[go: up one dir, main page]

AT527832B1 - System for measuring time-resolved flow processes of gases - Google Patents

System for measuring time-resolved flow processes of gases

Info

Publication number
AT527832B1
AT527832B1 ATA50307/2024A AT503072024A AT527832B1 AT 527832 B1 AT527832 B1 AT 527832B1 AT 503072024 A AT503072024 A AT 503072024A AT 527832 B1 AT527832 B1 AT 527832B1
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
magnets
flow processes
displacement
measuring time
gases according
Prior art date
Application number
ATA50307/2024A
Other languages
German (de)
Other versions
AT527832A4 (en
Inventor
Köck BSc Oliver
Karanovic Dipl -Ing Stefan
Buchner Dipl Ing Michael
Klug Dipl -Ing Dr Mba Andreas
Original Assignee
Avl List Gmbh
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 Avl List Gmbh filed Critical Avl List Gmbh
Priority to ATA50307/2024A priority Critical patent/AT527832B1/en
Priority to PCT/AT2025/060157 priority patent/WO2025213206A1/en
Application granted granted Critical
Publication of AT527832B1 publication Critical patent/AT527832B1/en
Publication of AT527832A4 publication Critical patent/AT527832A4/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F3/00—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow
    • G01F3/02—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement
    • G01F3/04—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having rigid movable walls
    • G01F3/14—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having rigid movable walls comprising reciprocating pistons, e.g. reciprocating in a rotating body
    • G01F3/16—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having rigid movable walls comprising reciprocating pistons, e.g. reciprocating in a rotating body in stationary cylinders
    • 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
    • G01F1/20—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 detection of dynamic effects of the flow
    • G01F1/28—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 detection of dynamic effects of the flow by drag-force, e.g. vane type or impact flowmeter
    • 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
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/02—Compensating or correcting for variations in pressure, density or temperature
    • G01F15/026—Compensating or correcting for variations in pressure, density or temperature using means to maintain zero differential pressure across the motor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F3/00—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow
    • G01F3/02—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement
    • G01F3/04—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having rigid movable walls
    • G01F3/06—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having rigid movable walls comprising members rotating in a fluid-tight or substantially fluid-tight manner in a housing
    • G01F3/10—Geared or lobed impeller meters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

Es sind Systeme zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen bekannt, die einen rotatorischen Verdränger (18), der in einer Gasleitung (10) zwischen einem Einlass (12) und einem Auslass (14) angeordnet ist, einen translatorischen Druckdifferenzaufnehmer (26), der in einer den rotatorischen Verdränger (18) umgehenden Bypassleitung (16) angeordnet ist, und welcher einen in einer Messkammer (28) translatorisch bewegbaren Verschiebekörper (30) aufweist, eine die Auslenkung des Verschiebekörpers (30) in der Messkammer (28) aufnehmende Erfassungseinrichtung (32), welche mit einer Steuer- und Auswerteeinheit (24) verbunden ist, und einen Antriebsmotor (20), über den der rotatorische Verdränger (18) über die Steuer- und Auswerteeinheit (24) geregelt in Abhängigkeit der Messwerte der Erfassungseinrichtung (32) angetrieben ist, aufweisen. Um diese Systeme auch zur Messung von Gasen nutzen zu können, wird vorgeschlagen, dass der Verschiebekörper (30) ein Körperteil (42) aufweist, welches aus einem diamagnetischen Material hergestellt ist und mit einem in der Messkammer (28) durch Magneten (40) erzeugten magnetischen Feld zusammenwirkt, welches in einer Breitenrichtung (Y), welche senkrecht zur Verschieberichtung (X) des Verschiebekörpers (30) und senkrecht zur Gravitationskraft (Z) gerichtet ist, eine wechselnde Polung aufweist und in Verschieberichtung (X) eine gleichbleibende Polung aufweist.Systems for measuring time-resolved flow processes are known, which have a rotary displacer (18) arranged in a gas line (10) between an inlet (12) and an outlet (14), a translatory pressure difference sensor (26) arranged in a bypass line (16) bypassing the rotary displacer (18) and which has a displacement body (30) which can be moved translationally in a measuring chamber (28), a detection device (32) which records the deflection of the displacement body (30) in the measuring chamber (28) and is connected to a control and evaluation unit (24), and a drive motor (20) via which the rotary displacer (18) is driven in a controlled manner via the control and evaluation unit (24) as a function of the measured values of the detection device (32). In order to be able to use these systems for measuring gases, it is proposed that the displacement body (30) has a body part (42) which is made of a diamagnetic material and interacts with a magnetic field generated in the measuring chamber (28) by magnets (40), which has an alternating polarity in a width direction (Y), which is directed perpendicular to the displacement direction (X) of the displacement body (30) and perpendicular to the gravitational force (Z), and has a constant polarity in the displacement direction (X).

Description

Ss N Ss N

BeschreibungDescription

SYSTEM ZUR MESSUNG VON ZEITLICH AUFGELÖSTEN DURCHFLUSSVORGÄNGEN VON GASEN SYSTEM FOR MEASURING TIME-RESOLVED FLOW PROCESSES OF GASES

[0001] Die Erfindung betrifft ein System zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen von Gasen, welches einen rotatorischen Verdränger, der in einer Gasleitung zwischen einem Einlass und einem Auslass angeordnet ist, einen translatorischen Druckdifferenzaufnehmer, der in einer den rotatorischen Verdränger umgehenden Bypassleitung angeordnet ist, und welcher einen in einer Messkammer translatorisch bewegbaren Verschiebekörper aufweist, eine die Auslenkung des Verschiebekörpers in der Messkammer aufnehmende Erfassungseinrichtung, welche mit einer Steuer- und Auswerteeinheit verbunden ist, und einen Antriebsmotor, über den der rotatorische Verdränger über die Steuer- und Auswerteeinheit geregelt in Abhängigkeit der Messwerte der Erfassungseinrichtung angetrieben ist, aufweist. [0001] The invention relates to a system for measuring time-resolved flow processes of gases, which system comprises a rotary displacer arranged in a gas line between an inlet and an outlet, a translatory pressure difference sensor arranged in a bypass line bypassing the rotary displacer, and which has a displacement body which can be moved translationally in a measuring chamber, a detection device which records the deflection of the displacement body in the measuring chamber and is connected to a control and evaluation unit, and a drive motor via which the rotary displacer is driven in a controlled manner via the control and evaluation unit as a function of the measured values of the detection device.

[0002] Derartige Systeme sind seit vielen Jahren zur Mengenmessung von Flüssigkeiten bekannt und werden beispielsweise zur Einspritzmengenmessung bei Verbrennungsmotoren verwendet. So wird beispielsweise in der DE 1 798 080 ein elektronisch gesteuertes Durchflussmessgerät mit einem Einlass und einem Auslass beschrieben, zwischen denen ein rotatorischer Verdränger in Form einer Zahnradpumpe sowie in einer zum Verdränger parallelen Leitung ein Kolben in einer Messkammer angeordnet ist. Zur Bestimmung der Durchflussmenge wird die Auslenkung des Kolbens in der Messkammer mittels eines optischen Sensors gemessen. Die Drehzahl der Zahnradpumpe wird aufgrund dieses Signals über eine Auswerte- und Steuer- und Auswerteeinheit stetig nachgeregelt, und zwar derart, dass der Kolben möglichst immer in seine Ausgangsposition zurückgeführt wird, so dass in der Umgehungsleitung lediglich kleine Strömungen entstehen. Aus der über einen Sensor gemessenen Anzahl der Umdrehungen oder Teilumdrehungen der Zahnradpumpe sowie dem bekannten Fördervolumen der Zahnradpumpe bei einer Umdrehung wird so der Durchfluss innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls berechnet. [0002] Such systems have been known for many years for measuring the quantity of liquids and are used, for example, for measuring the injection quantity in internal combustion engines. For example, DE 1 798 080 describes an electronically controlled flow meter with an inlet and an outlet, between which a rotary displacer in the form of a gear pump and a piston in a measuring chamber in a line parallel to the displacer are arranged. To determine the flow rate, the deflection of the piston in the measuring chamber is measured using an optical sensor. The speed of the gear pump is continuously adjusted on the basis of this signal via an evaluation, control and evaluation unit in such a way that the piston is always returned to its starting position, so that only small flows arise in the bypass line. The flow rate within a predetermined time interval is calculated from the number of revolutions or partial revolutions of the gear pump measured by a sensor and the known delivery volume of the gear pump during one revolution.

[0003] Ein derartig aufgebautes Durchflussmengenmessgerät wird auch in der DE 103 31 228 B3 beschrieben. Zur Bestimmung der genauen Einspritzmengenverläufe wird die Zahnradpumpe vor Beginn der Einspritzung jeweils auf eine konstante Drehzahl eingestellt, so dass anschließend die Bewegung des Kolbens gemessen wird und zur Bestimmung der Einspritzverläufe genutzt wird. [0003] A flow meter constructed in this way is also described in DE 103 31 228 B3. To determine the precise injection flow curves, the gear pump is set to a constant speed before the start of injection, so that the movement of the piston is subsequently measured and used to determine the injection curves.

[0004] Dieses Messprinzip hat sich aufgrund seiner sehr hohen Genauigkeit bei gleichzeitig sehr genauer zeitlicher Auflösung für die Messung von Flüssigkeiten etabliert. [0004] This measuring principle has been established for the measurement of liquids due to its very high accuracy and, at the same time, very precise temporal resolution.

[0005] Es besteht jedoch das Problem, dass eine Übertragung für die Messung von Gasen nicht möglich ist, da keine Materialien zur Herstellung des Kolbens existieren, die diesen in einem Gas schweben lassen, wie dies für Kolben mit einer gleichen Dichte wie die umgebende Flüssigkeit möglich ist. Dies ist jedoch notwendig, da eine Berührung des Kolbens an den Innenwänden der Messkammer, welche aufgrund der wirkenden Gravitationskraft für einen Körper mit höherer Dichte in einem Gas nicht zu vermeiden ist, zu Reibungsverlusten führt, welche das Messergebnis erheblich verfälschen würden. [0005] However, there is the problem that transmission for measuring gases is not possible, as there are no materials available for manufacturing the piston that allow it to float in a gas, as is possible for pistons with the same density as the surrounding liquid. This is necessary, however, because contact between the piston and the inner walls of the measuring chamber, which is unavoidable for a body with a higher density in a gas due to the gravitational force acting on it, leads to friction losses that would significantly distort the measurement result.

[0006] Es stellt sich daher die Aufgabe, ein System zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen zu schaffen, bei dem das etablierte Messprinzip auch zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen von Gasen, wie beispielsweise Wasserstoff oder Sauerstoff für Brennstoffzellenanwendungen genutzt werden kann. [0006] The task therefore arises to create a system for measuring time-resolved flow processes in which the established measuring principle can also be used to measure time-resolved flow processes of gases, such as hydrogen or oxygen for fuel cell applications.

[0007] Diese Aufgabe wird durch ein System zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen von Gasen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. [0007] This object is achieved by a system for measuring time-resolved flow processes of gases having the features of claim 1.

