DE1202016B

DE1202016B - Method and device for dynamic flow measurement

Info

Publication number: DE1202016B
Application number: DEB58006A
Authority: DE
Inventors: Wallace Jay Alspach
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1959-05-28
Filing date: 1960-05-27
Publication date: 1965-09-30

Description

Verfahren und Vorrichtung zur dynamischen Durchflußmessung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur dynamischen Messung der Durchflußmenge einer Flüssigkeitsströmung sowie auf einen Apparat zur Durchführung dieses Verfahrens. Das zu messende durchlaufende Strömungsmittel eines dynamischen Faktors wirkt z.B. durch seine kinetische Energie oder seine Bewegungsgröße, um das Maß für die gesuchte Durchflußmenge zu geben.Method and device for dynamic flow measurement The invention relates to a method for dynamically measuring the flow rate of a Liquid flow as well as an apparatus for performing this method. The flowing fluid of a dynamic factor to be measured acts e.g. through its kinetic energy or its size of movement, the measure for the sought To give flow rate.

Der Grundgedanke, auf welchem im allgemeinen die bekannten dynamischen Durchflußmesser beruhen, besteht im wesentlichen darin, die Winkelgeschwindigkeit der Flüssigkeitsmenge von einem Ausgangswert aus auf einen Endwert abzuwandeln und die bei diesem Vorgang abgegebene Energie zu messen, die der Durchflußmenge proportional ist. The basic idea on which in general the known dynamic Flow meters are based essentially on the angular velocity to modify the amount of liquid from an initial value to a final value and To measure the energy emitted during this process, which is proportional to the flow rate is.

Um diesen Gedanken zu verwirklichen, werden zwei Verfahren angewendet, von denen im gewissen Sinne das eine die Umkehrung des anderen ist. Man geht einerseits von einer rein axialen Strömung aus, die man durch eine Turbine schickt, um ihr eine gewisse Gesamtwinkelgeschwindigkeit zu erteilen. Die Messung des Durchflusses kann dann darin bestehen, daß mittels einer dynamometrischen Feder der Widerstand gemessen wird, mit welchem die Flüssigkeitsmenge ihrem Antrieb durch die Turbine entgegenwirkt. Andererseits wird davon ausgegangen, daß der Flüssigkeit eine anfängliche Winkelgeschwindigkeit mitgeteilt wird, worauf diese Drehung in einer Ausgleichsvorrichtung abgebremst wird und mittels einer dynamometrischen Feder der Widerstand gemessen wird, welchen die Flüssigkeit ihrer Verzögerung entgegensetzt. Es sind dynamische Massen-Durchflußmesser gebaut worden und in Verwendung, die nach den beiden eben beschriebenen Verfahrensweisen arbeiten, d. h. dynamische Durchflußmesser, die entweder mit positiver oder mit negativer Beschleunigung arbeiten. Sie sind mit dem Nachteil behaftet, daß für ihren Betrieb ein Motor und ein erheblicher Energieaufwand erforderlich sind, um die Flüssigkeitsmenge in Drehung zu versetzen.In order to realize this idea, two methods are used, of which, in a certain sense, one is the reverse of the other. One goes on the one hand from a purely axial flow that is sent through a turbine to it to give a certain total angular velocity. The measurement of the flow can then consist in that the resistance by means of a dynamometric spring is measured with which the amount of liquid is driven by the turbine counteracts. On the other hand, it is assumed that the liquid is an initial Angular velocity is communicated, whereupon this rotation in a compensating device is braked and the resistance is measured by means of a dynamometric spring which the liquid opposes its delay. They are dynamic Mass flow meters have been built and in use that just follow the two work procedures described, d. H. dynamic flow meters that are either work with positive or negative acceleration. You are at the disadvantage afflicted that a motor and a considerable amount of energy required for their operation are to set the amount of liquid in rotation.

