NL2015974B1

NL2015974B1 - Niet invasieve meetinrichting en werkwijze voor het meten van een verandering in een fluïdumstroming door een buis.

Info

Publication number: NL2015974B1
Application number: NL2015974A
Authority: NL
Inventors: Hendrik Prange Herman
Original assignee: Prange B V
Priority date: 2015-12-16
Filing date: 2015-12-16
Publication date: 2017-06-30
Also published as: DE202016107019U1

Abstract

De uitvinding heeft betrekking op een niet invasieve meetinrichting voor het meten van een verandering in een fluïdumstroming door een buis, waarin de meetinrichting is ingericht voor bevestiging aan een buitenzijde van de buis, omvattende: - buistemperatuur veranderde middelen voor het instelbaar veranderen van de temperatuur van de buis op een eerste positie langs de buis, waarin buistemperatuur veranderde middelen zijn ingericht voor aanligging tegen de buis ; - een eerste temperatuuropnemer voor het meten van de buistemperatuur Tc nabij de eerste positie ; - een tweede temperatuuropnemer voor het meten van de buistemperatuur Ta op een tweede positie langs de buis, waarin de tweede positie zodanig is gekozen, dat de invloed van het veranderen van de buistemperatuur op de eerste positie door de buistemperatuur veranderde middelen op de buistemperatuur ter plaatse van de tweede positie gering is; - rekenmiddelen voor het bepalen van veranderingen in de fluïdumstroming op basis van ten minste de gemeten temperatuur Tc en Ta tijdens bedrijf van de buistemperatuur veranderde middelen, - een signaalgenerator voor het genereren van een uitgangssignaal, die is ingericht voor samenwerking met de rekenmiddelen, waarin het uitgangssignaal informatie bevat over stroming in de buis.

Description

NIET INVASIEVE MEETINRICHTING EN WERKWIJZE VOOR HET METEN VAN EEN VERANDERING IN EEN FLUÏDUMSTROMING DOOR EEN BUIS

Met fluïdum is een uitvloeiend medium of stof bedoeld. Het is een medium dat bij een constante temperatuur en druk een welbepaalde massa en volume heeft, maar geen vaste vorm. Het kan daarbij gaan om gassen, vloeistoffen, plasma's, en tot op zekere hoogte plastische vaste stoffen.

Een meetinrichting volgens de uitvinding is bekend op het vakgebied en is beschreven in het Europese octrooi EP1593940.

De bekende meetinrichting meet drie temperaturen op verschillende plekken op de buis. De bekende meetinrichting bepaalt een verandering van stroming in het fluïdum in de buis aan de hand van de temperatuurgeleiding dwars op de buis. Daartoe gebruikt de bekende meetinrichting een probe, die om de buis heen ligt. De bekende meetinrichting bepaalt aan de hand van de temperatuur van de buistemperatuur veranderde middelen, die als verwarmingselement zijn uitgevoerd, een ratio tussen de temperatuur van de buistemperatuur veranderde middelen en de gemeten temperatuur Tc dwars op de buis. In de ratio worden beide gemeten temperaturen gecorrigeerd voor de buistemperatuur op een tweede positie langs de buis.

Doordat de probe om de buis heen ligt, heeft de bekende meetinrichting het nadeel dat ten minste de dimensies van de probe afhankelijk zijn van de diameter van de buis, waardoor de bekende meetinrichting niet zonder meer toepasbaar is op elke buis.

De bekende meetinrichting heeft daarnaast als nadeel dat de meetinrichting maar in één vaste stromingsrichting de stroming kan bepalen.

De uitvinding heeft tot doel om te voorzien in een alternatieve meetinrichting volgens de aanhef, die een verandering in de fluidumstroming bepaald enkel door bepaling van buistemperaturen in langsrichting van de buis en die bovengenoemde nadelen opheft.

Daartoe heeft de meetinrichting volgens de uitvinding het kenmerk, dat de rekenmiddelen zijn ingericht voor het berekenen en registreren van een temperatuurverschil ΔΤ tussen Tc en Ta en zijn de rekenmiddelen ingericht voor het vaststellen van de volgende fases in de fluïdumstroming: a) Een eerste fase, waarin het fluïdum nagenoeg stil ligt, en ΔΤ binnen een vooraf bepaalde eerste bandbreedte ligt. b) Een tweede fase, waarin het fluïdum stroomt en ΔΤ buiten de vooraf bepaalde eerste bandbreedte ligt en continu verandert.

Door het berekenen en registreren van het temperatuurverschil ΔΤ en het bepalen van de twee genoemde fasen, is een derde temperatuuropnemer niet meer nodig. Hierdoor is de meetinrichting bidirectioneel. De meetinrichting volgens de uitvinding kan daarnaast economischer worden uitgevoerd ten opzichte van de bekende meetinrichting. Ook is hierdoor geen probe nodig voor het bepalen van de buistemperatuur Tc.

Bij voorkeur is de meetinrichting volgens de uitvinding tevens ingericht voor het bepalen van een derde fase, waarin het fluïdum stroomt en ΔΤ binnen een vooraf bepaalde tweede bandbreedte ligt.

