NL8702329A

NL8702329A - Double flow rate meter - has balls movably located in circular flow passages, and displaceable by fluid part sensors

Info

Publication number: NL8702329A
Application number: NL8702329A
Authority: NL
Original assignee: Friesland Condensfab
Priority date: 1987-09-30
Filing date: 1987-09-30
Publication date: 1989-04-17

Abstract

The meter (1) has a flow passage (2) at least locally in the form of a circular channel along which a ball (11) or like spherical indicator is constrained to be driven by a fluid proportionally to the flow velocity of the fluid. The ball passes a sensor (15) that signals the ball passages. A fluid inlet conduit (3) opens substantially tangentially into the circular channel and an outlet conduit (21) extends from the circular channel upstream adjacent the inlet opening and encloses an angle with the circular channel. If there is more than one circular channel, each channel has its own ball its own sensor and its own inlet conduit. The respective outlet conduit merges into a single, common outlet channel (4).

Description

**

Jr V09232Jr V09232

Titel: Debietmeter.Title: Flow meter.

De uitvinding heeft betrekking op een debietmeter met een doorstroomkanaal waarin een element door een dóórstromend fluïdum in een cyclische beweging wordt gebracht en het aantal bewegingen per tijdseenheid wordt waargenomen 5 en hieruit het debiet.wordt afgeleid.The invention relates to a flow meter with a flow-through channel in which an element is brought into a cyclic movement by a flowing fluid and the number of movements per unit time is observed and the flow rate is derived from this.

Er is reeds een groot aantal debietmeters bekend die volgens een dergelijk meetprincipe werken. Voorbeelden hiervan zijn beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 2,709,755 en 3,238,776. Daarbij wordt het door het doorstro-10 mende fluïdum in beweging gebrachte element gevormd door een rotor met schoepen, welke rotor om een op de hartlijn van het rechte doorstroomkanaal gelegen as draaibaar is.A large number of flow meters are already known which operate according to such a measuring principle. Examples of these are described in U.S. Pat. Nos. 2,709,755 and 3,238,776. The element set in motion by the flowing fluid is herein formed by a rotor with blades, which rotor is rotatable about an axis located on the axis of the straight flow-through channel.

Voor het tellen van de rotoromwentelingen kan gebruik worden gemaakt van een dwars op het doorstroomkanaal gerichte, 15 infrarode lichtstraal die periodiek door de rotorschoepen wordt onderbroken, ofwel kan gebruik worden gemaakt van een rotordeel van permanent magnetiseerbaar materiaal en van een opneemspoel in de wand van het doorstroomkanaal, die bij draaiende rotor pulsen genereert, zoals bij de 20 in de genoemde Amerikaanse publikaties bekende debietmeters.For counting the rotor revolutions, use can be made of an infrared light beam directed transversely of the through-flow channel, which is periodically interrupted by the rotor blades, or use can be made of a rotor part of permanently magnetizable material and of a take-up coil in the wall of the flow-through channel, which generates pulses with rotating rotor, such as with the flow meters known in the aforementioned American publications.

Een bezwaar van dergelijke bekende debietmeters waarvan de rotoren enigerlei turbineconfiguratie moeten hebben om door axiaal langsstromend fluidum in rotatie te kunnen worden gebracht, is de ingewikkelde en daardoor 25 voor vervuiling vatbare constructie van de rotor zelf en van de legering daarvan. Voor toepassing in de voedingsmiddelenindustrie, in het bijzonder de zuivelindustrie, zijn dergelijke turbinedebietmeters dan ook in het algemeen ongeschikt. Derhalve wordt voor het meten van het debiet 30 van een melkstroom gebruik gemaakt van een ander type meetin-richting, nl. bijvoorbeeld waarbij het cyclisch beweegbare element een kantelbakje is dat vanuit een tussenreservoir wordt gevoed en dat na elke vulling kantelt om zijn inhoud 8702329 -2- * •f af te geven en dan naar de ontvangstand terugkantelt. Het aantal kantelingen per tijdseenheid wordt geteld. Een ander, in de zuivelindustrie gebruikte debietmeetinrichting omvat een reservoir dat gevuld wordt en vervolgens wordt geledigd.A drawback of such known flowmeters, the rotors of which must have some turbine configuration in order to be rotatable by axially flowing fluid, is the complicated and thereby contamination-proof construction of the rotor itself and its alloy. Therefore, turbine flow meters are generally unsuitable for use in the food industry, in particular the dairy industry. Therefore, for measuring the flow rate 30 of a milk flow, use is made of another type of measuring device, i.e., in which the cyclically movable element is a tilting container fed from an intermediate reservoir and which tilts after each filling for its contents 8702329 - 2- * • f and then tilts back to receive mode. The number of tilts per unit of time is counted. Another flow meter used in the dairy industry includes a reservoir that is filled and then emptied.