[0008] Das erfindungsgemäße System zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen von Gasen weist einen rotatorischen Verdränger auf, der in einer Gasleitung zwischen einem Einlass und einem Auslass angeordnet ist. Die Gasleitung bildet dabei die Leitung in der das Messgas strömt beziehungsweise gefördert wird. Der rotatorische Verdränger ist eine rotatorisch [0008] The system according to the invention for measuring time-resolved gas flow processes comprises a rotary displacer arranged in a gas line between an inlet and an outlet. The gas line forms the line through which the measuring gas flows or is conveyed. The rotary displacer is a rotary

A ‚hes AT 527 832 B1 2025-07-15 It's AT 527 832 B1 2025-07-15

Ss N Ss N

arbeitende angetriebene Fördereinheit, wie eine Pumpe oder ein Verdichter, die geeignet ist, Gas in der Leitung zu fördern. Des Weiteren weist das System einen translatorischen Druckdifferenzaufnehmer auf, der in einer den rotatorischen Verdränger umgehenden Bypassleitung angeordnet ist. Diese zweigt entsprechend von der Gasleitung zwischen dem Einlass und dem rotatorischen Verdränger ab und mündet wieder in der Gasleitung zwischen dem rotatorischen Verdränger und dem Auslass. Der translatorische Druckdifferenzaufnehmer weist eine Messkammer auf, in der ein translatorisch bewegbarer Verschiebekörper angeordnet ist. Dieser kann als eine Art Kolben ausgebildet sein, wobei seine Form an die Form der Messkammer angepasst sein muss, und zwar derart, dass lediglich ein geringer Spalt zwischen den Innenwänden der Messkammer und den Außenwänden des Verschiebekörpers vorhanden ist. Dies ist erforderlich, um sicherzustellen, dass eine zwischen den Enden der Messkammer vorhandene Druckdifferenz vollständig auf den Verschiebekörper wirkt und nicht zu einer Strömung entlang des Verschiebekörpers führt. Des Weiteren ist eine die Auslenkung des Verschiebekörpers in der Messkammer aufnehmende Erfassungseinrichtung vorgesehen, welche mit einer Steuer- und Auswerteeinheit verbunden ist. Die Erfassungsvorrichtung muss geeignet sein, einen Weg des Verschiebekörpers, den dieser in der Messkammer zurücklegt möglichst synchron und genau zu messen. Die Ergebnisse dieser Messung werden an die Steuer- und Auswerteeinheit übermittelt, die auch mit einem Antriebsmotor verbunden ist, über den der rotatorische Verdränger angetrieben wird. Die Steuer- und Auswerteeinheit regelt den Antriebsmotor und damit den rotatorischen Verdränger in Abhängigkeit der Messwerte der Erfassungseinrichtung, und zwar derart, dass die am Verschiebekörper anliegende Druckdifferenz gleich 0 ist und somit der Verschiebekörper weitestgehend an einer definierten Position in der Messkammer verbleibt beziehungsweise bei einer Durchflussmessung kurzfristig an diese Position zurückverschoben wird. Da jede Drehung des Antriebsmotors und damit des rotatorischen Verdrängers einem definierten Volumenstrom zuzuordnen ist, wird die Drehzahl des Antriebsmotors über einen Sensor, wie einen Encoder überwacht und entsprechend aus der Drehzahl der Volumenstrom berechnet. Zusätzlich kann zur zeitlichen Auflösung von Durchströmungsvorgängen auch die Verschiebung des Verschiebekörpers neben der Regelung des rotatorischen Verdrängers auch zur Volumenstrombestimmung benutzt werden. A driven conveying unit, such as a pump or compressor, is used to convey gas in the line. Furthermore, the system comprises a translational pressure difference sensor arranged in a bypass line bypassing the rotary displacer. This bypass line branches off from the gas line between the inlet and the rotary displacer and reconnects to the gas line between the rotary displacer and the outlet. The translational pressure difference sensor comprises a measuring chamber in which a translationally movable displacement body is arranged. This can be designed as a type of piston, whereby its shape must be adapted to the shape of the measuring chamber, in such a way that only a small gap exists between the inner walls of the measuring chamber and the outer walls of the displacement body. This is necessary to ensure that any pressure difference between the ends of the measuring chamber acts entirely on the displacement body and does not lead to flow along the displacement body. Furthermore, a detection device is provided which records the deflection of the displacement body in the measuring chamber and is connected to a control and evaluation unit. The detection device must be suitable for measuring the path traveled by the displacement body in the measuring chamber as synchronously and accurately as possible. The results of this measurement are transmitted to the control and evaluation unit, which is also connected to a drive motor which drives the rotary displacer. The control and evaluation unit regulates the drive motor and thus the rotary displacer depending on the measured values of the detection device in such a way that the pressure difference applied to the displacement body is equal to 0 and thus the displacement body remains as largely as possible in a defined position in the measuring chamber or, in the case of a flow measurement, is briefly moved back to this position. Since each rotation of the drive motor and thus of the rotary displacer is associated with a defined volume flow, the speed of the drive motor is monitored by a sensor, such as an encoder, and the volume flow is calculated from the speed. In addition, the displacement of the displacement body can be used to determine the volume flow in addition to controlling the rotary displacer to determine the temporal resolution of flow processes.

[0009] Um dieses System nun auch für Gase nutzen zu können, weist der Verschiebekörper ein Körperteil auf, welches aus einem diamagnetischen Material hergestellt ist und mit einem in der Messkammer durch Magneten erzeugten magnetischen Feld zusammenwirkt, welches in einer Breitenrichtung, welche senkrecht zur Verschieberichtung des Verschiebekörpers und senkrecht zur Gravitationskraft gerichtet ist, eine wechselnde Polung aufweist und in Verschieberichtung eine gleichbleibende Polung aufweist. [0009] In order to be able to use this system for gases, the displacement body has a body part which is made of a diamagnetic material and interacts with a magnetic field generated in the measuring chamber by magnets, which has an alternating polarity in a width direction which is directed perpendicular to the direction of displacement of the displacement body and perpendicular to the gravitational force, and has a constant polarity in the direction of displacement.

[0010] Die Magnete können als Permanentmagneten oder Elektromagneten mit aktiver Rückkopplungsschaltung ausgeführt sein. Als diamagnetisch wird ein Körper bezeichnet, der eine magnetische Suszeptibilität von kleiner 0 beziehungsweise eine relative Permeakbilität von kleiner als 1 aufweist. Ein solches Material wird durch das inhomogene Magnetfeld der wechselnden Pole zum Schweben gebracht. Dies wird als diamagnetische Levitation bezeichnet. Nach Anlegen des magnetischen Feldes werden in einen diamagnetischen Stoff Dipole induziert, welche nach der Lenzschen Regel dem erzeugenden Magnetfeld entgegengerichtet sind und somit abgestoßen werden, wodurch das Körperteil und mit ihm der Verschiebekörper zum Schweben gebracht werden, wenn diese auf das Körperteil wirkende Abstoßungskraft der Gravitationskraft entgegengerichtet ist. Durch das in Bewegungsrichtung möglichst homogene Feld werden in dieser Richtung wirkende Potentialtäler vermieden, die dazu führen würden, dass eine Kraft in Verschieberichtung auf das diamagnetische Körperteil des Verschiebekörpers wirken würde. Somit wird es möglich, den Verschiebekörper in einem festen Abstand zu den Magneten schweben zu lassen und entsprechend berührungsfrei in der Messkammer zu verschieben. Somit ist es möglich, das Messprinzip auch für Gase zu nutzen, deren Volumenströme entsprechend hochgenau und zeitlich aufgelöst gemessen werden können. [0010] The magnets can be designed as permanent magnets or electromagnets with active feedback circuitry. A body is referred to as diamagnetic if it has a magnetic susceptibility of less than 0 or a relative permeability of less than 1. Such a material is caused to levitate by the inhomogeneous magnetic field of alternating poles. This is referred to as diamagnetic levitation. After the magnetic field is applied, dipoles are induced in a diamagnetic material which, according to Lenz's law, are directed opposite to the generating magnetic field and are thus repelled, causing the body part and with it the displacing body to levitate if the repulsive force acting on the body part is directed opposite to the gravitational force. By ensuring that the field is as homogeneous as possible in the direction of movement, potential valleys acting in this direction are avoided, which would otherwise result in a force acting in the direction of displacement on the diamagnetic body part of the displacing body. This makes it possible to levitate the displacement body at a fixed distance from the magnets and thus move it contact-free within the measuring chamber. This makes it possible to use the measuring principle also for gases, whose volume flows can be measured with correspondingly high precision and temporal resolution.

[0011] Vorzugsweise bildet das diamagnetische Körperteil eine Oberfläche des Verschiebekörpers, die zu den Magneten gerichtet ist. Da die auf das diamagnetische Körperteil entgegen der Gravitation wirkende Kraft durch das Magnetfeld sehr stark vom Abstand zu den Magneten ab-[0011] Preferably, the diamagnetic body part forms a surface of the displacement body that is directed towards the magnets. Since the force acting on the diamagnetic body part against gravity by the magnetic field depends very strongly on the distance to the magnets.

A ‚hes AT 527 832 B1 2025-07-15 It's AT 527 832 B1 2025-07-15

Ss N Ss N

hängt, kann auf diese Weise der Verschiebekörper leichter zum Schweben gebracht werden, auch wenn dieser eine etwas höhere Dichte aufweist. hanging, the sliding body can be made to float more easily in this way, even if it has a slightly higher density.

[0012] In einer bevorzugten Ausführungsform ist das diamagnetische Körperteil aus einem pyroIytischen Graphit, insbesondere einem hochorientierten pyrolytischen Graphit hergestellt. Graphit hat einen starken Diamagnetismus, welcher beim pyrolytischen Graphit noch einmal verstärkt ist, da die Graphitmoleküle geschichtet sind, wodurch der Diamagnetismus senkrecht zu den Schichten deutlich höher ist als parallel hierzu. Entsprechend besteht eine besonders starke AbstoBungskraft. [0012] In a preferred embodiment, the diamagnetic body part is made of pyrolytic graphite, particularly highly oriented pyrolytic graphite. Graphite has strong diamagnetism, which is further enhanced in pyrolytic graphite because the graphite molecules are layered, whereby the diamagnetism perpendicular to the layers is significantly higher than parallel to them. Accordingly, a particularly strong repulsive force exists.

[0013] Vorzugsweise sind in Breitenrichtung der Messkammer betrachtet zumindest zwei Magnete entgegengesetzter Polung nebeneinander angeordnet, welche das Magnetfeld erzeugen. Die Anzahl von zwei Magneten entgegengesetzter Polung bilden die minimale Einheit zur Erzeugung eines inhomogenen Magnetfeldes, welches geeignet ist, eine Levitation zu erzeugen. [0013] Preferably, at least two magnets of opposite polarity are arranged side by side, viewed in the width direction of the measuring chamber, to generate the magnetic field. The number of two magnets of opposite polarity forms the minimum unit for generating an inhomogeneous magnetic field suitable for producing levitation.

[0014] Besonders vorteilhaft ist es, wenn in Breitenrichtung der Messkammer betrachtet, zumindest vier Magnete nebeneinander angeordnet sind, wobei jeder Magnet eine zum benachbarten Magneten entgegengesetzte Polung aufweist und das diamagnetische Körperteil durch eine Platte gebildet ist, die sich parallel zu den Magneten erstreckt, wobei die auf die Platte wirkende Abstoßungskraft entgegengesetzt zur Gravitationskraft wirkt. Die Anzahl der nebeneinander angeordneten Magnete kann in Abhängigkeit der Breite des Verschiebekörpers gewählt werden. Bevorzugte Breiten der Magnete liegen dabei zwischen 5 und 20 mm. Durch die Verwendung von zumindest vier Magneten wird eine größere Inhomogenität des Magnetfeldes über die Breite der Messkammer erzeugt, die zu einer höheren AbstoßRungskraft führt. [0014] It is particularly advantageous if, viewed in the width direction of the measuring chamber, at least four magnets are arranged next to one another, each magnet having a polarity opposite to that of the adjacent magnet, and the diamagnetic body part is formed by a plate extending parallel to the magnets, the repulsive force acting on the plate acting opposite to the gravitational force. The number of magnets arranged next to one another can be selected depending on the width of the displacement body. Preferred widths of the magnets are between 5 and 20 mm. The use of at least four magnets creates greater inhomogeneity of the magnetic field across the width of the measuring chamber, which leads to a higher repulsive force.

[0015] In Breitenrichtung betrachtet ist die Erstreckung der diamagnetischen Platte geringfügig kleiner als die Gesamterstreckung aller nebeneinanderliegender Magnete. Dies hat zur Folge, dass die diamagnetische Platte und mit ihr der Verschiebekörper über den Magneten zentriert wird, da er sich in einem Feld möglichst geringen Potentials aufhält. Diese Zentrierung wird besonders stark, wenn die seitlich begrenzenden Magneten mit etwa der Hälfte ihrer Breite über die diamagnetische Platte hinausragen. Entsprechend kann auf diese Weise auch eine seitliche Verschiebung oder ein Verkippen des Körperteils und damit des Verschiebekörpers ausgeschlossen werden. [0015] Viewed in the width direction, the extension of the diamagnetic plate is slightly smaller than the total extension of all adjacent magnets. This results in the diamagnetic plate, and with it the displacement body, being centered over the magnet, since it is located in a field with the lowest possible potential. This centering is particularly strong when the laterally limiting magnets extend beyond the diamagnetic plate by approximately half their width. Accordingly, this also prevents lateral displacement or tilting of the body part and thus of the displacement body.