In een eerste voorkeursuitvoeringsvorm van de meetinrichting volgens de uitvinding omvatten de rekenmiddelen signaalverwerkende middelen voor het verwerken van signalen S_Tc, S_Ta van de eerste en tweede temperatuuropnemer, waarin S_Tc en S_Ta informatie omvatten over de gemeten temperatuur Tc en Ta, waarin de signaalverwerkende middelen een verschilversterker omvatten met een eerste en tweede ingang en een uitgang, waarin de eerste ingang is gekoppeld aan de eerste temperatuuropnemer en de tweede ingang is gekoppeld aan de de tweede temperatuuropnemer, en de verschilversterker in bedrijf een versterkt signaal S_kAT (k = versterkingsfactor, AT=Tc-Ta) genereert van het verschil tussen Tc en Ta, waarin de mate van versterking k instelbaar is, de signaalverwerkende middelen tevens een differentiator omvatten met een ingang en uitgang, waarin de ingang van de differentiator is gekoppeld aan de uitgang van de verschilversterker, waarin de differentiator is ingericht voor het genereren van een differentiesignaal S_kAT’ aan de uitgang van de differentiator, welk signaal S_kAT’ informatie omvat van de mate van verandering van het verschil tussen Tc en Ta, en waarin een signaalgenerator is ingericht voor het genereren van een uitgangssignaal S_flow op basis van het differentiesignaal S_kAT’, waarin de signaalgenerator een filter omvat voor het uitfilteren van ruissignalen op het differentiesignaal S_kAT’, en S_flow informatie omvat over een verandering in de fluïdumstroming door de buis.

Bij voorkeur is de verschilversterker discreet uitgevoerd. De differentiator en signaalgenerator zijn bij voorkeur in software uitgevoerd.

In een alternatieve uitvoeringsvorm van de meetinrichting volgens de uitvinding zijn de buistemperatuur veranderde middelen ingericht voor het koelen van de buis. Het koelen van de buis kan voordelig zijn in situaties waarin het fluïdum in de buis niet mag worden opgewarmd.

Voor het verwarmen en het koelen van de buis omvatten de buistemperatuur veranderde middelen bij voorkeur een Peltier-element voor het veranderen van de buistemperatuur.

In een geautomatiseerde uitvoering van de meetinrichting volgens de uitvinding omvatten de buistemperatuur veranderde middelen automatische instelmiddelen voor het veranderen van de buistemperatuur, waarin de instelmiddelen zijn ingericht voor het bepalen van de verandering van de buistemperatuur op basis van eigenschappen van de buis, waaronder bij voorbeeld de diameter van de buis of het materiaal van de buis, en externe omstandigheden van de buis, waaronder bij voorbeeld de omgevingstemperatuur rond de buis, de eigenschappen van het fluïdum, zoals de warmtegeleidingscoëfficiënt of de hellingshoek van de buis en eerdere in de automatische instelmiddelen opgeslagen metingen. Bij voorkeur zijn de automatische instelmiddelen voorzien van een zelflerende instelling, waarbij de metingen geoptimaliseerd worden op basis van metingen uit het verleden.

Een verder geautomatiseerde uitvoering van de meetinrichting volgens de uitvinding omvat een hellingshoekmeter voor het automatisch bepalen van de hellingshoek.

De meetinrichting volgens de uitvinding is ook in staat om de stromingssnelheid te bepalen. De stromingssnelheid kan bepaald worden door de mate van verandering van het temperatuurverschil ΔΤ in de tweede fase te vergelijken met de bepaalde mate van verandering met eerdere metingen, waarvan de stromingssnelheid bekend is.

Bij voorkeur is de afstand tussen de eerste en tweede positie instelbaar. De meetinrichting volgens de uitvinding kan bij voorbeeld aangepast worden aan de buisdikte of het buismateriaal.

De buistemperatuur veranderende middelen omvatten bij voorkeur een plaatvormig oppervlak dat is bestemd voor aanligging tegen de buis. Hierdoor hoeven de buistemperatuur veranderende middelen niet te worden aangepast aan de buisdiameter.

In een verdere uitvoeringsvorm van de meetinrichting volgens de uitvinding zijn de buistemperatuur veranderde middelen tevens ingericht voor het instelbaar veranderen van de temperatuur van de buis op de tweede positie langs de buis, zodanig dat als de buistemperatuur veranderde middelen zijn ingericht voor het verwarmen van de buis op de eerste positie de buistemperatuur veranderde middelen zijn ingericht voor het koelen van de buis op de tweede positie of als de buistemperatuur veranderde middelen zijn ingericht voor het koelen van de buis op de eerste positie de buistemperatuur veranderde middelen zijn ingericht voor het verwarmen van de buis op de tweede positie.

In een alternatieve verdere uitvoeringsvorm van de meetinrichting volgens de uitvinding zijn de buistemperatuur veranderde middelen tevens ingericht voor het instelbaar veranderen van de temperatuur van de buis op de tweede positie langs de buis, zodanig dat als de buistemperatuur veranderde middelen zijn ingericht voor het verwarmen van de buis op de eerste positie de buistemperatuur veranderde middelen zijn ingericht voor het verwarmen van de buis op de tweede positie of als de buistemperatuur veranderde middelen zijn ingericht voor het koelen van de buis op de eerste positie de buistemperatuur veranderde middelen zijn ingericht voor het koelen van de buis op de tweede positie.

