SE1050486A1 - Coaxial flowmeter element and method for measuring flow - Google Patents

Coaxial flowmeter element and method for measuring flow Download PDF

Info

Publication number
SE1050486A1
SE1050486A1 SE1050486A SE1050486A SE1050486A1 SE 1050486 A1 SE1050486 A1 SE 1050486A1 SE 1050486 A SE1050486 A SE 1050486A SE 1050486 A SE1050486 A SE 1050486A SE 1050486 A1 SE1050486 A1 SE 1050486A1
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
flow
fluid
tube
permeable body
channel
Prior art date
Application number
SE1050486A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE535494C2 (en
Inventor
Goeran Cewers
Original Assignee
Mindray Medical Sweden Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mindray Medical Sweden Ab filed Critical Mindray Medical Sweden Ab
Priority to SE1050486A priority Critical patent/SE535494C2/en
Priority to EP11719839A priority patent/EP2572129A1/en
Priority to CN201110127329.0A priority patent/CN102284116B/en
Priority to PCT/EP2011/058008 priority patent/WO2011144641A1/en
Priority to EP11721498A priority patent/EP2572170A1/en
Priority to PCT/EP2011/058009 priority patent/WO2011144642A1/en
Publication of SE1050486A1 publication Critical patent/SE1050486A1/en
Publication of SE535494C2 publication Critical patent/SE535494C2/en

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/08—Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
    • A61B5/087—Measuring breath flow
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/34—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure
    • G01F1/36—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure the pressure or differential pressure being created by the use of flow constriction
    • G01F1/40—Details of construction of the flow constriction devices

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

lO l3 SAMANDRAG En metod beskrivs for att mata ett flöde på en gassom passerar en flodesmataranordning. Anordningen orsakarett tryckfall då den genomstrommas av gasen. Tryckfalletover anordningen blir ett mätt på gasen flode. Anordningen(81) som på uppstromssidan langs roret har en flodeskanal som ar ar utformad som ett gaspermeabelt ror utformad på sådant satt att kanalens tvarsnittsarea minskarnedstroms det gaspermeabla roret. På detta satt erhålles enminimal volym i kanalen uppstroms anordningens tryckfallsgenererande del. Att publiceras med Fig. 8 lO l3 SUMMARY A method is described for feeding a flow on a gas passing a river feeder. The device causes a pressure drop when it is flowed through by the gas. The pressure drop across the device becomes a measured on the gas flow. The device (81) which on the upstream side along the pipe has a river channel which is designed as a gas permeable pipe designed in such a way that the cross-sectional area of the channel decreases downstream of the gas permeable pipe. In this way a minimum volume is obtained in the channel upstream of the pressure drop generating part of the device. To be published with Fig. 8

Description

15 20 25 30 35 ventilatorer. Exempel på ventilatorapplikationer kan läsas i patent US 5,265,594 och SE 529,989. 15 20 25 30 35 fans. Examples of fan applications can be read in patents US 5,265,594 and SE 529,989.

I patent US 5,265,594 beskrivs hur en flödesrestriktor genom en gaskanal uppströms en reglerventil används för att mäta gasflödet.U.S. Pat. No. 5,265,594 describes how a flow restrictor through a gas channel upstream of a control valve is used to measure the gas flow.

I patent SE 529,989 beskrivs hur en flödesrestriktor genom en gaskanal nedströms en reglerventil används för att mäta gasflödet.Patent SE 529,989 describes how a flow restrictor through a gas channel downstream of a control valve is used to measure the gas flow.

En väsentlig skillnad mellan gaser och vätskor vid mätning av flöde är att gaser är kompressibla, och vätskor nästan inte alls. Detta leder till en del oönskade effekter såsom att trycket i gaskanalen påverkar flödesmätningen eftersom en tryckändring leder till ett kompressionsgenererat flöde som kommer att flöda in till utrymmet mellan flödesrestriktion och en reglerventil som genererar eller kontrollerar ett flöde baserat på flödessignalen från flödesmätaren.A significant difference between gases and liquids when measuring flow is that gases are compressible, and liquids almost not at all. This leads to some undesirable effects such as the pressure in the gas duct affecting the flow measurement because a pressure change leads to a compression generated flow which will flow into the space between flow restriction and a control valve which generates or controls a flow based on the flow signal from the flow meter.

I fallet att flödesrestriktorn sitter uppströms reglerventilen kommer falska flöden att genereras vid tryckvariationer i gasförsörjningen till anordningen. I en ventilatorapplikation betyder det här att ventilatorer på samma gasförsörjningsledning kan störa varandra.In the event that the flow restrictor is located upstream of the control valve, false flows will be generated during pressure variations in the gas supply to the device. In a fan application, this means that fans on the same gas supply line can interfere with each other.

I fallet att flödesrestriktorn sitter nedströms reglerventilen kommer falska flöden att genereras vid tryckvariationer i utloppet till anordningen. I en ventilatorapplikation betyder det här att ventiler innehållande fler sådana här anordningar med gemensamt utlopp kommer att störa varandra.In the event that the flow restrictor is located downstream of the control valve, false flows will be generated during pressure variations in the outlet of the device. In a fan application, this means that valves containing several such devices with a common outlet will interfere with each other.