Die vorliegende Erfindung schaltet diesen Nachteil aus. Ihr Hauptzweck ist die Schaffung eines dynamischen Meßverfahrens für die Durchflußmenge einer strömenden Flüssigkeit. Dieses Verfahren besteht im wesentlichen daraus, daß einerseits die dynamische Wirkung gemessen wird, welche auf ein elastisches Hindernis durch die strömende Flüssigkeit ausgeübt wird, die ohne Zuführung zusätzlicher kinetischer Energie wirkt, und andererseits die lineare Geschwindigkeit der Flüssigkeit gemessen wird, wobei aus den beiden Messungen der Quotient gebildet wird. The present invention overcomes this disadvantage. Your main purpose is the creation of a dynamic measurement method for the flow rate of a flowing Liquid. This method consists essentially of the fact that on the one hand the dynamic effect is measured, which on an elastic obstacle by the flowing liquid is exerted without adding additional kinetic Energy acts, and on the other hand the linear velocity of the liquid is measured where the quotient is formed from the two measurements.

Die Erfindung hat ferner die Aufgabe, einen Durchflußmesser zu schaffen, welcher das vorstehend beschriebene Verfahren verwirklicht und sich insbesondere durch die folgenden Merkmale, einzeln oder zusammengenommen, auszeichnet: a) Der Apparat besitzt einerseits ein in der Strömungsbahn angeordnetes Hindernis, welches von der Strömung in der Weise beeinflußt wird, daß es von dieser entgegen einer elastischen Rückstellkraft verrückt wird, und andererseits eine Meßvorrichtung für die Geschwindigkeit der Strömung und schließlich ein Mittel, um aus der genannten Verrückung und der Geschwindigkeit den Quotienten zu bilden, vorzugsweise nachdem diese beiden Werte in entsprechende elektrische Größen umgesetzt worden sind. b) Das unter a) erwähnte bewegliche Hindernis wird von den Schaufeln einer Turbine gebildet, deren Drehung durch eine Torsionsfeder oder ein gleichwertiges Mittel beschränkt ist. c) Die Meßvorrichtung für die Strömungsgeschwindigkeit ist eine frei laufende Turbine, welche in der Strömungsbahn derart angeordnet ist, daß sie von der Strömung mit einer Winkelgeschwindigkeit angetrieben wird, welche der Strömungsgeschwindigkeit proportional ist. d) Die unter b) oder c) erwähnte Turbine ist mit schraubenartiger Beschaufelung versehen. e) Die unter b) oder c) erwähnte Turbine kann in einer abgewandelten Ausführungsform mit geraden Schaufeln versehen sein, wobei dann eine feststehende schraubenartige Beschaufelungsstufe vorgeschaltet ist. f) Die beiden Größen, Verrückung und Geschwindigkeit, welche durch bekannte Mittel in elektrische Werte umgewandelt werden, werden zur Bildung des Quotienten einer Rechenvorrichtung zugeführt. Another object of the invention is to provide a flow meter, which realizes the method described above and in particular characterized by the following features, individually or collectively: a) The The apparatus has on the one hand an obstacle arranged in the flow path, which is influenced by the flow in such a way that it opposes a elastic restoring force is displaced, and on the other hand a measuring device for the speed of the flow and finally a means to get out of the said Displacement and speed to form the quotient, preferably after these two values have been converted into corresponding electrical quantities. b) The moving obstacle mentioned under a) is caused by the blades of a turbine formed the rotation of which by a torsion spring or equivalent means is limited. c) The measuring device for the flow rate is a free-running turbine, which is arranged in the flow path in such a way that it is driven by the flow at an angular velocity, which is the flow velocity is proportional. d) The turbine mentioned under b) or c) is screw-type Blading provided. e) The turbine mentioned under b) or c) can be modified in a Embodiment be provided with straight blades, then one fixed screw-like blading stage is connected upstream. f) The two sizes, displacement and speed, which is converted into electrical values by known means are fed to a computing device to form the quotient.

Es ist zu bemerken, daß sowohl Vorrichtungen, bei denen ein in der Flüssigkeit angeordnetes Hindernis, welches von der Flüssigkeit entgegen ihrer elastischen Rückstellkraft aus gelenkt wird, als auch die Maßnahme, die lineare Geschwindigkeit der Flüssigkeitsströmung mittels eines frei laufenden Propellers, der durch die Flüssigkeit in einer der linearen Geschwindigkeit proportionalen Winkelgeschwindigkeit angetrieben wird, an sich bekannt sind. It should be noted that both devices in which one in the Liquid arranged obstacle, which by the liquid against its elastic Restoring force is steered from, as well as the measure, the linear speed the liquid flow by means of a free-running propeller, which is driven by the Liquid at an angular velocity proportional to the linear velocity is driven, are known per se.