Door verandering van de temperatuur van de buis op zowel de eerste als de tweede positie wordt een dubbel meetbereik gecreëerd.

Met name de uitvoering van de inventieve meetinrichting waarin de buistemperatuur veranderde middelen de temperatuur van de buis op zowel de eerste als tweede positie veranderen, is uitermate geschikt voor de zelflerende instelling.

Voor bevestiging van de meetinrichting aan de buis omvat de meetinrichting bij voorkeur een bevestigingsdeel, dat in gebruik van de meetinrichting in langsrichting van de buis in hoofdzaak tegen de buis aanligt. In langsrichting van het bevestigingsdeel is opeenvolgend een eerste en tweede veerelement aangebracht, waarin elk veerelement een eerste uiteinde heeft, die vast is verbonden met het bevestigingsdeel en een niet met bevestigingsdeel verbonden, tweede uiteinde heeft. Aan het tweede uiteinde van het eerste veerelement is de eerste temperatuuropnemer bevestigd en aan het tweede uiteinde van het tweede veerelement is de tweede temperatuuropnemer bevestigd, zodanig dat na bevestiging van het bevestigingsdeel de eerste en tweede temperatuuropnemer tegen de veerwerking in tegen de buis aanliggen.

Bij voorkeur omvat het bevestigingsdeel verdere veerelementen, elk omvattende een eerste uiteinde, die vast is verbonden met het bevestigingsdeel en een vrije tweede uiteinde, waarin aan het tweede uiteinde de buistemperatuur veranderde middelen (2) zijn aangebracht, zodanig dat na bevestiging van het bevestigingsdeel de buistemperatuur veranderde middelen tegen de veerwerking in tegen de buis aanliggen.

Voor positionering van het bevestigingsdeel aan de buis omvat het bevestigingsdeel bij voorkeur aan een zijde die in gebruik van de meetinrichting tegen de buis aanligt, meerdere verbuigbare uitsteeksels. Deze uitsteeksels zijn bij voorkeur uitgevoerd in paren. Door verbuiging van deze uitsteeksels kan de meetinrichting geschikt gemaakt worden voor bevestiging aan buizen met verschillende diameter.

Bij voorkeur omvat het bevestigingsdeel meerdere openingen voor duurzame bevestiging van het bevestigingsdeel aan de buis middels spanmiddelen, zoals tie-wraps.

In een praktische uitvoeringsvorm van de meetinrichting is het bevestigingsdeel plaatvormig.

De uitvinding heeft ook betrekking op een werkwijze voor het meten van een verandering in een fluïdumstroming door een buis, waarin de werkwijze toepasbaar is aan een buitenzijde van de buis, omvattende de volgende stappen: a) . het meten van de temperatuur op een eerste locatie aan de buitenzijde van de buis; b) . het meten van de temperatuur op een tweede locatie aan de buitenzijde van de buis; c) . het veranderen van de temperatuur van de buis op de eerste positie langs de buis; d) . het berekenen van veranderingen in de fluïdumstroming op basis van de in stap a) en stap b) gemeten temperatuur; e) . het afgeven van een signaal op basis van de in stap d) berekenende verandering.

De werkwijze heeft als inventieve kenmerk, dat in stap d) het temperatuurverschil ΔΤ tussen de in stap a) en stap b) gemeten temperatuur wordt geregistreerd en berekend, en aan de hand van het berekende temperatuurverschil ΔΤ de volgende fases in de fluïdumstroming worden vastgesteld: d1) Een eerste fase, waarin het fluïdum nagenoeg stil ligt, en ΔΤ binnen een vooraf bepaalde eerste bandbreedte ligt. d2) Een tweede fase, waarin het fluïdum stroomt en ΔΤ buiten de vooraf bepaalde eerste bandbreedte ligt en continu verandert.

In een uitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding kan tevens de verdere volgende fase worden vastgesteld: d3) Een derde fase, waarin het fluïdum stroomt en ΔΤ binnen een vooraf bepaalde tweede bandbreedte ligt.

In een voorkeursuitvoeringswijze van de werkwijze volgens de uitvinding wordt in stap d) voor het bepalen van de verschillende fasen het geregistreerde temperatuurverschil ΔΤ gedifferentieerd.

In een alternatieve voorkeursuitvoeringswijze van de werkwijze volgens de uitvinding wordt in stap c) de buis afgekoeld.

Bij voorkeur worden de eerste en tweede temperatuuropnemer (3,4) gekalibreerd door meting van Tc en Ta als de buistemperatuur veranderde middelen zijn uitgeschakeld.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de volgende figuren, waarin:

Figuur 1A een schematisch overzicht toont van de onderdelen van een eerste uitvoeringsvorm van de meetinrichting volgens de uitvinding;

Figuur 1B een schematisch overzicht toont van de onderdelen van een tweede uitvoeringsvorm van de meetinrichting volgens de uitvinding;

Figuur 2 een schematisch overzicht toont van de rekenmiddelen en signaalgenerator van de meetinrichting volgens de uitvinding;

Figuur 3 een bevestigingsdeel toont als onderdeel van de inventieve meetinrichting.

