NO153467B - Volumstroemsmaaler for et stroemmende medium. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en volumstrømsmåler for måling av strømningsmengden av et strømmende medium, særlig en væske, hvilken måler omfatter en sylindrisk målekanal med et innløp og et utløp for føring av mediet som skal måles gjennom målekanalen, et i målekanalen aksielt bevegbart indikeringsstempel, som av det fra innløpskanalen strømmende mediet forskyves i målekanalen avhengig av strømningsmengdene til forskjellige aksielle stillinger, og en i målekanalen beliggende aksiell strømningssliss, hvis størrelse påvirkes av indikatorstempelets aksielle stilling.

Slike volumstrømningsmålere for måling av væskers strømningsmengder ved å utnytte en vekselvirkning mellom væskens dynamiske trykk og statiske trykk i en målekanal med foranderlig størrelse er kjent fra før. En på denne måte opp-stående trykktilstand styrer et i målekanalen bevegelig stempel hvis stilling i kanalen fungerer som mål på volum-strømningsmengden. I visse kjente målerkonstruksjoner utvider målekanalen seg konisk og som indikatororgan er det benyttet en kule eller en annen flottør, idet endringen av størrelsen av den strømningsslissen som væsken kan strømme igjennom skjer ved at kulen eller flottøren forskyves til en bredere eller smalere stilling i målekanalen, når strømningsmengden veksler.

I andre kjente målerkonstruksjoner er målekanalen sylindrisk

og som indikatororgan er det benyttet et langs målekanalens innerflate vandrende stempel, som beveger seg langs en fast konisk spindel som strekker seg gjennom stempelet. På den måten skjer endringen av størrelsen av den slissen som væsken kan strømme igjennom ved at stempelet forskyves til et tykkere eller smalere sted på den koniske spindelen når strømnings-mengden veksler.

En ulempe ved slike målere er at væskens forurensninger, f.eks. vannets humusstoffer, danner avleiringer på målekanalens innerflate. Dette vanskeliggjør det bevegelige stempelets forskyvning til riktig stilling i målekanalen og gjør målekanalens innerflate så uklar at stempelets stilling er vanskelig å se. For å unngå at måleren må tas fra hverandre for rengjøring, har man i FI-PS 53.042 foreslått å installere en fra yttersiden manøvrerbar børste i

målekanalen, med hvilken børste innerflaten kan rengjøres.

Det nevnte patent gjelder riktignok en måler som omfatter en konisk utvidet målekanal, men en lignende rengjøring med børste kan også tenkes for en vanlig måler som har en sylindrisk målekanal og indikasjonsstempel. Det er imidlertid relativt tidskrevende å benytte en børste, hvorfor bruken ofte uteblir. Et børsteskaft som strekker seg utenfor måleren skades i tillegg lett og øker målerens plassbehov i betydelig grad.

Foreliggende oppfinnelse går ut på å fremskaffe

en volumstrømningsmåler som eliminerer problemet, som forår-sakes av forurensninger, og på denne måte å øke målerens funksjonssikkerhet og pålitelighet. Dette oppnås med en volumstrømningsmåler ifølge oppfinnelsen som er karakterisert ved en retningsomkasterventil som fører mediet som skal måles valgbart til målekanalens innløp eller gjennom en shuntledning til matekanalen til den med hensyn til innløpet motsatte siden av indikasjonsstempelet, og at indikasjonsstempelet oppviser en strømningsforbindelse fra målekanalens nevnte side til innløpet og til målekanalens strømningssliss.

Oppfinnelsen baserer seg på tanken at målekanalens rengjøring utføres ved hjelp av selve indikasjonsstempelet ved å bringe dette ved hjelp av et raskt slag til å bevege seg til sin utgangsstill-ing og tilbake til sin målestilling ved momentant å endre væskens strømning til det motsatte ved hjelp av en spesiell retningsomkasterventil. Denne bevegelse på indikasjonsstempelet stryker målekanalens innerflate ren fra forurensninger. Indikasjonsstempelets renstrykr.ingsbevegelse startes helt enkelt ved å trykke på en knapp, hvorved væsken som skal måles frembringer stempelets bevegelse. Under indikasjonsstempelets renstrykningsslag avbrytes ikke væske-strømmen til utløpet, noe som er viktig f.eks. ved bruk av måleren for overvåkning av tetningsvæsken i en dobbeltsidet glideringstetning.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til tegningen, der