5 Het tempo waarmee dit geschiedt is het debietmeetgegeven.5 The rate at which this is done is the flow rate measurement.

De uitvinding beoogt een debietmeter van de in de aanhef beschreven soort, waarbij de geschetste bezwaren van de bekende debietmeters zijn vermeden en die niet uitsluitend, maar wel in het bijzonder geschikt is voor het meten 10 van het debiet van een stroom melk of een dergelijke emulsie.The object of the invention is to provide a flow meter of the type described in the preamble, in which the drawbacks of the known flow meters described are avoided and which is not exclusively, but is particularly suitable for measuring the flow rate of a flow of milk or such an emulsion .

Hiertoe is de debietmeter volgens de uitvinding voorzien van een fluidumdoorgang waarvan een deel de vorm heeft van een gesloten lus, in welke lus het door het doorstromende fluïdum beweegbare element proportioneel met 15 de stroomsnelheid van het fluidum wordt voortgestuwd en daarbij telkens een waarneemorgaan passeert.To this end, the flow meter according to the invention is provided with a fluid passage, part of which is in the form of a closed loop, in which loop the element movable by the fluid flowing through is propelled proportionally to the flow velocity of the fluid and in each case passes a detector.

De debietmeter volgens de uitvinding onderscheidt zich door eenvoud en makkelijke reinigbaarheid.The flow meter according to the invention is distinguished by simplicity and easy cleanability.

In zijn eenvoudigste uitvoering kan volgens de uitvin-20 ding het doorstroomkanaal de vorm hebben van een cirkelvormige ringgroef met ronde en/of veelhoekige dwarsdoorsnede, waarin een metalen kogel is opgenomen, waarbij een toevoerkanaal in hoofdzaak tangentiaal in de ringgroef uitmondt, op korte afstand stroomopwaarts van deze uitmonding een afvoerkanaal 25 zich vanaf de ringgroef onder een hoek met het vlak van de ringgroef uitstrekt en in de wand van de ringgroef een opnemer is opgenomen voor het signaleren van de passages van de kogel.In its simplest embodiment, according to the invention, the flow-through channel may be in the form of a circular annular groove with a round and / or polygonal cross-section, in which a metal ball is received, in which a feed channel opens substantially tangentially into the annular groove, a short distance upstream from this opening a discharge channel 25 extends from the annular groove at an angle to the plane of the annular groove and a sensor is included in the wall of the annular groove for signaling the passages of the ball.

De snelheid van de kogel is proportioneel met de 30 stroomsnelheid van de vloeistof. Voor het reinigen behoeft men slechts een reinigingsmedium met een zodanige snelheid door de debietmeter te persen dat de voor een goede reiniging werkzame turbulente stroming van het reinigingsmiddel wordt bewerkstelligd.The speed of the bullet is proportional to the flow rate of the liquid. For cleaning, it is only necessary to press a cleaning medium at such a speed through the flow meter that the turbulent flow of the cleaning agent effective for good cleaning is effected.

35 In een bijzondere uitvoeringsvorm van de debietmeter volgens de uitvinding, voor het in een tevoren bepaalde 8702329 4 -3- •t verhouding samenvoegen van twee fluidumstromen, kunnen twee ringgroeven elk met een eigen kogel, een eigen opnemer, een eigen toevoerkanaal, echter met een gemeenschappelijk afvoerkanaal in de debietmeter worden toegepast.In a special embodiment of the flow meter according to the invention, for combining two fluid flows in a predetermined ratio 8702329 4 -3- • t, two annular grooves can each have their own ball, their own sensor, their own supply channel, but with a common drain in the flow meter can be used.

5 Daarbij kunnen de door de respectieve opnemers gegene reerde pulsen worden toegevoerd aan een stuureenheid die de respectieve toevoerdrukken bijstelt of de openingstijden van toevoerkleppen stuurt voor het handhaven van een gewenste mengverhouding.Thereby, the pulses generated by the respective sensors can be supplied to a control unit which adjusts the respective supply pressures or controls the opening times of supply valves to maintain a desired mixing ratio.