Ett sätt att minimera nämnda oönskade effekter av gaskompression är att göra volymen mellan flödesrestriktor och reglerventil så liten som möjligt, detta kan åstadkommas genom att flödesrestriktorn görs liten. Det här blir dock på bekostnad av lineariteten och dynamiken på flöde-tryckfallet vs flödet, detta på grund av ökad turbulens vid högre flöden.One way to minimize said undesirable effects of gas compression is to make the volume between flow restrictor and control valve as small as possible, this can be achieved by making the flow restrictor small. However, this is at the expense of the linearity and dynamics of the flow-pressure drop vs the flow, this due to increased turbulence at higher flows.

Ett syfte med uppfinningen är att åstadkomma en anordning med flödesrestriktion som har en förhållandevis lO 15 20 25 30 35 stor yta och en liten volym mellan anordningens flödesrestriktor och gränssnittet mot reglerventilen.An object of the invention is to provide a device with flow restriction which has a relatively large area and a small volume between the flow restrictor of the device and the interface with the control valve.

Sammanfattning av uppfinning Dessa syften åstadkommes med hjälp av anordningen och förfarandet enligt de bifogade oberoende kraven, varvid särskilda utföringsformer behandlas i de beroende kraven.Summary of the invention These objects are achieved by means of the device and the method according to the appended independent claims, wherein particular embodiments are dealt with in the dependent claims.

Den föreliggande uppfinningen söker således framför allt motverka, förbättra eller eliminera en eller flera av ovan identifierade tillkortakommanden och nackdelar inom konventionell teknik, individuellt eller i någon kombination, och löser åtminstone delvis de ovan nämnda problem genom att erbjuda en utrustning enligt de vidlagda patentkraven.The present invention thus seeks in particular to counteract, improve or eliminate one or more of the above-identified shortcomings and disadvantages in conventional technology, individually or in any combination, and at least partially solves the above-mentioned problems by providing an equipment according to the appended claims.

En metod beskrivs för att mäta ett flöde på en gas som passerar en flödesmätaranordning. Anordningen orsakar ett tryckfall då den genomströmmas av gasen. Tryckfallet över anordningen blir ett mått på gasen flöde. Anordningen är utformad som ett gaspermeabelt rör som på uppströmssidan längs röret har en flödeskanal som är utformad på sådant sätt att kanalens tvärsnittsarea minskar nedströms det gaspermeabla röret. En liten volym åstadkommes genom att anpassa anordningens flödeskanal och flödesrestriktion till geometrin på flödesprofilen på utströmmande gas från flödesventilen. På detta sätt erhålles en minimal volym i kanalen uppströms anordningens tryckfallsgenererande del.A method is described for measuring a flow on a gas passing through a flow meter device. The device causes a pressure drop when it is flowed through by the gas. The pressure drop across the device becomes a measure of the gas flow. The device is designed as a gas-permeable pipe which on the upstream side along the pipe has a flow channel which is designed in such a way that the cross-sectional area of the channel decreases downstream of the gas-permeable pipe. A small volume is provided by adapting the flow channel and flow restriction of the device to the geometry of the flow profile of effluent gas from the flow valve. In this way a minimal volume is obtained in the channel upstream of the pressure drop generating part of the device.

I vissa utföringsformer är utloppet från en gasventil centrerat, och profilen på utloppsflödet har utseendet av en samlad kägla. I andra fall är utloppet koaxiellt med en flödesprofil som kan beskrivas som ett rör.In some embodiments, the outlet of a gas valve is centered, and the profile of the outlet flow has the appearance of a single cone. In other cases, the outlet is coaxial with a flow profile that can be described as a pipe.

Genom att utforma geometrin i anordningen enligt utföringsformer av uppfinningen för de nämnda flödesprofilerna är det möjligt att göra en flödesrestriktor för var av de nämnda ventiltyperna.By designing the geometry of the device according to embodiments of the invention for the said flow profiles, it is possible to make a flow restrictor for each of the mentioned valve types.

Enligt en första aspekt av uppfinningen tillhandahålles ett flödesmätarelement som innefattar ett rörelement och en flödesrestriktor anordnat däri. 10 15 20 25 30 35 Rörelementet kan innefattas av ett kopplingsgrånssnitt mot en flödesventil. Flödesrestriktorn innefattar en sluten fluidpermeabel kropp så att ett fluidpermeabelt rör bildas som på uppströmssidan långs röret har en flödeskanal som år utformad på sådant satt att kanalens tvårsnittsarea minskar nedströms röret.According to a first aspect of the invention, there is provided a flow meter element comprising a tubular element and a flow restrictor disposed therein. The tube element may be comprised of a coupling interface to a flow valve. The flow restrictor comprises a closed fluid-permeable body so that a fluid-permeable tube is formed which on the upstream side along the tube has a flow channel which is designed in such a way that the cross-sectional area of the channel decreases downstream of the tube.

I en utföringsform år rörelementet ett ytter-rör.In one embodiment, the tube element is an outer tube.

