-
Strömungsmesser Die Erfindung betrifft einen Strömungsmesser mit
einem Strömungshindernis zur Erzeugung von Karman-Wirbeln in einer eine Leitung
durchsetzenden Strömung.
-
Wird ein beispielsweise durch einen zylindrischen Gegenstand 1 gebildetes
Strömungshindernis in eine Strömung F (vgl. Fig. 1) eingetaucht, so bilden sich
stromabwärts von dem zylindrischen Gegenstand 1 in regelmäßigen Abständen abwechselnd
auf beiden Seiten nach innen drehende Wirbel 2, die vom Gegenstand 1 in zwei parallelen
Reihen, gegeneinander versetzt, stromabwärts geführt werden. Diese Wirbelreihen
werden als Karman-Wirbelstraße bezeichnet. Das Wachsen und Ablösen der Wirbel erfolgt
abwechselnd auf den beiden Seiten des zylindrischen Gegenstandes in periodischer
Weise, so daß sich das dargestellte versetzte Muster von Wirbeln ergibt. Es ist
ferner bekannt, daß diese Wirbel mit einer von der Strömung geschwindigkeit bestimmten
Frequenz stromabwärts abgestoßen werden. Basierend auf den oben erläuterten physikalischen
Vorgängen wurden bereits Strömungsmesser vorgeschlagen, die zum Zwecke der Messung
der Strömungsgeschwindigkeit oder der Strömungsmenge die Zahl von Druck- oder Geschwindigkeitsänderungen
bestimmten, die durch diese Wirbel hervorgerufen werden; zu diesem Zweck wird stromabwärts
des Strömungshindernisses ein Sensor, beispielsweise ein Hitzdraht, angeordnet.
-
Da Jedoch bei den bekannten Einrichtungen das Detektorelement, beispielsweise
ein Ilitzdraht, unmittelbar in die zu messende Strömung, beispielsweise eine Flüssigkeit,
eingetaucht ist, treten Probleme auf, wie die Korrosion des itzdrahtes verhindert
werden kann, wie das Verhältnis des Strömungsmitteldruckes vergrößert und wie die
Lebensdauer der Enrichtung verlängert werden kann.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Strömungsmesser
zu entwickeln, der unter Vermeidung der Mängel der bekannten Ausführungen zur Bestimmung
der Zahl der abgestoßenen Wirbel eine mit dem Strömungsmittel nicht in Berührung
kommende Einrichtung benutzt.
-
Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß ein Ultraschallsender,
ein Ultraschallempfänger und ein Zähler so angeordnet sind, daß die vom Sender erzeugten
Ultraschallwellen die Strömung und die Karman-Wirbel durchsetzen und dann vom Empfänger
aufgenommen werden, wobei der Zähler die Anzahl der Anderungen der von den Ultraschallwellen
vom Sender bis zum Empfänger benötigten Ausbreitungszeit bestimmt.
-
Diese und weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden
Beschreibung einiger in der Zeichnung veranschaulichter Ausführungsbeispiele hervor.