[0016] Ein besonders einfacher Aufbau ergibt sich, wenn die Messkammer und der Verschiebekörper quaderförmig ausgebildet sind, wobei eine Fläche des Quaders durch die diamagnetische Platte gebildet wird. Dies vereinfacht eine toleranzgenaue Herstellung und ermöglicht eine gute Führung bei gleichbleibenden kleinen Spalten um den Verschiebekörper. [0016] A particularly simple design is achieved when the measuring chamber and the displacement body are cuboid-shaped, with one surface of the cuboid being formed by the diamagnetic plate. This simplifies tolerance-accurate manufacturing and enables good guidance with consistently small gaps around the displacement body.

[0017] In einer alternativen Ausführungsform bilden zwei Magnete wechselnder Polung ein Magnetpaar, wobei mehrere Magnetpaare gleichmäßig über den Umfang der Messkammer verteilt angeordnet sind. Auf diese Weise kann unabhängig von der Anordnung der Messkammer zur Gewichtskraft ein Schweben des Verschiebekörpers sichergestellt werden. [0017] In an alternative embodiment, two magnets of alternating polarity form a magnet pair, with several magnet pairs evenly distributed around the circumference of the measuring chamber. This ensures the floating body's levitation regardless of the measuring chamber's position relative to the weight.

[0018] In einer weiterführenden Ausführung sind im Querschnitt zur Verschieberichtung betrachtet beidseits der ersten mindestens vier Magnete jeweils weitere mindestens vier Magnete mit wechselnder Polung angeordnet, die in einem Winkel zu den ersten mindestens vier Magneten angeordnet sind, und die jeweils parallel zu einer weiteren das diamagnetische Körperteil bildenden Platte angeordnet sind. Jeweils aneinander anliegende Pole einer Reihe von vier Magneten sind selbstverständlich ebenfalls in ihrer Polung umgekehrt ausgebildet. Durch einen solchen Aufbau wird eine zusätzliche sichere Zentrierung und Führung des Verschiebekörpers in Verschieberichtung erreicht, auf den so auch eine Abstoßungskraft wirkt, die zumindest teilweise in Breitenrichtung wirkt. Ein Kontakt des Verschiebekörpers mit den seitlich begrenzenden Innenwänden der Messkammer kann so ausgeschlossen werden. [0018] In a further embodiment, at least four further magnets with alternating polarity are arranged on either side of the first at least four magnets, viewed in cross-section relative to the direction of displacement. These magnets are arranged at an angle to the first at least four magnets and are each arranged parallel to a further plate forming the diamagnetic body part. Adjacent poles of a row of four magnets are, of course, also reversed in their polarity. Such a structure achieves additional reliable centering and guidance of the displacement body in the direction of displacement, which is also subject to a repulsive force that acts at least partially in the width direction. Contact between the displacement body and the laterally delimiting inner walls of the measuring chamber can thus be ruled out.

[0019] Des Weiteren können in einer alternativen Ausführungsform im Querschnitt zur Verschieberichtung betrachtet über den gesamten Umfang der Messkammer Magnete wechselnder Polung angeordnet werden, wobei das diamagnetische Körperteil sich über den Umfang des Verschiebekörpers parallel zu den jeweils gegenüberliegenden Magneten erstreckt. Mit einer solchen [0019] Furthermore, in an alternative embodiment, magnets of alternating polarity can be arranged over the entire circumference of the measuring chamber, viewed in cross-section to the displacement direction, wherein the diamagnetic body part extends over the circumference of the displacement body parallel to the respective opposite magnets. With such a

A ‚hes AT 527 832 B1 2025-07-15 It's AT 527 832 B1 2025-07-15

Ss N Ss N

Ausführung ergibt sich eine allseitig geschlossene Führung mit einer gleichmäßig über den Umfang verteilt wirkenden AbstoßRungskraft, durch die jegliche Reibung durch Kontakt der Innenwände der Messkammer mit den Außenwänden des Verschiebekörpers vermieden wird. So können Messfehler durch zusätzlich auftretende Kräfte vermieden werden. This design results in a fully enclosed guide with a repulsion force evenly distributed around the circumference, preventing any friction caused by contact between the inner walls of the measuring chamber and the outer walls of the sliding body. This prevents measurement errors caused by additional forces.

[0020] In einer hierzu weiterführenden Ausführungsform sind jeweils mindestens vier Magnete nebeneinander eine Magnetreihe bildend angeordnet und mehrere dieser Reihen jeweils in einem Winkel zueinander angeordnet. Die Magnetpolung ist über den gesamten Umfang abwechselnd ausgebildet. Je nach verwendetem Winkel können so im Querschnitt rechteckige, sechseckige oder achteckige Messkammern geschaffen werden, die zu einer sicheren Führung geeignet sind. [0020] In a further embodiment, at least four magnets are arranged next to each other to form a row of magnets, and several of these rows are arranged at an angle to each other. The magnetic polarity is alternated over the entire circumference. Depending on the angle used, rectangular, hexagonal, or octagonal measuring chambers can be created in cross-section, which are suitable for reliable guidance.

[0021] Besonders bevorzugt ist es des Weiteren, wenn an der vom Verschiebekörper abgewandten Seite der Magnete ein magnetisches Rückschlusselement angeordnet ist, welches aus einem ferromagnetischen Material hergestellt ist. Dieses erzeugt einen magnetischen Rückschluss, indem eine weitere Streuung der magnetischen Feldlinien verhindert wird, und verstärkt entsprechend das auf das diamagnetische Körperteil wirkende inhomogene Magnetfeld, wodurch eine stärkere Abstoßungskraft erreicht wird. [0021] It is further particularly preferred if a magnetic return element made of a ferromagnetic material is arranged on the side of the magnets facing away from the displacement body. This creates a magnetic return element by preventing further scattering of the magnetic field lines and correspondingly amplifies the inhomogeneous magnetic field acting on the diamagnetic body part, thereby achieving a stronger repulsive force.

[0022] In einer hierzu weiterführenden Ausführungsform ist das Rückschlusselement durch eine Stahlplatte gebildet, auf der die als Permanentmagnete ausgebildeten Magnete angeordnet sind. Dies kann beispielsweise durch einfaches Kleben erfolgen. Die Platte weist dabei die gleichen Maße auf wie die Gesamtheit der Magneten. Es ergibt sich eine sehr einfache Herstellung. [0022] In a further embodiment, the return element is formed by a steel plate on which the magnets, designed as permanent magnets, are arranged. This can be achieved, for example, by simple gluing. The plate has the same dimensions as the entire assembly of magnets. This results in very simple production.

[0023] In einer vorteilhaften Ausführung erstrecken sich die Magnete in Verschieberichtung des Verschiebekörpers betrachtet über die gesamte Länge der Messkammer. Durch eine derartige Ausbildung wird ein vollständig homogenes Magnetfeld in der Verschieberichtung erzeugt, wodurch Haltekräfte durch Potentialtäler in dieser Richtung vermieden werden. [0023] In an advantageous embodiment, the magnets extend over the entire length of the measuring chamber, viewed in the direction of displacement of the displacement body. This design generates a completely homogeneous magnetic field in the direction of displacement, thereby avoiding holding forces caused by potential valleys in this direction.

[0024] Eine besonders einfache Herstellung ergibt sich, wenn jeder Magnet als Permanentmagnetquader ausgebildet ist. Diese sind besonders einfach zu verarbeiten und montierbar. [0024] A particularly simple manufacturing process is achieved if each magnet is designed as a permanent magnet cuboid. These are particularly easy to process and assemble.

[0025] In einer alternativen Ausgestaltung sind die Magnete durch eine Polymagnetplatte gebildet. Eine solche Polymagnetplatte wird abschnittsweise derart magnetisiert, dass die gewünschte Anordnung der Magnete gebildet wird. [0025] In an alternative embodiment, the magnets are formed by a polymagnetic plate. Such a polymagnetic plate is magnetized in sections to form the desired arrangement of magnets.

[0026] In einer wiederum alternativen Ausführung sind in Verschieberichtung des Verschiebekörpers betrachtet jeweils mehrere Magnete gleicher Polung unmittelbar aneinander angrenzend angeordnet. Ein durch diese Anordnung erzeugtes Magnetfeld ist nicht vollständig homogen, jedoch sind die Potentialunterschiede so gering, dass zumindest für größere Durchflüsse entstehende Messfehler vernachlässigt werden können. [0026] In yet another alternative embodiment, several magnets of the same polarity are arranged directly adjacent to one another, viewed in the direction of displacement of the displacement body. The magnetic field generated by this arrangement is not completely homogeneous, but the potential differences are so small that any measurement errors resulting from it can be neglected, at least for larger flow rates.

[0027] Vorzugsweise ist der Verschiebekörper im Querschnitt zur Verschieberichtung geschlossen ausgebildet, wobei zwischen einer Außenwand des Verschiebekörpers und einer umgebenden Innenwand der Messkammer ein Spalt von maximal 0,7 mm, insbesondere kleiner 0,5 mm, vorliegt. Der optimale Spaltbereich liegt zwischen 0,01 und 0,3 mm. Bei noch kleineren Spalten muss eine sehr genaue Fertigung erfolgen, wodurch ein hoher technischer Aufwand bei gleichzeitig geringem technischen Nutzen verursacht wird. Bei größeren Spalten erhöht sich die Leckage sehr stark. Es entsteht eine Strömung zwischen den beiden Enden des Kolbens, wodurch die Messergebnisse verfälscht werden. Bei den genannten Spalten werden sehr gute Messergebnisse bei überschaubarem Fertigungsaufwand erreicht. [0027] Preferably, the displacement body is designed to be closed in cross-section relative to the displacement direction, with a gap of a maximum of 0.7 mm, in particular less than 0.5 mm, existing between an outer wall of the displacement body and a surrounding inner wall of the measuring chamber. The optimal gap range is between 0.01 and 0.3 mm. For even smaller gaps, very precise manufacturing is necessary, which results in high technical expenditure with little technical benefit. For larger gaps, leakage increases significantly. A flow develops between the two ends of the piston, which distorts the measurement results. With the gaps mentioned, very good measurement results are achieved with manageable manufacturing expenditure.

[0028] Auch ist es vorteilhaft, wenn die Magnete zumindest teilweise die Innenwand der Messkammer bilden, da in diesem Fall sehr kleine Abstände zum diamagnetischen Körperteil eingehalten werden können, so dass eine große AbstoRungskraft erreicht wird. Somit kann ein schwererer Verschiebekörper genutzt werden. [0028] It is also advantageous if the magnets at least partially form the inner wall of the measuring chamber, since in this case very small distances to the diamagnetic body part can be maintained, thus achieving a strong repulsion force. Thus, a heavier displacement body can be used.

[0029] In einer alternativen bevorzugten Ausgestaltung ist zwischen den Magneten und der Messkammer eine Wand der Messkammer ausgebildet, welche kleiner als 2 mm dick ist und die aus einem nicht magnetisierbaren Material ist. Diese Ausführung ist insbesondere bei der Durchflussmessung von Gasen erforderlich, welche möglicherweise mit dem verwendeten Material der [0029] In an alternative preferred embodiment, a wall of the measuring chamber is formed between the magnets and the measuring chamber, which wall is less than 2 mm thick and is made of a non-magnetizable material. This design is particularly necessary for the flow measurement of gases, which may be mixed with the material used for the

A ‚hes AT 527 832 B1 2025-07-15 It's AT 527 832 B1 2025-07-15

Ss N Ss N

Magnete reagieren. Entsprechend können in diesem Fall Schäden vermieden werden. Durch die dünne Wand steht noch ein ausreichendes Magnetfeld zur Erzeugung der Levitation eines leichten Verschiebekörpers zur Verfügung. Magnets react accordingly. Damage can be avoided in this case. The thin wall still provides a sufficient magnetic field to generate levitation of a light moving object.

