehrere gitterförmig über den Durchflußquerschnitt verteilte Elektroden. The two adjacent electrodes are attached to such a high Voltage applied so that discharge is just not possible. Now you get one of the cloud of charge carried along by the flow between the electrodes, then as a result Ionization sets the discharge, and a powerful electrical impulse, if necessary can be used without amplification in the measuring circuit, at the electrode connections be removed. Either two adjacent electrodes are used or a larger number, possibly several in a grid over the flow cross-section distributed electrodes.

Zweckmäßig wird jeweils eine Elektrode bzw. bei mehreren Elektroden eine Elektrodengruppe an Erdpotential gelegt. Diese Elektroden brauchen dann nicht isoliert in den Strömungsquerschnitt eingesetzt zu werden.One electrode or, in the case of several electrodes, is expedient in each case a group of electrodes placed at ground potential. These electrodes then do not need to be used isolated in the flow cross-section.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele von gemäß der Erfindung aufgebauten Elektrodenanordnungen schematisch dargestellt. In Fig. 1 durchfließt die Strömung 4 ein Rohr I, in dessen Wandung an den Stellen 2 ein Metallbügel 3 eingesetzt ist. Dieser Metallbügel ist z. B. mit der metallischen Rohrwand leitend verbunden. Am Bügel 3 ist über die Stege 5 aus Isoliermaterial die drahtförmige Elektrode 6 befestigt. Diese Elektrode ist mit Hilfe eines Isolierstückes 7 durch die Rohrwand hindurchgeführt und mit der Anschlußklemme 8 leitend verbunden. Zwischen die Klemmen 8 und die auf Erdpotential liegende Rohrwand wird nun über die Meßschaltung eine solche Potentialdifferenz angelegt, daß gerade noch keine selbständige Entladung zwischen den Elektroden möglich ist. In the drawing are two embodiments according to the invention built-up electrode arrangements shown schematically. In Fig. 1 flows through the flow 4 a pipe I, in the wall of which at the points 2 a metal bracket 3 is used. This metal bracket is z. B. conductive with the metallic pipe wall tied together. On the bracket 3 is the wire-shaped via the webs 5 made of insulating material Electrode 6 attached. This electrode is through with the help of an insulating piece 7 passed through the pipe wall and conductively connected to the terminal 8. Between the terminals 8 and the pipe wall lying on earth potential is now over the measuring circuit such a potential difference is applied that just no independent discharge between the electrodes is possible.

Fig. 2 zeigt ein Beispiel für eine gitterförmige Anordnung mehrerer Elektroden. Die drahtförmigen Elektroden 9, IO, II sind mit Hilfe der Isolierstücke 15 in die Rohrwand eingesetzt und über eine Leitung 14 miteinander verbunden. Die Gegenelektroden werden durch die Drähte I2 und 13 gebildet und in Klemmstücken I6 festgehalten. Fig. 2 shows an example of a grid-like arrangement of several Electrodes. The wire-shaped electrodes 9, IO, II are with the help of the insulating pieces 15 inserted into the pipe wall and connected to one another via a line 14. the Counter electrodes are formed by wires I2 and 13 and in clamping pieces I6 held.

Diese können beispielsweise wiederum mit der Rohrwand leitend verbunden sein und auf Erdpotential liegen. Der spannungführende Pol der Meßschaltung wird an die Elektrodengruppe 9, IO, II angeschlossen, und der andere Pol ist über Erdpotential mit der Rohrwand verbunden.These can, for example, in turn be conductively connected to the pipe wall and be at ground potential. The live pole of the measuring circuit is connected to the electrode group 9, IO, II, and the other pole is above ground potential connected to the pipe wall.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Electrode arrangement for flow measurement methods, where the transit time of the electric charge carriers moved by the flow is determined, characterized by at least two in the smallest possible distance parallel or coaxial to one another, preferably the flow cross-section spanning electrodes at different electrical potentials.

2. Electrode arrangement according to claim I, characterized in that there is such a potential difference between the electrodes that just barely no automatic discharge is possible.

3. Electrode arrangement according to claim 1 and 2, characterized by at least two wire-shaped wires spanning the flow cross-section parallel to one another Electrodes.

4. Electrode arrangement according to claim 1 and following, characterized through a web or. Blade-shaped electrode with one parallel to the web edge wire-shaped electrode, with the bar or cutting edge electrode as a mounting bracket serves for the wire electrode.

5. Electrode arrangement according to claim I and the following, characterized by a lattice-shaped electrode arranged concentrically to a wire-shaped central electrode Electrode.

6. Electrode arrangement according to claim 1 and following, characterized by band or strip-shaped electrodes running parallel to one another.

7. Electrode arrangement according to claim 1 and following, characterized through a combination of wire or bar-shaped electrodes with band-shaped electrodes Electrodes.

8. Electrode arrangement according to claim 1 and the following, characterized in that that one of every two electrodes is at ground potential.