DE2036597B2

DE2036597B2 - FLOW SPEED METER

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Publication number: DE2036597B2
Application number: DE19702036597
Authority: DE
Priority date: 1970-07-23
Filing date: 1970-07-23
Publication date: 1972-08-31
Also published as: DE2036597A1

Description

sind. Dies vereinfacht insbesondere die nachträgliche sendet. Die Schaltung A liefert dann ein neues Impuls-Ausrüstung von Rohrleitungen mit einer derartigen signal zum Sender 4, wenn er ein Signal vom Empfän-Meßeinrichtung wesentlich; es gestattet femer ein gei 5 erhält. Wird dieser Vorgatg wiederholt, so erhält leichtes Wechseln der Meßstelle. man am Ausgang der Schaltung A ein periodisches Der erfindungsgemäße Strömungsgeschwindigkeits- 5 Signal Po, dessen Wiederholungsfrequenz proportional messer kann auch bei undurchsichtigen oder stark ver- zum Kehrwert der Zeit ist, die das vom Sender 4 ausgeunreinigten Strömungsmedien ohne weiteres einge- sandte Ultraschallsignal zum Durchlaufen der Strecke setzt werden. Die Funktion ist ferner von Unregel- zwischen dem Sender 4 und dem Empfänger 5 in der mäßigkeiten der Strömung, etwa von Druckschwan- Strömung F benötigt. Es handelt sich um eine sogekungen, weitgehend unabhängig. io nannte »Sing around«-Ausbildung, wobei die Fre-Die Erfindung wird nachfolgend an Hand einiger in quenz des am Ausgang der Schaltung A vorhandenen den Zeichnungen veranschaulichter Ausführungsbei- Signals Po als »Sing around«-Frequenz bezeichnet spiele beschrieben. Es zeigt wird.are. This particularly simplifies subsequent sends. The circuit A then supplies a new pulse equipment of pipelines with such a signal to the transmitter 4 when it receives a signal from the receiver measuring device substantially; it also allows a gei 5 to be obtained. If this procedure is repeated, the measuring point can be easily changed. one at the output of circuit A is a periodic flow rate 5 signal Po according to the invention, whose repetition frequency is proportional to the inverse or opaque time it takes the flow media contaminated by the transmitter 4 to pass through the ultrasonic signal Route can be set. The function is also of irregularities between the transmitter 4 and the receiver 5 in the moderation of the flow, such as pressure swan flow F required. It is a so-called, largely independent. io called "sing around," training, wherein the Fre-The invention will in the existing frequency designated at the output of circuit A to the drawings of illustrated exemplary embodiments signal Po as "Sing around" -frequency on hand play described hereinafter some. It shows will.

F i g. 1 die bekannte Bildung von Karman-Wirbeln Die Wirkungsweise dieses AusführungsbeispielesF i g. 1 the known formation of Karman vortices. The mode of operation of this embodiment

stromabwärts eines Strömungshindernisses, 15 soll im folgenden an Hand der F i g. 4 A bis 4 Cdownstream of a flow obstacle, 15 is to be used in the following with reference to FIGS. 4 A to 4 C

F i g. 2 A ein teilweise geschnittenes Ausführungs- erläutert werden.F i g. 2A a partially sectioned embodiment will be explained.

beispiel der Erfindung, Das Ultraschallsignal durchsetzt das Medium mitExample of the invention, the ultrasonic signal penetrates the medium with

F i g. 2 B einen Querschnitt längs der Linie 115-115 einer konstanten Geschwindigkeit. Herrscht in demF i g. Figure 2B is a cross section along line 115-115 of constant speed. Prevails in that

in F i g. 2 A, Medium jedoch eine Strömung mit einer Geschwindig-in Fig. 2 A, medium, however, a flow with a speed

F i g. 3 eine Schemadarstellung, die die Verbindung ao keitskomponente einer Richtung, die mit der Be-F i g. 3 is a schematic diagram showing the connection ao component of a direction that is related to the

der Ausführung gemäß den F i g. 2 A und 2 B mit wegungsrichtung des Ultraschallsignals zosammen-the execution according to the F i g. 2 A and 2 B with the direction of travel of the ultrasonic signal

den elektrischen Schaltungselementen veranschaulicht, fällt, so ändert sich die BewegungsgeschwindigkeitAs illustrated by the electrical circuit elements, the speed of movement changes

F i g. 4 A bis 4 C Schemadarstellungen zur Erläute- des Ultiaschallsignals im Medium in AbhängigkeitF i g. 4 A to 4 C Schematic representations to explain the ultrasonic signal in the medium as a function

rung der Wirkungsweise der Ausführung der F i g. 2 A von der Größe und Richtung dieser Geschwindig-tion of the mode of operation of the execution of the FIG. 2 A on the size and direction of this speed

und 2 B, 25 keitskomponente des Mediums.and 2 B, 25 component of the medium.