In den bekannten Vorrichtungen wird das Meßergebnis ebenfalls in elektrische Größen umgewandelt. Überdies sind bereits Strömungsmesser bekanntgeworden, die zwei Meßvorgänge in einer Meßvorrichtung kombinieren, um unabhängig von gewissen Parametern eine richtige Anzeige des gesuchten Mengenwertes zu erhalten. Demgemäß wird die Erfindung im Hinblick auf den beschriebenen Apparat in der Kombination der an sich bekannten Meßvorrichtungen gesehen. In the known devices, the measurement result is also in electrical quantities converted. In addition, flow meters have already become known, which combine two measuring processes in one measuring device in order to be independent of certain Parameters to get a correct display of the desired quantity value. Accordingly the invention in view of the apparatus described in the combination seen the known measuring devices.

Im folgenden werden unter Bezug auf die Zeichnungen zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Es zeigt F i g. I einen Massendurchflußmesser nach der Erfindung in einem Axialschnitt, F i g. II eine der F i g. I ähnliche Schnittdarstellung einer abgewandelten Ausführungsform. In the following, two exemplary embodiments are described with reference to the drawings of the invention described. It shows F i g. I a mass flow meter according to the Invention in an axial section, FIG. II one of the F i g. I similar sectional view a modified embodiment.

Der in der F i g. I dargestellte Apparat besitzt ein längliches Gehäuse 10, welches mit Endanschlüssen 11 und 12 versehen ist, mittels deren der Apparat in eine Leitung eingeschaltet werden kann. In diesem Gehäuse sind hintereinander vier Hauptbestandteile 15, 16, 17 und 18 angeordnet, deren jeder aus zwei ringförmigen konzentrischen Wänden besteht, die durch radial verlaufende Schaufeln derart verbunden sind, daß für die Flüssigkeit ein nicht unterbrochener Strömungsweg geschaffen wird. The one shown in FIG. The apparatus shown has an elongated housing 10, which is provided with end connections 11 and 12, by means of which the apparatus can be switched into a line. In this case are one behind the other four main components 15, 16, 17 and 18 arranged, each of which consists of two annular concentric walls, which are connected by radially extending blades in such a way are that an uninterrupted flow path is created for the liquid.

Das erste Element 15 ist eine Ausrichtungsvorrichtung. Zwischen ihren koaxialen Wänden 20, 21 sind gerade Schaufeln 22 befestigt, die dazu dienen, der durch den Anschluß 11 eintretenden Flüssigkeit eine axial ausgerichtete Strömung aufzuprägen und Turbulenz zu verhindern. The first element 15 is an alignment device. Between theirs coaxial walls 20, 21 are straight blades 22 attached, which serve to the through the connection 11 entering liquid an axially aligned flow impress and prevent turbulence.

Das folgende Element 16 ist eine sich beschränkt drehende Turbine. Sie besitzt die koaxialen Wände 48,44, zwischen denen die schraubenförmigen Schaufeln 49 befestigt sind. Eine mittlere Querwand 50 ist mit ihrer Nabe auf einer Achse 51 befestigt, welche sich mit einem Ende in einem Lager 24, das in der Mitte einer Wand 23 der Ausgleichsvorrichtung 15 angeordnet ist, und mit dem anderen Ende in einem Lager 46 dreht, welches von dem Boden 45 eines schalenförmigen Teiles getragen wird, der im folgenden noch beschrieben werden wird. Auf der Achse 51 ist eine Buchse 52 befestigt, auf der wiederum das Ende einer Spiralfeder 53 befestigt ist, deren anderes Ende auf einem Arm 54 festgelegt ist, der von der feststehenden Wand 23 getragen wird. The following element 16 is a restricted rotating turbine. It has the coaxial walls 48, 44, between which the helical blades 49 are attached. A central transverse wall 50 is on one axis with its hub 51 attached, which is at one end in a bearing 24, which is in the middle of a Wall 23 of the compensation device 15 is arranged, and with the other end in a bearing 46 rotates which is carried by the bottom 45 of a cup-shaped part which will be described in the following. On the axis 51 is a socket 52 attached, on which in turn the end of a coil spring 53 is attached, the the other end is fixed on an arm 54 from the fixed wall 23 will be carried.