[0030] Vorzugsweise erstreckt sich die zur Innenwand der Messkammer gerichtete Außenwand des Verschiebekörpers in Verschieberichtung über eine Länge, die größer ist als eine Ausdehnung des Verschiebekörpers senkrecht zur Verschieberichtung. Es handelt sich somit um einen langgestreckten Verschiebekörper. Dies hat den Vorteil, dass durch den entstehenden langen Spalt ein größerer Strömungswiderstand geschaffen wird, durch den ein Umströmen des Verschiebekörpers verhindert wird. So werden genauere Messergebnisse erreicht. [0030] Preferably, the outer wall of the displacement body, directed toward the inner wall of the measuring chamber, extends in the displacement direction over a length that is greater than the extent of the displacement body perpendicular to the displacement direction. The displacement body is thus elongated. This has the advantage that the resulting long gap creates greater flow resistance, which prevents flow around the displacement body. This results in more accurate measurement results.

[0031] Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn der rotatorische Verdränger eine Pumpe, ein Turbinengaszähler, ein Drehkolbenzähler, ein Spiralverdichter oder ein Schraubenförderer ist. Für diese Geräte kann die Umdrehungszahl und somit die Fördermenge beispielsweise mittels eines Encoders sehr genau bestimmt werden, so dass ein exakter Durchfluss ermittelt werden kann. [0031] Furthermore, it is advantageous if the rotary displacement device is a pump, a turbine gas meter, a rotary piston meter, a scroll compressor, or a screw conveyor. For these devices, the rotational speed and thus the flow rate can be determined very precisely, for example, using an encoder, so that an exact flow rate can be determined.

[0032] Die Erfassungseinrichtung ist vorzugsweise als optischer Sensor, Ultraschallsensor, Kamera, kapazitiver Sensor oder Lidar-Sensor ausgeführt. Mit diesen Erfassungseinrichtungen ist eine zeitlich hochauflösende sehr genaue Messung der Verschiebung des Verschiebekörpers in der Messkammer möglich. [0032] The detection device is preferably designed as an optical sensor, ultrasonic sensor, camera, capacitive sensor, or lidar sensor. These detection devices enable a high-resolution, very precise measurement of the displacement of the displacement body in the measuring chamber.

[0033] Um zusätzlich für den Fall einer Berührung des Verschiebekörpers mit der Innenwand der Messkammer zu verhindern, dass eine die Messergebnisse verfälschende Reibung und damit eine der Verschiebung entgegenwirkende Kraft entsteht, ist die Innenwand der Messkammer oder die der Innenwand gegenüberliegende Außenwand des Verschiebekörpers außerhalb des diamagnetischen Körperteils mit einem Werkstoff mit einem Reibungskoeffizienten von unter 0,2, wie beispielsweise Teflon, beschichtet. Eine der durch die Druckdifferenz entstehende Verschiebekraft wird somit nicht relevant beeinflusst. [0033] To further prevent friction that could distort the measurement results and thus counteract the displacement in the event of contact between the displacement body and the inner wall of the measuring chamber, the inner wall of the measuring chamber or the outer wall of the displacement body opposite the inner wall, outside the diamagnetic body part, is coated with a material with a friction coefficient of less than 0.2, such as Teflon. The displacement force resulting from the pressure difference is thus not significantly influenced.

[0034] Vorzugsweise ist die Messkammer in Breitenrichtung in Vibration versetzbar. Auf diese Weise wird verhindert, dass ein Verschiebekörper mit seiner glatten Oberfläche an der glatten Innenwand der Messkammer anharftet. Zudem ist auch bei einer Verkippung des Messgerätes in y Richtung gewährleistet, dass der Kolben zumindest zeitweise von der Wand abgestoßen wird und es eine freie Schwebephase gibt. Damit können zuverlässig Hystereseeffekte vermieden werden. Eine solche Vibration kann über verschiedene Aktoren erzeugt werden. Zu nennen wären hier ein kleiner Elektromotor, an dessen Welle ein asymmetrisch montiertes Gewicht als Exzenter befestigt ist, dessen Rotation Vibrationen verursacht oder ein piezoelektrischer Aktor, bei dem die elektrische Energie in mechanische Bewegungen umgewandelt wird, um gewünschte Vibrationen zu erzeugen. Solche piezoelektrischen Aktoren können sehr genau angesteuert werden, so dass auch die gewünschte Vibrationsfrequenz eingestellt werden kann. Des Weiteren können lineare Resonanzaktuatoren verwendet werden, welche Typen von Vibrationsmotoren sind, die ein kleines Gewicht über einen Federmechanismus in seiner Resonanzfrequenz bewegen, was eine hochfrequente, lineare Bewegung erzeugt, und über die entsprechend präzise Vibrationsmuster gesteuert werden können. Es können auch Schwingspulen verwendet werden, die Vibrationen erzeugen, indem sie sich in einem Magnetfeld bewegen, oder Magnetventilspulen, deren durch elektrische Bestromung entstehendes Magnetfeld einen Stößel in Longitudinalrichtung auslenkt. [0034] Preferably, the measuring chamber is capable of vibrating in the width direction. This prevents a sliding body with its smooth surface from adhering to the smooth inner wall of the measuring chamber. Furthermore, even if the measuring device is tilted in the y direction, it is ensured that the piston is at least temporarily repelled from the wall and that there is a free floating phase. This reliably prevents hysteresis effects. Such vibration can be generated using various actuators. Examples include a small electric motor with an asymmetrically mounted weight attached to the shaft as an eccentric, the rotation of which causes vibrations, or a piezoelectric actuator in which electrical energy is converted into mechanical movement to generate the desired vibrations. Such piezoelectric actuators can be controlled very precisely, so that the desired vibration frequency can also be set. Linear resonant actuators can also be used. These are types of vibration motors that move a small weight at its resonant frequency via a spring mechanism, creating a high-frequency, linear motion, and can be used to control correspondingly precise vibration patterns. Voice coils can also be used, which generate vibrations by moving in a magnetic field, or solenoid valve coils, whose magnetic field, created by applying an electric current, deflects a plunger in the longitudinal direction.

[0035] Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn der Verschiebekörper durch selektives Lasersintern im 3-D Druck-Verfahren hergestellt ist und mit dem diamagnetischen Körperteil verklebt ist. Auf diese Weise kann der Verschiebekörper hochgenau aus einem sehr leichten Material hergestellt werden, so dass geringe AbstoßRungskräfte zum Erreichen des Schwebens des Verschiebekörpers ausreichen. [0035] Furthermore, it is advantageous if the displacement body is manufactured by selective laser sintering using a 3D printing process and is bonded to the diamagnetic body part. In this way, the displacement body can be manufactured with high precision from a very lightweight material, so that low repulsive forces are sufficient to achieve levitation of the displacement body.

[0036] Es wird somit ein System zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen zur Verfügung gestellt, mit dem auch die Durchflüsse von Gasen zeitlich hochgenau und präzise gemessen werden können. Entsprechend ist beispielsweise eine hochgenaue Dosierung von Wasserstoff für ein Brennstoffzellensystem möglich. [0036] Thus, a system for measuring temporally resolved flow processes is provided, which also allows gas flow rates to be measured with high temporal accuracy and precision. Accordingly, for example, highly accurate dosing of hydrogen for a fuel cell system is possible.

A ‚hes AT 527 832 B1 2025-07-15 It's AT 527 832 B1 2025-07-15

Ss N Ss N

[0037] Das erfindungsgemäße System zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen von Gasen wird im Folgenden anhand von in den Figuren dargestellten, nicht einschränkenden Ausführungsbeispielen beschrieben. [0037] The system according to the invention for measuring time-resolved flow processes of gases is described below with reference to non-limiting embodiments shown in the figures.

[0038] Die Figur 1 zeigt ein Schema des prinzipiellen Aufbaus eines erfindungsgemäßen Systems zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen von Gasen. [0038] Figure 1 shows a diagram of the basic structure of a system according to the invention for measuring time-resolved flow processes of gases.

[0039] Die Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Messkammer des Systems zur MesSung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen von Gasen aus Figur 1 in aufgeschnittener Darstellung. [0039] Figure 2 shows a perspective view of a measuring chamber of the system for measuring time-resolved flow processes of gases from Figure 1 in a cut-away view.

[0040] Die Figur 3 zeigt zu Figur 2 eine alternative Ausführungsform in einem Horizontalschnitt durch die Messkammer. [0040] Figure 3 shows an alternative embodiment to Figure 2 in a horizontal section through the measuring chamber.

[0041] Die Figur 4 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform in einem Vertikalschnitt durch die Messkammer. [0041] Figure 4 shows a further alternative embodiment in a vertical section through the measuring chamber.

[0042] Das in der Figur 1 dargestellte erfindungsgemäße System zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen von Gasen besteht aus einer Gasleitung 10, die sich von einem Einlass 12 zu einem Auslass 14 erstreckt sowie einer Bypassleitung 16, über die ein in der Gasleitung 10 angeordneter rotatorischer Verdränger 18 umgehbar ist. Entsprechend zweigt die Bypassleitung 16 zwischen dem Einlass 12 und dem rotatorischen Verdränger 18 von der Gasleitung 10 ab und mündet zwischen dem rotatorischen Verdränger 18 und dem Auslass 14 wieder in die Gasleitung 10. Der rotatorische Verdränger 18 kann als Pumpe, angetriebener Turbinengaszähler, Drehkolbenzähler, Spiralverdichter oder Schraubenförderer ausgeführt werden und wird über einen Antriebsmotor 20 angetrieben. Am Antriebsmotor 20 oder an einem Förderrad 22 des rotatorischen Verdrängers 18 ist ein Sensor 23 zur Detektierung der Drehzahl des Antriebsmotors 20 oder des Förderrades 22 angeordnet. Der Antriebsmotor 20 wird über eine Steuer- und Auswerteeinheit 24 drehzahlgeregelt. [0042] The system according to the invention for measuring time-resolved gas flow processes shown in Figure 1 consists of a gas line 10 extending from an inlet 12 to an outlet 14 and a bypass line 16, via which a rotary displacer 18 arranged in the gas line 10 can be bypassed. Accordingly, the bypass line 16 branches off from the gas line 10 between the inlet 12 and the rotary displacer 18 and opens back into the gas line 10 between the rotary displacer 18 and the outlet 14. The rotary displacer 18 can be designed as a pump, driven turbine gas meter, rotary piston meter, scroll compressor or screw conveyor and is driven by a drive motor 20. A sensor 23 for detecting the rotational speed of the drive motor 20 or the conveyor wheel 22 is arranged on the drive motor 20 or on a conveyor wheel 22 of the rotary displacer 18. The speed of the drive motor 20 is controlled by a control and evaluation unit 24.

[0043] In der Bypassleitung 16 ist ein translatorischer Druckdifferenzaufnehmer 26 angeordnet, der aus einer Messkammer 28 und einem in der Messkammer 28 angeordneten translatorisch bewegbaren Verschiebekörper 30 besteht. Bei Anliegen einer Druckdifferenz zwischen der Vorderseite und der Rückseite des Verschiebekörpers 30 erfolgt eine Auslenkung des Verschiebekörpers 30 aus seiner Ruhestellung. Entsprechend ist die Auslenkung des Verschiebekörpers 30 ein Maß für eine anliegende Druckdifferenz. An der Messkammer 28 ist eine Erfassungseinrichtung 32 in Form eines als Lasersensor ausgebildeten optischen Sensors angeordnet, der in Wirkverbindung mit dem Verschiebekörper 30 steht und über den eine Auslenkung des Verschiebekörpers 30 aus seiner definierten Ausgangsposition ermittelt wird. Alternativ können statt des Lasersensors auch andere Wegsensoren, wie Ultraschallsensoren, Kameras, kapazitive Sensoren oder Lidarsensoren verwendet werden. [0043] A translational pressure difference sensor 26 is arranged in the bypass line 16. The sensor consists of a measuring chamber 28 and a translationally movable displacement body 30 arranged in the measuring chamber 28. When a pressure difference is present between the front and rear sides of the displacement body 30, the displacement body 30 is deflected from its rest position. Accordingly, the deflection of the displacement body 30 is a measure of the existing pressure difference. A detection device 32 in the form of an optical sensor designed as a laser sensor is arranged on the measuring chamber 28. The optical sensor is operatively connected to the displacement body 30 and via which a deflection of the displacement body 30 from its defined starting position is determined. Alternatively, other displacement sensors, such as ultrasonic sensors, cameras, capacitive sensors, or lidar sensors, can be used instead of the laser sensor.