Ytter-röret och den fluidpermeabla kroppen år anordnade relativt varandra med ett avstånd som avtar i flödesmåtarelementets longitudinalriktning mellan ytter- rörets innersida och den fluidpermeabla kroppen.The outer tube and the fluid-permeable body are arranged relative to each other with a distance which decreases in the longitudinal direction of the flow meter element between the inner side of the outer tube and the fluid-permeable body.

Genom att anpassa flödesmåtarelementets flödeskanal samt flödesrestriktorn till geometrin på flödesprofilen från en utströmmande fluid från en flödesventil kan man uppnå en relativt stor yta på flödesrestriktorn och samtidigt en liten volym mellan flödesrestriktorn och mot en ventil. Varvid ett ökat gränssnittet (ytter-rör) tryck skapas uppströms innan flödesresistorn, t ex genom kompression av en gas når flödesmotståndet ökar, och ett tryckfall nedströms flödesresistorn. Tryckens differential år proportionerligt relativt flödet i kanalen varvid flödet kan måtas.By adapting the flow channel of the flow meter element and the flow restrictor to the geometry of the flow profile from an outflowing fluid from a flow valve, a relatively large surface area of the flow restrictor can be achieved and at the same time a small volume between the flow restrictor and a valve. Whereby an increased interface (outer-tube) pressure is created upstream before the flow resistor, for example by compression of a gas when the flow resistance increases, and a pressure drop downstream of the flow resistor. The differential of the pressure is proportional to the flow in the channel, whereby the flow can be measured.

I ett visst utförande av flödesmåtarelementet år den slutna fluidpermeabla kroppen en kon.In a particular embodiment of the flow meter element, the closed fluid permeable body is a cone.

Ett sått att skapa den ovan angivna konstruktionen år att den fluidpermeabla kroppen har en konisk form vånd antingen nedströms eller uppströms.One way of creating the above construction is for the fluid permeable body to have a conical shape either downstream or upstream.

I ett visst utförande av flödesmåtarelementet år den slutna fluidpermeabla kroppen en partiell-kon.In a particular embodiment of the flow meter element, the closed fluid permeable body is a partial cone.

Ett satt att skapa den ovan angivna konstruktionen år att den fluidpermeabla kroppen har en partiell-konisk form vånd antingen nedströms eller uppströms.One way of creating the above construction is that the fluid permeable body has a partial-conical shape using either downstream or upstream.

Rörgeometriernas tvårsnitt på det yttre röret och det fluidpermeabla röret kan vara aningen cirkelformade och eller polygonformade och eller ellipsformade.The cross-sections of the tube geometries on the outer tube and the fluid-permeable tube may be slightly circular and / or polygonal and / or elliptical.

I vissa utförandeformer av uppfinningen innefattar flödesmåtarelementet en differentialtryckmåtare som 10 15 20 25 30 35 är ansluten till var sida av den fluidpermeabla kroppen.In certain embodiments of the invention, the flow meter element includes a differential pressure gauge connected to each side of the fluid permeable body.

Differentialtryckmätaren mäter här det differentiella trycket på bägge sidor om den fluidpermeabla kroppen, vilket sedan används till att beräkna flödet.The differential pressure gauge here measures the differential pressure on both sides of the fluid-permeable body, which is then used to calculate the flow.

Vissa utförandeformer av uppfinningen innefattar flödesmätarelementet en flödesventil som är ansluten till ett första kopplingsgränssnitt till flödesmätarelementet.Some embodiments of the invention include the flow meter element, a flow valve connected to a first connection interface to the flow meter element.

Vissa utförandeformer av uppfinningen innefattar att flödesmätarelementet har ett andra kopplingsgränssnitt identiskt med flödesventilens kopplingsgränssnitt.Certain embodiments of the invention include that the flow meter element has a second coupling interface identical to the coupling interface of the flow valve.

Genom att flödesmätarelementet har ett mekaniskt kopplingsgränssnitt anpassat efter en ansluten flödesventil och att flödesmätarelementet har ett andra kopplingsgränssnitt identiskt till flodesventilens kan anordningen koppas in i en länk med en redan befintlig konstruktion.Because the flow meter element has a mechanical coupling interface adapted to a connected flow valve and the flow meter element has a second coupling interface identical to the flow valve, the device can be connected to a link with an already existing construction.