An diese Turbine schließt sich das Element 17 an, welches feststeht und eine zweite Ausrichtvorrichtung sowie ein Gehäuse für einen Elektrogenerator bildet. Zwischen den koaxialen Wänden 29,28 dieses Elementes sind gerade Schaufeln 30 angeordnet. Im Inneren ist ein Elektrogenerator 37 irgendeines geeigneten Typs angeordnet, der in der Lage ist, ein elektrisches Signal abzugeben, welches dem Winkelabstand zwischen den festen Teilen und den drehenden Teilen des Generators entspricht, der beispielsweise ein selbstsynchroner Generator sein kann. Auf der Achse 38 des drehenden Teiles ist eine Buchse39 aufgekeilt, die in die Turbine 16 hineinreicht. Auf dieser Buchse sind die Magnetpole 40 befestigt, welche die zylindrische Wand 42 der bereits erwähnten Schale umgeben, die aus unmagnetischem Material besteht und deren Rand am Ende der feststehenden Wand 29 befestigt ist. Die Innenwand 44 der Turbine 16 trägt, den Polen 40 gegenüberliegend, ergänzende Magnetpole 41, die mit den ersten zusammen einen synchronen Magnetantrieb bilden. Die elektrischen Verbindungen 68 des Generators 37 werden durch ein Rohr 35 herausgeführt. The element 17, which is fixed, connects to this turbine and a second alignment device and a housing for an electric generator forms. Between the coaxial walls 29,28 this Element are straight blades 30 arranged. Inside is an electric generator 37 of any suitable type arranged, which is able to emit an electrical signal which the Angular distance between the fixed parts and the rotating parts of the generator corresponds, which can be, for example, a self-synchronous generator. On the The axis 38 of the rotating part is keyed to a bushing 39 which is inserted into the turbine 16 reaches in. On this socket, the magnetic poles 40 are attached, which the cylindrical Surrounding wall 42 of the aforementioned shell, which consists of non-magnetic material and the edge of which is attached to the end of the fixed wall 29. The inner wall 44 the turbine 16 carries, the poles 40 opposite, supplementary magnetic poles 41, the form a synchronous magnetic drive together with the first. The electric Connections 68 of the generator 37 are led out through a pipe 35.

An die Endwand 32 des Elementes 17 anschließend ist das Element 18 angeordnet, welches eine frei drehende Turbine ist. Zwischen ihren koaxialen Wänden sind die Schaufeln 59 angeordnet, die schraubenförmig wie die der gedrosselten Turbine 16 sind. Die Turbine 18 besitzt eine Mittelwand 60, deren Nabe 61 auf einer Achse 62 befestigt ist, die sich in den Lagern 31, 63 dreht, welche in der Endwand 32 des Elementes 17 bzw. in einer feststehenden Endwand 19 gehalten werden. Die Wand 19 besitzt an ihrem Umfang Öffnungen 64 für die Ableitung der Flüssigkeit. The element 18 is adjacent to the end wall 32 of the element 17 arranged, which is a freely rotating turbine. Between their coaxial walls the blades 59 are arranged, which are helical like those of the throttled turbine 16 are. The turbine 18 has a central wall 60, the hub 61 of which is on an axis 62 which rotates in the bearings 31, 63 which are in the end wall 32 of the element 17 or in a stationary end wall 19. The wall 19 has openings 64 on its circumference for the drainage of the liquid.