F i g. 5 ein Diagramm des Ausgangssignals der An- a) Ist kein Wirbel 2 in dem Ultraschallweg SP vor-F i g. 5 shows a diagram of the output signal of the a) If there is no vortex 2 in the ultrasonic path SP

ordnung gemäß F i g. 3, handen, längs dem die Ultraschallwellen vom Sender 4regulation according to F i g. 3, handle along which the ultrasonic waves from the transmitter 4

F i g. 6 A eine teilweise geschnittene Schemaansicht zum Empfänger 5 sich ausbreiten (vgl. F i g. 4 A), istF i g. 6 A is a partially sectioned schematic view of the receiver 5 expanding (see FIG. 4 A)

eines weiteren Ausführungsbeispieles, also in diesem Weg SP keine Geschwindigkeitskompo-of a further embodiment, so in this way SP no speed compo-

F i g. 6 B einen Querschnitt längs der Linie VIJ5-VI5 30 nente der Strömung des Mediums mit einer RichtungF i g. 6 B shows a cross section along the line VIJ5-VI5 30 nente of the flow of the medium with one direction

der F i g. 6 A, vorhanden, die mit der des Ultraschallsignals zusam-the F i g. 6 A, which together with that of the ultrasonic signal

F i g. 7 A und 7 B Diagramme der Ausgangssignale menfällt, so ergibt sich die Zeit τ₀ des sich vom Sender4F i g. 7 A and 7 B diagrams of the output signals, the result is the time τ ₀ of the transmitter4

des Ausführungsbeispieles der F i g. 6 A und 6 B, zum Empfänger 5 ausbreitenden Ultraschallsignals, alsoof the embodiment of FIG. 6 A and 6 B, to the receiver 5 propagating ultrasonic signal, so

F i g. 8 eine Prinzipdarstellung eines weiteren Aus- die Strecke zum Durchlaufen des Weges SP, aus folgen-F i g. 8 shows a schematic diagram of a further route from the route for traversing the path SP, from the following

führungsbeispieles der Erfindung, 35 der Gleichung:exemplary embodiment of the invention, 35 of the equation:

Fig. 9 A und 9 B Diagramme der Ausgangs- _ D 9 A and 9 B are diagrams of the output _ D

signale der Anordnung gemäß F i g. 8, ^T° ~ y ' signals of the arrangement according to FIG. 8, ^T ° ~ y '

F i g. 10 A eine Schemadarstellung ähnlich F i g. 2 AF i g. 10 A is a schematic representation similar to FIG. 2 A

unter Verwendung eines anderen Strömungshindernis- Hierbei bedeutet V die Geschwindigkeit des Ultra-using another flow obstacle - where V means the speed of the ultra-

ses, 40 schallsignals im Medium F und D die Länge des Wegesses, 40 sound signal in medium F and D the length of the path

F i g. 10 B einen Querschnitt längs der Linie XB-XB SP, d. h. den Abstand zwischen dem Sender 4 und demF i g. 10B shows a cross section along the line XB-XB SP, ie the distance between the transmitter 4 and the

der F i g. 10 A. Empfänger 5.the F i g. 10 A. Recipient 5.

