DE19740707A1

DE19740707A1 - Meßwertgeber für Wirbeldurchflußmesser

Info

Publication number: DE19740707A1
Application number: DE1997140707
Authority: DE
Inventors: Udo Fritzlar; Josef Fechter; Thomas Klaus Dipl Ing Steuer
Original assignee: KEM KUEPPERS ELEKTROMECH GmbH
Current assignee: KEM KUEPPERS ELEKTROMECH GmbH
Priority date: 1997-09-16
Filing date: 1997-09-16
Publication date: 1999-03-25
Anticipated expiration: 2017-09-17
Also published as: DE19740707C2

Description

Die Erfindung betrifft einen Meßwertgeber für Wirbeldurch flußmesser gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein gattungsgemäßer Meßwertgeber ist in der DD-PS 210 979 beschrieben und weist einen Staukörper sowie ein Rückteil auf. Der Staukörper ist kompakt und im Grundriß etwa tra pezförmig ausgebildet. Das Rückteil, welches nahezu über die gesamte Höhe des Staukörpers reicht, ist wesentlich schmaler und federelastisch ausgebildet und fluchtend zur Staukörperachse angeordnet. Um ein Meßsignal guter Linea rität mit einem günstigen Nutz-Störsignalverhältnis zu er reichen, sieht eine Ausbildung eine Anströmplatte vor, wel che an dem Staukörper überstehend angeordnet ist, so daß Abreiß- und Kontraktionskanten gebildet sind. Das Rückteil ist insbesondere dreiteilig ausgebildet und weist eine mit tige Abtastplatte auf.

Nachteile dieses Meßwertgebers sind eine relativ aufwen dige Konstruktion und Herstellung. Außerdem genügen die er reichten Meßbereichserweiterungen und das Linearitätsver halten nicht in jedem Fall den gestellten Anforderungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Meßwertgeber für Wirbeldurchflußmesser zu schaffen, welcher eine Meßbereichserweiterung, eine allgemeine Verbesserung der Signalamplitude und eine verringerte Einwirkung der Randeinflüsse des Meßrohres auf das Meßsignal gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des An spruchs 1 gelöst. Zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestal tungen sind in den Unteransprüchen und in der Figurenbe schreibung beschrieben.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß durch we nigstens eine Einschnürung des Störkörpers, welche bei mit tiger Ausbildung auch als Taillierung bezeichnet werden kann, ein sehr stabiles Ausgangssignal erreicht werden kann. Die Linearität ist sowohl bei niedrigen als auch bei höheren Meßvolumina im Vergleich zu den Meßwertgebern des Standes der Technik verbessert. Neben einer allgemeinen Verbesserung der Signalamplitude wird eine Verbesserung der Signalamplitude sowohl bei kleinen als auch sehr großen Strömungsgeschwindigkeiten erreicht, wodurch der Meßbereich erweitert wird.

Vorteilhafterweise wird der erfindungsgemäße Meßwertgeber mit wenigstens einer Einschnürung derart in einem Meßrohr angeordnet, daß die Einschnürung nahezu in der Rohrmitte angeordnet ist. Die Einschnürung des Störkörpers zur Rohr mitte hin bewirkt ein gleichmäßigeres Strömungsprofil über den gesamten Rohrquerschnitt. Ein verbessertes Strömungs profil bildet die Grundlage für eine gleichmäßigere und stabilere Wirbelausbildung.

Es ist vorteilhaft, daß die Einschnürung im Staukörper in Form von Vertiefungen im Bereich der Seitenflächen des Staukörpers, z. B. als Ausfräsungen in einem aus Metall oder Kunststoff bestehenden Störkörper, ausgebildet werden kann. Die Vertiefungen in den Seitenflächen reichen bevorzugt von einer Anströmseite des Staukörpers bis etwa über die halben Seitenflächen in Richtung Rückteil und gehen in einen schmaleren rückseitigen Bereich des Störkörpers über.

Die Vertiefungen zur Ausbildung der Einschnürung können bo genförmig oder auch trapezförmig, insbesondere als ein sehr flaches Trapez ausgebildet sein und sind insbesondere mit tig in den Seitenflächen des Staukörpers angeordnet. Alter nativ kann oberhalb und unterhalb der Störkörper-Längsachse je eine Vertiefung vorgesehen sein, wobei diese bevorzugt nahe der Mittenachse angeordnet sind.

In einer Weiterbildung sind in dem Rückteil des Meßwertge bers, welches etwa fahnenartig ausgebildet ist, Bohrungen vorgesehen.

Diese Bohrungen führen ebenfalls zu einer Verbesserung der Meßergebnisse, was mit einem hydraulischen Kurzschluß der zwei Meßwerterfassungsseiten des Rückteils erklärt werden kann. Beispielsweise kann ein leicht höherer Druck auf der einen Seite durch die Verbindung mit der anderen Seite zu einem Ausgleich führen. Die Bohrungen, die zweckmäßigerwei se symmetrisch zur Mittenachse des Meßwertgebers ausgebild et sind, führen außerdem zu einer erhöhten Flexibilität des fahnenartigen Rückteils, wodurch ebenfalls eine Verbesse rung der Meßergebnisse erreicht wird.