Es zeigen Fig. 1 die Bildung von Karman-Wirbeln stromabwärts eines Strömungshindernisses;
Fig. 2A ein teilweise geschnittenes Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig.2B einen
Querschnitt längs der Linie IIB-IIB in Fig. 2A; Fig. 3 eine Schemadarstellung, die
die Verbindung der AusfUhrung gemäß den Fig. 2A und 2B mit den elektrischen Schaltungselementen
veranschaulicht;
Fig. 4A bis 4D Schemadarstellungen zur E4lEuterung
der Wirkungsweise der Ausführung der Fig. 2A und 2B; Fig. 5 ein Diagramm des Ausgangssignales
der Anordnung gemäß Fig. 3; Fig. 6A eine teilweise geschnittene Schemaansicht eines
weiteren Ausführungsbeispieles; Fig. 6B einen Querschnitt längs der Linie VIB-VIB
der Fig. 6A; Fig. 7A und 7B Diagramme der Ausgangssignale des Ausführungsbeispieles
der Fig. 6A und 6B; Fig. 8 eine Prinzipdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispieles
der Erfindung; Fig. 9A und 9B Diagramme der Ausgangssignale der Anordnung gemäß
Fig. 8; Fig.lOA eine Perspektivansicht eines zur Erzeugung der Karman-Wirbel geeigneten
Strömungshindernisses (abweichend von dem der Fig. 2, 6 und 8); Fig.10B einen Schnitt
längs der Linie X-X der Fig. 1OA zur Erläuterung der Wirkungsweise; Fig.11A eine
Perspektivansicht eines weiteren Ausführungsbeispieles eines Strömungshindernisses;
Fig.11B bis 11D Querschnitte längs der Linien X1-X1 (Fig. 11A) bzw. Y1-Y1 (Fig.
11B) bzw. Z1-Z1 (Fig.llb); Fig.12A eine Perspektivansicht eines weiteren Ausführungsbeispieles
der Erfindung;
Fig.12B bis 12D Querschnitte längs der Linie X2-X2
(Fig.12A) bzw. Y2 bzw. Z2-Z2 (Fig. 12B)g Fig.13A eine Schemadarstellung ähnlich
Fig. 2A unter Verwendung des Strdmungahindernisses der Fig. tIA bis liD; Fig.13B
einen Querschnitt längs der Linie XIIIB-XIIIB der Fig. 13A.
-
Ein Strömungshindernis in Form eines zylindrischen Gegenstandes 1
ist gemäß den Fig. 2A und 2B in eine Strömung F so eingetaucht, daß seine Längsachse
etwa eisen rechten Winkel mit der Strömungsrichtung bildet. Von dem die Wirbel erzeugenden
Stab 1 losen sich nach innen drehende Karman-Wirbel 2 ab. Die Strömung F durchsetzt
eine Rohrleitung 3. Auf der Leitung 3 ist stromabwärts des Stabes 1 ein Ultraschallsender
4 angebracht, der einen Ultraschallstrahl durch die Strömung sendet. Auf der dem
Sender 4 gegentiberliegenden Seite der Rohrleitung 3 ist ein Ultraschallempfänger
5 angebracht, der die vom Sender 4 ausgesandten Ultraschallsignale aufnimmt. Der
Sender 4 und der Empfänger 5 sind 80 angeordnet, daß ihre Verbindungslinie etwa
rechte Winkel sowohl mit der Strdmungßriehtung F als auch mit der Längsachse des
Stabes 1 bildet. Sender 4 und Empfänger 5 bilden eine Einrichtung zur Ermittlung
der pro Zeiteinheit passierenden, vom Stab 1 abgelösten Wirbel.
-
Das in Fig. 3 dargestellte Prinzipschaltbild mit dem Austtlhrungsbeispiel
der Fig. 2A und 2B enthält einen elektronischen Kreis A mit einem Impulsgenerator,
einem Verstärker und dergleichen, ferner einen Demodulator DM für Frequenzmodulationssignale
sowie einen Zähler CO. Der elektronische Kreis A liefert ein Impulssignal an den
Ultraschallsender 4, der Ultdraschallßignale zum Empfänger 5 hin aussendet. Der
elektronische Kreis A liefert dann ein neues Impulssignal zum Sender 4, wenn er
ein Signal
vom Empfänger 5 erhält. Wird dieser Vorgang wiederholt,
So erhält man am Ausgang des elektronischen Kreises A ein periodisches Signal Po,
dessen Wiederholungsfrequenz proportional zum Kehrwert der Zeit ist, die das vom
Sender 4 ausgesandte Ultraschallsignal zum Durchlaufen der Strecke zwischen dem
Sender 4 und dem Empfänger 5 in der Strömung F benötigt. Es handelt sich um ein
sogenanntes Rundsingveriahrenn, wobei die Frequenz des am Ausgang des elektronischen
Kreises A vorhandenen Signales Po als "RundsingRrequenz" bezeichnet wird.