Ein Strömungshindernis in Form eines zylindrischen b) Ist ein nach innen drehender Wirbel 2 in der BeGegenstandes 1 ist gemäß den F i g. 2 A und 2 B in wegungsbahn SP vorhanden und ist die quergerichtete eine Strömung F so eingetaucht, daß seine Längsachse 45 Geschwindigkeitskomponente des Wirbels 2 vom Empetwa einen rechten Winkel mit der Strömungsrichtung fänger zum Sender gerichtet (vgl. in F i g. 4 B die bildet. Von dem die Wirbel erzeugenden Stab 1 lösen Komponente F₁), so ergibt sich die Ausbreitungszeit T₁ sich nach innen drehende Karman-Wirbel 2 ab. Die des Ultraschallsignals vom Sender 4 zum Empfänger S Strömung F durchsetzt eine Rohrleitung 3. Auf der durch das Medium aus folgender Gleichung:
Leitung 3 ist stromabwärts des Stabes 1 ein Ultraschall- 50A flow obstacle in the form of a cylindrical b) is an inwardly rotating vortex 2 in which object 1 is shown in FIGS. 2 A and 2 B present in wegungsbahn SP and the transverse flow F is immersed in such a way that its longitudinal axis 45 velocity component of the vortex 2 from the Empetwa is at right angles with the flow direction catcher to the transmitter (cf. in FIG. 4 B the _{Component F 1} ) detaches from the rod 1 generating the vortices, so the propagation time T ₁ results from inwardly rotating Karman vortices 2. The flow F of the ultrasonic signal from the transmitter 4 to the receiver S passes through a pipe 3. On the basis of the following equation through the medium:
Line 3 is an ultrasonic 50 downstream of the rod 1

sender 4 angebracht, der einen Ultraschallstrahl durch _χ __ __<? ι ^ ~ z_, (2)transmitter 4 attached, which sends an ultrasonic beam through _χ __ __ <? ι ^ ~ z_, (2)

die Strömung sendet. Auf der dem Sender 4 gegen- ^x V-V₁ V
überliegenden Seite der Rohrleitung 3 ist ein Ultraschallempfänger S angebracht, der die vom Sender 4 Hierbei ist d der Ersatzdurchmesser des Karmanausgesandten Ultraschallsignale aufnimmt. Der Sender 4 55 Wirbels 2.the current sends. On the transmitter 4 against ^x VV ₁ V
An ultrasonic receiver S is attached to the opposite side of the pipeline 3, which receives the ultrasonic signals emitted by the transmitter 4, where d is the equivalent diameter of the Karman. The transmitter 4 55 vortex 2.

und der Empfänger S sind so angeordnet, daß ihre c) Strömt der betrachtete Wirbel 2 aus der Lage derand the receiver S are arranged so that their c) flows the considered vortex 2 from the position of

Verbindungslinie etwa rechte Winkel sowohl mit der F i g. 4 B in die Lage gemäß F i g. 4 C, so kehrt sichConnection line approximately at right angles with both the FIG. 4 B in the position according to FIG. 4 C, so it turns

Strömungsrichtung F als auch mit der Längsachse des die Richtung der in der Bewegungsbahn SP liegendenFlow direction F as well as with the longitudinal axis of the direction of the lying in the movement path SP

Stabes 1 bildet. Sender 4 und Empfänger 5 bilden eine Geschwindigkeitskomponente des Wirbels 2 um (vgl.Rod 1 forms. The transmitter 4 and receiver 5 convert a speed component of the vortex 2 (cf.

Einrichtung zur Ermittlung der pro Zeiteinheit passie- 60 in F i g. 4 C die Komponente K_?); die Ausbreitungs-Device for determining the passages per time unit 60 in FIG. 4 C is the component K _? ); the propagation

renden, vom Stab 1 abgelösten Wirbel. zeit τ₂ des Ultraschallsignals ergibt sich dann aus fol-end vertebrae detached from rod 1. time τ _{2 of} the ultrasonic signal then results from the following

Das in F i g. 3 dargestellte Prinzipschaltbild mit dem gender Gleichung:The in Fig. 3 shown block diagram with the gender equation:

Ausführungsbeispiel der F i g. 2 A und 2 B enthält eine , η — ti Embodiment of FIG. 2 A and 2 B contains one, η - ti

Schaltung A mit einem Impulsgenerator und einem Ver- _{Ta =} \. .. .... (3)Circuit A with a pulse generator and a Ver _{Ta =} \. ... .... (3)

stärker, ferner einen Demodulator DM für Frequenz- 65 V+ V·;. V
modulationssignale sowie einen Zähler CO. Die Schaltung A liefert ein Impulssignal an den Ultraschallsen- Wie eine Betrachtung der Fälle a), b) und c) zeigt, der 4, der Ultraschallsignale zum Empfänger 5 hin aus- vergrößert bzw. verringert sich die Ausbreitungszeit τstronger, furthermore a demodulator DM for frequency 65 V + V · ;. V
modulation signals and a counter CO. The circuit A supplies a pulse signal to the ultrasound signal as a consideration of cases a), b) and c) shows, the 4, the ultrasound signals to the receiver 5 increases or decreases the propagation time τ

des die Strecke SP durchsetzenden Ultraschallsignals signale sind proportional zur Vibrationszahl des Vibra-of the ultrasonic signal penetrating the distance SP are proportional to the number of vibrations of the vibra-

gegenüber der Zeit τ₀ beim Hindurchlaufen eines tors 6 unterbrochen.compared to the time τ ₀ when passing through a gate 6 interrupted.