figur 1 viser en foretrukket utførelsesform av en strømningsmåler ifølge oppfinnelsen, sett forfra,

figur 2 viser måleren i sideriss i et snitt efter

linjen II-II i figur 1,

figur 3 viser måleren i frontriss i et snitt efter linjen III-III i figur 2,

figur 4 viser måleren i sideriss i et snitt efter linjen IV-IV i figur 3,

figur 5 viser måleren i et frontriss i et snitt efter linjen V-V i figur 4,

figur 6 viser måleren i sideriss i et snitt efter linjen VI-VI i figur 3,

figur 7 viser måleren sett nedenfra,

figur 8 viser måleren i planriss i et snitt efter linjen VIII-VIII i figur 1, og

figurene 9 og 10 viser en alternativ utførelses-form for måleren sett i frontriss i et vertikalsnitt i målestilling respektiv i rengjøringsstilling.

Den på tegningens figurer 1-3 viste volumstrøm-ningsmåleren består av en monteringsdel 1 av stål og en på denne festet, gjennomsiktig måledel 2 av plast. Måledelen omfatter en sylindrisk målekanal 3, som oppviser et aksielt bevegbart indikasjonsstempel 4, som trykkes av en fjær 5 i retning mot målekanalens innløpsende.

Monteringsdelen 1 oppviser en innløpsåpning 6

for væsken som skal måles, hvilken innløpsåpning er forbundet ved hjelp av kanaler 7, 8, 9 og 10 med målekanalens 3 innløps-ende. Monteringsdelen oppviser ytterligere en utløpstil-koplingsåpning 11, som ved hjelp av en kanal 12 er forbundet med målekanalen og ved hjelp av en kanal 13 med én trykkmåler 14. I kanalen 8 er det montert et strupeorgan 16, som er innstillbart ved hjelp aven innstillingsskrue 15, hvilket strupeorgan i kanalen danner et strupepunkt for innstilling av den volumstrømmen som kommer til målekanalen til ønsket størrelse i forbindelse med kalibreringen.

I kanalen 7 er det ifølge oppfinnelsen montert en retningsomkasterventil 17 (figur 8), som omfatter en i ventillegemet aksielt bevegbar spindel 18, i hvis indre ende det er festet en sperreskive og i den ytre enden en trykknapp 20. En mellom trykknappen og ventillegemet anordnet fjær skyver spindelen til den i figur 8 viste målestilling, i hvilken sperreskiven ligger an mot en rørformet forlengelse 22 av legemet. Når trykknappen er trykket inn, lukker sperreskiven en forbindelsesåpning 23 mellom kanalene 7 og 8, noe som er vist i figur 5. En boring 24 er utført i den rør-formede forlengelsen 22, hvilken boring forbinder det indre av forlengelsen med en kanal 25 i monteringsdelen, hvilken kanal i sin tur ved hjelp av en kanal 26 (figur 5) er forbundet

med målekanalens 3 ende som vender mot fjæren.

I den nedre delen av den sylindriske veggen av målekanalen 3 er det utført en skrå boring, dvs. en U-formet strømningssliss 27, som heller i en vinkel på ca. 5° fra innløpsenden helt frem til utløpskanalen 12. I den lukkede enden av indikasjonsstempelet 4 er det et ringformet periferi-spor, som ved hjelp av en radiell åpning 28 og ved hjelp av en aksiell midtåpning 2 9 er forbundet med stempelets indre rom og videre med målekanalens 3 rom 3' som vender mot fjæren.

Stempelet oppviser en hylseformet forlengelse 4a, som dekker den mellom stempelets lukkede ende og utløps-

i åpningen 12 beliggende delen av strømningsslissen 27.

Volumstrømningsmåleren fungerer på følgende måte: Væsken som skal måles strømmer gjennom målerens innløpsåpning 6 via kanalene 7, 8, 9 og 10 til målekanalen 3.