-
Die Wirkungsweise dieses Ausführungsbeispieles soll im folgenden
anhand der Fig. 4A bis 4C erläutert werden.
-
Das Ultraschallsignal durchsetzt das Medium mit einer konstanten
Geschwindigkeit. Herrscht in dem Medium Jedoch eine Strömung mit einer aeschwindigkeitskomponente
einer Richtung, die mit der Bewegungsrichtung des Ultraschallsignales zusammenfällt,
so ändert sich die Bewegungsgeschwindigkeit des Ultraschallsignales im Medium in
Abhängigkeit von der Größe und Richtung dieser Geschwindigkeitskomponente des Mediums.
-
a) Ist kein Wirbel 2 in dem Ultraschallweg SP vorhanden längs dem
die Ultraschallwellen vom Sender 4 zum Empfänger 5.
-
sich ausbreiten (vgl. Fig. 4A), ist also in diesem Weg SP keine Geschwindigkeitskomponente
der Strömung des Mediums mit einer Richtung vorhanden, die mit der des Ultraschallsignales
zusammenfällt, so ergibt sich die Zeit t 0 des sich vom Sender 4 zum Empfänger 5
ausbreitenden Ultraschallsignales, also die Strecke zum Durchlaufen des Weges SP,
aus folgender Gleichung: (1) Ro D v Hierbei bedeuten V die Geschwindigkeit des Ultraschallsignalei
im Medium F und D die Länge des Weges SP, d.h. den Abstand zwischen dem Sender 4
und dem Empfänger 5.
-
b) Ist ein nach innen drehender Wirbel 2 in der Bewegungsbahn SP
vorhanden und ist die quergerichtete Geschwindigkeits komponente des Wirbels 2 vom
Empfänger zum Sender gerichtet (vgl. in Fig. 4B die Komponente V1), so ergibt sich
die Ausbreitungszeit T des Ultraschallsignales vom Sender 4 zum Empfänger 5 durch
das Medium aus folgender Gleichung: (2) #1 = d + D-d V-V1 V Hierbei ist d der Ersatzdurchmesser
des Karman-Wirbels 2.
-
c) Strömt der betrachtete Wirbel 2 aus der Lage der Fig. 4B in die
Lage gemäß Fig. 4C, so kehrt sich die Richtung der in der Bewegungsbahn SP liegenden
Geschwindigkeitskomponente des Wirbels 2 um (vgl. in Pig. 4C die Komponente V2);
die Ausbreitungszeit <2 des Ultraschallsignales ergibt sich dann aus folgender
Gleichung: (3) d D-d V+V2 V Wie eine Betrachtung der Fälle a), b) und c) zeigt,
vergrößert bzw. verringert sich die Ausbreitungszeit T des die Strecke SP durchsetzenden
Ultraschallsignales gegenüber der Zeit #0 beim Hindurchlaufen eines Karman-Wirbels
durch den 0 Ausbreitungsweg SP der Ultraschallwellen.
-
Das Diagramm der Fig. 5 zeigt die Beziehung zwischen der Ausbreitungszeit
Tdes Ultraschallsignales und der Zeit t. Die Zahl der Xnderungen der Zeit tpro Zeiteinheit
entspricht der Anzahl der Wirbel, die den Ausbreitungsweg SP passieren, d.h.
-
der Zahl der sich von dem Stab 1 ablösenden Wirbel.