Des weiteren bewirken die Bohrungen im Rückteil eine Erhöhung der Wirbelfrequenz, eine Verbesserung der Signa lamplitude und eine Erhöhung der Eigenresonanzfrequenz des Störkörpers.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung wei ter beschrieben; in dieser zeigen in einer stark schemati sierten Darstellung

Fig. 1 eine Ansicht auf ein Rohr und einen darin ange ordneten erfindungsgemäßen Meßwertgeber;

Fig. 2 einen Rohrquerschnitt mit dem darin angeordne ten erfindungsgemäßen Meßwertgeber nach Linie A-A der Fig. 1;

Fig. 3 einen Rohrquerschnitt mit dem darin angeordne ten erfindungsgemäßen Meßwertgeber nach Linie B-B der Fig. 1 und

Fig. 4 einen Rohrquerschnitt analog zur Fig. 2 mit einem alternativ ausgebildeten erfindungsgemäßen Meß wertgeber.

Fig. 1 zeigt ein Rohr 8 mit einem Meßwertgeber 3, dessen Rückteil 4 zum Betrachter gerichtet ist. Von einem Stau körper 2 sind in der rückseitigen Ansicht des Meßwert gebers 3 Rückseitenkanten 17 sowie eine Einschnürung 12 er kennbar, welche hier als eine Taillierung mit einem Mitten bereich 13 ausgebildet ist. Der Mittenbereich 13 verläuft parallel zu den Rückseitenkanten 17 und zu Seitenwänden 18 des Rückteils 4. Das Rückteil 4 reicht weitgehend über die gesamte Höhe des Staukörpers 2 (siehe Fig. 2).

Aus Fig. 3, welche den Grundriß des Meßwertgebers gem. Fig. 1 und 2 zeigt, gehen die trapezförmige Ausformung des Stau körpers 2 und die Einschnürung 12 sowie die fahnen- bzw. plattenartige Ausbildung des Rückteils 4 mit endseitig zu einander geneigten Seitenwänden 18 hervor.

Fig. 1 bis 3 verdeutlichen, daß die Einschnürung 12 in ei nem Anströmbereich 6 mittig und symmetrisch zur Längsachse 11 des Meßwertgebers 3 ausgebildet ist und der Meßwertgeber 3 derart im Rohr 8 angeordnet ist, daß seine Mittenachse 11 mit der Rohrachse zusammenfällt.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die eine Einschnü rung 12 bildenden Vertiefungen 15 in Seitenflächen 5 des Störkörpers 2 etwa trapezförmig und ausgehend von einer Anströmseite 16, ausgebildet und reichen etwa über die halbe Länge des Staukörpers 2.

Höhenmäßig erstreckt sich die Einschnürung 12 über einen Bereich, der etwa der halben Höhe des Meßwertgebers 3 ent spricht.

In Fig. 4 ist eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Meßwertgebers 3 gezeigt. In dem Rückteil 4 sind Bohrungen 7 ausgebildet, welche symmetrisch angeordnet sind. Die Boh rungen 7 sind in einem endseitigen Bereich 14 und in einem störkörperseitigen Bereich 19 des Rückteils 4 ausgebildet. Im störkörperseitigen Bereich 19 sind in diesem Beispiel vier Bohrungen 7 symmetrisch zur Mitten-Längsachse 11 und in Höhe der Einschnürung 12 des Störkörpers 2 ausgebildet. Im endseitigen Bereich 14 ist jeweils eine Bohrung 7 nahe der Rohrwandung 8 angeordnet.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, die Einschnürung 12 bo genförmig oder dreieckförmig, einteilig oder mehrteilig auszubilden. Des weiteren können die Bohrungen 7 kreis förmig, als Langlöcher und in beliebig weiteren Formen ausgebildet und im Bereich des gesamten Rückteils 4 oder partiell, in einer regelmäßigen oder unregelmäßigen Anord nung vorgesehen sein.

Claims

1. Meßwertgeber für Wirbeldurchflußmesser mit einem Staukörper (2) zur Wirbelerzeugung und einem Rück teil (4) zur Wirbelerfassung sowie mit einem Sensor zum Detektieren der Meßsignale, wobei der Staukörper (2) kompakt und das Rückteil (4) elastisch ausgebil det sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Staukörper (2) wenigstens eine Einschnürung (12) aufweist und die Einschnürung (12) durch Ver tiefungen (15) in Seitenflächen (5) des Staukörpers (2) ausgebildet sind.

2. Meßwertgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er derart in einem Meßrohr (8) angeordnet ist, daß die Einschnürung (12) des Staukörpers (2) nahezu mittig im Rohr (8) angeordnet ist.

3. Meßwertgeber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnürung (12) durch Vertiefungen (15) ge bildet ist, welche wenigstens in einem Anströmbereich (6) des Staukörpers (2) und mittig in den Seitenflä chen (5) ausgebildet sind.

4. Meßwertgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (15) von einer Anströmseite (16) ausgehen und wenigstens über die halbe Länge des Stau körpers (2) reichen.

5. Meßwertgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (15) ausgehend von der Anström seite (16) bogenförmig oder trapezförmig in Richtung Rückteil (4) ausgebildet sind.

6. Meßwertgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückteil (4), welches fahnenartig ausgebildet ist, Bohrungen (7) aufweist.

7. Meßwertgeber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (7) symmetrisch zur Längsachse (11) des Meßwertgebers ausgebildet sind.

8. Meßwertgeber nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (7) in einem störkörperseitigen Be reich (19) des Rückteils (4) nahezu mittig und in einem störkörperabgewandten endseitigen Bereich (14) nahe der Rohrwandung (8) angeordnet sind.

9. Meßwertgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Staukörper (2) trapezförmig und das Rückteil (4), welches wesentlich schmaler ausgebildet ist, mit Seitenflächen (18) versehen ist, welche wenigstens endseitig zueinander geneigt sind.

10. Meßwertgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er einteilig ausgebildet ist.