DE1003476B

DE1003476B - Device for determining the specific mass of a flowable medium

Info

Publication number: DE1003476B
Application number: DEC11319A
Authority: DE
Inventors: Maurice Poittevin
Original assignee: Compteurs Schlumberger SA
Current assignee: Compteurs Schlumberger SA
Priority date: 1954-08-23
Filing date: 1955-05-27
Publication date: 1957-02-28
Also published as: BE538644A; FR1110024A; NL85449C

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen der spezifischen Masse eines fließfähigen Mediums und kennzeichnet sich dadurch, daß sie zwei mit diesem fließfähigen Medium gefüllte Behälter aufweist, welche sich auf den freien Enden der Zinken einer Stimmgabel befinden, wobei die Schwingungen dieser Zinken durch eine elektromagnetische Vorrichtung erzeugt werden, deren einer Stromkreis von einem Strom durchflossen wird, dessen Frequenz man mißt.The invention relates to a device for measuring the specific mass of a flowable medium and is characterized in that it has two containers filled with this flowable medium, which are on the free ends of the prongs of a tuning fork, the vibrations of these prongs through an electromagnetic device can be generated, one circuit of which is traversed by a current whose frequency is measured.

Wenn die Behälter leer sind, ist die Schwingungsdauer T₁ der Stimmgabel durch die folgende Formel gegeben:When the containers are empty, the period of oscillation T _{1 of} the tuning fork is given by the following formula:

T₁ = 2πT ₁ = 2π

M-r*M-r *

In der Formel bedeutet I das Trägheitsmoment jedes Zinkens in bezug auf seine Einspannstelle, r den Abstand zwischen der Achse der Behälter und der Einspannstelle der Zinken, C die Richtkraft der Zinken, M die virtuelle Masse : IJr². In the formula, I denotes the moment of inertia of each tine in relation to its clamping point, r the distance between the axis of the container and the clamping point of the tines, C the straightening force of the tines, M the virtual mass: IJr ² .

Wenn die Behälter gefüllt sind, ist die Schwingungsdauer T₂ durch die folgende Formel gegeben: When the containers are full, the period of oscillation T _{2 is given} by the following formula:

Vorrichtung zur BestimmungDevice for determination

der spezifischen Masse
eines fließfähigen Mediumsthe specific mass
a flowable medium

Anmelder:Applicant:

Compagnie pour la Fabrication
des Compteurs et MaterielCompany pour la Fabrication
des Compteurs et Materiel

d'Usines ä Gaz,
Montrouge, Seine (Frankreich)d'Usines a Gaz,
Montrouge, Seine (France)

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Prinz, Patentanwalt,
*·> Gräfelfing bei München, Aribostr. 14Representative: Dipl.-Ing. E. Prinz, patent attorney,
* ·> Graefelfing near Munich, Aribostr. 14th

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 23. August 1954Claimed priority:
France 23 August 1954

Maurice Poittevin, Meudon, Seine-et-Oise (Frankreich), ist als Erfinder genannt wordenMaurice Poittevin, Meudon, Seine-et-Oise (France), has been named as the inventor

Γ, =Γ, =

[M + F μ) r² [M + F μ) r ²

wobei V das Volumen der Behälter und μ die spezifische Masse des fließfähigen Mediums bedeuten.where V is the volume of the container and μ is the specific mass of the flowable medium.

Da das Volumen V konstant ist, ist die Schwingungsfrequenz eine Funktion der spezifischen Masse des fließ- fähigen Mediums.Since the volume V is constant, the oscillation frequency is a function of the specific mass of the flowable medium.

In der Zeichnung zeigtIn the drawing shows

Fig. 1 eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes und1 shows an exemplary embodiment of the subject matter of the invention and

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linien y-y von Fig. 1.FIG. 2 shows a section along the lines yy of FIG. 1.

In den Figuren bezeichnet 1 ein von dem Medium, dessen spezifische Masse gemessen werden soll, durchflossenes Rohr, in dessen Inneren sich ein Diaphragma 2 befindet, welches in dem Rohr einen geeigneten Druckverlust bewirkt. Ein fest an dem Rohr 1 sitzender Ansatz 3 dient zur Befestigung der feststehenden Enden der beiden die Zinken der Stimmgabel bildenden biegsamen Bleche 4, und zwar mittels Platten 5, welche durch Gewindestifte und Schrauben 6 festgezogen sind. Jedes der biegsamen Bleche 4 besitzt nahe an seinem festgehaltenen Ende einen verdünnten Teil 12, welcher eine Lokalisierung des biegsamen Teiles dieser Bleche ermöglicht. Auf den freien Enden der biegsamen Bleche sind die Behälter 7 angeordnet, und zwar mittels Klammern 8, welche wiederum auf den biegsamen Blechen mit Platten 9, Gewindestiften und Schrauben festgeschraubt sind.In the figures, 1 denotes a medium through which the specific mass is to be measured Tube, inside of which there is a diaphragm 2, which in the tube has a suitable pressure loss causes. An attachment 3 firmly seated on the tube 1 is used to attach the fixed ends of the two flexible metal sheets 4 forming the prongs of the tuning fork, by means of plates 5, which are tightened by grub screws and screws 6. Each of the flexible sheets 4 has close to his held end a thinned part 12, which a localization of the flexible part of these sheets enables. The containers 7 are arranged on the free ends of the flexible metal sheets, namely by means of Brackets 8, which in turn are screwed onto the flexible sheet metal with plates 9, grub screws and screws are.