I en andra aspekt innefattar uppfinningen ett förfarande för flödesmätning innefattandes en flödesrestriktor med en relativt stor yta samt en relativt liten volym mellan flödesrestriktorns, i flödeskanalen placerade, fluidpermeabla kropp och kopplinsgränssnittets ytter-rör; där den relativt lilla volymen åstadkoms genom att ytter-röret och den fluidpermeabla kroppen är anordnade relativt varandra med ett avstånd som avtar i flödesmätarelementets longitudinalriktning mellan ytter- rörets innersida och den fluidpermeabla kroppen varvid ett (Pl) och ett tryckfall den fluidpermeabla kroppen och ökat tryck genereras uppströms (P2) vilkas differens är proportionerligt relativt flödet. erhålls nedströms Enligt en ytterligare aspekt av uppfinningen tillhandahålles ett förfarande för att mäta ett flöde som innefattar att mäta ett flöde på en fluid som passerar en flödesmätaranordning varvid anordningen orsakar ett tryckfall då den genomströmmas av fluiden och där tryckfallet över anordningen är ett mått på fluidens flöde.In a second aspect, the invention comprises a method of flow measurement comprising a flow restrictor with a relatively large surface area and a relatively small volume between the flow restrictor body, located in the flow channel, fluid permeable body and the outer tube of the coupling interface; where the relatively small volume is produced by arranging the outer tube and the fluid-permeable body relative to each other with a distance which decreases in the longitudinal direction of the flow meter element between the inner side of the outer tube and the fluid-permeable body, whereby (P1) and a pressure drop the fluid permeable body generated upstream (P2) whose difference is proportional to the flow. According to a further aspect of the invention there is provided a method of measuring a flow comprising measuring a flow on a fluid passing a flow meter device wherein the device causes a pressure drop as it flows through the fluid and where the pressure drop across the device is a measure of fluid flow .

Förfarandet innefattar att tillhandahålla en anordning som är utformad som ett fluidpermeabelt rör som på 10 15 20 25 30 35 uppströmssidan längs röret har en flödeskanal som är utformad på sådant sätt att kanalens tvärsnittsarea minskar nedströms det fluidpermeabla röret, varigenom förfarandet innefattar att tillhandahålla en minimal volym i kanalen uppströms anordningens tryckfallsgenererande del.The method comprises providing a device designed as a fluid permeable tube which on the upstream side along the tube has a flow channel which is designed in such a way that the cross-sectional area of the channel decreases downstream of the fluid permeable tube, whereby the method comprises providing a minimum volume in the channel upstream of the pressure drop generating part of the device.

Fördelarna med denna metod är som för ovan beskrivna utrustning att man enkelt kan mäta flödet i en flödeskanal eller ur en ventil utan uppkomsten av falska flöden som påverkar flödesmätningarna. Översiktlig beskrivning av ritningarna Dessa och andra aspekter, särdrag och fördelar som uppfinningen åtminstone partiellt innehar blir tydligare och specificerade genom följande beskrivning av utförandeformer av föreliggande uppfinning, där referens görs till de vidliggande figurerna, i vilka Figur l visar i en schematisk vy ett utförandeexempel lämpligt för en flödesventil med perifert cirkulärt utlopp uppströms; Figur 2 visar i en schematisk vy ytterligare ett utförandeexempel lämpligt för en flödesventil med perifert cirkulärt utlopp uppströms; Figur 3 visar i en schematisk vy ett utförandeexempel lämpligt för en flödesventil nedströms med perifert cirkulärt inlopp; Figur 4 visar i en schematisk vy ytterligare ett utförandeexempel lämpligt för en flödesventil nedströms med perifert cirkulärt inlopp; Figur 5 visar i en schematisk vy ett utförandeexempel lämpligt för en flödesventil med centrerat utlopp uppströms; Figur 6 visar i en schematisk vy ett utförandeexempel lämpligt för en flödesventil nedströms med centrerat inlopp; Figur 7 visar i en schematisk vy ett utförandeexempel lämpligt för en flödesventil uppströms med perifert cirkulärt utlopp; och 10 15 20 25 30 35 Figur 8 visar i en schematisk vy ett utförandeexempel med en flödesventil uppströms med perifert cirkulärt utlopp.The advantages of this method are, as for the equipment described above, that one can easily measure the flow in a flow channel or out of a valve without the occurrence of false flows which affect the flow measurements. General Description of the Drawings These and other aspects, features and advantages of the invention are at least partially apparent and specified by the following description of embodiments of the present invention, taken in conjunction with the accompanying figures, in which Figure 1 shows in a schematic view an exemplary embodiment for a flow valve with peripheral circular outlet upstream; Figure 2 shows in a schematic view a further exemplary embodiment suitable for a flow valve with a peripheral circular outlet upstream; Figure 3 shows in a schematic view an embodiment suitable for a flow valve downstream with a peripheral circular inlet; Figure 4 shows in a schematic view a further exemplary embodiment suitable for a flow valve downstream with a peripheral circular inlet; Figure 5 shows in a schematic view an embodiment suitable for a flow valve with centered outlet upstream; Figure 6 shows in a schematic view an embodiment suitable for a flow valve downstream with centered inlet; Figure 7 shows in a schematic view an exemplary embodiment suitable for a flow valve upstream with a peripheral circular outlet; and Figure 15 shows in a schematic view an exemplary embodiment with a flow valve upstream with a peripheral circular outlet.

Beskrivning av utföranden Ett utföringsexempel på en anordning i enlighet med uppfinningen erhålles enligt Fig. 1 genom att ett gasflöde från en flödesventil strömmar på insidan av ett rör 10 och passerar nedströms igenom en gaspermeabel partiell kon 11.Description of embodiments An exemplary embodiment of a device according to the invention is obtained according to Fig. 1 in that a gas flow from a flow valve flows on the inside of a pipe 10 and passes downstream through a gas-permeable partial cone 11.