Figuur 4 een meting toont van het verloop van S_kAT in het geval de buistemperatuur veranderde middelen de buis verwarmen als het fluïdum in de richting van de eerste temperatuuropnemer naar de tweede temperatuuropnemer stroomt;

Figuur 5 een meting toont van het verloop van S_kAT in het geval de buistemperatuur veranderde middelen de buis verwarmen als het fluïdum in de richting van de tweede temperatuuropnemer naar de eerste temperatuuropnemer stroomt;

Figuur 6 een meting toont van het verloop van S_kAT in het geval de buistemperatuur veranderde middelen de buis afkoelen als het fluïdum in de richting van de eerste temperatuuropnemer naar de tweede temperatuuropnemer stroomt;

Figuur 7 een meting toont van het verloop van S_kAT in het geval de buistemperatuur veranderde middelen de buis afkoelen als het fluïdum in de richting van de tweede temperatuuropnemer naar de eerste temperatuuropnemer stroomt;

Gelijke cijfers in de verschillende figuren duiden gelijke onderdelen aan.

Figuur 1A toont een schematisch overzicht van de onderdelen van een eerste uitvoeringsvorm van de meetinrichting 1 volgens de uitvinding. De meetinrichting 1 omvat buistemperatuur veranderde middelen 2 voor het instelbaar veranderen van de temperatuur van de buis 100 op een eerste positie A langs de buis 100. De buistemperatuur veranderde middelen 2 liggen tegen de buis 100 en verwarmen of koelen het fluïdum in de buis indirect door het verwarmen of koelen van de buis 100. De meetinrichting 1 omvat verder een eerste temperatuuropnemer 3 voor het meten van de buistemperatuur Tc nabij de eerste positie A en een tweede temperatuuropnemer 4 voor het meten van de buistemperatuur Ta op een tweede positie B langs de buis 100. De tweede positie B is zodanig gekozen, dat de invloed van de temperatuur veranderde middelen 2 op de buistemperatuur ter plaatse van de tweede positie B gering is. De meetinrichting 1 omvat vervolgens rekenmiddelen en een signaalgenerator, die bij voorkeur zijn omvat in een behuizing 5. De rekenmiddelen zijn ingericht voor het bepalen van veranderingen in de fluidumstroming op basis van ten minste de gemeten temperatuur Tc en Ta tijdens bedrijf van de buistemperatuur veranderde middelen. De signaalgenerator werkt samen met de rekenmiddelen en genereert een uitgangssignaal, welk uitgangssignaal informatie bevat over een verandering van stroming in de buis 100. De werking van de rekenmiddelen en signaalgenerator worden verder uitgelegd in Figuur 2.

De buistemperatuur veranderde middelen 2 zijn bij voorkeur plaatvormig en liggen tegen de buis 100 aan.

Figuur 1B toont een schematisch overzicht van de onderdelen van een tweede uitvoeringsvorm van de meetinrichting 1 volgens de uitvinding. In deze uitvoeringsvorm zijn de buistemperatuur veranderde middelen 2 tevens ingericht voor het instelbaar veranderen van de temperatuur van de buis 100 op een tweede positie B langs de buis 100. De buistemperatuur veranderde middelen 2 zijn daarbij ingericht voor het verwarmen van de buis 100 op de eerste positie A en het koelen van de buis 100 op de tweede positie B of het koelen van de buis 100 op de eerste positie A en het verwarmen van de buis 100 op de tweede positie B. Als alternatief kunnen de buistemperatuur veranderde middelen 2 zijn ingericht voor het verwarmen van de buis 100 op de eerste positie A en het verwarmen van de buis 100 op de tweede positie B of het koelen van de buis 100 op de eerste positie A en het koelen van de buis 100 op de tweede positie B. Door deze maatregelen is op inventieve wijze het meetbereik van de meetinrichting 1 verdubbeld.

De eerste en tweede temperatuuropnemers zijn bij voorkeur via geleidende draden elektrisch verbonden aan de rekenmiddelen.

Figuur 2 toont een schematisch overzicht van de rekenmiddelen 6 en signaalgenerator 12 van de meetinrichting volgens de uitvinding. De rekenmiddelen 6 omvatten signaalverwerkende middelen 7 voor het verwerken van signalen S_Tc; S_Ta van de eerste en tweede temperatuuropnemer 3;4. De signaalverwerkende middelen 7 omvatten een rekenfilter 8 met een eerste en tweede ingang 8-1 ;8-2 en een uitgang 8-3. De eerste ingang 8-1 is gekoppeld aan de eerste temperatuuropnemer 3 en de tweede ingang 8-2 is gekoppeld aan de tweede temperatuuropnemer 4. Het rekenfilter 8 genereert in bedrijf een signaal S_AT op de uitgang 8-3 van het verschil tussen Tc en Ta. Een praktische uitwerking van het rekenfilter 8 is uitgevoerd als een Wheatstone bridge. De signaal verwerkende middelen 7 omvatten daarnaast een versterker 9 met een ingang 9-1 en uitgang 9-2. Ingang 9-2 is aangesloten op de uitgang 8-3 van het rekenfilter 8. De versterker 9 versterkt het signaal S_AT met een instelbare factor k en verstrekt het verstrekte signaal S_kAT aan de uitgang 9-2.