Der Apparat arbeitet wie folgt: Die strömende Flüssigkeit, welche über den Anschluß 11 eintritt, geht durch die Wirkung der Schaufeln 22 des Ausrichters 15 in eine axiale, nicht turbulente Strömung über. Beim Eindringen in die schraubenförmige Beschaufelung 49 verleiht sie der Turbine 16 ein Moment um ihre Achse. Unter dem Einfluß dieses Momentes wird die Turbine um einen bestimmten Winkel gedreht, der sich aus dem Gleichgewicht zwischen diesem Moment und dem entgegenwirkenden Moment der Feder 53 ergibt. Die magnetische Kupplung 40-41 verdreht den beweglichen Teil des Generators 37 um einen gleichen Winkel mit Bezug auf den festen Teil des Generators, der dadurch zum Rechner 72 über die drei Leiter 68 ein Signal, z. B. eine Wechselspannung, abgibt, welche diese Verdrehung mißt. Die strömende Flüssigkeit wird im weiteren Verlauf in den Schaufeln 30 erneut ausgerichtet und tritt dann in die schraubenförmige Beschaufelung 59 ein, wobei sie der Scheibe 60 ein Moment erteilt. Die Scheibe ist frei drehbar angeordnet und setzt sich daher in Drehung. Dabei induzieren Magnetteile 67, welche an ihrem Umfang befestigt sind, in einem festen Elektromagnetkopf 70 einen elektrischen Impulszug, dessen Frequenz der Winkelgeschwindigkeit der Scheibe proportional ist. The apparatus works as follows: The flowing liquid, which Entering via the port 11, it goes through the action of the blades 22 of the aligner 15 into an axial, non-turbulent flow. When penetrating the helical Blading 49 gives the turbine 16 a moment about its axis. Under the Influence of this moment, the turbine is rotated by a certain angle, which out of balance between this moment and the opposing moment the spring 53 results. The magnetic coupling 40-41 rotates the moving part of the generator 37 at an equal angle with respect to the fixed part of the generator, which thereby sends a signal to the computer 72 via the three conductors 68, e.g. B. an alternating voltage, outputs which measures this twist. The flowing liquid is further Course in the blades 30 realigned and then enters the helical Blading 59, giving the disk 60 a moment. The disc is arranged freely rotatable and therefore starts to rotate. Magnetic parts induce 67, which are attached to their periphery, in a fixed electromagnetic head 70 an electrical pulse train, the frequency of which is the angular velocity of the disk is proportional.

Diese Impulse werden durch die Leiter 71 dem Rechner 72 zugeführt. Dieser erzeugt wiederum durch irgendein bekanntes und geeignetes Mittel ein elektrisches oder magnetisches Signal, welches dem über die Leiter 68 aufgenommenen Signal proportional ist, das durch einen Faktor geteilt worden ist, der der Frequenz der über die Leitungen 71 genommenen Impulse proportional ist. Das sich ergebende Signal, welches die Durchflußmenge mißt, kann auf irgendein schematisch bei 74 dargestelltes Durchflußmengenanzeigegerät und/oder ein Summierungsgerät oder Zähler übertragen werden, um die Gesamtmenge der durchströmenden Flüssigkeit am Ende eines bestimmten Zeitraumes, falls erwünscht, ablesen zu können.These pulses are fed to the computer 72 through the conductors 71. This in turn generates an electrical one by any known and suitable means or magnetic signal which is proportional to the signal received through conductors 68 that has been divided by a factor that is the frequency of the over the lines 71 pulses taken is proportional. The resulting signal which shows the flow rate can refer to any flow indicator shown schematically at 74 and / or a summing device or counters are transferred to the total amount of liquid flowing through at the end of a certain period of time, to be able to read off if desired.

Zur besseren Erläuterung der Erfindung sollen die nachfolgenden mathematischen t Überlegungen dienen, die jedoch nicht als Beschränkung des Erfindungsbereiches aufgefaßt werden dürfen. To better explain the invention, the following mathematical t are considerations which, however, do not limit the scope of the invention may be perceived.

Die Axialgeschwindigkeit der strömenden Flüssigkeit am Eingang der Turbine 16 wird im folgenden V genannt. Nach den Gesetzen der Dynamik ist bekannt, daß unter der Voraussetzung, daß der Anstellwinkel der schraubenförmigen Beschaufelung der Turbine 16 auf der Achse genügend gering ist, das von der Flüssigkeitsmenge auf diese Turbine ausgeübte Moment proportional der Ableitung der Bewegungsgröße (mV) der in der Beschaufelung zu einem bestimmten Zeitpunkt enthaltenen Flüssigkeitsmenge m nach der Zeit ist. Da dieses Moment durch das Moment C ausgeglichen wird, welches von der Feder 53 in der Gleichgewichtsstellung entwickelt wird, wenn die Turbine 16 um den Winkel o; verdreht worden ist, gilt die folgende Gleichung: Ca = d(mV) , (1) d t Unter der Bedingung, daß die Geschwindigkeit v während einer Durchflußmenge konstant bleibt, d. h. unter Vermeidung von Ablesungen während einer Anderung der Strömung, kann diese Gleichung auch wie folgt beschrieben werden: dm Ca= V--; (2) dt dm dt stellt die Flüssigkeitsmenge dar, welche einen geraden Abschnitt der Turbine in der Zeiteinheit durchfließt; es ist also die Durchflußmenge Qm. Daher ergibt sich Qm= , (3) woraus sich entnehmen läßt, daß die gesuchte Durchflußmenge der Quotient der beiden ausgeführten Messungen ist. The axial velocity of the flowing liquid at the entrance of the Turbine 16 is called V below. According to the laws of dynamics it is known that provided that the angle of attack of the helical blades the turbine 16 on the axis is sufficiently small that of the amount of liquid The moment exerted on this turbine is proportional to the derivative of the amount of motion (mV) the amount of liquid contained in the blading at a specific point in time m after the time is. Since this moment is offset by the moment C, which developed by the spring 53 in the equilibrium position when the turbine 16 by the angle o; has been twisted, the following equation applies: Ca = d (mV) , (1) d t Under the condition that the velocity v during a flow rate remains constant, d. H. while avoiding readings while changing the Flow, this equation can also be described as follows: dm Ca = V--; (2) dt dm dt represents the amount of liquid which is a straight section of the turbine flows through in the unit of time; it is therefore the flow rate Qm. Hence results Qm =, (3) from which it can be seen that the flow rate sought is the quotient of the two measurements made.