Konens 11 utformning gör att flödeskanalens tvärsnittsarea successivt minskar nedströms konen 11. På detta sätt minimeras turbulensen och även volymen mellan konen 11 och inloppet uppströms röret 10.The design of the cone 11 means that the cross-sectional area of the flow channel gradually decreases downstream of the cone 11. In this way the turbulence and also the volume between the cone 11 and the inlet upstream of the pipe 10 is minimized.

Uppströms konen byggs ett tryck P1 upp som är beroende av flödet. Nedströms konen mäts trycket P2. Differensen P2-P1 ger ett mått på flödet.Upstream of the cone, a pressure P1 builds up which is dependent on the flow. Downstream of the cone, the pressure P2 is measured. The difference P2-P1 gives a measure of the flow.

Tack vare minimal turbulens samt den minimala volymen mellan konen 11 och inloppet uppströms röret 10 erhålls en fördelaktig flödesmätning. Flödesmätningen blir i stor sett En snabb och tillförlitlig reglering av ett gasflöde med en flödesventil oberoende av tryckvariationer i flödeskanalen. kan erhållas utifrån signalen för differenstrycket P2-P1.Thanks to minimal turbulence and the minimal volume between the cone 11 and the inlet upstream of the pipe 10, an advantageous flow measurement is obtained. The flow measurement is largely a fast and reliable regulation of a gas flow with a flow valve independent of pressure variations in the flow channel. can be obtained from the signal for the differential pressure P2-P1.

Anordningen som visa i Fig. 1 är lämpligt för en flödesventil med perifert cirkulärt utlopp uppströms.The device as shown in Fig. 1 is suitable for a flow valve with a peripheral circular outlet upstream.

Flödesventilen kan exempelvis fästas på flödesmätaren mha en lämplig fläns (visas ej) eller mha spår som tar emot tätningar, se exempelvis Fig. 8.The flow valve can for example be attached to the flow meter by means of a suitable flange (not shown) or by means of grooves which receive seals, see for example Fig. 8.

I vissa utföringsformer av flödesmätarsystem mäts förutom differentialtrycket P2-P1 ytterligare parametrar såsom gastemperatur, utloppstrycket P2, gasviskositet och gäsdensitet. En linjärisering med hänsyn till dessa parametrar kan ske. Således kan en mycket noggrann beräkning av flödet göras.In some embodiments of flow meter systems, in addition to the differential pressure P2-P1, additional parameters such as gas temperature, outlet pressure P2, gas viscosity and gas density are measured. A linearization with regard to these parameters can take place. Thus, a very accurate calculation of the flow can be made.

Figur 2 visar i en schematisk vy ytterligare ett utförandeexempel lämpligt för en flödesventil med perifert cirkulärt utlopp uppströms. I denna utföringsform är det gaspermeabla elementet 21 av cylindrisk form med en sluten ände uppströms. Flödeskanalens tvärsnittsarea minskar successivt nedströms tack vare att en insats 22 minskar 10 15 20 25 30 35 flödeskanalens tvärsnittsarea successivt fram till infästningspunkten av det cylindriska gaspermeabla elementet 21.Figure 2 shows in a schematic view a further exemplary embodiment suitable for a flow valve with a peripheral circular outlet upstream. In this embodiment, the gas permeable element 21 is of cylindrical shape with a closed end upstream. The cross-sectional area of the flow channel gradually decreases downstream due to an insert 22 gradually decreasing the cross-sectional area of the flow channel up to the point of attachment of the cylindrical gas-permeable element 21.

I andra utföringsformer kan även ett koniskt gaspermeabelt element kombineras med en konisk insats, se 5 och Fig. 6.In other embodiments, a conical gas-permeable element can also be combined with a conical insert, see 5 and Fig. 6.

Röret och insatsen kan vara utformade i ett integralt exempelvis Fig. stycke.The tube and the insert can be designed in an integral, for example, Fig. Piece.

Figur 3 visar i en schematisk vy ett utförandeexempel lämpligt för en flödesventil nedströms med perifert cirkulärt inlopp. Ett koniskt gaspermeabelt element 31 är anordnat i ett rör 30. Även här ändras avståndet i flödesmätarelementets longitudinalriktning mellan ytter- rörets innersida och den fluidpermeabla kroppen.Figure 3 shows in a schematic view an embodiment suitable for a flow valve downstream with a peripheral circular inlet. A conical gas-permeable element 31 is arranged in a tube 30. Here too, the distance in the longitudinal direction of the flow meter element between the inside of the outer tube and the fluid-permeable body changes.

Figur 4 visar i en schematisk vy ytterligare ett utförandeexempel lämpligt för en flödesventil nedströms med perifert cirkulärt inlopp. I denna utföringsform är ett gaspermeabelt element 41 av cylindrisk form med en sluten ände nedströms. Även här ändras avståndet i flödesmätarelementets longitudinalriktning mellan ytter- rörets innersida och den fluidpermeabla kroppen.Figure 4 shows in a schematic view a further exemplary embodiment suitable for a flow valve downstream with a peripheral circular inlet. In this embodiment, a gas permeable member 41 is of cylindrical shape with a closed end downstream. Here, too, the distance in the longitudinal direction of the flow meter element between the inside of the outer tube and the fluid-permeable body changes.