De signaalverwerkende middelen 7 omvatten tevens een differentiator 10 met een ingang 10-1 en uitgang 10-2. De ingang 10-1 is gekoppeld aan de uitgang 9-2 van de verschilversterker 9. De differentiator 10 is ingericht voor het genereren van een differentiesignaal S_kAT’ aan de uitgang 10-2 van de differentiator 10. Het signaal S_kAT’ omvat informatie van de mate van verandering van het uitgangsignaal van de versterker 9.

Daarnaast omvatten de signaalverwerkende middelen 7 een filter 11 voorzien van een ingang 11-1 en uitgang 11-2. De ingang 11-1 is verbonden met de uitgang 10-2 van de differentiator 10. Het filter 11 is ingericht voor het uitfilteren van ruissignalen op het differentiesignaal S_kAT’. Het uitgangssignaal op uitgang 11-2 van het filter levert een schoon signaal S_flow op, waaruit gemakkelijk is te herleiden of er een stroming van het fluïdum heeft plaatsgevonden. Dit signaal kan verder worden aangeboden aan verdere middelen 12, die de informatie over de stroming afhandelen.

De rekenmiddelen 6 kunnen ook een geheugen 14 omvatten, waarin middels bekende middelen buisparameters, zoals diameter, dikte en materiaalsoort kunnen worden opgeslagen. Daarnaast kan ook andere externe informatie middels de bekende middelen worden opgeslagen in het geheugen 14.

Bij voorkeur omvatten de rekenmiddelen 6 ook een zelflerende optie 13, waarin de zelflerende optie 13 gebruik maakt van het geheugen 14, om metingen op te slaan en weer uit te lezen. Met behulp van de zelflerende optie 13 kan het meetsysteem volgens de uitvinding zichzelf optimaliseren, daarbij gebruik makend van de gegevens en eerdere metingen, die in het geheugen 14 zijn opgeslagen, om de versterkingsfactor van de verschilversterker en de instellingen van het ruisfilter te bepalen.

Daarnaast kunnen de gegevens in het geheugen 14 gebruikt worden om de besturing 15 voor de buistemperatuur veranderende middelen 2 aan te sturen.

Figuur 3 toont een bevestigingsdeel 20 als onderdeel van de inventieve meetinrichting 1. Het bevestigingsdeel 20 is bestemd voor bevestiging van de meetinrichting 1 aan de buis 100. Het bevestigingsdeel 20 is bij voorkeur plaatvormig. In gebruik van de meetinrichting 1 ligt het bevestigingsdeel 20 in langsrichting van de buis 100 tegen de buis aan. In langsrichting van het bevestigingsdeel 20 zijn opeenvolgend een eerste 21 en tweede veerelement 22 aangebracht. Elk veerelement 21;22 heeft een eerste uiteinde 21-A;22-A, die vast is verbonden met het bevestigingsdeel 20. Daarnaast heeft elk veerelement 21 ;22 een niet met bevestigingsdeel 20 verbonden, tweede uiteinde 21-B;22-B. Aan het tweede uiteinde 21-B van het eerste veerelement 21 is de eerste temperatuuropnemer 3 bevestigd. Aan het tweede uiteinde 22-B van het tweede veerelement 22 is de tweede temperatuuropnemer 4 bevestigd. Na bevestiging van het bevestigingsdeel 20 aan de buis 100 liggen de eerste en tweede temperatuuropnemer 3;4 tegen de veerwerking van de veerelementen 21;22 in tegen de buis 100 aan.

Daarnaast omvat het bevestigingsdeel 20 verdere veerelementen 23, waarvan in deze figuur één veerelement 23 is getoond. Elk veerelement 23 omvat een eerste uiteinde 23-A, dat vast is verbonden met het bevestigingsdeel 20 en een vrije tweede uiteinde 23-B. Op het tweede uiteinde 23-B van elk veerelement 23 zijn de buistemperatuur veranderde middelen 2 aangebracht. Na bevestiging van het bevestigingsdeel 20 aan de buis 100 liggen de buistemperatuur veranderde middelen 2 tegen de veerwerking in van veerelementen 23 tegen de buis 100 aan.

Om de positionering op buizen met verschillende diameters te vergemakkelijken, omvat het bevestigingsdeel 20 aan een zijde C die in gebruik van de meetinrichting 1 tegen de buis 100 aanligt, meerdere verbuigbare uitsteeksels 24. Deze uitsteeksels 24 zijn in hoofdzaak dwars op de langsrichting van het bevestigingsdeel 20 verbuigbaar en verend om op de buis (100) te centreren. Bij voorkeur zijn de uitsteeksels 24 paarsgewijs opgesteld en worden in de praktijk naar verschillende kanten verbogen.

Voor het duurzaam bevestigen van het bevestigingsdeel 20 aan de buis 100 omvat het bevestigingsdeel 20 meerdere openingen 25. Deze openingen 25 zijn bestemd voor samenwerking met spanmiddelen, zoals tie-wraps, die in gebruik het bevestigingsdeel 20 tegen de buis 100 spannen.