-
Hieraus ergibt sich, daß sich die Frequenz des Ausgangssignales Po
am Ausgang des elektronischen Kreises A (Fig. 3) mit der Anzahl der Änderungen der
Ausbreitungszeit 15 de Ultraschallsignales ändert. Anders ausgedrückt: man erhält
am Ausgangsanschluß
des elektronischen Kreises A ein Signal Po,
das mit der Zahl der den Ausbreitungsweg SP passierenden Karman-Wirbel frequenzmoduliert
ist. Dieses Signal Po wird durch den Demodulator DM demoduliert; sein Ausgangssignal
wird dem Zähler CO zugeführt, dessen Zählwert ein Maß für die Strömungsgeschwindigkeit
ist.
-
Das in Fig. 6 dargestellte weitere Ausführungsbeispiel der Erfindung
enthält wie das zuvor erläuterte Beispiel einen in die Strömung F (das Medium) eingetauchten,
die Karman-Wirbel erzeugenden Stab 1. Ein plattenförmiger Vibrator 6 besteht aus
einem die Ultraschallwellen reflektierenden Mateial und ist zum Zwecke der Vibration
auf einer Welle 7 angeordnet. Die Welle 7 ist in der Rohrleitung 3 stromabwärts
des Stabes 1 so angeordnet, daß ihre Achse etwa parallel zu der des Stabes 1 liegt.
Die Stärke L des Vibrators 6 ist großer als der Durchmesser des Ultraschallstrahles
gewählt; befindet sich der Vibrator 6 daher in der Lage gemäß Fig. 6B, so kann das
vom Sender 4 ausgesandte Ultraschallsignal nicht zum Empfänger 5 gelangen. Der Vibrator
6 rührt nun um die Welle 7 in Richtung der Pfeile al bzw. a2 (Fig. 6B) eine hin-
und hergehende Flatterbewegung in Abhängigkeit von den durch den Stab 1 erzeugten
Wirbeln aus. Die Anzahl der Vibrationen des Vibrators 6 ist dabei streng proportional
zur Zahl der vom Stab 1 erzeugten Wirbel, d.h. zur Zahl der Karman-Wirbel0 Der Ultraschallsender
4 und der Ultraschallempfänger 5 sind an der Rohrleitung 3 stromabwärts des Stabes
1 so angebracht, daß die den Sender 4 und dem Empfänger 5 verbindende Linie etwa
parallel zur Achse der Welle 7 verläuft. Der vom Sender 4 emittierte Ultraschallstrahl
wird aufderdem Sender 4 gegendberliegenden Seite vom Vibrator 6 reflektiert, wenn
sich dieser in der Lage gemäß Fig. 6B befindet.
-
Wird nun der Vibrator 6 in Richtung des Pfeiles al oder a2 durch
einen Karman-Wirbel 2 gedreht und dadurch gegenüber der Bewegungsbahn SP ausgelenkt,
so gelangt das Ultraschallsignal
vom Sender 4 zum Empfänger 5. Kehrt
dann der Vibrator 6 aus seiner Ablenkstellung wieder in die Mittellage, d.h. in
die Bewegungsbahn SP gemäß Fig. 6B zurück, so wird das vom Sender 4 ausgesandte
Ultraschallsignal wieder durch den Vibrator 6 reflektiert und kann daher nicht zum
Empfänger 5 gelangen.
-
Der geschilderte Vorgang wiederholt sich dann bei Jedem Vorbeilaufen
eines Karman-Wirbels am Vibrator 6.
-
Werden dem Ultraschallsender 4 von einem Impulssignalgenerator OS
laufend Impulssignale zugeführt, so emittiert der Sender 4 laufend Ultraschallsignale
in Richtung auf den Empfänger 5.
-
Man erhält dann an den Ausgangsanschlüssen des Empfängers 5 Ausgangssignale
gemäß den Fig. 7A und 7B. Diese Ausgangssignale sind proportional zur Vibrationszahl
des Vibrators 6 unterbrochen.
-
Das in Fig. 7A dargestellte Ausgangssignal des Empfängers 5 ergibt
sich, wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Strömungsmittels (Mediums) F klein und
infolgedessen auch die Vibrationszahl des Vibrators 6 verhältnismäßig klein ist.