Die beiden Messungen können in beliebiger Reihenfolge vorgenommen werden, und die Geschwindigkeitsmessung kann an der Flüssigkeit stromauf von der Messung der Ableitung der Bewegungsgröße ausgeführt werden. Weiter ist festzustellen, daß die Beschaufelung der beiden Turbinen geradlinig sein kann, vorausgesetzt jedoch, daß dann den davorgeschalteten Ausrichteschaufeln eine Schraubenform gegeben wird. Die Fig. II zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, in welcher diese beiden Abwandlungsmöglichkeiten gleichzeitig beispielsweise dargestellt sind. The two measurements can be taken in any order and the velocity measurement can be made on the liquid upstream of the Measurement of the derivative of the magnitude of movement can be performed. It should also be noted that the blading of the two turbines can be straight, provided, however, that then the upstream alignment blades are given a helical shape. FIG. II shows an embodiment of the invention in which these two possible modifications are shown at the same time, for example.

In dem Gehäuse 100 des Apparates ist ein feststehendes erstes Element 101 angeordnet, welches mit schraubenförmigen Ausrichteschaufeln 110 versehen ist. Daran schließt sich das Rad 102 mit geraden Schaufeln 108 an, wobei das Rad mittels der Wälzlager 107 auf einer Achse 106 frei drehbar gelagert ist. Die Achse 106 dreht sich mit ihren beiden Enden in feststehenden Lagern. Auf der Achse 106 ist ferner ein zweites Turbinenrad 103 mit geraden Schaufeln 109 aufgekeilt, wobei die Drehung dieser Turbine durch die Spiralfeder 105 elastisch beschränkt ist. In the housing 100 of the apparatus is a fixed first element 101 arranged, which is provided with helical alignment blades 110. This is followed by the wheel 102 with straight blades 108, the wheel by means of the roller bearing 107 is freely rotatably mounted on an axis 106. The axis 106 rotates with both ends in fixed bearings. On the axis 106 is further a second turbine wheel 103 with straight blades 109 keyed, the rotation this turbine is elastically restricted by the spiral spring 105.

Die Geschwindigkeitsmessung wird mittels mehrerer auf dem Rand des Turbinenrades 102 befestigter Magnetelll und mitteels eines Lesekopfesll2 vorgenommen, welcher in dem Gehäuse befestigt ist und über Leitungen 118 den Rechner 117 speist. Die Verdrehung der Turbine 103 wird mittels eines Generators festgestellt, der hier außerhalb des Gehäuses angeordnet ist und zwei Wicklungen 115, 114 besitzt, deren gegenseitige Kupplung sich in Abhängigkeit von der Winkellage der gedrosselten Turbine 103 und auf Grund der Magnetkerne 111 ändert, die am Umfang der Turbine befestigt sind und durch eine dünne unmagnetische Wand des Gehäuses hindurchwirken. Die Primärwicklung 115 wird durch einen einphasigen Wechselstrom erregt, während die Sekundärwicklung 114 vorzugsweise dreiphasig angeordnet ist, wobei die Phasen im Stern oder im Dreieck geschaltet sind. The speed measurement is carried out by means of several on the edge of the Turbine wheel 102 attached Magnetelll and made by means of a reading headll2, which is fastened in the housing and feeds the computer 117 via lines 118. The rotation of the turbine 103 is determined by means of a generator, which is shown here is arranged outside the housing and has two windings 115, 114, whose mutual coupling depending on the angular position of the throttled turbine 103 and changes due to the magnetic cores 111, which are attached to the periphery of the turbine and act through a thin, non-magnetic wall of the housing. The primary winding 115 is excited by a single-phase alternating current while the secondary winding 114 is preferably arranged in three phases, with the phases in a star or in a triangle are switched.