Figur 5 visar i en schematisk vy ett utförandeexempel lämpligt för en flödesventil med centrerat utlopp uppströms. Ett koniskt gaspermeabelt element 51 kombineras med en konisk insats 52, stigningen av de två elementen skiljer sig dock från varandra. Det koniska gaspermeabla elementet 51 har en större stigning än den koniska insatsen 52. På så sätt uppnås en väldigt liten volym mellan anordningens flödesrestriktor och gränssnittet mot en reglerventil.Figure 5 shows in a schematic view an embodiment suitable for a flow valve with a centered outlet upstream. A conical gas-permeable element 51 is combined with a conical insert 52, however, the pitch of the two elements differs from each other. The conical gas-permeable element 51 has a larger pitch than the conical insert 52. In this way a very small volume is achieved between the flow restrictor of the device and the interface with a control valve.

Figur 6 visar i en schematisk vy ett utförandeexempel lämpligt för en flödesventil nedströms med centrerat inlopp. Ett koniskt gaspermeabelt element 61 kombineras med en konisk insats 62, stigningen av de två elementen skiljer sig dock från varandra. Det koniska gaspermeabla elementet 61 har en mindre stigning än den koniska insatsen 62. På så 10 15 20 25 sätt uppnås en väldigt liten volym mellan anordningens flödesrestriktor och gränssnittet mot en reglerventil.Figure 6 shows in a schematic view an embodiment suitable for a flow valve downstream with a centered inlet. A conical gas-permeable element 61 is combined with a conical insert 62, however, the pitch of the two elements differs from each other. The conical gas permeable element 61 has a smaller pitch than the conical insert 62. In this way a very small volume is achieved between the flow restrictor of the device and the interface to a control valve.

Figur 7 visar i en schematisk vy ett utforandeexempel lämpligt for en flodesventil uppstroms med perifert cirkulärt utlopp. Ett koniskt gaspermeabelt element 71 kombineras med en cylindrisk insats. Även här ändras avståndet i flodesmätarelementets longitudinalriktning mellan ytter-rörets innersida och den fluidpermeabla kroppen så att en väldigt liten volym mellan anordningens flodesrestriktor och gränssnittet mot en reglerventil.Figure 7 shows in a schematic view an embodiment suitable for a river valve upstream with a peripheral circular outlet. A conical gas permeable element 71 is combined with a cylindrical insert. Here, too, the distance in the longitudinal direction of the flow meter element between the inside of the outer tube and the fluid permeable body changes so that a very small volume between the flow restrictor of the device and the interface to a control valve.

I figur 8 visas ett utforandeexempel där en ventil 200 med centralt inlopp och koaxiellt utlopp kopplats ihop med anordningen. Anordningen enligt denna figur har ett mekaniskt gränssnitt mot ventilen som passar ihop med Anordningens gränssnitt längst ner i På detta ventilens gränssnitt. figuren är identiskt med ventilens gränssnitt. sätt kan anordningen kopplas in som en länk i en befintlig konstruktion. Differentialtryckgivaren 201 har portar till var sida av en kon 81 av gaspermeabelt material. Med hjälp av utsignalen på denna givare kan gasflodet beräknas.Figure 8 shows an exemplary embodiment in which a valve 200 with a central inlet and a coaxial outlet is connected to the device. The device according to this figure has a mechanical interface to the valve which matches the device interface at the bottom of the valve interface. the figure is identical to the valve interface. In this way, the device can be connected as a link in an existing construction. The differential pressure sensor 201 has ports on each side of a cone 81 of gas permeable material. Using the output signal on this sensor, the gas flow can be calculated.

I föreliggande utforandeexempel är ingående delar cirkulära, anordningens geometri är dock inte begränsad till dessa former, utan cirkelformen kan bytas med polygoner, ellipser eller kombinationer därav.In the present exemplary embodiment, the constituent parts are circular, however, the geometry of the device is not limited to these shapes, but the circular shape can be changed with polygons, ellipses or combinations thereof.

Claims (1)