Figuur 4 toont een meting van het verloop van S_kAT in het geval de buis 100 temperatuur veranderde middelen 2 de buis 100 verwarmen als het fluïdum in de richting van de eerste temperatuuropnemer 3 naar de tweede temperatuuropnemer 4 stroomt. In de meting kunnen drie fasen worden vastgesteld:

Een eerste fase F1, waarin het fluïdum nagenoeg stil ligt, en S_kAT binnen een vooraf bepaalde eerste bandbreedte ligt.

Een tweede fase F2, waarin het fluïdum stroomt en S_kAT buiten de vooraf bepaalde eerste bandbreedte ligt en continu verandert.

Een derde fase F3, waarin het fluïdum stroomt en S_kAT binnen een vooraf bepaalde tweede bandbreedte ligt.

Middels de differentiator 10 kan het gebied F2 op eenvoudige wijze worden bepaald. Eventuele ruissignalen ten gevolge van het differentiëren kunnen worden uitgefilterd door filter 11.

Figuur 5 toont een meting van het verloop van S_kAT in het geval de buis 100 temperatuur veranderde middelen 2 de buis 100 verwarmen als het fluïdum in de richting van de tweede temperatuuropnemer 4 naar de eerste temperatuuropnemer 3 stroomt. De condities van deze meting zijn gelijk aan de meting uit Figuur 4 met het verschil dat de stroming in de buis 100 tegengesteld is. In deze grafiek zijn tevens de drie fasen F1, F2 en F3 te onderscheiden, waaruit blijkt dat de meetinrichting volgens de uitvinding bidirectioneel kan vaststellen dat een stroming heeft plaatsgevonden.

Figuur 6 toont een meting van het verloop van S_kAT in het geval de buis 100 temperatuur veranderde middelen 2 de buis 100 afkoelen als het fluïdum in de richting van de eerste temperatuuropnemer 3 naar de tweede temperatuuropnemer 4 stroomt. Deze meting toont aan dat de meetinrichting volgens de uitvinding ook functioneert als de temperatuur veranderde middelen 2 de buis 100 en daarmee het fluïdum afkoelen. De drie fasen F1, F2 en F3 zijn te onderscheiden.

Figuur 7 toont een meting van het verloop van S_kAT in het geval de buis 100 temperatuur veranderde middelen 2 de buis 100 afkoelen als het fluïdum in de richting van de tweede temperatuuropnemer 4 naar de eerste temperatuuropnemer 3 stroomt. Deze meting toont aan dat de meting volgens Figuur 6 ook functioneert in tegengestelde stromingsrichting. Ook hier zijn de verschillende fasen F1, F2 en F3 te onderscheiden.

De onderhavige uitvinding is niet beperkt tot de getoonde en beschreven uitvoeringsvormen, maar strekt zich uit tot alle uitvoeringsvormen die vallen onder de bijgevoegde conclusies, waarbij de figuren dienen ter toelichting.

De buistemperatuur veranderde middelen 2 kunnen ook zijn ingericht om op meerdere plaatsen nabij de eerste positie A of tweede positie B de buis 100 te verwarmen of koelen.

Claims

1. Niet invasieve meetinrichting (1) voor het meten van een verandering in een fluïdumstroming door een buis (100), waarin de meetinrichting (1) is ingericht voor bevestiging aan een buitenzijde van de buis (100), omvattende: - buistemperatuur veranderde middelen (2) voor het instelbaar veranderen van de temperatuur van de buis (100) op een eerste positie (A) langs de buis (100), waarin buistemperatuur veranderde middelen (2) zijn ingericht voor aanligging tegen de buis (100); - een eerste temperatuuropnemer (3) voor het meten van de buistemperatuur Tc nabij de eerste positie (A); - een tweede temperatuuropnemer (4) voor het meten van de buistemperatuur Ta op een tweede positie (B) langs de buis (100), waarin de tweede positie (B) zodanig is gekozen, dat de invloed van het veranderen van de buistemperatuur op de eerste positie (A) door de buistemperatuur veranderde middelen (2) op de buistemperatuur ter plaatse van de tweede positie (B) gering is; - rekenmiddelen (6) voor het bepalen van veranderingen in de fluïdumstroming op basis van ten minste de gemeten temperatuur Tc en Ta tijdens bedrijf van de buistemperatuur veranderde middelen (2), - een signaalgenerator (12) voor het genereren van een uitgangssignaal, die is ingericht voor samenwerking met de rekenmiddelen (6), waarin het uitgangssignaal informatie bevat over stroming in de buis (100), met het kenmerk, dat de rekenmiddelen (6) zijn ingericht voor het berekenen en registreren van een temperatuurverschil ΔΤ tussen Tc en Ta, en de rekenmiddelen (6) zijn ingericht voor het vaststellen van de volgende fases in de fluïdumstroming: c) Een eerste fase (F1), waarin het fluïdum nagenoeg stil ligt, en ΔΤ binnen een vooraf bepaalde eerste bandbreedte ligt; d) Een tweede fase (F2), waarin het fluïdum stroomt en ΔΤ buiten de vooraf bepaalde eerste bandbreedte ligt en continu verandert;

2. Meetinrichting volgens conclusie 1, waarin de rekenmiddelen (6) zijn ingericht voor het vaststellen van een derde fase, (F3) waarin het fluïdum stroomt en ΔΤ binnen een vooraf bepaalde tweede bandbreedte ligt;