[0044] Die Erfassungseinrichtung 32 ist ebenfalls mit der Steuer- und Auswerteeinheit 24 verbunden, die entsprechend auch zur Auswertung der Messungen der Erfassungseinrichtung 32 dient und diese in Steuersignale für den Antriebsmotor 20 umwandelt, der derart angesteuert wird, dass sich der Verschiebekörper 30 möglichst immer in einer definierten Ausgangsstellung befindet, der rotatorische Verdränger 18 also die aufgrund des strömenden Gases am Verschiebekörper 30 entstehende Druckdifferenz durch Förderung ständig etwa ausgleicht. Dies bedeutet, dass bei Auslenkung des Verschiebekörpers 30 nach rechts in Abhängigkeit der Größe dieser Auslenkung die Drehzahl des rotatorischen Verdrängers 18 erhöht wird und umgekehrt. Hierzu wird die Auslenkung des Verschiebekörpers 30 beziehungsweise das durch ihn verdrängte Volumen in der Messkammer 28 mittels einer Übertragungsfunktion in ein gewünschtes Fördervolumen des rotatorischen Verdrängers 18 beziehungsweise eine Drehzahl des Antriebsmotors 20 umgerechnet und der Antriebsmotor 20 entsprechend bestromt. [0044] The detection device 32 is also connected to the control and evaluation unit 24, which also serves to evaluate the measurements of the detection device 32 and converts them into control signals for the drive motor 20, which is controlled in such a way that the displacement body 30 is, if possible, always in a defined starting position, i.e., the rotary displacer 18 constantly compensates for the pressure difference arising on the displacement body 30 due to the flowing gas. This means that when the displacement body 30 is deflected to the right, the speed of the rotary displacer 18 is increased depending on the magnitude of this deflection, and vice versa. For this purpose, the deflection of the displacement body 30 or the volume displaced by it in the measuring chamber 28 is converted by means of a transfer function into a desired delivery volume of the rotary displacer 18 or a speed of the drive motor 20 and the drive motor 20 is energized accordingly.

[0045] Der Ablauf der Messungen erfolgt derart, dass bei der Berechnung eines zu ermittelnden Gesamtdurchflusses in der Steuer- und Auswerteeinheit 24 sowohl ein durch die Bewegung beziehungsweise Stellung des Verschiebekörpers 30 und das damit verdrängte Volumen in der Messkammer 28 entstehender Durchfluss in der Bypassleitung 16 als auch ein tatsächlicher [0045] The measurement sequence is such that when calculating a total flow to be determined in the control and evaluation unit 24, both a flow in the bypass line 16 resulting from the movement or position of the displacement body 30 and the volume displaced thereby in the measuring chamber 28 and an actual

A ‚hes AT 527 832 B1 2025-07-15 It's AT 527 832 B1 2025-07-15

Ss N Ss N

Durchfluss des rotatorischen Verdrängers 18 in einem festgelegten Zeitintervall berücksichtigt werden und beide Durchflüsse zur Ermittlung des Gesamtdurchflusses miteinander addiert werden. Sind keine zeitlich aufgelösten Durchflussvorgänge abzubilden, kann auch lediglich der am rotatorischen Verdränger 18 ermittelte Durchfluss berücksichtigt werden, da dieser so angesteuert wird, dass die Druckdifferenz am Verschiebekörper 30 immer wieder zu Null wird und somit der Verschiebekörper immer in seine Ausgangstellung zurückgeschoben wird. The flow rate of the rotary displacer 18 can be taken into account at a specified time interval, and both flow rates are added together to determine the total flow rate. If no time-resolved flow processes are to be mapped, only the flow rate determined at the rotary displacer 18 can be taken into account, since this is controlled in such a way that the pressure difference at the displacement body 30 always returns to zero, thus always pushing the displacement body back to its initial position.

[0046] Die Ermittlung des Durchflusses am Verschiebekörper 30 erfolgt beispielsweise, indem in der Steuer- und Auswerteeinheit 24, die mit der Erfassungseinrichtung 32 verbunden ist, die Auslenkung des Verschiebekörpers 30 differenziert wird und anschließend mit der Grundfläche des Verschiebekörpers 30 multipliziert wird, so dass sich ein Volumenstrom in der Bypassleitung 16 in diesem Zeitintervall ergibt. [0046] The flow rate at the displacement body 30 is determined, for example, by differentiating the deflection of the displacement body 30 in the control and evaluation unit 24, which is connected to the detection device 32, and then multiplying it by the base area of the displacement body 30, so that a volume flow in the bypass line 16 results in this time interval.

[0047] Der Durchfluss durch den rotatorischen Verdränger 18 und somit in der Gasleitung 10 kann entweder aus den ermittelten Steuerdaten zur Regelung des Verdrängers 18 bestimmt werden oder über die Drehzahl berechnet werden, wenn diese direkt am Verdränger 18 oder am Antriebsmotor 20 über den Sensor 23, der beispielsweise als optischer Kodierer oder magnetoresistiver Sensor ausgeführt sein kann, gemessen wird. [0047] The flow through the rotary displacer 18 and thus in the gas line 10 can either be determined from the determined control data for controlling the displacer 18 or can be calculated via the rotational speed if this is measured directly on the displacer 18 or on the drive motor 20 via the sensor 23, which can be designed, for example, as an optical encoder or magnetoresistive sensor.

[0048] Zu korrekten Funktionalität ist es notwendig, dass der Verschiebekörper 30 frei in der Messkammer 28 schwebt, da andernfalls zwischen AußRenwänden 34 des Verschiebekörpers 30 und Innenwänden 36 der Messkammer 28 Reibung entstehen würde, die eine Kraftkomponente entgegen der Bewegungsrichtung des Verschiebekörpers 30 erzeugen würde, wodurch die Messungen verfälscht würden, da der Verschiebekörper 30 nicht mehr nur in Abhängigkeit des anliegenden Differenzdrucks bewegt würde. Da keine Materialien existieren, die die gleiche Dichte aufweisen wie das Gas, was für ein solches Schweben erforderlich wäre, muss daher das Schweben des Verschiebekörpers 30 auf andere Art erzeugt werden. [0048] For correct functionality, it is necessary for the displacement body 30 to float freely in the measuring chamber 28. Otherwise, friction would arise between the outer walls 34 of the displacement body 30 and the inner walls 36 of the measuring chamber 28, which would generate a force component opposite to the direction of movement of the displacement body 30. This would distort the measurements, as the displacement body 30 would no longer be moved solely in response to the applied differential pressure. Since no materials exist that have the same density as the gas, which would be required for such floating, the floating of the displacement body 30 must be generated in another way.

[0049] Hierzu wird im vorliegenden Fall der Effekt der diamagnetischen Levitation genutzt. Um diese zu erreichen, werden, wie in Figur 2 zu erkennen ist, an einem Boden 38 der Messkammer 28 Magnete 40 angeordnet, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel als quaderförmige Permanentmagneten ausgeführt sind. Vier dieser Magnete 40 sind in Breitenrichtung Y der Messkammer 28 nebeneinander angeordnet und erstrecken sich in Verschieberichtung X des Verschiebekörpers 30 über die gesamte Länge der Messkammer 28. Nebeneinanderliegende Magnete 40 weisen jeweils eine entgegengesetzte Polung auf, so dass der erste Magnet 40.1 einen nach oben in die Messkammer 28 weisenden Nordpol und einen nach unten weisenden Südpol aufweist, während der danebenliegende Magnet 40.2 einen nach oben in die Messkammer 28 weisenden Südpol und einen nach unten weisenden Nordpol aufweist, der dritte Magnet 40.3 wiederum so orientiert ist wie der erste Magnet 40.1 und der vierte Magnet 40.4 so orientiert ist, wie der zweite Magnet 40.2. [0049] In the present case, the effect of diamagnetic levitation is used for this purpose. To achieve this, as can be seen in Figure 2, magnets 40 are arranged on a floor 38 of the measuring chamber 28, which in the present embodiment are designed as cuboid-shaped permanent magnets. Four of these magnets 40 are arranged next to one another in the width direction Y of the measuring chamber 28 and extend in the displacement direction X of the displacement body 30 over the entire length of the measuring chamber 28. Adjacent magnets 40 each have opposite polarity, so that the first magnet 40.1 has a north pole pointing upwards into the measuring chamber 28 and a south pole pointing downwards, while the adjacent magnet 40.2 has a south pole pointing upwards into the measuring chamber 28 and a north pole pointing downwards, the third magnet 40.3 is in turn oriented like the first magnet 40.1 and the fourth magnet 40.4 is oriented like the second magnet 40.2.

[0050] Des Weiteren weist der Verschiebekörper 30 ein diamagnetisches Körperteil 42 auf, welches als diamagnetische Platte 44 ausgebildet ist und aus einem pyrolytischen Graphit besteht und eine Oberfläche des Verschiebekörpers 30 bildet, die zu den Magneten 40 gerichtet ist. Die diamagnetische Platte 44 kann beispielsweise durch Kleben am übrigen Verschiebekörper 30 befestigt werden, der wie die Messkammer 28 quaderförmig ausgeführt ist und der im Querschnitt zur Verschieberichtung X geringfügig kleiner als der Innenquerschnitt der Messkammer 28 ausgebildet ist. Die diamagnetische Platte 44 befindet sich oberhalb der Magnete 40, so dass sie durch die Gravitationskraft G in Richtung Z zu den Magneten 40 belastet ist. [0050] Furthermore, the displacement body 30 has a diamagnetic body part 42, which is designed as a diamagnetic plate 44 and consists of pyrolytic graphite and forms a surface of the displacement body 30 that is directed towards the magnets 40. The diamagnetic plate 44 can be attached, for example, by adhesive bonding to the rest of the displacement body 30, which, like the measuring chamber 28, is cuboid-shaped and whose cross-section in the displacement direction X is slightly smaller than the internal cross-section of the measuring chamber 28. The diamagnetic plate 44 is located above the magnets 40, so that it is loaded by the gravitational force G in the direction Z towards the magnets 40.

[0051] Die Breite der diamagnetischen Platte 44 entspricht beispielsweise etwa der Breite von drei der nebeneinanderliegenden Magneten 40. Durch die nebeneinanderliegenden Magnete wird ein in y-Richtung inhomogenes und in x-Richtung homogenes Magnetfeld erzeugt. Dies bedeutet, dass in y-Richtung betrachtet stark wechselnde Potentiale vorliegen. Es entstehen Potentialberge, deren Ausdehnung nur wenig kleiner ist als die der Magnete, sowie relativ schmale Täler zwischen den Magneten. Ein diamagnetischer Werkstoff besitzt zwar keine Dipole hat jedoch die Eigenschaft, dass im Werkstoff durch das Anlegen eines magnetischen Feldes solche Dipole induziert werden, welche nach der Lenzschen Regel dem erzeugenden Magnetfeld ent-[0051] The width of the diamagnetic plate 44 corresponds, for example, approximately to the width of three of the adjacent magnets 40. The adjacent magnets generate a magnetic field that is inhomogeneous in the y-direction and homogeneous in the x-direction. This means that, viewed in the y-direction, strongly fluctuating potentials are present. Potential peaks are created whose extent is only slightly smaller than that of the magnets, as well as relatively narrow valleys between the magnets. A diamagnetic material, although lacking dipoles, has the property that, by applying a magnetic field, such dipoles are induced in the material. These dipoles, according to Lenz's law, correspond to the generating magnetic field.

