FI83703B

FI83703B - Volume flow meter for a flowing medium

Info

Publication number: FI83703B
Application number: FI901995A
Authority: FI
Inventors: Kari Malminen
Original assignee: Th Flow Oy; Kari Malminen
Priority date: 1989-12-04
Filing date: 1990-04-20
Publication date: 1991-04-30
Also published as: FI901995A0

Abstract

The invention concerns a volume flow meter for a flowing medium. The meter has a cylindrical measuring duct 4, an inlet 5 opening into this for the medium which is to be measured and an outlet 7 leading from this, with situated in the duct an axially moveable piston 8 with a hole 10, which piston is spring-loaded against the incoming flow, which together with a regulator 11 situated in the measuring duct form a flow channel 14 from the inlet 5 to the outlet 7. In order to reduce measuring errors and prevent blocking of the flow channel 14, the part 12 of the regulator 11 which interacts with the piston 8 consists of a cylindrical component from the cylindrical surface of which material has been removed so that a surface 13 is created which makes the abovementioned part wedge-shaped, while the flow channel 14 preferably has the shape of, for example, a segment of a circle. <IMAGE>

Description

1 837031 83703

Tilavuusvirtamittari virtaavaa välianeitta vartenVolume flow meter for flowing intermediate dowels

Keksintö koskee tilavuusvirtamittaria virtaavaa väliainetta varten, jossa mittarissa on 5 - oleellisesti lieriömäinen mittauskanava, - mittauskanavaan johtava mitattavan väliaineen säädettävä sisääntulo, - mittauskanavasta pois johtava mitattavan väliaineen ulostulo, 10 - mittauskanavaan sijoitettu, sisääntulevaa mitatta van väliaineen virtausta vastaan jousikuormitettu, aksiaa-lisuunnassa liikkuva mäntä, jonka keskellä on pyöreä as-kiaalinen kanava tai reikä.The invention relates to a volumetric flow meter for a flowing medium, the meter having 5 - a substantially cylindrical measuring channel, - an adjustable inlet of the measuring medium leading to the measuring channel, - an outlet of the measuring medium leading out of the measuring channel, with a circular axial channel or hole in the center.

- mittauskanavaaan sen sisääntulopuolelle sovitettu 15 ainakin aksiaalisuunnassa liikkuva säätökappale, jossa on virtaussuuntaan poikkileikkaukseltaan pienenevä osa, joka työntyy mainittuun reikään, joka tällöin yhdessä säätökap-paleen poikkileikkaukseltaan pienenevän osan kanssa määrittelee virtauskanavan mitattavan väliaineen päästämiseksi 20 männän vastakkaiselle puolelle mitattavan väliaineen ulostuloon, ja - jolloin männän liike osoittaa poikkeamat tiettyyn arvoon säädetyssä sisääntulevassa virtauksessa.- an at least axially movable control body 15 arranged on its inlet side of the measuring channel, having a part having a decreasing cross-section in the flow direction, projecting into said hole, which together with the control body the movement indicates deviations in a certain value in the regulated incoming flow.

FI-patentista 69209 tunnetaan tilavuusvirtamittari, 25 joka lukuunottamatta männän jousikuormitteisuutta on edellä kuvatun tyyppinen. Siinä männän ja säätökappaleen välinen virtauskanava on rengasmainen. Ongelmana tällaisessa mittarissa on se, että virtauskanava tukkeutuu helposti.FI patent 69209 discloses a volume flow meter, 25 which, with the exception of the spring load of the piston, is of the type described above. In it, the flow channel between the piston and the adjusting body is annular. The problem with such a meter is that the flow channel is easily blocked.

FI-patenteista 61759 ja 61760 tunnetaan lisäksi ti-30 lavuusmittarit, joissa mittauskanavan sisäseinämässä on as- kiaalinen ura, joka mittauskanavassa olevan männän kehälle sovitetun elastisen osoitin- ja puhdistusrenkaan kanssa muodostaa edellä mainitun virtauskanavan mitattavan väliaineen päästämiseksi männän ensimmäiseltä puolelta sen 35 toiselle puolelle.FI patents 61759 and 61760 further disclose volume meters in which the inner wall of the measuring channel has an axial groove which, together with an elastic indicator and cleaning ring arranged on the circumference of the piston in the measuring channel, forms the above-mentioned flow channel for passing the measured medium from the first side to the other side.

