DE1241170B - Richtungsempfindliche Hitzdrahtsonde - Google Patents

Description

• Richtungsempfindliche Hitzdrahtsonde Zusatz zum Patent: 1224546 Die Erfindung betrifft die Weiterbildung der richtungsempfindlichen Hitzdrahtsonde mit Gasführungsteil in Verbindung mit einem elektrischen Strömungsmeßgerät zur Bestimmung von Strömungsrichtung und Strömungsgeschwindigkeit eines Gases nach Patent 1224546.
• Bei einer bekannten Hitzdrahtsonde erstreckt sich der Hitzdraht parallel zur Längsrichtung eines Sondenhalters und ist am Ende dieses Halters einerseits und an einem auf dem Halter angebrachten Bügel andererseits angebracht, der in Form eines Winkels ausgebildet ist. Der im Gasstrom liegende Bügel bewirkt je nach seiner Lage eine Umlenkung der Strömungsrichtung, wodurch der Hitzdraht beeinflußt wird. Wird die bekannte Sonde um einen Winkel von 3600 gedreht, so ergibt deren Meßwertanzeige zwei Minima und zwei Maxima. Bei gleicher Größe der Extremwerte ist eine Bestimmung der Strömungsrichtung des Gases nicht möglich. Bei unterschiedlichen Größen der beiden Maxima oder Minima ist eine Bestimmung der Strömungsrichtung des Gases jedoch sehr schwierig, vor allem bei der Anzeige durch einen Oszillographen.
• Es ist auch bekannt, zwei gegenseitig versetzte Hitzdrähte in einer gemeinsamen Sonde derart anzuordnen, daß die Richtung einer Strömung durch unterschiedliche Meßwertanzeigen der beiden Sonden bestimmt werden kann. Hierbei ist jedoch von Nachteil, daß für jede der beiden Sonden ein eigenes Strömungsmeßgerät (elektronische Verstärker- und Regeleinrichtung) notwendig ist, was einen erheblichen Meßgeräteaufwand mit sich bringt.
• Das Hauptpatent beschäftigt sich mit der Aufgabe, die Hitzdrahtsonde derart auszubilden, daß bei einer Verdrehung der Sonde um einen Winkel von 360° nur ein Maximum und ein Minimum der Meßwertanzeige auftritt, wobei das Maximum vorzugsweise dann auftritt, wenn die Sonde unmittelbar in der Strömung liegt. Diese Aufgabe wird gemäß des Hauptpatentes dadurch gelöst, daß der Gasführungsteil als einseitig offenes, zylindrisches Halbschalenstück ausgebildet ist, das den Hitzdraht teilweise umgibt. Damit wird in der einen Lage der Sonde zur Strömungsrichtung ein Gas strom umgelenkt und am Hitzdraht derartig vorbeigeführt, daß dieser im Gasstrom liegt und in der anderen Lage der Sonde der Gasstrom vom Hitzdraht ferngehalten wird. Hierdurch wird eine Abdeckung des Hitzdrahtes erreicht, welche wegen des Fernhaltens des Gasstromes vom Hitzdraht auf der einen Seite und des Vorbeistreichens des Gasstromes auf der anderen Seite, eine von der Stellung der Sonde zur Strömung abhängige, eindeutige Meßwertanzeige ergibt. In Weiterbildung steht die Längsachse der Halbschale senkrecht zur Anströmrichtung. Das Profil der zylindrischen Halbschale ist vorzugsweise kreisbogenförmig. Es kann jedoch auch elliptisch, rechteckig, dreieckig oder polygon ausgebildet sein. Es ist außerdem von Vorteil, wenn der Gasführungsteil von der Sonde abzunehmen und wieder darauf anzubringen ist.
• Zur Weiterbildung der richtungsempfindlichen Hitzdrahtsonde durch die vorliegende Erfindung führte folgende Zielsetzung: Verminderung des Anzeigenminimums W/Wmax, wenn der Sondendraht im Windschatten (a=+9O0... 1800... -900) steht; einfache Konstruktion. Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß zur einseitigen Ablenkung der Strömung das Gasführungsteil als ein schräg abgeschnittenes Rohrstück (3) ausgebildet ist, dessen Schnittebene gegenüber der Ebene durch die Sondenachse und den Sondendraht um 45 bis 750 geneigt ist und dabei der Sondendraht um das Maß s = 0 bis d/5 (d=Sondendurchmesser) über die Schnittkante des Rohrstücks hinausragt.