A ‚hes AT 527 832 B1 2025-07-15 It's AT 527 832 B1 2025-07-15

Ss N Ss N

gegengerichtet sind und somit abgestoßen werden. Es handelt sich dabei um einen Induktionseffekt. Die entstehende Kraft ist somit der Gravitationskraft entgegengerichtet. Zusätzlich versucht die diamagnetische Platte 44 ein Energieminimum über ihre Position zu erreichen. Dieses erreicht sie, wenn sie möglichst viele Potentialtäler überdeckt. Bei der beschriebenen Breite der Platte 44 werden möglichst viele Potentialtäler überdeckt, wenn die Platte 44 sich bezüglich der Z-Richtung in der Mitte der vier Magneten 40 befindet, da sie nur in dieser Position die zwischen den Magneten 40 entstehenden drei Potentialtäler überdeckt. Dies bedeutet, dass die Platte 44 eine stabile Lage bezüglich der z-Richtung einnimmt und auch eine stabile Lage bezüglich der yRichtung über den Magneten 40 einnimmt, und zwar an der Position, an der die AbstoßRungskraft zwischen der Platte 44 und den Magneten 40 sich im Gleichgewicht mit der auf den Verschiebekörper 30 einschließlich des Körperteils 42 wirkenden Gravitationskraft befindet. In X-Richtung, also der Verschieberichtung des Verschiebekörpers 30 und gleichzeitig der Richtung, in der der auftretende Differenzdruck herrscht, wirkt hingegen keine Kraft außer der Kraft durch den Differenzdruck, da in dieser Richtung das magnetische Feld homogen ist und keine Potentialberge oder -täler aufweist. Entsprechend wird der Verschiebekörper 30 ausschließlich durch die Druckdifferenz in x-Richtung verschoben, so dass eine zuverlässige Messung möglich ist. are oppositely directed and are therefore repelled. This is an induction effect. The resulting force is thus opposite to the gravitational force. In addition, the diamagnetic plate 44 attempts to achieve an energy minimum across its position. It achieves this when it covers as many potential valleys as possible. With the described width of the plate 44, as many potential valleys as possible are covered when the plate 44 is located in the middle of the four magnets 40 with respect to the Z direction, since only in this position does it cover the three potential valleys created between the magnets 40. This means that the plate 44 assumes a stable position with respect to the Z direction and also assumes a stable position with respect to the y direction above the magnets 40, namely at the position at which the repulsive force between the plate 44 and the magnets 40 is in equilibrium with the gravitational force acting on the displacement body 30, including the body part 42. In the X-direction, i.e., the direction of displacement of the displacement body 30 and simultaneously the direction in which the differential pressure prevails, no force acts other than the force due to the differential pressure, since the magnetic field is homogeneous in this direction and exhibits no potential peaks or valleys. Accordingly, the displacement body 30 is displaced in the x-direction exclusively by the pressure difference, thus enabling a reliable measurement.

[0052] Zu beachten ist des Weiteren, dass der Verschiebekörper 30 möglichst nicht umströmt werden sollte. Hierzu ist der Verschiebekörper 30 und die umgebende Messkammer 28 in ihrem Querschnitt so aufeinander abzustimmen, dass möglichst lediglich ein umlaufender Spalt 46 von 0,01 bis 0,3 mm zwischen der Außenwand 34 des Verschiebekörpers 30 und der Innenwand 36 der Messkammer 28 entsteht. Durch einen solchen Spalt 46 werden Berührungen weitestgehend vermieden. Um bei plötzlich auftretenden Druckstößen unbeabsichtigte Wandberührungen dennoch vernachlässigen zu können, kann die Außenwand 34 und/oder die Innenwand 36 auch mit Teflon beschichtet werden, um den Reibungskoeffizienten möglichst gering zu halten. Zusätzlich kann die Messkammer 28 zum Verschiebekörper 30 in y-Richtung in Vibration versetzt werden, um ein Ankleben des Verschiebekörpers 30 mit seiner Außenwand 34 an der Innenwand 36 der Messkammer 28 zu verhindern. Diese Vibrationen können kontinuierlich durch entsprechende Aktoren, wie kleine Elektromotoren mit einer Unwucht, piezoelektrische Aktoren, lineare Resonanzaktoren, Schwingspulen oder Magnetventilspulen erzeugt werden. [0052] It should also be noted that the displacement body 30 should, if possible, not be surrounded by flow. To this end, the displacement body 30 and the surrounding measuring chamber 28 must be matched in their cross-section so that, if possible, only a circumferential gap 46 of 0.01 to 0.3 mm is created between the outer wall 34 of the displacement body 30 and the inner wall 36 of the measuring chamber 28. Such a gap 46 largely prevents contact. In order to be able to neglect unintentional wall contact in the event of sudden pressure surges, the outer wall 34 and/or the inner wall 36 can also be coated with Teflon to keep the friction coefficient as low as possible. Additionally, the measuring chamber 28 can be vibrated in the y-direction relative to the displacement body 30 to prevent the displacement body 30 from sticking with its outer wall 34 to the inner wall 36 of the measuring chamber 28. These vibrations can be continuously generated by appropriate actuators, such as small electric motors with an imbalance, piezoelectric actuators, linear resonance actuators, voice coils, or solenoid valve coils.

[0053] Um den gewünschten Spalt 46 zu erzeugen, muss zunächst die Magnetkraft und die Dichte des Verschiebekörpers 30 so angepasst werden, dass der Verschiebekörper 30 in einer entsprechenden Höhe über den Magneten 40 schwebt. Der Verschiebekörper 30 ist, um sein Gewicht gering zu halten als quaderförmiger Hohlkörper ausgeführt, der lediglich eine den inneren Querschnitt verschließende Anströmfläche aufweist. [0053] In order to create the desired gap 46, the magnetic force and the density of the displacement body 30 must first be adjusted so that the displacement body 30 hovers at a corresponding height above the magnet 40. In order to keep its weight low, the displacement body 30 is designed as a cuboid hollow body which has only an inflow surface closing the inner cross section.

[0054] Um ein ausreichend großes möglichst streuungsarmes Magnetfeld zu erzeugen ist unterhalb der Magnete 40 ein ferromagnetisches Rückschlusselement 50 angeordnet, welches im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Stahlplatte 52 ausgeführt ist, auf der die Magnete 40 angeordnet sind und welche in X-Richtung und in Y-Richtung auch die gleichen Ausmaße wie die vier Magnete 40 aufweist. Diese Stahlplatte 52 weist in Z- Richtung eine Dicke von beispielsweise 1 bis 10 mm aufweist und dient zur Bündelung der Magnetfeldlinien, wodurch das Magnetfeld verstärkt wird. [0054] In order to generate a sufficiently large magnetic field with as little scattering as possible, a ferromagnetic return element 50 is arranged below the magnets 40. In the present embodiment, this element is designed as a steel plate 52 on which the magnets 40 are arranged and which has the same dimensions in the X-direction and Y-direction as the four magnets 40. This steel plate 52 has a thickness of, for example, 1 to 10 mm in the Z-direction and serves to concentrate the magnetic field lines, thereby amplifying the magnetic field.

[0055] Des Weiteren bilden die Magnete 40 eine untere Innenwand 36 der Messkammer 28, begrenzen diese also nach unten, wodurch keine zusätzlichen Spalten durch das Magnetfeld überwunden werden müssen. Bei chemisch aktiven Gasen, die gegebenenfalls mit dem Material der Magnete 40 reagieren, kann auch eine wenige zehntel Millimeter dicke Wand verwendet werden, die aus einem nicht magnetisierbaren Material ist. [0055] Furthermore, the magnets 40 form a lower inner wall 36 of the measuring chamber 28, thus limiting it at the bottom, eliminating the need for additional gaps to be overcome by the magnetic field. For chemically active gases that may react with the material of the magnets 40, a wall a few tenths of a millimeter thick and made of a non-magnetizable material can also be used.

[0056] In der Figur 3 ist eine alternative Ausführung gezeigt, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen werden. Im Vergleich zur ersten Ausführung sind hier neben der unteren Magnetreihe 54, bestehend aus den vier Magneten 40, beidseits weitere Magnetreihen 56 angeordnet, die ebenfalls aus vier nebeneinanderliegenden Magneten 57 bestehen. Die Magnete 40, 57 weisen jedoch über den gesamten bedeckten Umfang wechselnde Polungen auf. Die Magnetreihen 56 sind jeweils unter einem Winkel von etwa 45° zu der unteren Magnetreihe 54 ange-[0056] Figure 3 shows an alternative embodiment, in which identical parts are provided with identical reference numerals. Compared to the first embodiment, in addition to the lower magnet row 54, consisting of the four magnets 40, there are further magnet rows 56 arranged on both sides, which also consist of four adjacent magnets 57. However, the magnets 40, 57 have alternating polarities over the entire covered circumference. The magnet rows 56 are each arranged at an angle of approximately 45° to the lower magnet row 54.

A ‚hes AT 527 832 B1 2025-07-15 It's AT 527 832 B1 2025-07-15

Ss N Ss N

stellt. Diese Magnetreihen 56 werden nun in gleicher Weise wie die untere Magnetreihe 54 zur Erzeugung der Levitation genutzt und weisen entsprechend an ihrer Unterseite erneut eine weitere Stahlplatte 52 zur Bündelung der Magnetfeldlinien auf. Die Messkammer 28 ist ebenso wie der Verschiebekörper 30 korrespondierend geformt und kann beispielsweise als Achteck ausgeführt werden. In den den Magnetreihen 56 gegenüberliegenden Bereichen sind selbstverständlich erneut weitere diamagnetische Körperteile 58 in Form von weiteren Graphitplatten 60 angeordnet, die eine Außenwand 34 des Verschiebekörpers 30 zumindest teilweise ausbilden. These rows of magnets 56 are now used in the same way as the lower row of magnets 54 to generate levitation and accordingly have another steel plate 52 on their underside to concentrate the magnetic field lines. The measuring chamber 28, like the displacement body 30, has a corresponding shape and can, for example, be designed as an octagon. In the areas opposite the rows of magnets 56, further diamagnetic body parts 58 in the form of further graphite plates 60 are naturally arranged, which at least partially form an outer wall 34 of the displacement body 30.

[0057] Durch die entstehende Abstoßung, die in gleicher Weise funktioniert wie zu Ausführungsbeispiel 1 beschrieben wurde, wird der Verschiebekörper 30 zusätzlich berührungsfrei geführt und ein Kontakt zu den Innenwänden 36 der Messkammer 28 verhindert. Es entsteht somit eine Art Führung des Verschiebekörpers in X-Richtung. Es sei noch angemerkt, dass in diesem Ausführungsbeispiel statt der langen Magnetstäbe 40.1-40.4 kleinere Magnetquader 62 verwendet werden, wobei in X- Richtung jeweils der gleiche Pol ins Innere der Messkammer 28 weist. Bei einer solchen Anordnung, bei der diese Magnete 40 unmittelbar aneinander anliegen, liegen lediglich sehr kleine Potentialtäler zwischen den Potentialbergen vor, so dass das Magnetfeld in xRichtung nicht mehr vollständig homogen ist und somit nicht mehr so genaue Messungen möglich sind. Je nach Anwendung kann die Genauigkeit jedoch ausreichend sein. [0057] Due to the resulting repulsion, which functions in the same way as described for embodiment 1, the displacement body 30 is additionally guided without contact and contact with the inner walls 36 of the measuring chamber 28 is prevented. This creates a type of guidance of the displacement body in the X direction. It should also be noted that in this embodiment, instead of the long magnetic rods 40.1-40.4, smaller magnetic cubes 62 are used, with the same pole pointing towards the interior of the measuring chamber 28 in the X direction. In such an arrangement, in which these magnets 40 are in direct contact with one another, only very small potential valleys exist between the potential peaks, so that the magnetic field in the x direction is no longer completely homogeneous and thus less precise measurements are possible. Depending on the application, however, the accuracy may be sufficient.