10 Ter verduidelijking van de uitvinding zullen onder verwijzing naar de tekening, enige uitvoeringsvoorbeelden van de debietmeter worden beschreven.To illustrate the invention, some exemplary embodiments of the flow meter will be described with reference to the drawing.

Figuur 1 toont schematisch in perspectief, een enkelvoudige debietmeter; 15 Figuur IA toont de debietmeter volgens figuur 1, in een gedeeltelijk opengewerkt zijaanzicht en opgenomen in een toevoercircuit;Figure 1 is a schematic perspective view of a single flow meter; Figure 1A shows the flow meter of Figure 1, in a partially cut-away side view and incorporated in a supply circuit;

Figuur 2 is een zijaanzicht, gedeeltelijk in doorsnede, van een dubbele debietmeter en 20 Figuur 3 is een bovenaanzicht van de de debietmeter volgens figuur 2.Figure 2 is a side view, partly in section, of a double flow meter and Figure 3 is a top view of the flow meter according to Figure 2.

Volgens figuur 1 is een enkelvoudige debietmeter uitgevoerd met een huis (1) waarin een ringgroef (2) aanwezig is met in de ringgroef een kogel (11). Een toevoerleiding 25 (3) mondt tangentiaal uit in het ringkanaal (2). Een afvoerkanaal (4) waarin een terugslagklep (10) is opgenomen strekt zich loodrecht op het vlak van de ringgroef (2) uit vanaf een plaats stroomopwaarts, gezien in de doorstroomrichting in de ringgoot (2) van de toevoeruitmonding (31).According to figure 1, a single flow meter is provided with a housing (1) in which there is a ring groove (2) with a ball (11) in the ring groove. A supply line 25 (3) opens tangentially into the ring channel (2). A discharge channel (4) incorporating a non-return valve (10) extends perpendicular to the plane of the annular groove (2) from a position upstream, viewed in the flow direction in the annular channel (2) of the feed outlet (31).

30 Via de toevoerleiding (3) en de uitmonding daarvan (3') toegevoerde vloeistof stuwt de kogel (11) door de ringgoot (2) alvorens de ringgoot via het kanaal (4) te verlaten. De rondgaande beweging van de kogel wordt bij elke passage langs een opnemer (15) waargenomen. Door de 35 opnemer (15) gegenereerde pulsen kunnen worden toegevoerd aan een rekeneenheid die het debiet van de vloeistof berekend.Liquid supplied via the supply line (3) and its outlet (3 ') pushes the ball (11) through the ring trough (2) before leaving the ring trough via the channel (4). The circular motion of the bullet is observed with each pass along a sensor (15). Pulses generated by the sensor (15) can be applied to a calculation unit that calculates the flow rate of the liquid.

8702329 -4-8702329 -4-

DD

??

De meetpulsen van de opnemer (15) kunnen ook worden toegevoerd aan een besturingseenheid (17) die via een magneetklep (18) een hydraulische slangklem (19) in de toevoerleiding (3) stuurt.The measuring pulses from the sensor (15) can also be supplied to a control unit (17) which controls a hydraulic hose clamp (19) in the supply line (3) via a solenoid valve (18).

5 In de dubbele uitvoering van de debietmeter volgens figuur 2 en 3 bevat het huis (1) naast de ringgroef (2) nog een ringgroef (20). In de ringgroef (2) is een kogel (11) en in de ringgroef (20) is een kogel (12) opgenomen.5 In the double version of the flow meter according to figures 2 and 3, the housing (1) contains a ring groove (20) in addition to the ring groove (2). A ball (11) is arranged in the ring groove (2) and a ball (12) is included in the ring groove (20).

Een aansluitnippel (3') voor een in deze figuren 10 niet afgeheelde toevoerleiding (3), sluit aan op een niet afgebeeld kanaal dat tangentiaal uitmondt in de ringgroef (2). Een aansluitnippel (5) voor de toevoer van een tweede fluidum sluit aan op een eveneens in deze figuren niet zichtbare toevoerleiding die tangentiaal uitmondt in de 15 tweede ringgroef (20). De ringgroeven (2 en 20) zijn elk voorzien van een afvoerkanaal (21, resp. 22) die zich in radiale vlakken ten opzichte van de ringgroeven (2 en 20) uitstrekken en uitmonden in een axiale afvoer die aangesloten is op een nippel (4') voor een gemeenschappelijke afvoerlei-20 ding.A connecting nipple (3 ') for a supply pipe (3) not shown in these figures 10, connects to a channel (not shown) which opens tangentially in the annular groove (2). A connecting nipple (5) for the supply of a second fluid connects to a supply line, also not visible in these figures, which opens tangentially into the second ring groove (20). The ring grooves (2 and 20) each have a discharge channel (21 and 22, respectively) which extend in radial planes relative to the ring grooves (2 and 20) and open into an axial discharge connected to a nipple (4 for a common drain line.