2 837032 83703

Ongelmana tässä tunnetussa rakenteessa on se, että kanavan poikkipinta-ala muuttuu, koska osoitin- ja puhdis-tusrengas taipuu mittauskanavan seinämässä olevaan uraan ja näin ennalta määritellyn osoitinmännän aseman osoittama vä-5 liaineen, ts. nesteen virtausmäärä poikkeaa suuresti oletetusta arvosta. Mitattavan nesteen lämpötilan noustessa tä-män elastisen renkaan taipuminen virtausuran korostuu suuresti ja mittausvirhe kasvaa suhteessa lämpötilaan.The problem with this known structure is that the cross-sectional area of the channel changes because the pointer and cleaning ring bends into a groove in the wall of the measuring channel and thus the flow rate of the medium indicated by the position of the predetermined pointer piston differs greatly from the assumed value. As the temperature of the liquid to be measured increases, the bending of this elastic ring in the flow groove is greatly emphasized and the measurement error increases in relation to the temperature.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on edellä mai-10 nittujen ongelmien poistaminen. Tähän päämäärään päästään keksinnön mukaisella tilavuusvirtausmittarilla, jolle on tunnusomaista, että poikkileikkaukseltaan pienenevä osa on muodostettu lieriömäisestä kappaleesta, jonka lieriöpinnan tietystä osasta on poistettu materiaalia siten, että muo-15 dostuu mainitun osan oleellisesti kiilamaiseksi tekevä pinta.The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned problems. This object is achieved by a volume flow meter according to the invention, characterized in that the part with a reduced cross-section is formed of a cylindrical body from which material has been removed from a certain part of the cylindrical surface so as to form a substantially wedge-shaped surface.

Kun säätökappale muodostetaan sellaiseksi, että reiän ja säätökappaleen poikkileikkaukseltaan pienenevän osan muodostama kanava tai aukko pysyy aina esimerkiksi ym-20 pyränsegmentin muotoisena, ei kanava pääse tukkeutumaan helposti, vaikka virtaavassa väliaineessa olisi epäpuhtauksia. Tällä tavalla saadaan tarkkoja tilavuusvirtamääriä vaativille kohteille.When the control body is formed in such a way that the channel or opening formed by the hole and the decreasing cross-sectional part of the control body always remains in the shape of, for example, a ym-20 wheel segment, the channel cannot be easily blocked even if there are impurities in the flowing medium. In this way, accurate volume flow rates are obtained for demanding objects.

Seuraavassa keksintöä selitetään lähemmin erään kek-25 sinnön edullisen toteutusesimerkin avulla viitaten oheiseen piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen tilavuusvirtamit-tarin pitkittäisleikkausta, ja kuvio 2 kuvion 1 leikkausta 2-2.In the following, the invention will be described in more detail by means of a preferred embodiment of the invention with reference to the accompanying drawing, in which Figure 1 shows a longitudinal section of a volume flow meter according to the invention, and Figure 2 shows section 2-2 of Figure 1.

30 Piirustuksessa esitetyssä tilavuusvirtamittarissa pohjalaattaan 1 kiinnitetyn rungon 2 sisään on sovitettu lieriömäinen mittausputki 3, joka muodostaa lieriömäisen mittauskanavan 4. Pohjalaattaan 1 ja runkoon 2 on muodostettu mittauskanavaan 4 johtava mitattavan väliaineen si-sään- 35 tulokanava 5, jonka kautta virtaavan väliaineen virtauksen 3 83703 säätämistä varten on runkoon 2 kierretty kanavaan 5 ulottuva säätöventtiili 6. Vastaavasti mittauskanavan 4 vastakkaiselta puolelta lähtee siitä pois johtava, niin ikään runkoon 2 ja pohjalaattaan 1 muodostettu ulostulo-5 kanava 7.In the volumetric flow meter shown in the drawing, a cylindrical measuring tube 3 is arranged inside the body 2 fixed to the base plate 1. A cylindrical measuring channel 4 is formed in the base plate 1 and the body 2. A flow of inlet 3 for the medium to be measured 3 leading to the measuring channel 4 for this purpose, a control valve 6 extending into the channel 5 is screwed into the body 2. Correspondingly, an outlet channel 5 leading to the body 2 and the base plate 1 leading from the opposite side of the measuring channel 4 leaves it.