Den til målekanalen strømmende væsken utøver på indikasjonsstempelet 4 en kraft som tilstreber å forskyve stempelet mot fjærens 5 virkning. Indikasjonsstempelets stilling i målekanalen er avhengig av fluktuasjonene i det dynamiske trykket og det statiske trykket på væsken, og utgjør et mål for

væskens volumstrømningsmengde. På grunn av måledelens gjennom-siktige materiale kan indikasjonsstempelets stilling ses uten-fra. Når volumstrømmen øker, beveger stempelet seg trykket av væsken mot fjæren. På grunn av den hellende strømningsslissen, åpnes samtidig en større utstrømningsåpning for væsken. Derved overgår en del av væskens dynamiske trykk i statisk trykk, hvorved stempelet forskyves til en mot strømningsmengden svarende stilling. Måledelens ytterside oppviser en skala,

på hvilken den aktuelle volumstrømmen kan avleses direkte.

Stempelets åpninger 28, 29 utjevner væsketrykkene i målekanalen på stempelets forskjellige sider.

Når man ønsker å rengjøre måleren, trykker man på trykknappen 20 i retningsomkasterventilen 17. Derved stenger sperreskiven 19 forbindelsesåpningen 23 mellom kanalene 7 og 8, slik at strømningen av væske fra innløpsåpningen 6 via kanalen 10 til målekanalen forhindres. Samtidig åpnes imidlertid en forbindelse fra kanalen 7 via den bevegelige forlengelsen 22 og boringen 24 til kanalen 25 og videre via kanalen 26 til målekanalens 3 rom 3' som vender mot fjæren 5. På grunn av den felles krafteffekten av væsketrykket og fjæren 5 forskyves stempelet til sin utgangsstilling ved innløpskanalen 10. På grunn av en eksakt glidepasning stryker stempelet samtidig bort slam og forurensninger, som eventuelt har satt seg fast på. målekanalens innerside, og rengjør på denne måte målerens indikeringsområde.

Væskestrømningen til målekanalens 3 utløpskanal

12 avbrytes imidlertid ikke, eftersom væsken gjennom indi-kas jonsstempelets 4 åpninger 28 og 29 kan strømme inn i målekanalens rom 3'' på innløpssiden og derfra videre via strømningsslissen 27 til utløpskanalen 12. I åpningen 28 oppstår et kraftig trykktap, idet trykket i målekanalens rom 3' er større enn i rommet 3<1>', hvorved stempelet øyeblikkelig forskyves til sin utgangsstilling. Når trykknappen 20 er fri-gjort, tilbakestiller fjæren 21 spindelen til dens utgangsstilling, hvorved forbindelsesåpningen 23 åpnes og den bevegelige forlengelsen 22 stenges igjen. Derved går væskens strømning tilbake via kanalene 7, 8, 9 og 10 til målekanalens innløpsside, slik at indikasjonsstempelet igjen indikerer væskestrømningen. Rengjøring kan på denne måte gjentas ved å trykke på trykknappen et ønsket antall ganger.

Man ser at måleren på en enkel måte kan rengjøres ved hjelp av selve indikasjonsstempelet og at rengjøringen ikke bryter væskestrømningen til målerens utløpstilkopling. Mens måleren er anordnet for å bli montert i en slik stilling at målekanalen er horisontal og indikasjonsstempelet fungerer i liggende stilling, behøver stempelets egen vekt ikke utbal-anseres, men væskens trykkenergi kan i sin helhet opplades i fjæren 5, hvorved rengjøringsslaget blir raskere. Løsgjorte forurensninger som er tyngre enn væsken kan synke ned i utløps-slissen som er beliggende i den nedre delen av målekanalen og uhindret fjernes via utløpsslissen fra måleren uten å tette til måleren.

Den i figurene 9 og 10 viste alternative utførelsen av volumstrømningsmålingen avviker fra den i figurene 1-8 viste bare ved at den i væskens innløpskanalsystem 7-10 monterte retningsomkasterventilen 17 er erstattet med en i målekanalen 3 montert retningsomkasterventil 37. Anordningen er slik at en sperreskive 39 befinner seg i den i figur 9 viste målestilling på høyre side av innløpskanalen 10, idet innløps-kanalen står i direkte forbindelse med målekanalen og utstrøm-ningsslissen 27, og den i figur 10 viste rengjøringsstilling på venstre side av innløpskanalen 10, idet innløpskanalen er adskilt fra målekanalen og utstrømningsslissen. Kanalen 26, som fører til målekanalens mot fjærens vendte side munner ut på et slikt sted i målekanalens vegg at kanalens 26 innløps-åpning i sperreskivens målestilling (figur 9) lukkes av sperreskiven, men i sperreskivens rengjøringsstilling (figur 10) munner kanalen ut i rommet mellom sperreskiven og retnings-omkasterventilens ventillegeme. I rengjøringsstillingen kan væskestrømningen således føres til motsatt side av indikasjonsstempelet, og stempelet tvinges til å utføre det ovenfor beskrevne rengjøringsslaget.

