SE447304B - Anordning for metning av vetskeandelen i ett tvafasflode av gas och vetska - Google Patents

Description

447 304 Ändamålet med uppfinningen är därför nu att åstadkomma en anordning för mätning av ett varierande vätskeflöde i en ström av vätska med inblandning av gas, vilken anordning är en- kel och billig samt ger ett tillförlitligt mätresultat. Detta åstadkommes enligt uppfinningen medelst en anordning av inled- ningsvis angivet slag, vilken huvudsakligen utmärkes av att ett flertal avkänningsorgan för turbinhjulets rotationshastig- het är anordnade i en axiell rad på huset för att möjliggöra mätning av turbinhjulets rotatíonshastighet vid olika förskjut- ningslägen längs huset i beroende av både täthets- och hastig- hetsförändringar hos flödet och därmed bestämning av vätske- andelen i det sistnämnda med tillhjälp av en med samtliga av- känningsorgan förbunden omvandlingsanordning, varjämte det rörformiga huset företrädesvis är anordnat vertikalt med turbin- hjulet i dess utgàngsläge beläget i den nedre delen.

Uppfinningen beskrives närmare nedan med hänvisning till bifogade ritning, vilken visar ett längdsnitt genom en anordning enligt en utföringsform av uppfinningen. V På ritningen visas en mätanordning, vilken i huvudsak be- står av ett rörformat hus 1 och ett i detta anordnat turbinhjul 2 med axiell genomströmning och skruvlinjeformiga skovlar. Huset 1 är företrädesvis anordnat vertikalt, och vid dess undre del är anordnad en inloppskammare 3, i vilken ett inloppsrör 4 mynnar, lämpligen i huvudsak tangentiellt. Detta medför nämligen att strömmen av vätska med inblandad gas får en rotationsrörelse in- nan den träffar turbinhjulet 2, vilken rörelse är motriktad mot turbinhjulets Sk0V61lutflífl9 , så att man ökar strömmens in- verkan på turbinhjulet. Vid motsatt ände av huset 1 är en ut- loppsledning 5 ansluten. A Turbinhjulet 2 är vid den visade utföringsformen roter- bart och axiellt förskjutbart lagrat på en axel 6, vilken är ko- axiellt anordnad i huset 1. Mot turbinhjulet 2 kan verka en fjä- der 7, vilken är anordnad kring axeln 6 och förspänner turbinhju- let 2 i riktning mot ett utgångsläge i den på ritningen undre delen av huset 1. Turbinhjulet 2 är dessutom försett med givarorgan 8, vilka vid den visade utföringsformen är fyra till antalet och utgöres av magnetorgan som är anordnade med ett in- bördes vinkelavstånd av 90° samt skjuter ut så långt, att deras ...a 447 304 3 yttre ändar är belägna omedelbart intill väggen i huset 1. Som framgår av ritningen är turbinhjulet 2 sålunda rörligt axiellt mellan det med heldragna linjer visade utgångsläget och ett änd- läge, vilket är antytt med punktstreckade linjer på ritningen.