Das in Fig. 7B dargestellte Ausgangssignal des Empfängers 5 ergibt sich dagegen
bei verhältnismäßig großer Strömungsgeschwindigkeit und entsprechend großer Vibrationszahl
des Vibrators 6.
-
Man kann infolgedessen die Strömungsgeschwindigkeit bzw. die Strömungsmenge
durch Zählen der unterbrochenen Ausgangs signale des Empfängers 5 messen. Die Schaltungselemente
A, DM DM und CO erfüllen zu diesem Zweck die gleichen Funktionen wie gemäß Fig.
3.
-
Bei dem in Fig. 8 dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel sind
gleichfalls ein zur Wirbelerzeugung dienender Stab 1, eine Welle 7 und ein Vibrator
6 in der Leitung 3 angebracht. Der Ultraschallsender 4 und der Empfänger 5 sind
Jedoch auf einer einzigen Seite, und zwar auf der der Seite 6A des Vibrators 6 gegenüberliegenden
Seite der Leitung 3 angeordnet. Der Vibrator 6 besteht aus den Teilen 61 und 62S
wobei der näher an der Welle 7
befindliche Teil 61 aus einem Material
besteht, das die Ultraschallwelle nicht reflektieren kann, während der anschließende
Teil 62 aus einem reflektierenden Material besteht. Ein elektronischer Kreis A mit
einem Impuls verstärker, einem Verstärker und dergleichen liefert einen Impuls an
den Sender 4 zur Erzeugung von Ultraschallsignalen. Das vom Sender 4 emittierte
Ultraschallsignal ist auf den Vibrator 6 gerichtet, wird von diesem reflektiert
und dann durch den Empfänger 5 aufgenommen. Der elektronische Kreis A liefert ein
neues Impulssignal an den Generator 4, wenn der Empfänger 5 das reflektierte Ultraschallsignal
aufgenommen hat. Diese Elemente arbeiten somit ebenso wie bei der Ausführung gemäß
Fig. 3 entsprechend einem t'Rundsingverfahren". Wie zuvor sind noch ein Frequenzmodulations-Demodulator
DM und ein Zähler CO vorgesehen.
-
Die Ausbreitungszeit rt des Ultraschallsignales vom Sender 4 zum
Vibrator 6 und von diesem zum Empfänger 5 ergibt sich aus folgender Gleichung: (4)
1C = kV V Hierbei ist D der doppelte Abstand zwischen Sender 4 bzw.
-
Empfänger 5 und Vibrator 6, V die Geschwindigkeit des Ultraschallsignales
im Strömungsmittel F und k eine Konstante.
-
Bei der Ausführung gemäß Fig. 8 ändert sich die Ubertragungslänge
D des Ultraschallsignales entsprechend den Vibrationen des Vibrators 6; demgemäß
ändert sich auch die Zeit T mit der Vibration des Vibrators 6. Entsprechend schwankt
daher auch die Frequenz der Impulse, die vom elektronischen Kreis A abgegeben werden
(vgl. Fig. 9). Das Signal Po wird daher entsprechend der Vibration des Vibrators
6 frequenzmoduliert. Fig. 9A zeigt den Fall einer verhältnismäßig hohen Geschwindigkeit
der Strömung F, während in Fig. 9B der Fall einer verhältnismäßig geringen Geschwhdigkeit
dargestellt ist. Da das Ultraschallsignal im allgemeinen in der Strömung F gedämpft
wird, ist das Ausgangs signal
Po leicht amplitudenmoduliert entsprechend
der Vibration des Vibrators 6 (vgl. Fig. 9A und 9B). Das Ausgangssignal Po des Empfängers
5 wird durch den Demodulator DM demoduliert und durch den Zähler CO gezählt, der
somit ein Maß für die Strömungsgeschwindigkeit der Strömung F liefert.