3. Meetinrichting (1) volgens conclusie 1 of 2, waarin de rekenmiddelen (6) signaalverwerkende middelen (7) omvatten voor het verwerken van signalen (S_Tc; S_Ta) van de eerste en tweede temperatuuropnemer (3;4), waarin de signaalverwerkende middelen (7) een verschilversterker (8;9) omvatten met een eerste en tweede ingang en een uitgang, waarin de eerste ingang is gekoppeld aan de eerste temperatuuropnemer (3) en de tweede ingang is gekoppeld aan de tweede temperatuuropnemer (4), en de verschilversterker (8;9) in bedrijf een versterkt signaal S_kAT genereert van het verschil tussen S_Tc en S_Ta, waarin de mate van versterking k instelbaar is, en de signaalverwerkende middelen (7) tevens een differentiator (10) omvat met een ingang en uitgang, waarin de ingang van de differentiator (10) is gekoppeld aan de uitgang van de verschilversterker (8;9), waarin de differentiator (10) is ingericht voor het genereren van een differentiesignaal S_kAT’ aan de uitgang van de differentiator (10), welk signaal S_kAT’ informatie omvat van de mate van verandering van het signaal S_kAT, en waarin de signaalgenerator (12) is ingericht voor het genereren van het uitgangssignaal op basis van het differentiesignaal S_kAT’, waarin de signaalgenerator (12) een filter (11) omvat voor het uitfilteren van ruissignalen op het differentiesignaal S_kAT’.

4. Meetinrichting (1) volgens conclusie 3, waarin de verschilversterker (8;9) discreet en de differentiator (10) en signaalgenerator (12) in software zijn uitgevoerd.

5. Meetinrichting (1) volgens één der conclusies 1 tot en met 4, waarin de buistemperatuur veranderde middelen (2) zijn ingericht voor het koelen van de buis (100).

6. Meetinrichting (1) volgens één der vorige conclusies, waarin de buistemperatuur veranderde middelen (2) een Peltier-element omvatten voor het veranderen van de buistemperatuur.

7. Meetinrichting (1) volgens één der vorige conclusies, waarin de buistemperatuur veranderde middelen (2) automatische instelmiddelen omvatten voor het veranderen van de buistemperatuur, waarin de instelmiddelen zijn ingericht voor het bepalen van de verandering van de buistemperatuur op basis van eigenschappen van de buis (100), waaronder bij voorbeeld de diameter van de buis (100) of het materiaal van de buis (100), en externe omstandigheden van de buis (100), waaronder bij voorbeeld de omgevingstemperatuur rond de buis (100), de eigenschappen van het fluïdum, zoals de warmtegeleidingscoëfficiënt of de hellingshoek van de buis (100) en eerdere in de automatische instelmiddelen opgeslagen metingen.

8. Meetinrichting (1) volgens conclusie 7, waarin de meetinrichting een hellingshoekmeter omvat voor het automatisch bepalen van de hellingshoek.

9. Meetinrichting (1) volgens conclusie 7 of 8, waarin de meetinrichting is ingericht voor het bepalen van stromingssnelheid van het fluïdum door de buis (100) door het bepalen van de mate van verandering van het temperatuurverschil ΔΤ in de tweede fase (F2) en het vergelijken van de mate van verandering met eerdere metingen, waarvan de stromingssnelheid bekend is.

10. Meetinrichting (1) volgens één der vorige conclusies, waarin de afstand tussen de eerste positie (A) en de tweede positie (B) instelbaar is.

11. Meetinrichting (1) volgens één der vorige conclusies, waarin de buistemperatuur veranderde middelen (2) een plaatvormig oppervlak omvat bestemd voor aanligging tegen de buis (100).

12. Meetinrichting (1) volgens conclusie 5 tot en met 11, waarin de buistemperatuur veranderde middelen (2) tevens zijn ingericht voor het instelbaar veranderen van de temperatuur van de buis (100) op de tweede positie (B) langs de buis (100), zodanig dat als de buistemperatuur veranderde middelen (2) zijn ingericht voor het verwarmen van de buis (100) op de eerste positie (A) de buistemperatuur veranderde middelen (2) zijn ingericht voor het koelen van de buis (100) op de tweede positie (B) of als de buistemperatuur veranderde middelen (2) zijn ingericht voor het koelen van de buis (100) op de eerste positie (A) de buistemperatuur veranderde middelen (2) zijn ingericht voor het verwarmen van de buis (100) op de tweede positie (B).

13. Meetinrichting (1) volgens conclusie 5 tot en met 11, waarin de buistemperatuur veranderde middelen (2) tevens zijn ingericht voor het instelbaar veranderen van de temperatuur van de buis (100) op de tweede positie (B) langs de buis (100), zodanig dat als de buistemperatuur veranderde middelen (2) zijn ingericht voor het verwarmen van de buis (100) op de eerste positie (A) de buistemperatuur veranderde middelen (2) zijn ingericht voor het verwarmen van de buis (100) op de tweede positie (B) of als de buistemperatuur veranderde middelen (2) zijn ingericht voor het koelen van de buis (100) op de eerste positie (A) de buistemperatuur veranderde middelen (2) zijn ingericht voor het koelen van de buis (100) op de tweede positie (B).