1. lO 15 20 25 30 35 l0 PATENTKRAV Flödesmatarelement som innefattar ett rörelement och en flödesrestriktor anordnat dåri, där rörelementet kan innefattas av ett kopplingsgranssnitt mot en flödesventil, varvid flödesrestriktorn innefattar en sluten fluidpermeabel kropp så att ett fluidpermeabelt rör bildas som på uppströmssidan långs röret har en flödeskanal som ar utformad på sådant satt att kanalens tvårsnittsarea minskar nedströms röret. Flödesmatarelementet enligt krav l varvid rörelementet år ett ytter-rör; varvid ytter-röret och den fluidpermeabla kroppen år anordnade relativt varandra med ett avstånd som avtar i flödesmåtarelementets longitudinalriktning mellan ytter-rörets innersida och den fluidpermeabla kroppen. Flödesmåtarelementet enligt krav l eller 2, dår den fluidpermeabla kroppen år utformat som ett på en ande slutet rör Flödesmåtarelementet enligt krav 3, varvid flödeskanalen nedströms mot det slutna röret har en successivt avtagande tvårsnittsyta. Flödesmatarelementet enligt krav l till 3, kånnetecknad av att flödeskanalen uppströms mot det slutna röret har en successivt avtagande tvarsnittsyta. Flödesmåtarelementet enligt krav 3, där den slutna fluidpermeabla kroppen år en kon. 10 15 20 25 30 35 10 11 12 13. 14 11 Flodesmätarelementet enligt något av krav 1-6 där rörelementet innefattar ett insatselement som koniskt ändrar flodeskanalen. Flödesmätarelementet enligt krav 3, där den slutna fluidpermeabla kroppen är en partiell-kon. Flodesmätarelementet enligt något av krav 1-8, innefattandes att tvärsnittet på rörgeometrierna är cirkelformade, polygonformade, eller är ellipsformade. .Flödesmätarelementet enligt krav 1-8, innefattandes att tvärsnittet på rorgeometrierna är en kombination av cirkelform och/eller ellips och/eller polygon. .Flodesmätarelementet enligt krav 1-10, som innefattar en differentialtryckmätare en ansluten till var sida av den fluidpermeabla kroppen och anordnat att mäta ett differentialtryck vid ett flöde över den fluidpermeabla kroppen. .Flodesmätarelementet enligt krav 1-11, som innefattar en flodesventil som är ansluten till ett första kopplingsgränssnitt till flodesmätarelementet. Flödesmätarelementet enligt krav 12, som innefattar att flödesmätarelementet har ett andra kopplingsgränssnitt identiskt med flodesventilens kopplingsgränssnitt. .Flodesmätarelement som innefattar en flödesrestriktor med en relativt stor yta samt en relativt liten volym mellan flodesrestriktorns, i flodeskanalen placerade, fluidpermeabla kropp och 10 15 20 25 30 15. 16. 12 kopplinsgränssnittets ytter-rör; där den relativt lilla volymen åstadkoms genom att ytter-röret och den fluidpermeabla kroppen är anordnade relativt varandra med ett avstånd som avtar i flödesmätarelementets longitudinalriktning mellan ytter-rörets innersida och den fluidpermeabla kroppen varvid ett ökat tryck genereras uppströms (P1) och ett tryckfall erhålls nedströms (P2) den fluidpermeabla kroppen och vilkas differens är proportionerligt relativt flödet. Förfarande för att mäta ett flöde som innefattar att mäta ett flöde på en fluid som passerar en flödesmätaranordning varvid anordningen orsakar ett tryckfall då den genomströmmas av fluiden och där tryckfallet över anordningen är ett mått på fluiden flöde, varvid förfarandet innefattar att tillhandahålla en anordning som är utformad som ett fluidpermeabelt rör som på uppströmssidan längs röret har en flödeskanal som är utformad på sådant sätt att kanalens tvärsnittsarea minskar nedströms det fluidpermeabla röret, varigenom förfarandet innefattar att tillhandahålla en minimal volym i kanalen uppströms anordningens tryckfallsgenererande del. Förfarandet enligt krav 15, som innefattar att mäta differentialtrycket, gastemperatur, utloppstrycket, gasviskositet och gasdensitet, och att använda den erhållna mätdatan för bestämningen av flödet.A flow feeder element comprising a tube element and a flow restrictor arranged therein, wherein the tube element may be comprised of a coupling interface to a flow valve, the flow restrictor comprising a closed fluid permeable body so that a fluid permeable tube is formed on the longitudinal tube. has a flow channel which is designed in such a way that the cross-sectional area of the channel decreases downstream of the pipe. The flow feeder element according to claim 1, wherein the tube element is an outer tube; wherein the outer tube and the fluid-permeable body are arranged relative to each other with a distance which decreases in the longitudinal direction of the flow meter element between the inner side of the outer tube and the fluid-permeable body. The flow meter element according to claim 1 or 2, wherein the fluid permeable body is formed as a closed tube on one end. The flow meter element according to claim 3, wherein the flow channel downstream towards the closed pipe has a gradually decreasing cross-sectional area. The flow feeder element according to claims 1 to 3, characterized in that the flow channel upstream of the closed pipe has a successively decreasing cross-sectional area. The flow meter element of claim 3, wherein the closed fluid permeable body is a cone. 10 15 20 25 30 35 10 11 12 13. 14 11 The flow meter element according to any one of claims 1-6, wherein the pipe element comprises an insert element which conically changes the river channel. The flow meter element of claim 3, wherein the closed fluid permeable body is a partial cone. The flow meter element according to any one of claims 1-8, comprising that the cross section of the pipe geometries is circular, polygonal, or elliptical. The flow meter element according to claims 1-8, comprising that the cross section of the rudder geometries is a combination of circular shape and / or ellipse and / or polygon. The flowmeter element according to claims 1-10, which comprises a differential pressure gauge one connected to each side of the fluid permeable body and arranged to measure a differential pressure at a flow over the fluid permeable body. The river meter element according to claims 1-11, which comprises a river valve which is connected to a first coupling interface to the river meter element. The flow meter element according to claim 12, which comprises that the flow meter element has a second coupling interface identical to the coupling interface of the flow valve. Flowmeter elements comprising a flow restrictor with a relatively large surface area and a relatively small volume between the fluid permeable body of the flow restrictor located in the flow channel and the outer tube of the coupling interface; where the relatively small volume is produced by arranging the outer tube and the fluid-permeable body relative to each other with a distance which decreases in the longitudinal direction of the flow meter element between the inner side of the outer tube and the fluid-permeable body thereby increasing pressure upstream (P1) and a pressure drop downstream (P2) the fluid permeable body and whose difference is proportional to the flow. A method of measuring a flow comprising measuring a flow on a fluid passing a flow meter device, the device causing a pressure drop as it flows through the fluid and the pressure drop across the device being a measure of the fluid flow, the method comprising providing a device which is formed as a fluid permeable tube having on the upstream side along the tube a flow channel designed in such a way that the cross-sectional area of the channel decreases downstream of the fluid permeable tube, whereby the method comprises providing a minimum volume in the channel upstream of the pressure drop generating part of the device. The method of claim 15, comprising measuring the differential pressure, gas temperature, outlet pressure, gas viscosity and gas density, and using the obtained measurement data to determine the flow.
SE1050486A 2010-05-17 2010-05-17 Coaxial flowmeter element and method for measuring flow SE535494C2 (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1050486A SE535494C2 (en) 2010-05-17 2010-05-17 Coaxial flowmeter element and method for measuring flow
EP11719839A EP2572129A1 (en) 2010-05-17 2011-05-17 Piezo electric controlled high-pressure valve and method for controlling a high-pressure valve
CN201110127329.0A CN102284116B (en) 2010-05-17 2011-05-17 Flow meter unit, flowmeter and flow-measuring method
PCT/EP2011/058008 WO2011144641A1 (en) 2010-05-17 2011-05-17 Coaxial means for measuring a flow and a method of measuring a flow
EP11721498A EP2572170A1 (en) 2010-05-17 2011-05-17 Coaxial means for measuring a flow and a method of measuring a flow
PCT/EP2011/058009 WO2011144642A1 (en) 2010-05-17 2011-05-17 Piezo electric controlled high-pressure valve and method for controlling a high-pressure valve