Een opnemer (15) is aangebracht voor de kogel (11) in de ringgroef (2) en een opnemer (16) is aangebracht voor het waarnemen van passages van de kogel (12) in de ringgroef (20). De opnemers (15 en 16) zijn door middel 25 van imbusbouten (9) losneembaar in het huis (1) bevestigd.A sensor (15) is provided for the ball (11) in the ring groove (2) and a sensor (16) is provided for detecting passages of the ball (12) in the ring groove (20). The sensors (15 and 16) are releasably mounted in the housing (1) by means of Allen screws (9).

Verder is in figuur 2 en 3 nog de druksensor (8) weergegeven die door middel van een wartelmoer (7) is gemonteerd.In addition, figures 2 and 3 show the pressure sensor (8) which is mounted by means of a union nut (7).

Zoals uit figuur 2 en 3 blijkt kan de debietmeter uit eenvoudig vervaardigbare onderdelen worden samengesteld.As can be seen from Figures 2 and 3, the flow meter can be composed of easily manufactured parts.

30 Door spuitgieten uit kunststof kan het huis (1) worden vervaardigd met een centrale doorgang met in de zijwanden daarvan de ringgroeven (2 en 20), alsmede blinde gaten voor het opnemen van de opnemers (15 en 16) en doorgaande gaten voor het opnemen van de imbusbouten (9), en verder 35 de aansluitnippels (31 en 5).Injection molding of plastic allows the housing (1) to be manufactured with a central passage with the annular grooves (2 and 20) in its side walls, as well as blind holes for receiving the sensors (15 and 16) and through holes for receiving of the Allen screws (9), and furthermore the connection nipples (31 and 5).

Een kern (23) met daarin de afvoerkanalen (21 en 8702 329 * ·» f -5- 22) kan eveneens door spuitgieten worden vervaardigd. Na plaatsing van de kogels (11 en 12) kan de kern (23) in het huis (1) worden gefixeerd en door middel van O-ringen (13 en 14) worden afgedicht. De drukopnemer (8) kan met 5 behulp van de wartelmoer (7) worden aangebracht en na het aansluiten van de respectieve toe- en afvoerslangen en de electrische leidingen bij de opnemers (15 en 16), is de debietmeter voor gebruik gereed.A core (23) containing the discharge channels (21 and 8702 329 * -5-22) can also be manufactured by injection molding. After placing the balls (11 and 12), the core (23) can be fixed in the housing (1) and sealed by means of O-rings (13 and 14). The pressure transducer (8) can be fitted using the union nut (7) and the flow meter is ready for use after connecting the respective supply and discharge hoses and the electrical lines at the transducers (15 and 16).

# · 8702329# 8702329

Claims

1. Flow meter with a flow-through channel in which an element can be brought into a cyclic movement by a flowing-through fluid and wherein means are present for detecting the number of movements of the element, characterized in that the fluid passage is at least partly in the form has a closed loop, in which loop the element movable by the fluid flowing through can be propelled proportionally to the flow velocity of the fluid, in each case passing a detector.

2. Flow meter according to claim 1, characterized in that the flow-through channel is, at least locally, in the form of a circular ring groove with a round and / or polygonal cross-section, in which a metal ball is received, wherein a supply channel is substantially tangential in the ring groove a short distance upstream of this outlet, a discharge channel extends from the annular groove at an angle to the annular groove and a sensor is incorporated in the wall of the annular groove for signaling the passages of the ball.

Flow meter according to claim 2, characterized by several annular grooves, each with its own ball, its own sensor, its own supply channel, but with a common discharge channel.

Flow meter according to any one of the preceding claims, characterized by means for supplying pulses generated by the respective sensors to a control unit to maintain a desired mixing ratio.

Flow meter according to one of the preceding claims, characterized in that a non-return valve and a pressure sensor are included in the discharge line of the flow meter 30. 8702329