-
In den Fig. lOA und lOB ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines
zur Wirbelerzeugung in die Strömung F eingetauchten Stabes 1 veranschaulicht. Hierbei
sind in den Stab 1 eine Anzahl von Querbohrungen 11 so vorgesehen, daß die Längsachsen
dieser Bohrungen parallel zueinander und senkrecht zur Längsachse des Stabes 1 liegen.
Wird der Stab 1 in die Strömung eingetaucht, so kann das Strömungsmittel in beiden
Richtungen frei durch die Bohrungen 11 hindurchströmen, wodurch eine Stabilisierung
in der Bildung und im Ablösen der Karman-Wirbel erreicht und die Reihen der Karman-Wirbel
reguliert werden. Wird der Stab 1 mit einer Anzahl von Bohrungen 11 in die Strömung
F eingetaucht (vgl. Fig. lOB), so daß die Längsachse des Stabes 1 etwa senkrecht
zur Richtung der Strömung F verläuft, so teilt sich die Strömung F beim Auftreffen
auf den Stab 1 in zwei Teilströme F1 und F2 auf, die den Stab 1 auf entgegengesetzten
Seiten mströmen; die Karman-Wirbel 2 werden stromabwärts des Stabes 1 in regelmäßigen
Abständen abwechselnd erzeugt. Währenddessen kann das Strömungsmittel frei durch
die Bohrungen 11 hindurchtreten bzw. sich in diesen Bohrungen aufgrund der kombinierten
Wirkungen des Strömungsmitteldruckes sowie der Strömungsmittelbewegung in der Nähe
der Mündungen der Bohrungen 11 bewegen. Die Teilstrmungen F1 und F2 auf den beiden
Seiten des Stabes 1 werden infolgedessen durch die Strömung in den Bohrungen 11
beeinflußt; an entgegengesetzten öffnungen der Querbohrungen 11 wird das Strömungsmittel
abwechselnd angesaugt und abgestoßen. Wird gerade der Wirbel 2 in der Teilströmung
F1 gebildet, wie Fig. lOB zeigt, so bewegt sich das Strömungsmittel in den Querbohrungen
11 in Richtung des Pfeiles a3, so daß das Str8mungsmîttel auf der Seite der Teliströmung
1 angesaugt, auf der Seite der Teliströmung Es dagegen abgestoßen wird.
-
Befindet sich eine Grenzschicht, die die gekrümmte Oberfläche eines
Strömungshindernisses umströmt, in einem Zustand, in dem sie sich leicht von der
Oberfläche des Strömungshindernisses ablöst, so erleichtert das Ausströmen von Strömungsmittel
aus einer öffnung nahe dem Ablösungspunkt das Ablösen der Strömung von der Oberfläche
des Strömungshindernisses, während ein Ansaugen von Strömungsmittel in eine solche
Bohrung das Ablösen der Strömung von der Oberfläche verzögert. Anders ausgedrückt:
das Ansaugen und Abstoßen des Strömungsmittels an den öffnungen der Querbohrungen
steuert wirksam und zuverlässig die Bildung und das Ablösen der Karman-Wirbel. Ein
Stab 1 mit einer Vielzahl von Querbohrungen 11 (gemäß den Fig. lOA und lOB) kann
daher die Bildung und das Ablösen der Karman-Wirbel stabilisieren und die stromabwärts
sich bewegenden Reihen von Karman-Wirbeln regulieren; weiterhin wird dadurch auch
die Abmessung der Karman-Wirbel etwa konstantgehalten.
-
Die Fig. llA bis llD zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines
Stabes 1 zur Wirbelerzeugung. Der Stab enthält eine Anzahl von öffnungen 12A, 12B,
die in Längsrichtung angeordnet sind und auf gegenüberliegenden Seiten des Stabes
liegen.