14. Meetinrichting (1) volgens één der voorgaande conclusies, waarin de meetinrichting (1) een bevestigingsdeel (20) omvat voor bevestiging van de meetinrichting (1) aan de buis (100), dat in gebruik van de meetinrichting (1) in langsrichting van de buis (100) in hoofdzaak tegen de buis (100) aanligt, waarin in langsrichting van het bevestigingsdeel (20) opeenvolgend een eerste en tweede veerelement (21 ;22) is aangebracht, waarin elk veerelement (21 ;22) een eerste uiteinde (21-A;22-A) heeft, die vast is verbonden met het bevestigingsdeel (20) en een niet met bevestigingsdeel (20) verbonden, tweede uiteinde (21-B;22-B) heeft, waarin aan het tweede uiteinde (21-B) van het eerste veerelement (21) de eerste temperatuuropnemer (3) is bevestigd en aan het tweede uiteinde (22-B) van het tweede veerelement (22) de tweede temperatuuropnemer (4) is bevestigd, zodanig dat na bevestiging van het bevestigingsdeel (20) de eerste en tweede temperatuuropnemer (3;4) tegen de veerwerking in tegen de buis (100) aanliggen.

15. Meetinrichting (1) volgens conclusie 14, waarin het bevestigingsdeel (20) verdere veerelementen (23) omvat, elk omvattende een eerste uiteinde (23-A), die vast is verbonden met het bevestigingsdeel (20) en een vrije tweede uiteinde (23-B), waarin aan het tweede uiteinde (23-B) de buis temperatuur veranderde middelen (2) zijn aangebracht, zodanig dat na bevestiging van het bevestigingsdeel (20) aan de buis (100) de buis temperatuur veranderde middelen (2) tegen de veerwerking in tegen de buis (100) aanliggen.

16. Meetinrichting (1) volgens conclusie 14 of 15, waarin het bevestigingsdeel (20) aan een zijde (C) die in gebruik van de meetinrichting (1) tegen de buis (100) aanligt, meerdere verbuigbare uitsteeksels (24) omvat, die in hoofdzaak dwars op de langsrichting van het bevestigingsdeel (20) verbuigbaar zijn en bij voorkeur verend zijn, welke uitsteeksel zijn bestemd voor het centreren van de meetinrichting (1) op de buis (100).

17. Meetinrichting (1) volgens conclusie 14, 15 of 16, waarin het bevestigingsdeel (20) meerdere openingen (25) omvat bestemd voor samenwerking met spanmiddelen, zoals bij voorbeeld tie-wraps, voor duurzame bevestiging van het bevestigingsdeel (20) aan de buis (100).

18. Meetinrichting (1) volgens één der conclusies 14 tot en met 17, waarin het bevestigingsdeel (20) plaatvormig is.

19. Werkwijze voor het meten van een verandering in een fluïdumstroming door een buis (100), waarin de werkwijze toepasbaar is aan een buitenzijde van de buis (100), omvattende de volgende stappen: a) . het meten van de temperatuur op een eerste locatie (A) aan de buitenzijde van de buis (100); b) . het meten van de temperatuur op een tweede locatie (B) aan de buitenzijde van de buis (100); c) . het veranderen van de temperatuur van de buis (100) op de eerste positie (A) langs de buis (100) ten opzichte van de temperatuur van de buis (100) op de tweede positie (B); d) . het berekenen van veranderingen in de fluïdumstroming op basis van de in stap a) en stap b) gemeten temperatuur; e) . het afgeven van een signaal op basis van de in stap d) berekenende verandering; met het kenmerk, dat in stap d) het temperatuurverschil ΔΤ tussen de in stap a) en stap b) gemeten temperatuur wordt geregistreerd en berekend, en aan de hand van het berekende temperatuurverschil ΔΤ de volgende fases in de fluïdumstroming worden vastgesteld: d1) Een eerste fase (F1), waarin het fluïdum nagenoeg stil ligt, en ΔΤ binnen een vooraf bepaalde eerste bandbreedte ligt. d2) Een tweede fase (F2), waarin het fluïdum stroomt en ΔΤ buiten de vooraf bepaalde eerste bandbreedte ligt en continu verandert.

20. Werkwijze volgens conclusie 19, waarin in stap d) de verdere volgende fase wordt vastgesteld: d3) Een derde fase (F3), waarin het fluïdum stroomt en ΔΤ binnen een vooraf bepaalde tweede bandbreedte ligt.

21. Werkwijze volgens conclusie 20, waarin in stap d) voor het bepalen van de verschillende fasen het geregistreerde temperatuurverschil ΔΤ wordt gedifferentieerd.

22. Werkwijze volgens conclusie 19,20 of 21, waarin in stap c) de buis (100) wordt afgekoeld.

23. Werkwijze volgens één der vorige conclusies 19 tot en met 22 in combinatie met de meetinrichting volgens één der conclusies 1 tot en met 18, waarin de eerste en tweede temperatuuropnemer (3,4) worden gekalibreerd door meting van Tc en Ta als de buistemperatuur veranderde middelen zijn uitgeschakeld.