DE953015C - Anordnung zur Messung von Durchflussmengen - Google Patents

Description

• Anordnung zur Messung von Durchflußmengen Zur Messung von Durchflußmengen sind bereits eine ganze Reihe von Meßverfahren bekannt, deren Anwendung im einzelnen von der Art, dem Druck und der Menge des zu messenden Stoffes sowie von der Art der Anzeige und der verlangten Genauigkeit bestimmt wird. Ein sehr oft verwendetes Verfahren benutzt eine in die Meßleitung eingeschaltete Blende, an der bekanntlich je nach Durchflußmenge und Strömungsgeschwindigkeit eine bestimmte Druckdifferenz auftritt, die mit Hilfe bekannterDruckmesser ermittelt werden kann. Dieses Meßverfahren kann in manchen Fällen der Praxis sehr nachteilig sein, und zwar beispielsweise dann, wenn der zu messende Stoff größere Verunreinigingen enthält, die entweder die Blende verschmutzen oder den Blendenrand beschädigen können. Außerdem entsteht an einer solchen Meßblende immer ein Druckverlust, der auf die Dauer recht störend wirken kann.
• Bei einer anderen bekannten Anordnung zur Messung der Dampfmenge wird der Dampf durch ein mit zwei um 900 abgekrümmten Enden versehenes Rohrstück umgelenkt, und die bei der Umlenkung auftretenden Kräfte werden als Maß für die Größe der Durchflußmenge zugrunde gelegt. Zu diesem Zweck ist das Rohrstück mit seinen Enden in axialerRichtungverschiebbar gelagert und durch die Gegenkraft einer Feder abgestützt. Die Nachteile dieser Anordnung bestehen darin, daß die Empfindlichkeit der Anzeige sehr gering ist und eine Kompensation des statischen Druckes nicht möglich ist, so daß das Meßergebnis verfälscht wird.
• Die erfindungsgemäße Anordnung vermeidet diese Nachteile, indem die zu messende Strömung in einem mehr oder weniger abgebogenen, beweglich gelagerten Rohr umgelenkt wird und die bei der Strömungsumlenkung auf das Rohr ausgeübten Kräfte als Maß für die Größe der Durchflußmenge dienen. Die Vorteile der Anordnung liegen in einem wes:entlich kleineren Druckverlust und in der Tatsache, daß auch eine in beliebigem Maße mit Schmutzteilchen durchsetzte Strömung die Meßeinrichtung weder beschädigen noch verstopfen kann. Auch die langen Beruhigungsstrecken, die vor und besonders hinter einer Meßblende üblich sind, können hier wegfallen.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Die über das Rohr 1 zugeführte Strömung tritt an der Stelle 2 in das Meßrohr ein, wird an der Biegung 3 umgelenkt und verläßt das Meßrohr an der Einmündung 4. Durch die Umlenkung der Strömung wird auf das U-förmige Meßrohr eine Kraft in Pfeilrichtung ausgeübt, die über eine Stange 5 einen Zeiger II gegenüber der Skala 12 verstellt. Als Gegenkraft dient eine mit der Stange 6 verbundene Feder 7.
• Damit der in der Praxis wechselnde statischeDruck in der Meßleitung nicht von sich aus schon zu einer Auslenkung des Meßrohres führt, ist die gesamte Meßanordnung von einem druckfesten Gehäuse 8 umgeben, in welchem der gleiche statische Druck wie in der Meßleitung herrscht. Infolgedessen sind auch an den Einmündungsstellen 2 und 4 keine manschettenförmigen Abdichtungen nötig, sondern der statische Druckausgleich zwischen Meßleitung und Gehäuse vollzieht sich über diese Einmündungen 2 und 4. In der dargestellten Anordnung wird die Bewegung der Stange 5 und 6 über zwei mit Manschetten druckfest abgedichtete Durchführungen g und Io nach außen übertragen. Ebenso könnte man auch bei induktiver Abtastung den Meßwertgeber und die als Gegenkraft dienende Feder innerhalb dieses druckdichten Gehäuses anbringen, so daß keinerlei Durchführungen nach außen nötig wären.
• Die bei der Durchflußmessung auftretenden Kräfte haben die Größe 2G2 Fyg (ia) K = 2v²Fγ (1b) K = g K = 2vG (ic) g wobei K Kraft, G Durchsatz, F Querschnitt des Rohres, y spezifisches Gewicht, g Erdbeschleunigung, v Strömungsgeschwindigkeit ist.
• Die mit Hilfe der Meßanordnung erzielbaren Verstellkräfte sind relativ groß und reichen bequem auch zur direkten mechanischen Verstellung einer Regeleinrichtung aus. Die Form des Meßrohres muß keineswegs U-förmig sein. Die dargestellte Form hat jedoch den Vorteil. daß bei Relativbewegungen zwischen Meßrohr und Zuführungsstutzen die Rohre jeweils nur in ihrer Achsrichtung gegeneinander verschoben werden. Wie man aus der Formel (Ib) ersieht, ilst die Meßkraft dem Quadrat der Strömungsgeschwindigkeit proportional. Falls auf linearer Anzeige Wert gelegt wird, kann mit Hilfe mechanischer oder elektrischer Mittel eine Radizierung des Meßwertes durchgeführt werden.
• PATENTANSPP, II(IiE: I. Anordnung zur Messung von Durchflußmengen, bei der die zu messende Strömung in einem gekrümmten, unter Federwirkung stehenden und beweglich gelagerten Meßrohr umgelenkt wird und die bei der Strömungsumlenkung auf das Rohr ausgeübten Kräfte als Maß für die Größe der Durchflußmenge dienen, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßrohr (3) U-förmig gekrümmt ist.

Claims (1)

1. 2. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet. daß für die Messung einer unter Überdruck oder Unterdruck stehenden Strömung das Meßrohr (3) derart in einem druckdichten Gehäuse (8) untergebracht ist, daß der Einfluß des statischen Druckes auf das Meßrohr kompensiert wird.

   3. Anordnung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslenkung des Meßrohres (3) mit Hilfe eines an sich bekannten induktiven Verfahrens abgetastet wird.

   4. Anordnung nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die an sich quadratische Abhängigkeit der auslenkenden. Kraft von der Strömungsgeschwindigkeit durch Radizie. rung des Meßwertes in eine lineare Abhängigkeit umgewandelt wird.

   5. Anordnung nach Anspruchs bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der induktive Meßwertgeber zusammen mit der die Gegenkraft liefernden Feder (7) innerhalb des druckdichten Gehäuses (8) untergebracht ist.