-
Das Ansaugen und Ausstoßen des Strömungsmittels erfolgt Jeweils abwechselnd
durch die öffnungen 12A und 12B. Im Stab 1 sind in Richtung seiner Längsachse verlaufende
Hohlräume 13 und 14 vorgesehen, wobei der Hohlraum 13 den öffnungen 12A und der
Hohlraum 14 den öffnungen 12B gegenüberliegt. Zwischen den Hohlraum men 13 und 14
ist eine Trennwand 15 mit einer Bohrung 16 vorgesehen, über die die beiden Hohlräume
miteinander in Verbindung stehen.
-
Die Fig. 12A bis 12D zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines
Stabes 1 zur Wirbelerzeugung. Dieser Stab enthält auf gegenüberliegenden Seiten
Schlitze 12A' und 12B' (statt der Offnungen 12A, 12B gemäß Fig. 11). In der Trennwand
15 sind (statt der einzigen Bohrung 16 gemäß Fig. 11) eine Anzahl von Bohrungen
16 vorgesehen. Im übrigen entspricht dieses Ausführungsbeispiel dem
der
Fig. 11.
-
Das in den Fig. 13A und 13B dargestellte Ausführungsbeispiel verwendet
zur Wirbelerzeugung einen Stab gemäß den Fig. 11A und llB. Die auf den Stab 1 auftreffende
Strömung wird in zwei Teilströme F1 und F2 unterteilt, die unter Bildung der Karman-Wirbel
die beiden Seiten des Stabes 1 umströmen. Das durch die Offnungen 12A und 12B in
die Hohlräume 13 und 14 gelangende Strömungsmittel kann sich durch die Bohrung 16
frei von dem einen Hohlraum in den anderen Hohlraum verlagern und wird in den Hohlräumen
13 und 14 homogenisiert; durch das synchronisierte Ansaugen und Abstoßen der Strömung
durch die Öffnungen 12A und 12B (deren Wirkung durch die Hohlräume vergleichmäßigt
wird) wird der Ablösezustand der Grenzschicht in den Teilströmen F1 und F2 längs
beider Seiten des Stabes 1 gleichzeitig gesteuert. Gleichmäßige Bedingungen für
die Bildung und das Ablösen von Wirbeln in Achsrichtung des Stabes 1 sowie das Ansaugen
und Abstoßen der Strömung werden abwechselnd auf gegenüberliegenden Seiten des Stabes
1 im ganzen axialen Längsbereich des Stabes 1 bewirkt.
-
Durch die kombinierte Wirkung des Ansaugens und Abstoßens des Strömungsmittels
durch die Öffnungen 12A und 12B sowie die gleichförmige Wirbelbildung längs der
Achse des Stabes 1 mittels der Hohlräume 13 und 14 erfolgt eine weitere Stabilisierung
der Bildung und des Ablösens der Karman-Wirbel in Längsrichtung der Stab achs sowie
eine Stabilisierung stromabwärts des Stabes 1. Auf diese Weise werden die Rethen-der
Karman-Wirbei in drei Dimensionen reguliert und die Abmessungen jedes Karman-Wirbels
etwa konstant&ehalten.
-
Bei Verwendung der in den Fig. 10 bis 12 dargestellten Stäbe zur
Wirbelerzeugung kann somit die 5trdmungsgeschwindigkeit besonders zuverlässig und
genau gemessen werden.
-
Da die Zahl der sich stromabwärts von dem Strömungshlndernis bewegenden
Karman-Wirbel mittels einer Ultraschalleinrichtung
gemessen wird,
kommt diese Einrichtung nicht unmittelbar mit der zu messenden Strömung in Berührung.
Die Erfindung kann daher bei beliebigen Strömungsmitteln, insbesondere also auch
bei aggressiven Flüssigkeiten, wie Säuren oder Alkalien, eingesetzt werden.
-
Das erfindungsgemäße Gerät ist korrosions- und druckfest und zeichnet
aich durch einen robusten Aufbau aus.