Es ergibt sich, daß durch die Erfindung die Ausführung von Massendurchflußmessern erheblich vereinfacht und deren Kosten verringert werden, da die Zufuhr zusätzlicher kinetischer Energie zur Flüssigkeitsströmung, abgesehen von der dieser Strömung auf Grund ihrer Eigengeschwindigkeit innewohnenden Energie, vermieden wird. Durch das Fortfallen des Motors werden gleichzeitig zahlreiche Nachteile vermieden, welche mit dem Vorhandensein dieses Motors in früheren Konstruktionen, beispielsweise auf dem Gebiet der Abdichtung und der Isolation, verbunden waren. Der verbesserte Apparat ist daher besonders gut für Einrichtungen geeignet, welche der Messung des Brennstoffverbrauches in Düsenflugzeugen dienen, wobei die Art des Brennstoffes und die erhöhten Temperaturen es erforderlich machen, das Innere des Durchflußmessers regelmäßig mit reichlich Wasser zu waschen. It can be seen that the invention enables the implementation of mass flow meters greatly simplified and their costs are reduced, since the supply of additional kinetic energy for the flow of liquid, apart from that of this flow due to its own speed inherent energy, is avoided. By the elimination of the engine, numerous disadvantages are avoided at the same time, which with the presence of this engine in previous designs, for example the area of sealing and insulation. The improved apparatus is therefore particularly suitable for facilities that measure fuel consumption Serve in jet aircraft, taking into account the type of fuel and the elevated temperatures make it necessary to regularly use the inside of the flow meter with plenty Wash water.

Es sind natürlich außer den beschriebenen und dargestellten noch weitere Anderungen möglich. Beispielsweise könnte bei bestimmten Anwendungen die Messung der Ableitung der axialen Bewegungsgröße nicht durch ein drehbares Turbinenrad, welches durch eine Torsionsfeder im Gleichgewicht gehalten wird, vorgenommen werden, sondern durch ein bewegliches Hindernis, das axial verschoben werden kann, beispielsweise eine verschiebbare Membran, welcher eine Druckfeder entgegenwirkt. Die Messung der Strömungsgeschwindigkeit kann ebenfalls auf andere Weise als durch eine sich drehende Turbine ausgeführt werden, wobei es gleichgültig ist, welches der zahlreichen bekannten geeigneten Mittel für diesen Zweck benutzt wird. There are, of course, in addition to those described and illustrated further changes possible. For example, in certain applications, the Measurement of the derivation of the axial movement quantity not by means of a rotatable turbine wheel, which is kept in equilibrium by a torsion spring, but by a moving obstacle that can be moved axially, for example a displaceable membrane, which is counteracted by a compression spring. The measurement of the Flow velocity can also be done in ways other than rotating Turbine, it does not matter which of the numerous known appropriate means is used for this purpose.

Claims

Claims: 1. Method for dynamic measurement of the flow rate a liquid flow, g e -characterized by the use of measuring devices on the one hand to measure the dynamic effect caused by the liquid flow without additional external kinetic energy on an elastically supported obstacle is exercised, on the other hand for the simultaneous measurement of the linear velocity the liquid flow and through the use of Devices for the automatic formation of the quotient from the two measured values.

2. Device for measuring the flow rate of a liquid flow according to the method of claim 1, characterized by a in the liquid path arranged obstacle (16, 103), which by the liquid against the effect an elastic restoring force (53, 105) can be displaced, a device (37, 113, 114) for measuring the resulting displacement of the obstacle, a contraption (18, 102) for measuring the linear velocity of liquid flow and a automatic calculating device (72,117), which the measured values of the two measuring devices can be fed in automatically and which are then proportional to the quotient of these values Value generated.

Considered publications: German Patent Specifications No. 846 800, 845 712; Engineering, 1954, pp. 396 to 398.