[0058] Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 unterschiedet sich vom Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 lediglich dadurch, dass die Magnetreihen 56, welche jeweils aus den vier nebeneinanderliegenden Magneten 40 bestehen, sowie die zugehörigen Rückschlusselemente 50 sich hier über den gesamten Umfang der Messkammer 28 erstrecken und jeweils in einem Winkel von 45° zur benachbarten Magnetreihe 56 beziehungsweise Rückschlusselement 50 angeordnet sind. Entsprechend ist der Verschiebekörper 30 ebenfalls achteckig ausgeführt, wobei an allen Seitenflächen jeweils ein diamagnetisches Körperteil 42 angeordnet ist. Dieses kann selbstverständlich auch als einteiliges Achteck ausgeführt werden. Diese Ausführung ermöglicht ein Drehen des gesamten Systems zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen um die x-Achse, da eine AbstoßRung von allen Seiten stattfindet und somit eine Berührung des Verschiebekörpers 30 an der Innenwand 36 der Messkammer 28 unabhängig von der Drehposition immer ausgeschlossen ist, da eine allseitige Abstoßungskraft wirkt. Entsprechend können die gewünschten Spalten über den gesamten Umfang unabhängig von der Drehposition der Messkammer eingehalten werden. [0058] The embodiment according to Figure 4 differs from the embodiment according to Figure 3 only in that the magnet rows 56, each consisting of four adjacent magnets 40, as well as the associated return elements 50, extend over the entire circumference of the measuring chamber 28 and are each arranged at an angle of 45° to the adjacent magnet row 56 or return element 50. Accordingly, the displacement body 30 is also octagonal, with a diamagnetic body part 42 arranged on each of the side surfaces. This can of course also be designed as a one-piece octagon. This design enables rotation of the entire system for measuring time-resolved flow processes about the x-axis, since repulsion occurs from all sides and thus contact of the displacement body 30 with the inner wall 36 of the measuring chamber 28 is always excluded, regardless of the rotational position, since a repulsive force acts on all sides. Accordingly, the desired gaps can be maintained over the entire circumference regardless of the rotational position of the measuring chamber.

[0059] Die beschriebenen Systeme und Druckdifferenzaufnehmer offenbaren die Möglichkeit einer hochgenauen und zeitlich aufgelösten Messung Durchflussvorgängen von Gasen, wie beispielsweise Wasserstoff. Dabei kann das etablierte Messverfahren zur Messung von Fluiden mit den erfindungsgemäß en Änderungen weiter genutzt werden. Eine solche Messung mit einer zeitlich exakten Auflösung ist für die Messung von Gasen bislang nicht bekannt. [0059] The described systems and pressure differential sensors reveal the possibility of a highly accurate and temporally resolved measurement of flow processes of gases, such as hydrogen. The established measurement method for measuring fluids can be further used with the modifications according to the invention. Such a measurement with a precise temporal resolution is not yet known for the measurement of gases.

[0060] Es sollte deutlich sein, dass die Anordnung der Magnete nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist. So können beispielsweise auch Elektromagnete oder eine PoIymagnetplatte zur Erzeugung des Magnetfeldes genutzt werden oder eine höhere Anzahl an Magneten in einer Reihe platziert werden. Auch ist es beispielsweise möglich, die Magnete kreisförmig anzuordnen und Messkammer und Verschiebekörper zylindrisch auszuformen. Weitere Änderungen ergeben sich ebenfalls für den Fachmann. [0060] It should be clear that the arrangement of the magnets is not limited to the described embodiments. For example, electromagnets or a polymagnetic plate can also be used to generate the magnetic field, or a larger number of magnets can be placed in a row. It is also possible, for example, to arrange the magnets in a circle and to give the measuring chamber and displacement body a cylindrical shape. Further modifications will also be apparent to those skilled in the art.

Claims (1)

A ‚hes AT 527 832 B1 2025-07-15 It's AT 527 832 B1 2025-07-15 Ss N Ss N Patentansprüche Patent claims 1. System zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen von Gasen aufweisend: einen rotatorischen Verdränger (18), der in einer Gasleitung (10) zwischen einem Einlass (12) und einem Auslass (14) angeordnet ist, einen translatorischen Druckdifferenzaufnehmer (26), der in einer den rotatorischen Verdränger (18) umgehenden Bypassleitung (16) angeordnet ist, und welcher einen in einer Messkammer (28) translatorisch bewegbaren Verschiebekörper (30) aufweist, eine die Auslenkung des Verschiebekörpers (30) in der Messkammer (28) aufnehmende Erfassungseinrichtung (32), welche mit einer Steuer- und Auswerteeinheit (24) verbunden ist, einen Antriebsmotor (20), über den der rotatorische Verdränger (18) über die Steuer- und Auswerteeinheit (24) geregelt in Abhängigkeit der Messwerte der Erfassungseinrichtung (32) angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschiebekörper (30) ein Körperteil (42) aufweist, welches aus einem diamagnetischen Material hergestellt ist und mit einem in der Messkammer (28) durch Magneten (40) erzeugten magnetischen Feld zusammenwirkt, welches in einer Breitenrichtung (Y), welche senkrecht zur Verschieberichtung (X) des Verschiebekörpers (30) und senkrecht zur Gravitationskraft (Z) gerichtet ist, eine wechselnde Polung aufweist und in Verschieberichtung (X) eine gleichbleibende Polung aufweist. 1. System for measuring time-resolved flow processes of gases, comprising: a rotary displacer (18) arranged in a gas line (10) between an inlet (12) and an outlet (14), a translatory pressure difference sensor (26) arranged in a bypass line (16) bypassing the rotary displacer (18), and which has a displacement body (30) which is translationally movable in a measuring chamber (28), a detection device (32) which records the deflection of the displacement body (30) in the measuring chamber (28) and is connected to a control and evaluation unit (24), a drive motor (20) via which the rotary displacer (18) is driven in a controlled manner via the control and evaluation unit (24) as a function of the measured values of the detection device (32), characterized in that the displacement body (30) has a body part (42) which consists of is made of a diamagnetic material and interacts with a magnetic field generated in the measuring chamber (28) by magnets (40), which has an alternating polarity in a width direction (Y) which is directed perpendicular to the displacement direction (X) of the displacement body (30) and perpendicular to the gravitational force (Z) and has a constant polarity in the displacement direction (X). 2. System zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen von Gasen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das diamagnetische Körperteil (42) eine Oberfläche des Verschiebekörpers (30) bildet, die zu den Magneten (40) gerichtet ist. 2. System for measuring time-resolved flow processes of gases according to claim 1, characterized in that the diamagnetic body part (42) forms a surface of the displacement body (30) which is directed towards the magnets (40). 3. System zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen von Gasen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das diamagnetische Körperteil (42) aus einem pyrolytischen Graphit hergestellt ist. 3. System for measuring time-resolved flow processes of gases according to claim 1 or 2, characterized in that the diamagnetic body part (42) is made of a pyrolytic graphite. 4. System zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen von Gasen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Breitenrichtung (Y) der Messkammer (28) betrachtet zumindest zwei Magnete (40) entgegengesetzter Polung nebeneinander angeordnet sind, welche das Magnetfeld erzeugen. 4. System for measuring time-resolved flow processes of gases according to one of the preceding claims, characterized in that, viewed in the width direction (Y) of the measuring chamber (28), at least two magnets (40) of opposite polarity are arranged next to one another, which generate the magnetic field. 5. System zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen von Gasen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Breitenrichtung der Messkammer (28) betrachtet zumindest vier Magnete (40.1, 40.2, 40.3, 40.4) nebeneinander angeordnet sind, wobei jeder Magnet (40.1, 40.2, 40.3, 40.4) eine zum benachbarten Magneten (40.1, 40.2, 40.3, 40.4) entgegengesetzte Polung aufweist und das diamagnetische Körperteil (42) durch eine diamagnetische Platte (44) gebildet ist, die sich parallel zu den Magneten (40.1, 40.2, 40.3, 40.4) erstreckt, wobei die auf die diamagnetische Platte (44) durch das Magnetfeld wirkende Abstoßungskraft entgegengesetzt zur Gravitationskraft (Z) wirkt. 5. System for measuring time-resolved flow processes of gases according to claim 4, characterized in that at least four magnets (40.1, 40.2, 40.3, 40.4) are arranged next to one another in the width direction of the measuring chamber (28), each magnet (40.1, 40.2, 40.3, 40.4) having a polarity opposite to that of the adjacent magnet (40.1, 40.2, 40.3, 40.4) and the diamagnetic body part (42) is formed by a diamagnetic plate (44) which extends parallel to the magnets (40.1, 40.2, 40.3, 40.4), the repulsive force acting on the diamagnetic plate (44) by the magnetic field acting opposite to the gravitational force (Z). 6. System zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen von Gasen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in Breitenrichtung (Y) der Messkammer (28) betrachtet die Erstreckung der diamagnetischen Platte (44) geringfügig kleiner ist als die Gesamterstreckung aller nebeneinanderliegender Magnete (40.1, 40.2, 40.3, 40.4). 6. System for measuring time-resolved flow processes of gases according to claim 5, characterized in that, viewed in the width direction (Y) of the measuring chamber (28), the extent of the diamagnetic plate (44) is slightly smaller than the total extent of all adjacent magnets (40.1, 40.2, 40.3, 40.4). 7. System zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen von Gasen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 7. System for measuring time-resolved flow processes of gases according to one of the preceding claims, 10 / 16 10 / 16 10. 10. 11. 11. 12. 12. 13. 13. 14. 14. 15. 15. 16. 16. AT 527 832 B1 2025-07-15 AT 527 832 B1 2025-07-15 dadurch gekennzeichnet, dass die Messkammer (28) und der Verschiebekörper (30) quaderförmig ausgebildet sind. characterized in that the measuring chamber (28) and the displacement body (30) are cuboid-shaped. System zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen von Gasen nach Anspruch 4, System for measuring time-resolved flow processes of gases according to claim 4, dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that zwei Magnete (40) wechselnder Polung ein Magnetpaar bilden, wobei mehrere Magnetpaare gleichmäßig über den Umfang der Messkammer (28) verteilt angeordnet sind. two magnets (40) of alternating polarity form a magnet pair, wherein several magnet pairs are arranged evenly distributed over the circumference of the measuring chamber (28). System zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen von Gasen nach Anspruch 5, System for measuring time-resolved flow processes of gases according to claim 5, dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that im Querschnitt zur Verschieberichtung (X) betrachtet beidseits der ersten mindestens vier Magnete (40.1, 40.2, 40.3, 40.4) jeweils weitere mindestens vier Magnete (57) mit wechselnder Polung angeordnet sind, die in einem Winkel zu den ersten mindestens vier Magneten (40.1, 40.2, 40.3, 40.4) angeordnet sind, und die jeweils parallel zu einer weiteren das diamagnetische Körperteil (58) bildenden Platte (60) angeordnet sind. viewed in cross-section to the direction of displacement (X), on both sides of the first at least four magnets (40.1, 40.2, 40.3, 40.4) there are arranged in each case at least four further magnets (57) with alternating polarity, which are arranged at an angle to the first at least four magnets (40.1, 40.2, 40.3, 40.4) and which are each arranged parallel to a further plate (60) forming the diamagnetic body part (58). System zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen von Gasen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, System for measuring time-resolved flow processes of gases according to one of claims 1 to 3, dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that im Querschnitt zur Verschieberichtung betrachtet über den gesamten Umfang der Messkammer (28) Magnete (40, 57) wechselnder Polung angeordnet sind, wobei das diamagnetische Körperteil (42) sich über den Umfang des Verschiebekörpers (30) parallel zu den jeweils gegenüberliegenden Magneten (40, 57) erstreckt. viewed in cross-section in the direction of displacement, magnets (40, 57) of alternating polarity are arranged over the entire circumference of the measuring chamber (28), wherein the diamagnetic body part (42) extends over the circumference of the displacement body (30) parallel to the respective opposite magnets (40, 57). System zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen von Gasen nach Anspruch 10, System for measuring time-resolved flow processes of gases according to claim 10, dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that jeweils mindestens vier Magnete (40) nebeneinander eine Magnetreihe (54, 56) bildend angeordnet sind und mehrere dieser Magnetreihen (54, 56) jeweils in einem Winkel zueinander angeordnet sind. at least four magnets (40) are arranged next to one another to form a row of magnets (54, 56), and several of these rows of magnets (54, 56) are each arranged at an angle to one another. System zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen von Gasen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, System for measuring time-resolved flow processes of gases according to one of the preceding claims, dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that an der vom Verschiebekörper (30) abgewandten Seite der Magnete (40, 57) ein magnetisches Rückschlusselement (50) angeordnet ist, welches aus einem ferromagnetischen Material hergestellt ist. on the side of the magnets (40, 57) facing away from the displacement body (30) there is arranged a magnetic return element (50) which is made of a ferromagnetic material. System zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen von Gasen nach Anspruch 12, System for measuring time-resolved flow processes of gases according to claim 12, dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that das Rückschlusselement (50) durch eine Stahlplatte (52) gebildet ist, auf der die als Permanentmagnete ausgebildeten Magnete (40, 57) angeordnet sind. the return element (50) is formed by a steel plate (52) on which the magnets (40, 57) designed as permanent magnets are arranged. System zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen von Gasen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, System for measuring time-resolved flow processes of gases according to one of the preceding claims, dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that die Magnete (40, 57) sich in Verschieberichtung des Verschiebekörpers (30) betrachtet über die gesamte Länge der Messkammer (28) erstrecken. the magnets (40, 57) extend over the entire length of the measuring chamber (28) when viewed in the direction of displacement of the displacement body (30). System zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen von Gasen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, System for measuring time-resolved flow processes of gases according to one of the preceding claims, dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that jeder Magnet (40, 57) als Permanentmagnetquader ausgebildet ist. each magnet (40, 57) is designed as a permanent magnet cuboid. System zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen von Gasen nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass System for measuring time-resolved flow processes of gases according to one of claims 1 to 14, characterized in that 17. 17. 18. 18. 19. 19. 20. 20. 21. 21. 22. 22. 23. 23. 24. 24. 25. 25. 26. 26. AT 527 832 B1 2025-07-15 AT 527 832 B1 2025-07-15 die Magnete (40, 57) durch eine Polymagnetplatte gebildet sind. the magnets (40, 57) are formed by a polymagnet plate. System zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen von Gasen nach einem der Ansprüche 1 bis 14, System for measuring time-resolved flow processes of gases according to one of claims 1 to 14, dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that in Verschieberichtung des Verschiebekörpers (30) betrachtet jeweils mehrere Magnete (40, 57) gleicher Polung unmittelbar aneinander angrenzend angeordnet sind. viewed in the direction of displacement of the displacement body (30), a plurality of magnets (40, 57) of the same polarity are arranged directly adjacent to one another. System zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen von Gasen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, System for measuring time-resolved flow processes of gases according to one of the preceding claims, dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that der Verschiebekörper (30) im Querschnitt zur Verschieberichtung (X) geschlossen ausgebildet ist und zwischen einer Außenwand (34) des Verschiebekörpers (30) und einer umgebenden Innenwand (36) der Messkammer (28) ein Spalt (45) von maximal 0,7 mm gebildet ist. the displacement body (30) is closed in cross-section to the displacement direction (X) and a gap (45) of a maximum of 0.7 mm is formed between an outer wall (34) of the displacement body (30) and a surrounding inner wall (36) of the measuring chamber (28). System zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen von Gasen nach Anspruch 18, System for measuring time-resolved flow processes of gases according to claim 18, dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that die Magnete (40, 57) zumindest teilweise die Innenwand (36) der Messkammer (28) bilden. the magnets (40, 57) at least partially form the inner wall (36) of the measuring chamber (28). System zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen von Gasen nach Anspruch 18, System for measuring time-resolved flow processes of gases according to claim 18, dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that zwischen den Magneten (40, 57) und der Messkammer (28) eine Wand der Messkammer (28) ausgebildet ist, welche kleiner als 2mm dick ist und die aus einem nicht magnetisierbarem Material besteht. between the magnets (40, 57) and the measuring chamber (28) a wall of the measuring chamber (28) is formed, which is less than 2 mm thick and which consists of a non-magnetizable material. System zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen von Gasen nach einem der Ansprüche 18 bis 20, System for measuring time-resolved flow processes of gases according to one of claims 18 to 20, dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that die zur Innenwand (36) der Messkammer (28) gerichtete Außenwand (34) des Verschiebekörpers (30) sich in Verschieberichtung (X) über eine Länge erstreckt, die größer ist als eine Ausdehnung des Verschiebekörpers (30) senkrecht zur Verschieberichtung (X). the outer wall (34) of the displacement body (30) directed towards the inner wall (36) of the measuring chamber (28) extends in the displacement direction (X) over a length which is greater than an extension of the displacement body (30) perpendicular to the displacement direction (X). System zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen von Gasen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, System for measuring time-resolved flow processes of gases according to one of the preceding claims, dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that der rotatorische Verdränger (18) eine Pumpe, ein Turbinengaszähler, ein Drehkolbenzähler, ein Spiralverdichter oder ein Schraubenförderer ist. the rotary displacer (18) is a pump, a turbine gas meter, a rotary piston meter, a scroll compressor or a screw conveyor. System zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen von Gasen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, System for measuring time-resolved flow processes of gases according to one of the preceding claims, dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that die Erfassungseinrichtung (32) als optischer Sensor, Ultraschallsensor, Kamera, kapazitiver Sensor oder Lidar-Sensor ausgeführt ist. the detection device (32) is designed as an optical sensor, ultrasonic sensor, camera, capacitive sensor or lidar sensor. System zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen von Gasen nach einem der Ansprüche 18 bis 23, System for measuring time-resolved flow processes of gases according to one of claims 18 to 23, dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that die Innenwand (36) der Messkammer (28) oder die der Innenwand (36) gegenüberliegende Außenwand (34) des Verschiebekörpers (30) außerhalb des diamagnetischen Körperteils (42) mit einem Werkstoff mit einem Reibungskoeffizienten von unter 0,2 beschichtet ist. the inner wall (36) of the measuring chamber (28) or the outer wall (34) of the displacement body (30) opposite the inner wall (36) outside the diamagnetic body part (42) is coated with a material having a coefficient of friction of less than 0.2. System zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen von Gasen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, System for measuring time-resolved flow processes of gases according to one of the preceding claims, dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that die Messkammer (28) in Breitenrichtung (Y) in Vibration versetzbar ist. the measuring chamber (28) can be set into vibration in the width direction (Y). System zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen von Gasen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, System for measuring time-resolved flow processes of gases according to one of the preceding claims, Ss N Ss N dadurch gekennzeichnet, dass der Verschiebekörper (30) durch selektives Lasersintern im 3-D Druck-Verfahren hergestellt ist und mit dem diamagnetischen Körperteil (42) verklebt ist. characterized in that the displacement body (30) is produced by selective laser sintering in a 3D printing process and is glued to the diamagnetic body part (42). Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 3 sheets of drawings 13 / 16 13 / 16
ATA50307/2024A 2024-04-11 2024-04-11 System for measuring time-resolved flow processes of gases AT527832B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50307/2024A AT527832B1 (en) 2024-04-11 2024-04-11 System for measuring time-resolved flow processes of gases
PCT/AT2025/060157 WO2025213206A1 (en) 2024-04-11 2025-04-10 System for measuring temporally resolved flow processes of gases