Karman-Wirbels durch den Ausbreitungsweg SP Das in F i g. 7 A dargestellte Ausgangssignal desKarman vortex through the propagation path SP The in F i g. 7 A shown output signal of the

der Ultraschallwellen. Empfängers 5 ergibt sich, wenn die Strömungsge-of the ultrasonic waves. Receiver 5 results when the flow

Das Diagramm der F i g. 5 zeigt die Beziehung 5 schwindigkeit des Strömungsmittels (Mediums) F kleinThe diagram of FIG. 5 shows the relationship 5 speed of the fluid (medium) F small

zwischen der Ausbreitungszeit τ des Ultraschallsignals und infolgedessen auch die Vibrationszahl des Vibra-between the propagation time τ of the ultrasonic signal and, consequently, the number of vibrations of the vibra-

und der Zeit 1. Die Zahl der Änderungen der Zeit τ tors 6 verhältnismäßig klein ist. Das in F i g. 7 B dar-and time 1. The number of changes in time τ tors 6 is relatively small. The in Fig. 7 B represents

pro Zeiteinheit entspricht der Anzahl der Wirbel, die gestellteAusgangssignaldesEmpfängersSergibtsichda-per unit of time corresponds to the number of eddies, the output signal provided by the receiver

den Ausbreitungsweg SP passieren, d. h. der Zahl der gegen bei verhältnismäßig großer Strömungsgeschwin-pass the propagation path SP , i.e. the number of

sich von dem Stab 1 ablösenden Wirbel. io digkeit und entsprechend großer Vibrationszahl desvertebrae detaching from the rod 1. io speed and correspondingly large number of vibrations of the

Hieraus ergibt sich, daß sich die Frequenz des Aus- Vibrators 6.It follows from this that the frequency of the vibrator 6.

gangssignals Po am Ausgang der Schaltung A (F i g. 3) Man kann infolgedessen die Strömungsgeschwindigmit der Anzahl der Änderungen der Ausbreitungszeit τ keit bzw. die Strömungsmenge durch Zählen der unterdes Ultraschallsignals ändert. Anders ausgedrückt: brochenen Ausgangssignale des Empfängers 5 messen. Man erhält am Ausgangsanschluß der Schaltung A ein 15 Die Schaltungselemente A, DM und CO erfüllen zu Signal Po, das mit der Zahl der den Ausbreitungsweg diesem Zweck die gleichen Funktionen wie gemäß SP passierenden Karman-Wirbel frequenzmoduliert ist. F i g. 3.output signal Po at the output of circuit A (Fig. 3). As a result, the flow rate can be changed with the number of changes in the propagation time τ or the flow rate can be changed by counting the number of times the ultrasonic signal is transmitted. In other words: measure broken output signals of the receiver 5. A 15 is obtained at the output connection of circuit A. The circuit elements A, DM and CO fulfill the signal Po, which is frequency-modulated with the number of the propagation path for this purpose the same functions as according to SP passing through Karman vortices. F i g. 3.

Dieses Signal Po wird durch den Demodulator DM Bei dem in F i g. 8 dargestellten weiteren Aus-This signal Po is generated by the demodulator DM in the case of the FIG. 8 further excerpts shown

demoduliert; sein Ausgangssignal wird dem Zähler CO führungsbeispiel sind gleichfalls ein zur Wirbelerzeu-demodulated; its output signal is sent to the counter CO .

zugeführt, dessen Zählwert ein Maß für die Strömungs- ao gung dienender Stab 1, eine Welle 7 und ein Vibrator 6is supplied, the count value of which is a measure of the rod 1, a shaft 7 and a vibrator 6 serving for the flow detection

geschwindigkeit ist. in der Leitung 3 angebracht. Der Ultraschallsender 4speed is. attached in line 3. The ultrasonic transmitter 4

