CH398102A

CH398102A - Geschwindigkeits-Durchflussmengenmesser mit einstellbarer Drosseleinrichtung

Info

Publication number: CH398102A
Application number: CH615762A
Authority: CH
Inventors: Stolpa Karel; Bednar Vilem
Original assignee: Presna Mechanika Narodny Podni
Priority date: 1961-05-22
Filing date: 1962-05-22
Publication date: 1965-08-31
Also published as: DE1173680B; GB976236A

Description

Geschwindigkeits-Durchflussmengenmesser mit einstellbarer Drosseleinrichtung
Der Gegenstand dieser Erfindung betrifft einen Geschwindigkeits-Durchflussmengenmesser mit einstellbarer Drosseleinrichtung.

Die bisher bekannten Verfahren zur Messung der Durchflussmenge, die auf der Bestimmung des Volumens beruhen, sind mit einer Reihe von Nachteilen behaftet. So z. B. sind die zur Messung der Gase verwendeten Membran-Gasmengenmesser nur für Stundenmengen bis zu 400 m3 anwendbar, da ihre Abmessungen und Gewicht für grössere Durchflussmengen ihre praktische Verwendung verhindern. Ausserdem können diese Membran-Gasmengenmesser nur für niedrige Betriebsdrücke des zu messenden Mediums konstruiert werden.

Die drehenden Gasmengenmesser (sog. Kolben Gasmesser), die auch das Volumen der durchfliessenden Substanz messen, haben ebenfalls grosse Abmessungen und grosses Gewicht. Ausserdem sind sie störanfällig und ihre Betriebskosten sind unzulässig hoch.

Auch andere Arten der Durchflussmengenmesser (z. B. Drosseleinrichtungen, Scheiben, Düsen, Thomas-Rohre, Durchfluss-Kniestücke u. dgl.) entsprechen nicht den Anforderungen der Betriebsmessung.

Geschwindigkeits-Durchflussmengemneser (auch Flügelrad-Messer, Schraubenrad-Messer, Propeller Messer und dgl. genannt), bei denen das bekannte Prinzip des Durchflusses durch verengten Querschnitt zur Messung der Durchflussmenge einer gegebenen Substanz ausgenutzt wird, haben nicht die oben erwähnten Nachteile der Durchflussmesser, welche unmittelbar das durchgeflossene Volumen messen.

Durchflussmesser dieser Gattung sind wesentlich kleiner, leichter und ihre Erzeugung ist viel einfacher als diejenige der volumetrischen Durchflussmengenmesser.

Die allgemeine Einführung der Geschwindigkeits Durchflussmengenmesser wurde jedoch bisher durch ihre schwierige Einstellung verhindert. Die genaue Einstellung dieser Geräte ist jedoch unbedingt nötig zur Erzielung der vorgeschriebenen Genauigkeit. Ein anderer Nachteil besteht in der Notwendigkeit der Umrechnung der gemessenen Anzeigen mit Rücksicht auf das spezifische Gewicht des durchfliessenden Mediums, da zur Prüfung derartiger Durchflussmesser die Niederdruckluft allgemein verwendet wird. Ausserdem ist man gezwungen, eine grosse Menge verschiedener Typen dieser Geräte herzustellen, und zwar darum, weil die Durchflussquerschnitte der Drosseleinrichtung jeweils derjenigen Durchflussmenge entsprechen müssen, für welche das Gerät bestimmt ist.

Die vorliegende Erfindung verfolgt das Ziel, die Nachteile der bisherigen Geschwindigkeits-Durchflussmengenmesser zu beseitigen. Aus der Analyse der allgemein gültigen Grundgleichung der Durchflussvorgänge im verengten Querschnitt geht folgende Grundgleichung hervor:
EMI1.1

Hier bedeutet: G0 durchfliessende Menge F0 Durchflussquerschnitt Pl-P2 wirksamer Druck, welcher durch die Ein engung bzw. Drosselung der Durchflussquer schnitte erzeugt wird.

K Konstante, welche die folgenden Einflüsse umfasst: a) spezifisches Gewicht der zu messenden Substanz; b) Gravitationsbeschleunigung; c) Durchflusskoeffizient, welcher der Rauhigkeit der inneren Oberfläche der Rohrleitung und der An ordnung der Drosseleinrichtung Rechnung trägt; d) Expansionskoeffizient, in welchem die thermo dynamischen Einflüsse des Durchflusses durch die
Drosseleinrichtung zusammengefasst sind.