Pâ utsidan av huset 1 är ett antal avkänningsorgan 9 placerade. Avkänningsorganen 9 är anordnade i en rad i axiell riktning längs utsidan av huset 1, och varje avkänningsorgan 9 är anordnat att avkänna då ett av givarorganen 8 pâ turbinhju- let 2 passerar innanför respektive avkänningsorgan, vilket där- vid avger en utsignal i form av en puls. För att slippa använda avkänningsorgan av induktiv typ, vilka trots allt utövar en viss bromsande inverkan på turbinhjulets rotation och därmed minskad mätnoggrannhet föreslås enligt uppfinningen att såsom avkänningsorgan i samband med magnetorganen används s.k. Hall- switchar, en form av transistorliknande organ som släpper fram ström först då ett svagt magnetfält pålägges över desamma. Ef- tersom endast magnetorganen är utförda av metall medan däremot hu- set 1 är av ometalliskt material erhålls ingen bromsande inver- kan pâ turbinhjulet 2. Avkänningsorganen 9 är via individuella resistorer 10 anslutna till en omvandlingsanordning 11 för om- vandling av pulserna från avkänningsorganen 9 till ett mätvär- de. Denna omvandling sker därvid i beroende av både pulsfrek- vensen, vilken motsvarar turbinhjulets 2 rotationshastighet, och vilket avkänningsorgan 9 som avger pulserna, eftersom detta ger besked om turbinhjulets 2 axiella läge i huset 1. Beroende på den starkt varierande vätskemängden som transporteras med hjälp av gasen i varje ögonblick kommer nämligen turbinhjulet 2 att icke endast rotera med varierande varvtal utan också myc- ket snabbt och ofta variera sitt axiella läge. För varje flödes- värde uppvisar emellertid turbinhjulet 2 ett bestämt pulsmöns- ter från avkänningsorganen 9 och detta kan lätt bestämmas på em- pirisk väg för kalibrering av anordningen för aktuell vätska.

Matematiska och/eller datorunderstödda analyser av dessa puls- mönster kan sedan omvandlas till bestämda värden för de respek- tive individuella resistorerna 10 och därmed kan en permanent kalibrering för bestämt användningsområde enkelt erhållas. Ge- nom lämplig uppbyggnad av omvandlingsanordningen 11 kan man så- lunda från denna erhålla ett eller flera mätvärden som med stor noggrannhet anger den vätskemängd som strömmar genom huset 1,

Claims (3)

447 304 4 både momentant och ackumulerat. Det skall också påpekas att fö- religgande anordning särskilt lämpar sig för flöden av storleks- ordningen 0,2 - 10 l per minut, vilket är särskilt lämpligt att använda i samband med mjölkningsmaskiner, även om anordningen med lämpliga dimensionsförändringar givetvis också kan användas för större flöden. Uppfinníngen är givetvis icke begränsad till ovan be- skrivna utföringsexempel, utan ändringar kan vidtagas inom ra- men för efterföljande patentkrav. P a t e n t k r a v

1. Anordning för mätning av vätskeandelen i ett tvåfasflöde av gas och vätska, särskilt vid transport av en vätska medelst en gas, i vilket tvâfasflöde det inbördes blandningsförhâllandet mellan gas och vätska varierar starkt, vilken anordning innefattar ett i ett rör- formigt hus (1) anordnat turbinhjul (2) med axiell genomströmning och försett med minst ett i dess radiellt yttre del placerat magnetorgan (8) med begränsad utsträckning i axiell led och i omkretsled samt minst ett på huset (1) anordnat avkänningsorgan (9), inrättat att genom påverkan från magnetorganet (8) avge utsignaler i beroende av turbinhjulets (2) rotationshastighet, varvid turbinhjulet (2) från ett utgångsläge är axiellt förskjutbart i genomströmningsriktningen mot verkan av en motriktad kraft, k ä n n e t e c k n avd a v att ett flertal avkänningsorgan (9) för turbinhjulets (2) rotationshastighet är anordnade i en axiell rad på huset (1) för att möjliggöra mätning av turbinhjulets (2) rotationshastighet vid olika förskjutningslägen längs huset (1) i beroende av både täthets- och hastighetsförändringar hos flödet och därmed bestämning av vätskeandelen i det sistnämnda med tillhjälp av en med samtliga avkänningsorgan (9) förbunden omvandlings- anordning, varjämte det rörformiga huset (1) företrädesvis är anordnat vertikalt med turbinhjulet (2) i dess utgångsläge beläget i den nedre delen.

2. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d a v att fyra magnetorgan (8) är anordnade på turbinhjulet (2) med ett inbördes vinkelavstånd på 900.

3. Anordning enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a d a v att avkänningsorganen utgörs av s.k. Hallswitchar (9).