Das in F i g. 6 dargestellte weitere Ausführungsbei- und der Empfänger 5 sind jedoch auf einer einzigen spiel der Erfindung enthält wie das zuvor erläuterte Bei- Seite, und zwar auf der der Seite 6 A des Vibrators 6 spiel einen in die Strömung F (das Medium) eingetauch- gegenüberliegenden Seite der Leitung 3 angeordnet, ten, die Karman-Wirbel erzeugenden Stab 1. Ein as Der Vibrator 6 besteht aus den Teilen 61 und 62, wobei plattenförmiger Vibrator 6 besteht aus einem die Ultra- der näher an der Welle 7 befindliche Teil 61 aus einem schallwellen reflektierenden Material und ist zum Material besteht, das die Ultraschallwelle nicht reflek-Zwecke der Vibration auf einer Welle 7 angeordnet. tieren kann, während der anschließende Teil 62 aus Die Welle 7 ist in der Rohrleitung 3 stromabwärts des einem reflektierenden Material besteht. Eine Schal-Stabes 1 so angeordnet, daß ihre Achse etwa parallel 30 tung A mit einem Impulsgenerator und einem Verzu der des Stabes 1 liegt. Die Stärke L des Vibrators 6 stärker liefert einen Impuls an den Sender 4 zur Erist größer als der Durchmesser des Ultraschallstrahles zeugung von Ultraschallsignalen. Das vom Sender 4 gewählt; befindet sich der Vibrator 6 daher in der Lage emittierte Ultraschallsignal ist auf den Vibrator 6 gegemäß F i g. 6 B, so kann das vom Sender 4 ausge- richtet, wird von diesem reflektiert und dann durch den sandte Ultraschallsignal nicht zum Empfänger 5 gelan- 35 Empfänger 5 aufgenommen. Die Schaltung A liefert gen. Der Vibrator 6 führt nun um die Welle 7 in Rieh- ein neues Impulssignal an den Generator 4, wenn der tung der Pfeile a_x bzw. a₂ (F i g. 6 B) eine hin- und Empfänger 5 das reflektierte Ultraschallsignal aufgehergehende Flatterbewegung in Abhängigkeit von den nommen hat. Diese Elemente arbeiten somit ebenso wie durch den Stab 1 erzeugten Wirbeln aus. Die Anzahl bei der Ausführung gemäß F i g. 3 entsprechend einer der Vibrationen des Vibrators 6 ist dabei streng propor- 40 »Sing around«-Anordnung. Wie zuvor sind noch ein tional zur Zahl der vom Stab 1 erzeugten Wirbel, d. h. Frequenzmodulationsdemodulator DM und ein Zähler zur Zahl der Karman-Wirbel. Der Ultraschallsender 4 CO vorgesehen.The in Fig. 6 and the receiver 5 shown are, however, on a single game of the invention as the previously explained example, namely on the side 6 A of the vibrator 6 a game immersed in the flow F (the medium) opposite Side of the line 3 arranged, th, the Karman vortex generating rod 1. A as The vibrator 6 consists of the parts 61 and 62, the plate-shaped vibrator 6 consists of a the ultrasonic which is closer to the shaft 7 part 61 of a Material that reflects sound waves and is made of material that does not reflect the ultrasonic wave for vibration purposes on a shaft 7. animals, while the adjoining part 62 consists of the shaft 7 in the pipe 3 downstream of a reflective material. A scarf rod 1 arranged so that its axis is approximately parallel 30 device A with a pulse generator and a Verzu that of the rod 1 is. The strength L of the vibrator 6 stronger delivers a pulse to the transmitter 4 to the extent that it is larger than the diameter of the ultrasonic beam generating ultrasonic signals. The one chosen by broadcaster 4; If the vibrator 6 is therefore in the position, the emitted ultrasonic signal is transmitted to the vibrator 6 according to FIG. 6 B, this can be aligned by the transmitter 4, is reflected by the latter and then does not reach the receiver 5 due to the transmitted ultrasonic signal. The circuit A supplies gene. The vibrator 6 now leads a new pulse signal to the generator 4 around the shaft 7 in Rieh- if the direction of the arrows a _x or a ₂ (Fig. 6 B) a back and forth receiver 5 the reflected ultrasound signal has increased fluttering movement as a function of the taken. These elements thus work out in the same way as the eddies generated by the rod 1. The number in the execution according to FIG. 3 corresponding to one of the vibrations of the vibrator 6 is strictly proportional 40 "sing around" arrangement. As before, there is a tional to the number of vortices generated by the rod 1, ie frequency modulation demodulator DM and a counter for the number of Karman vortices. The ultrasonic transmitter 4 CO provided.