Mittauskanavaan 4 on sijoitettu mäntä 8, jonka pää suuntautuu mittauskanavan 4 sisääntulopuolelle ja jonka vastakkaiselle puolelle on sovitettu mittauskanavan 4 ulos-tulopuolen päätyyn tukeutuva jousi 9, jolloin mäntä 8 on 10 mainitun jousen 9 avulla kuormitettu sisääntulevaa virtausta vastaan. Männän pään keskelle on tehty pyöreä reikä 10 ja mittauskanavaan 4 sen sisääntulopuolelle on sovitettu aksiaalisuunnassa liikkuva ja myöskin pituusakselinsa ympäri kiertymään pääsevä säätökappale 11, jossa on virtaus-15 suuntaan, ts. mittauskanavan 4 ulostulopuolta kohti poikki leikkaukseltaan pienenevä osa, joka tässä tapauksessa on muodostettu lieriömäisestä osasta 12, jonka lieriöpintaan on tehty tasomainen, osan 12 kiilamaiseksi tekevä pinta 13, ja joka työntyy reikään 10, jolloin reikä 10 ja osa 12 muo-20 dostavat virtauskanavan 14 mitattavan väliaineen päästämiseksi männän 8 läpi ulostulokanavaan 7. Tällöin virtauska-nava 14 on aina ympyränsegmentin muotoinen sen suuruudesta riippumatta. Säätökappaleen 11 kanavaan 4 tukeutuvassa osassa 15 on puolestaan esimerkiksi reikiä 16, joiden kaut-.25 ta virtaava väliaine sen läpi.The measuring duct 4 is positioned in the piston 8, the end of the measuring channel 4 extends to the inlet side and which is arranged on the opposite side of the measuring channel 4 out of the entry-side end supported on the spring 9 when the piston 8 through 10 said spring loaded against 9 in the incoming flow. A circular hole 10 is made in the middle of the piston head and an axially movable adjusting body 11 is arranged in the measuring channel 4 on its inlet side and can also rotate about its longitudinal axis, in the flow-15 direction, i.e. the measuring channel 4 has a decreasing section towards the outlet side. a portion 12 having a planar wedge-shaped surface 13 on the cylindrical surface and projecting into the hole 10, the hole 10 and the portion 12 forming a flow passage 14 for passing the medium to be measured through the piston 8 into the outlet passage 7. In this case the flow passage 14 is always in the shape of a circular segment regardless of its size. The part 15 of the control body 11, which rests on the channel 4, in turn has, for example, holes 16 through which the medium flowing through it.

Mitattavan väliaineen virratessa mittauskanavan 4 kautta mäntä 8 liikkuu aksiaalisuunnassa ja asettuu tiettyyn arvoon säädetyn virtauksen aikana tiettyyn kohtaan mittauskanavassa 4 (tai käytännössä säädetään haluttuun 30 kohtaan). Virtausta (ja myös männän sijaintia) säädetään säätöventtiilillä 6 ja säätökappaleella 11, jonka asema puolestaan määrätään pysäytys- ja säätöruuvilla 17, joka on ruuvattu runkoon 2, josta se suuntautuu mittauskanavan 4 keskiakselia pitkin kulkien säätökappaleen kärkeä kohti.As the medium to be measured flows through the measuring channel 4, the piston 8 moves in the axial direction and settles at a certain value in the measuring channel 4 during the adjusted flow (or in practice adjusted to the desired position 30). The flow (and also the position of the piston) is controlled by a control valve 6 and a control body 11, the position of which is in turn determined by a stop and adjusting screw 17 screwed to the body 2, which extends along the central axis of the measuring channel 4 towards the tip of the control body.

35 Mittarissa on lisäksi asteikko (ei esitetty), joka 4 83703 on tehty esimerkiksi läpinäkyväksi muodostettuun mittaus-putkeen ja jolloin mäntä 8 ja säätökappale 11 toimivat osoittimina. Tällöin männän 8 liikkeelle annetaan tietyt raja-arvot ja mittariin asennetaan hälytin (ei esitetty), 5 joka reagoi esisäädetyssä virtauksessa tapahtuviin häiriöihin. Säätökappale 11 pysyy sen sijaan aina säädetyssä ase-tusarvossaan.The meter further has a scale (not shown) which is made, for example, in a transparent measuring tube and in which the piston 8 and the adjusting body 11 act as indicators. In this case, certain limit values are given for the movement of the piston 8 and an alarm (not shown) 5 is installed in the meter, which reacts to disturbances in the preset flow. Instead, the adjusting piece 11 always remains at its adjusted setpoint.

Piirustus ja siihen liittyvä selitys on vain tarkoitettu havainnollistamaan keksintöä. Yksityiskohdiltaan kek-10 sinnön mukaista mittaria voidaan muunnella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.The drawing and the related explanation are only intended to illustrate the invention. The meter according to the invention can be modified in detail within the scope of the appended claims.

Claims

5 83703