• In den Figuren wird eine richtungsempfindliche Hitzdrahtsonde dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Schnitt nach Linie II in F i g. 2, F i g. 2 eine Draufsicht auf F i g. 1, Fig. 3 ein Diagramm.
• Ein Hitzdraht 1 ist an zwei Haltern 2 befestigt, die in einen in ein Rohr 4 eingegossenen Kunstharzkörper 5 eingebettet und mit einer nicht dargestellten Stromquelle, einem Anzeigegerät u. dgl. elektrisch verbunden sind. Der Kunstharzkörper 5 ragt in ein rohrstückartiges Ende eines als Kunststoffkappe 3 ausgebildeten Gasführungsteiles hinein. Der Gasfüh- rungsteil kann von dem Kunstharzkörper 5 abgenommen und wieder darauf aufgesteckt werden. Der Kunstharzkörper weist ein in den Gasführungsteil 3 hineinragendes, im Querschnitt kreisbogenförmiges Ende auf.
• Der Gasführungsteil 3 ist als schräg abgeschnittenes Rohrstück ausgebildet, dessen Schnittebene gegenüber der Ebene durch die Sondenachse und den Sondendraht um 45 bis 750 geneigt ist. Die Innenkante des Gasführungsteiles 3 ist hinter dem Hitzdraht 1, von der Hauptströmungsrichtung aus gesehen, wie in F i g. 1 dargestellt, abgerundet, um die Gasführung zu begünstigen. Zum Anlöten des Hitzdrahtes 1 an die Halter 2 an den Lötstellen 6 kann der Gasführungsteil 3 abgenommen werden.
• Dem Hitzdrahtl wird über die Halter 2 Gleichstrom zugeführt und die Sonde in den in F i g. 1 dargestellten Gas strom gebracht. In der in F i g. 1 dargestellten Lage der Sonde zum Gasstrom (es=0 in F i g. 2) wird dieser durch den Gasführungsteil 3 umgelenkt und am Hitzdraht derart vorbeigeführt, daß der Hitzdraht im Gasstrom liegt. Hierbei ergibt sich eine in F i g. 3 dargestellte maximale Meßwertanzeige. Die Schnittkante des Gasführungsteiles 3 darf den Hitzdraht 1 nur um das Maß s=O bis dlS (d=Sondendurchmesser) überragen, damit der Hitzdraht 1 im umgelenkten Gasstrom, wie in F i g. 1 dargestellt, liegt.
• Wird die Sonde so gedreht, daß die Rückseite des Gasführungsteiles3 der Anströmrichtung zugedreht ist und das Gas gegen die Außenseite des Gasführungsteiles (oc=180° in Fig. 2) fließt, dann liegt der Hitzdraht 1 im Windschatten der Strömung. Die Meßwertanzeige ist dann minimal und entspricht den beiden außen liegenden Ästen der Kurve in F i g. 3.
• In dem Diagramm nach F i g. 3 ist die Abhängigkeit zwischen der Meßwertanzeige, der dimensionslosen Größe w/wmax, wobei w die Strömungsgeschwindigkeit und w,nax die maxiamale Strömungsgeschwindigkeit bedeutet, und der Stellung der Sonde zur Strömungsrichtung, ausgedrückt in dem Drehwinkeln, wobei die in F i g. 1 gezeigte Lage der Sonde der Drehlage oil=00 entspricht. In Fig. 2 sind verschiedene Anströmrichtungen eingezeichnet.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Richtungsempfindliche Hitzdrahtsonde mit schalenförmigem Gasführungsteil in Verbindung mit einem elektrischen Strömungsmeßgerät zur Bestimmung von Strömungsrichtung und Strömungsgeschwindigkeit eines Gases nach Patent 1224546, dadurch gekennzeichnet, daß die einseitige Abdeckung der Hitzdrahtsonde durch das Ende eines schräg abgeschnittenen, zylindrischen Rohrstücks, dessen Schnittebene gegenüber der Ebene durch die Sondenachse und den Sondendraht um 45 bis 750 geneigt ist, dargestellt wird, wobei der Sondendraht um das Maß s=0 bis dlS (d= Sondendurchmesser) über die Schnittkante des Rohrstücks hinausragt.