Das fließfähige Medium wird durch biegsame Röhren 10, welche am Eintrittsende in das Rohr 1 abzweigen, in die Behälter 7 geführt. Jedes dieser biegsamen Rohre bildet auf einem Teil seiner Länge eine Schraubenwindung 13, deren Achse senkrecht zur Schwingungsebene der Bleche 4 verläuft und mit dem Mittelteil der Verdünnung 12 jedes Bleches zusammenfällt.The flowable medium is through flexible tubes 10, which branch off at the inlet end in the tube 1, in the Container 7 out. Each of these flexible tubes forms a screw turn 13 over part of its length, whose axis runs perpendicular to the plane of vibration of the metal sheets 4 and with the central part of the thinning 12 of each sheet collapses.

Das fließfähige Medium kehrt zum Ausgang des Rohrs 1 durch biegsame Röhren 11 zurück, die ebenfalls jeweils einen schraubenförmigen Teil 14 enthalten, welcher in analoger Weise wie die Schraubenteile 13 angeordnet ist. Unter diesen Bedingungen setzen sich die Drehmomente C₁ der biegsamen Bleche 4 und C₂ der Schraubenteile 13 und 14 gemäß der folgenden Formel zusammen:The flowable medium returns to the outlet of the tube 1 through flexible tubes 11, which also each contain a helical part 14 which is arranged in a manner analogous to the screw parts 13. Under these conditions, the torques C _{1 of} the flexible sheets 4 and C _{2 of} the screw parts 13 and 14 are composed according to the following formula:

15 ist eine elektromagnetische Vorrichtung zur selbsttätigen Aufrechterhaltung der Schwingungen der Stimmgabel. 16 sind mit den Blechen 4 verbundene magnetische Bleche, welche der Vorrichtung 15 zugeordnet sind. Die Vorrichtung 15 ist an sich bekannt und braucht hier nicht beschrieben zu werden.15 is an electromagnetic device for automatically maintaining the vibrations of the tuning fork. 16 are magnetic sheets connected to the sheets 4 and assigned to the device 15. the Device 15 is known per se and need not be described here.

Irgendeiner der Stromkreise der Vorrichtung 15, in welchem der Strom eine gleiche Frequenz besitzt wie die Frequenz der Stimmgabel, wird zur Messung dieser Frequenz verwendet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann mit jeder Meßvorrichtung zur Verstärkung, Aufzeichnung und Ausnutzung dieser Frequenz zu demAny of the circuits of the device 15 in which the current has the same frequency as that Frequency of the tuning fork, is used to measure this frequency. The device according to the invention can be used with any measuring device to amplify, record and utilize this frequency

609 837ß89609 83789

Zweck kombiniert werden, gegebenenfalls die Messung der spezifischen Masse mit derjenigen des Durchflusses zu verbinden, um in jedem Augenblick die Masse des fließenden Mediums daraus ableiten zu können.Purpose can be combined, if necessary the measurement of the specific mass with that of the flow to connect in order to be able to derive the mass of the flowing medium from it at any moment.

Damit die Messungen von der Temperatur unabhängig sind, können die biegsamen Bleche 4 aus einer Legierung mit einem sehr geringen Temperaturkoeffizienten des Elastizitätsmoduls bestehen, und zwar z. B. aus Elinvarstahl, und die Behälter können aus Stahl mit einem kleinstmöglichen Ausdehnungskoeffizienten, z. B. aus Invarstahl, bestehen.So that the measurements are independent of the temperature, the flexible sheets 4 can be made of an alloy exist with a very low temperature coefficient of elasticity, namely z. B. made of Elinvar steel, and the containers can be made of steel with a smallest possible coefficient of expansion, e.g. B. off Invar steel.

Claims

Patent claims:

1. Device for measuring the specific mass of a flowable medium, characterized by two arranged on the free ends of the prongs of a tuning fork, filled with the flowable medium Container, the vibrations of the prongs generated by an electromagnetic device whose one circuit is traversed by a current whose frequency is measured.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the flowable medium is the containers is fed through helically wound pipes, the axis of which goes through the center of the flexible Parts of the prongs of the tuning fork and runs perpendicular to the plane of vibration of the prongs.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the flowable medium on the the tuning fork arranged under the action of the pressure passes through a container in the pipe through which the liquid flows is generated.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the flexible The tines are made of Elinvar steel.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the container consist of invar steel.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device to measure the frequency is an indicator or a writing measuring device.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that it is with a device for measuring the flow is combined, so that at every moment the mass of the flowable Medium is known.

1 sheet of drawings