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1050486A SE535494C2 (en) 2010-05-17 2010-05-17 Coaxial flowmeter element and method for measuring flow

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1050486A1 true SE1050486A1 (en) 2011-11-18
SE535494C2 SE535494C2 (en) 2012-08-28

Family

ID=45318713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1050486A SE535494C2 (en) 2010-05-17 2010-05-17 Coaxial flowmeter element and method for measuring flow

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN102284116B (en)
SE (1) SE535494C2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104840201A (en) * 2015-05-14 2015-08-19 天津大学 Main flow type breathing flow real-time monitoring device and method
WO2018042462A2 (en) * 2016-09-03 2018-03-08 Cipla Limited Device for measuring respiratory parameters of a patient

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3196680A (en) * 1962-01-03 1965-07-27 Itt Flow tubes
US20020046612A1 (en) * 2000-08-22 2002-04-25 Fugasity Corporation Fluid mass flow meter with substantial measurement range
US7506649B2 (en) * 2006-06-07 2009-03-24 Ventus Medical, Inc. Nasal devices
BRPI0703836B8 (en) * 2007-09-06 2018-09-18 Intermed Equipamento Medico Hospitalar Ltda double obstruction flow sensor
CN101387529A (en) * 2008-10-18 2009-03-18 崔从文 Pressure device of cone flowmeter

Also Published As

Publication number Publication date
SE535494C2 (en) 2012-08-28
CN102284116A (en) 2011-12-21
CN102284116B (en) 2016-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3136062B1 (en) Flow sensor assembly with integral bypass channel
US20050039809A1 (en) Flow sensor with integrated delta P flow restrictor
US10203233B2 (en) Flow sensing module
US20110264384A1 (en) Flow meter
CN101878412A (en) Airflow sensor with pitot tube for pressure drop reduction
JP2008026153A (en) Mass flowmeter
CN106323533B (en) Device for measuring total pressure of fluid flow
NO342630B1 (en) Beta ratio changes for flowmeter devices
EP2910908A1 (en) Differential pressure type flowmeter and flow controller provided with the same
EP2893300B1 (en) Differential pressure flow meter with angled pressure ports
KR101178038B1 (en) Differential pressure-type mass flow meter with double nozzles
CN104165664B (en) Pitot bar integrated mass flow meter
JP2017053787A (en) Air flow measurement device
SE1050486A1 (en) Coaxial flowmeter element and method for measuring flow
US9606137B2 (en) Enhancements for differential-pressure-driven fluid flows
JP6533878B1 (en) Flowmeter
CN101876562B (en) Cone governor type differential pressure flowmeter
JP2021517645A (en) Sensor configuration
US8393228B2 (en) Method and system for measuring a flow
KR101443793B1 (en) A differential pressure sensor
KR101847744B1 (en) Aero foil flow meter
JPH11316144A (en) Differential pressure type flow meter
CN101738228A (en) Gas-liquid two-phase flow Pitotbar flow sensor
KR101902683B1 (en) Aerofoil flow meter
CN201575831U (en) Gas-liquid two-phase-flow PitotBar flow sensor