Die Analyse der oben angeführten Grundgleichung führt zum Schluss, dass die Durchflussmenge nur durch Veränderung des Gliedes F0 (d. h. des Durchflussquerschnittes der Drosseleinrichtung) gesteuert werden kann, da das zweite Glied
EMI2.1
dieser Gleichung von der Grösse F0 selbst abhängig ist.

Der erfindungsgemässe Geschwindigkeits-Durchflussmesser besitzt eine vor einem drehbaren Messorgan angeordnete Drosseleinrichtung, deren Durchfluss querschnitt stetig verändert werden kann. Eine solche Drosseleinrichtung ermöglicht die Einstellung und Regelung der günstigen Durchfluss-Parameter, die zur Erzielung der erforderlichen Genauigkeit und des gewünschten Messbereiches nötig sind.

Die stetig einstellbare Drosseleinrichtung ermöglicht die Ausscheidung aller Faktoren, die andernfalls bei der Strömung in Betracht gezogen werden müssen (z. B. spezifisches Gewicht, Druck, Durchflusskoeffizient, Expansionskoeffizient und dergleichen).

Solch eine Einrichtung trägt auch dazu bei, dass der Geschwindigkeits-Durchflussmengenmesser auch während des Betriebes durch Vergleich mit einem Normalgerät genau eingestellt werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der beiliegenden Zeichnung schematisch dargestellt. Sie zeigt einen axialen Schnitt durch einen Geschwindigkeits-Durchflussmengenmesser mit einer einstellbaren Drosseleinrichtung.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist in einem Durchflussmessergehäuse 1, vor einem drehbaren Messorgan 7 - in der Stromrichtung des zu messenden Mediums - eine Drosseleinrichtung eingebracht, die aus einem äusseren 2 und einem inneren 3 Ring besteht, wobei der innere Ring 3 bewegliche Segmente 4 trägt. Die radiale Lage der Segmente 4 ist mittels eines drehbaren Kranzes 5 einstellbar, wobei der Kranz 5 mit Hilfe einer Steuerwelle 6 gedreht werden kann. Dadurch kann der Durchfluss querschnitt der Drosseleinrichtung stetig eingestellt werden, und zwar auf diejenige Grösse, die zur Erzielung optimaler Beziehungen einerseits zwischen der Strömungsgeschwindigkeit und der Eigenschaften der durchfliessenden Substanz (z. B. spezifisches Gewicht, Druck und dgl.), anderseits zwischen der Strömungsgeschwindigkeit und den Umdrehungen des Messorgans 7, nötig ist.

Die Zahl der Umdrehungen des Messorgans ist dann proportional der durchgeflossenen Menge, die auf einem Zähler 10 unmittelbar abgelesen werden kann.

Unerlaubte Manipulationen mit der richtig eingestellten und überprüften Drosseleinrichtung 2, 3, 4, 5 kann dadurch verhindert werden, dass das Ende der Steuerwelle 6 mit dem Schraubenverschluss 8 zugedeckt ist, wobei eine Plombe 9 den Verschluss 8 gegen Lockerung oder Herausnahme sichert.

Claims

PATENTANSPRUCH Geschwindigkeits-Durchflussmengenmesser mit einstellbarer Drosseleinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die vor dem drehbaren Messorgan (7) angeordnete Drosseleinrichtung (2, 3, 4, 5) einen stetig veränderbaren Durchflussquerschnitt besitzt.

UNTERANSPRÜCHE 1. Geschwindigkeits-Durchflussmengenmesser nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerwelle (6) der Drosseleinrichtung (2, 3, 4, 5) aus dem Durchflussmessergehäuse (1) hinausragt, so dass der Durchflussquerschnitt der Drosseleinrichtung auch im Betriebszustand veränderbar ist.

2. Geschwindigkeits-Durchflussmengenmesser nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Verminderung des Gewichtes die Durchflussmesserbestandteile aus nichtmetallischen, z. B. Kunststoff-Press- oder Spritzmassen verfertigt sind.