DE1004389B

DE1004389B - Stroemungsmesser

Info

Publication number: DE1004389B
Application number: DEH17039A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Carl Hardebeck
Original assignee: CARL HARDEBECK DR ING
Current assignee: CARL HARDEBECK DR ING
Priority date: 1953-07-11
Filing date: 1953-07-11
Publication date: 1957-03-14

Description

Strömuegsmesser Es sind Strömungsmesser bekannt, bei denen zwei in kapillarem Abstand zentrisch ineinandergelagerte Rohre, von denen das innere geschlossen ist, durch Messung des zwischen den Enden der Rohre herrschenden Differenzdruckes gemäß dem Poiseuilleschen Gesetz zur Messung des Durchflusses dienen.
Diese Instrumente haben den Nachteil, daß der Differenzdruck mittels der bekannten Druckmesser, U-Rohr mit Wasser, Quecksilber oder anderen Flüssigkeiten, Ringwaagen od. dgl. gemessen werden muß, wofür nicht nur Leitungen, Anschluß usw. benötigt werden, sondern vor allem auch vielfach keine für das strömende Medium geeignete Flüssigkeiten vorhanden sind.
Die Erfindung bezweckt, die Differenzdruckmessung überhaupt zu vermeiden und die Anzeige des Durchflusses im Gerät selbst vorzunehmen. Die Erfindung benutzt hierzu die Eigenart der Kapillarmessung, daß gemäß dem Poisseuilleschen Gesetz die Durchflußmenge proportional der Länge des Kapillarkanals ist. Gemäß der Erfindung ist das Innere der beiden konzentrischen zylindrischen Rohre beweglich und wird durch die Strömung gehoben. Beide Rohre haben etwa die gleiche Länge, so daß, wenn das Innenrohr durch die Strömung gehoben wird, das innere Rohr aus dem äußeren oben mehr oder weniger hervorragt, wodurch die Länge des kapillaren Kanals verkürzt wird. Das System stellt sich jeweils so ein, daß jede das Gewicht des Innenrohres übersteigende Druckzunahme durch Verringerung des Kapillarwiderstandes und damit vergrößertem Durchfluß ausgeglichen wird. Die Verkürzung kann so weit getrieben werden, bis die verbleibende Länge des kapillaren Kanals dem Poiseuilleschen Gesetz nicht mehr genügt.
Bei der praktischen Ausführung des Meßgerätes ist an das äußere Rohr des Gerätes oben eine erweiterte Fortsetzung angeschlossen, die das an dem kapillaren Rohr mehr oder weniger heraustretende Ende des Innenrohres aufnimmt. Unten ist ein Einströmrohr beliebiger Weite angeschlossen.
Die Anzeige der Stellung des Innenrohres nach außen kann auf verschiedene Weise erfolgen. Es kann das Außenrohr des kapillaren Kanals aus nach bekanntem Präzisionsverfahren hergestelltem, innen genau zylindrischem Glasrohr bestehen, das außen eine Skala trägt und dessen Anzeigemarke das Ende des inneren Rohres ist, oder es kann, wenn beide Rohre aus undurchsichtigem Werkstoff bestehen, das Innenrohr eine Verlängerung tragen, die in ein oben am Gerät angebrachtes beliebiges Glasrohr mit Skala hineinragt, wobei dann die obere Ausströmung seitlich erfolgt. Das Innenrohr kann auch einen Weicheisenstab tragen oder selbst aus Weicheisen bestehen, während das Gerät außen von einer von Wechsel- strom durchflossenen Spule umgeben ist, die in bekannter Weise durch die Bewegung des Innenrohres heeinflußt, auf einem elektrischen Anzeigegerät die Stellung des Innenrohres kenntlich macht. Auf diesem Wege kann die Anzeige auch auf ein Schreibwerk übertragen werden und zur Fernanzeige dienen.
Der Gegenstand der Erfindung kann auch zu Regelzwecken dienen, wenn die Anordnung so gewählt wird, daß das Innenrohr aus dem kapillaren Teil des Außenrohres nach unten weit herausragt und durch die Strömung von unten in dasselbe hineingeschoben wird. Bei steigendem Vordruck wird dann durch die Verlängerung des kapillaren Kanals der Widerstand desselben im selben Maße gesteigert bzw. die durchströmende Menge gedrosselt, wie der Druck ansteigt, so daß die strömende Menge innerhalb der Druckgrenzen, die durch die Endlagen des Innenrohres gegeben sind, konstant bleibt.