und der Ultraschallempfängers sind an der Rohr- Die Ausbreitungszeit τ des Ultraschallsignals vomand the ultrasonic receiver are connected to the tube. The propagation time τ of the ultrasonic signal from

leitung 3 stromabwärts des Stabes 1 so angebracht, daß Sender 4 zum vibrator 6 und von diesem zum Emp-line 3 downstream of the rod 1 attached so that the transmitter 4 to the vibrator 6 and from this to the receiver

die den Sender 4 und dem Empfänger 5 verbindende 45 fänger 5 ergibt sich aus folgender Gleichung:
Linie etwa parallel zur Achse der Welle 7 verläuft. Derthe 45 catcher 5 connecting the transmitter 4 and the receiver 5 results from the following equation:
Line runs approximately parallel to the axis of the shaft 7. Of the

vom Sender 4 emittierte Ultraschallstrahl wird auf der d from the transmitter 4 emitted ultrasonic beam is on the d

dem Sender 4 gegenüberhegenden Seite vom Vibrator6 ^τ — * — · (4)
reflektiert, wenn sich dieser in der Lage gemäß F i g. 6 Bthe side of the vibrator 6 opposite the transmitter 4 ^τ - * - · (4)
reflected when this is in the position according to FIG. 6 B

befindet. 50is located. 50

Wird nun der Vibrator 6 in Richtung des Pfeiles O₁ Hierbei ist D der doppelte Abstand zwischenIf the vibrator 6 is now in the direction of arrow O ₁ , D is twice the distance between

oder a₂ durch einen Karman-Wirbel2 gedreht und Sender4 bzw. Empfängers und Vibrator6, V dieor a ₂ rotated by a Karman vortex2 and transmitter4 or receiver and vibrator6, V die

dadurch gegenüber der Bewegungsbahn SP ausge- Geschwindigkeit des Ultraschallsignals im Strö-as a result, compared to the trajectory SP, the speed of the ultrasonic signal in the flow

lenkt, so gelangt das Ultraschallsignal vom Sender 4 mungsmittel.F und ύ eine Konstante,
zum Empfänger 5. Kehrt dann der Vibrator 6 aus seiner 55 Bei der Ausführung gemäß F i g. 8 ändert sich diesteers, the ultrasonic signal from the transmitter 4 reaches a mean. F and ύ a constant,
to the receiver 5. The vibrator 6 then returns from its 55. In the embodiment according to FIG. 8 changes the

Ablenkstellung wieder in die Mittellage, d. h. in die Übertragungslänge D des Ultraschallsignals entspre-Deflection position back to the central position, i.e. in the transmission length D of the ultrasonic signal

Bewegungsbahn SP gemäß F i g. 6 B zurück, so wird chend den Vibrationen des Vibrators 6; demgemäC das vom Sender 4 ausgesandte Ultraschallsignal wieder ändert sich auch die Zeit τ mit der Vibration des Vibra-Path of movement SP according to FIG. 6 B back, then the vibrations of the vibrator 6; accordingly, the ultrasonic signal emitted by the transmitter 4 also changes the time τ with the vibration of the vibration

durch den Vibrator 6 reflektiert und kann daher nicht tors 6. Entsprechend schwankt daher auch die Frezum Empfänger 5 gelangen. Der geschilderte Vorgang 60 quenz der Impulse, die von der Schaltung A abgegeberreflected by the vibrator 6 and can therefore not gate 6. Therefore, the frequency to the receiver 5 fluctuates accordingly. The described process 60 frequency of the pulses emitted by circuit A.

wiederholt sich dann bei jedem Vorbeilaufen eines werden (vgl. Fig.9). Das SignalPo wird daher entA will then be repeated each time you walk past (see Fig. 9). The signal Po is therefore ent

Karman-Wirbels am Vibrator 6. sprechend der Vibration des Vibrators 6 frequenzmo·Karman vortex on the vibrator 6. speaking of the vibration of the vibrator 6 frequency mo ·