Tegningene og den tilhørende beskrivelse er bare beregnet på å vise oppfinnelsestanken. I detalj kan måleren ifølge oppfinnelsen variere innen rammen for patentkravené.

Claims (8)

1. Volumstrømningsmåler for måling av strømnings-mengden av et strømmende medium, særlig en væske, hvilken måler omfatter en sylindrisk målekanal (3), som er tilkoplet et inn-løp (10) og et utløp (12) for føring av mediet som skal måles gjennom målekanalen, et i målekanalen aksielt bevegbart. : indikasjonsstempel (4), som av det fra innløpskanalen strøm-mende mediet forskyves i målekanalen i avhengighet av. strømnings-mengden til forskjellige aksielle stillinger, og en i målekanalen beliggende aksiell strømningssliss (27), hvis størrelse påvirkes av indikasjonsstempelets aksielle stilling, karakterisert ved en retningsomkasterventil (17,37) som fører mediet som skal måles valgfritt til innløpet (10) i målekanalen (3) eller via en shuntkanal (26) til målekanalen (3) på den i forhold til innløpet (10) motsatte siden (3<1>) av indikasjonsstempelet (4), og at indikasjonsstempelet (4) har strømningsforbindelse (28,29) fra den nevnte siden (3<1>) av målekanalen til målekanalens mot innløpet (10) vendende side (3'<1>) og til strømningsslissen (27).

2. Måler ifølge krav 1, karakterisert ved at retningsomkasterventilen (17) er anordnet i en til målekanalens (3) innløp (10) førende innløpskanal, og at shuntkanalen (26) strekker seg fra innløpskanalen (7) forbi målekanalen (3) til den relativt...innløpet (10) motsatte enden (3') av målekanalen.

3. Måler ifølge krav 1, karakterisert ved at retningsomkasterventilen (37) er anordnet i den mot innløpet (10) vendende ende (3'') av målekanalen (3), og at shuntkanalen (26) strekker seg fra denne enden (3<1>') forbi målekanalen til dens motsatte ende (3').

4. Måler ifølge krav 2, karakterisert ved at retningsomkasterventilen (17) omfatter en trykk-knappsdrevet, aksielt bevegbar spindel (18), som i en målestilling stenger forbindelsen fra innløpskanalen (7) til shuntkanalen (26) og åpner forbindelsen fra innløpskanalen (7) til innløpet (10), og i en rengjøringsstilling stenger forbindelsen fra innløpskanalen (7) til innløpet (10) og åpner forbindelsen fra innløpskanalen (7) til shuntkanalen (26).

5. Måler ifølge krav 3, karakterisert ved at retningsomkasterventilen (37) omfatter en trykknapps-drevet, aksielt bevegbar spindel (18), som i en målestilling åpner forbindelsen fra innløpet (10) til målekanalen (3) og stenger forbindelsen fra målekanalen til shuntkanalen (26) , og i en rengjøringsstilling åpner forbindelsen fra målekanalen (3) til shuntkanalen (26) og stenger forbindelsen fra innløpet (10) til målekanalen (3).

6. Måler ifølge et eller flere av foregående krav, karakterisert ved at indikasjonsstempelet (4) er belastet ved hjelp av en fjær (5), som trykker stempelet i retning mot målekanalens innløp (10).

7. Måler ifølge et eller flere av foregående krav, karakterisert ved at målekanalen (3) er sylindrisk og at strømningsslissen (27) dannes av i det minste et i målekanalens veggflate beliggende spor, som strekker seg fra målekanalens innløp (10) til utløpet (12) og fordypes kontinuerlig i retning mot utløpet.

8. Måler ifølge krav 7, karakterisert ved at indikasjonsstempelet (4) er anordnet med glidepasning i målekanalen (3) og at stempelet har en hylseformet forlengelse (4a), som i stempelets forskjellige stillinger dekker den del av strømningsslissen (27) som relativt innløpet (10) befinner seg på stempelets motsatte side.