In den Zeichnungen sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
In der Abb. 1 ist a das äußere der konzentrischen Rohre, b das innere; der Zwischenraum zwischen beiden hat kapillare Größe. Beide Rohre sind undurchsichtig. Das Rohr a trägt oben eine Erweiterung c und die Ausfluß stelle d. Das innere geschlossene Rohr ist zur Zentrierung mit Führungsstangen e versehen, die in den Führungen f gleiten. Die obere Führungsstange ragt in ein gläsernes Meßrohr g hinein und zeigt durch seine Höhenlage auf der am Meßrohr befindlichen Skala den Durchlaß an. Die Einströmung erfolgt von unten, und das Innenrohr stellt sich, von der Strömung gehoben, auf die jeweilige Durchflußmenge ein.
In der Abb. 2 besteht das äußere Meßrohr aus Glas und trägt die Skala, während die Ablesung an der Unterkante des inneren Rohres erfolgt.
In der Abb. 3 trägt das innere Meßrohr b einen Weicheisenstab h, und das äußere Meßrohr a ist von einer von Wechselstrom durchflossenen Spule umgeben.
Die Bewegungen des Innenrohres bzw. des Stabes h beeinflussen den Strom in der Spule, und die Anzeige erfolgt auf dem Amperemeter k.
In der in der Abb. 4 dargestellten Ausführung wirkt das Gerät als Regler. Das Innenrohr b ragt unten. aus dem Außenrohr a heraus und wird von der Strömung gehoben. Bei steigendem Druck bewegt sich das Innenrohr so. weit aufwärts, bis der Widerstand der Kapillare dem Vordruck das Gleichgewicht hält. Da dieser Widerstand propo¢tional dem. Vordruck ansteigt, bleibt die strömende Menge konstant.
Die Geräte sind auch besonders für Gase unter hohem Druck geeignet, da keinerlei Anschluß leitungen und druckdicht anzuschließende Nebeninstrumente erforderich sind. Da die Anzeige der Kapillarmessung von der Kompression des Gases praktisch unabhängig ist und stets das dnrchsfrömende Volumen angezeigt wird, so braucht die Anzeige nur ohne weitere Umrechnung mit- dem absoluten Druck multipliziert zu werden, um Normalliber Durchgang zu erhalten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Strömungsmesser mit in einem zylindrischen Rohr mit kapillarem Zwischenraum eingebautem zweitem, einseitig geschlossenem Rohr von etwa der gleichen Länge des Außenrohres, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (b) im Außen- rohr (a) verschiebbar angeordnet ist und von dem strömenden Medium von unten angehoben, aus dem Außenrohr (a) oben mehr oder weniger herausragt, wodurch die Länge des kapillaren Kanals, die dem Durchfluß proportional ist, sich verändert und der Durchfluß an einer Skala angezeigt wird.
2. Strömungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Glas rohr (a) oben und unten erweitert ist.
3. Strömungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Rohre aus undurchsichtigem Werkstoff bestehen und das Innenrohr (b) eine Verlängerung (c) trägt, die in ein oben befindliches gläsernes Anzeigerohr (g) mit Skala hineinragt und daß dieAbflußleitung unterhalb des Anzeigerohres seitlich angeordnet ist.
4. Strömungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeiclmet, daß an dem Innenrohr (b) ein Weicheisenstah (h) angeordnet und das Außenrohr (a) voneiner von Wechselstrom durchflossenen Spule (i) derart umgeben ist, daß durch die Be wegung des Innenrohres (b) bzw. des Eisenkerns (h) der Strom in der Spule beeinflußt und seine Veränderung auf einem elektrischen Instrument (k) angezeigt wird.
5. Strömungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (b) in der Ruhelage unten weit aus dem Außenrohr (a) hervorsteht und von der Strömung in das Außenrohr (a) mehr oder weniger hineingeschoben wird, so daß das Gerät als Regler wirkt.