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50307/2024A AT527832B1 (en) 2024-04-11 2024-04-11 System for measuring time-resolved flow processes of gases

Publications (2)

Publication Number Publication Date
AT527832B1 true AT527832B1 (en) 2025-07-15
AT527832A4 AT527832A4 (en) 2025-07-15

Family

ID=95784007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ATA50307/2024A AT527832B1 (en) 2024-04-11 2024-04-11 System for measuring time-resolved flow processes of gases

Country Status (2)

Country Link
AT (1) AT527832B1 (en)
WO (1) WO2025213206A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014206767A1 (en) * 2013-06-26 2014-12-31 Avl List Gmbh Flowmeter
AT517711A4 (en) * 2015-11-04 2017-04-15 Avl List Gmbh Differential pressure sensor for a flowmeter and flowmeter
DE102016122634A1 (en) * 2016-11-23 2018-05-24 promethano GmbH Measuring device and measuring method for small gas volumes
US20190145810A1 (en) * 2015-09-15 2019-05-16 Avl List Gmbh Device comprising a canned motor for measuring flow processes of measuring fluids
US20190145809A1 (en) * 2015-09-15 2019-05-16 Avl List Gmbh Coolable device for measuring through-flow processes of fluids
WO2020014724A1 (en) * 2018-07-18 2020-01-23 Avl List Gmbh Differential pressure sensor for a flow measuring device, and flow measuring device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1798080C2 (en) 1968-08-19 1974-05-16 Pierburg Luftfahrtgeraete Union Gmbh, 4040 Neuss Electronically controlled flow meter and metering device
DE10331228B3 (en) 2003-07-10 2005-01-27 Pierburg Instruments Gmbh Device for measuring time-resolved volumetric flow processes
AT515406B1 (en) * 2014-06-23 2015-09-15 Avl List Gmbh Method for measuring time-resolved flow processes

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014206767A1 (en) * 2013-06-26 2014-12-31 Avl List Gmbh Flowmeter
US20190145810A1 (en) * 2015-09-15 2019-05-16 Avl List Gmbh Device comprising a canned motor for measuring flow processes of measuring fluids
US20190145809A1 (en) * 2015-09-15 2019-05-16 Avl List Gmbh Coolable device for measuring through-flow processes of fluids
AT517711A4 (en) * 2015-11-04 2017-04-15 Avl List Gmbh Differential pressure sensor for a flowmeter and flowmeter
DE102016122634A1 (en) * 2016-11-23 2018-05-24 promethano GmbH Measuring device and measuring method for small gas volumes
WO2020014724A1 (en) * 2018-07-18 2020-01-23 Avl List Gmbh Differential pressure sensor for a flow measuring device, and flow measuring device

Also Published As

Publication number Publication date
WO2025213206A1 (en) 2025-10-16
AT527832A4 (en) 2025-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2137499B1 (en) Method and sensor arrangement for determining the position and/or change of position of a measured object relative to a sensor
DE69108817T2 (en) Displacement measuring device.
DE60022204T2 (en) TOUCH-FREE POSITION SENSOR
EP1128159A2 (en) Mechanical shaft with integrated magnet arrangement
EP2521620A1 (en) Metering device and metering method
DE102017222677A1 (en) sensor device
AT512619B1 (en) Flowmeter
WO2009121193A1 (en) Magnetic linear sensor arrangement
EP0472959B1 (en) Method and probe for determining the volume flow of a pulsing fluid flow
DE2129018B2 (en) Magnetic bearing
WO1998008061A1 (en) Magnetic position sensor
AT521356B1 (en) Differential pressure transducer for a flow meter and flow meter
EP0661543A1 (en) Sensor system for determining at least one of the three parameters, angular acceleration, angular velocity or angular position of a rotating element
EP1499858B1 (en) Measuring device comprising a hall sensor and method for the production thereof
AT527832B1 (en) System for measuring time-resolved flow processes of gases
DE102008003020B4 (en) Fluidic controlled fluid handling device and fluidic system having a fluidic device
DE102008052188B4 (en) level sensor
DE19731555B4 (en) Magnetic position sensor
DE202017006984U1 (en) Measuring device for small gas volumes
DE10244867B4 (en) Body positioning device
DE102010039124A1 (en) Sensor arrangement for gear shift system to detect position displacement of shift fork along traverse path, has magnet arrangement for producing homogeneous magnetic field, which exhibits constant flux density perpendicular to traverse path
DE19813569A1 (en) Rotary angle sensor
EP1202051A1 (en) Apparatus for measuring the oxygen concentration in a gas using an inhomogeneous magnetic field
DE2241095C3 (en) Transmitter for a pressure and flow meter
DE10058732A1 (en) Contactless determination arrangement for rotary angle has ring magnet segments, which can be moved past stator elements by keeping air gap