Werden dem Ultraschallsender 4 von einem Impuls- duliert F i g. 9 A zeigt den Fall einer verhältnismäßigIf the ultrasonic transmitter 4 is modulated by a pulse F i g. 9 A shows the case of a relative

signalgenerator OS laufend Impulssignale zugeführt, so hohen Geschwindigkeit der Strömung jF, während üsignal generator OS continuously supplied pulse signals, so high speed of flow jF, while ü

emittiert der Sender 4 laufend Ultraschallsignale in 65 F i g. 9 B der Fall einer verhältnismäßig geringen Gethe transmitter 4 continuously emits ultrasonic signals in FIG. 65 FIG. 9 B the case of a relatively low Ge

Richtung auf den Empfänger 5. Man erhält dann an schwindigkeit dargestellt ist. Da das UltraschalisignaDirection towards the receiver 5. You then get the speed shown. Since the ultrasonic signal

den Ausgangsanschlüssen des Empfängers 5 Ausgangs- im allgemeinen in der Strömung F gedämpft wird, isthe output terminals of the receiver 5 output is generally attenuated in the flow F, is

signale gemäß den F i g. 7 A und 7 B. Diese Ausgangs- das Ausgangssignal Po leicht amplitudenmoduliertsignals according to FIGS. 7 A and 7 B. These output signals the output signal Po slightly amplitude-modulated

entsprechend der Vibration des Vibrators 6 (vgl. F i g. 9 A und 9 B). 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 liefert.corresponding to the vibration of the vibrator 6 (see FIG. 9 A and 9 B). The output signal Po of the receiver 5 is demodulated by the demodulator DM and counted by the counter CO , which thus provides a measure of the flow velocity of the flow.

Das in den F i g. 10 A und 10 B dargestellte Ausführungsbeispiel verwendet zur Erzeugung der Karman-Wirbel als Strömungshindernis einen Stab 1 mit einer Anzahl von Querbohrungen 11, durch die das Strömungsmittel in beiden Richtungen frei hindurchströ- The in the F i g. 10 A and 10 B shown embodiment uses a rod 1 with a number of transverse bores 11 through which the fluid flows freely in both directions to generate the Karman vortex as a flow obstacle.

men kann, wodurch eine Stabilisierung in der Erzeugung der Karman-Wirbel erreicht wird. 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. Durch das von den Querbohrungen 11 bewirkte, periodische Ansaugen und Anstoßen der Strömung werden abwechselnd auf gegenüberliegenden Seiten des Stabes 1 im ganzen axialen Längsbereich gleichmäßige Bedingungen für die Bildung und das Ablösen der Karman-Wirbel geschaffen. men, whereby a stabilization in the generation of the Karman vortex is achieved. The flow impinging on the rod 1 is divided into two partial flows F ₁ and F ₂ , which flow around the two sides of the rod 1, forming the Karman vortex. The periodic suction and impact of the flow caused by the transverse bores 11 create uniform conditions for the formation and detachment of the Karman vortices alternately on opposite sides of the rod 1 in the entire axial longitudinal area.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

1 2 immersed (see. Fig. 1), so form downstream claims: waits from this flow obstacle at regular intervals alternating inwards on both sides

1. Flow velocity meter, in which in rotating eddies (2), which flow downwards from the flow obstacle 1 in a line 5 penetrated by the flow medium, two parallel rows offset against each other to generate Karman eddies. The formation of this so-called elongated flow obstacle and downstream Karman vortices takes place alternately on both sides of this one, the Karman vortices formed of the flow obstacle in a periodic sequence. The frequency of these Karman vortices along a frequency that is approximately perpendicular to the direction of flow depends on the contact-free scanning line of the flow. On this physical direction is provided, characterized by the process flow velocity was drawn that the scanning device developed by knife, which determine the frequency of the occurring an ultrasonic transmitter (4) and an ultrasonic Karman vortex and thereby the flow receiver (S) is formed and a counter (A, DM, measure the flow rate.

CO) is provided that the frequency of change 15 It is known for this purpose downstream of the

determines the propagation time of the ultrasonic signals. A hot wire as a sensor to the flow obstacle.

2. Flow velocity meter after allocation. However, it is subject to a considerable claim 1, characterized in that the ultra-corrosion. It is also known to be downstream of the sound transmitter (4) and the ultrasonic receiver (S) to arrange a vibrator to prevent flow obstacles, are arranged so that the ultrasonic signals 20 mechanically measured its vibration directly the flow medium is approximately perpendicular along a. For this purpose, the axis of the vibrator passed through the wall of the pipeline to the longitudinal axis of the flow obstacle (1) enforce the running line. what because of the required waterproofing

3. The flow velocity meter according to the add-on is complex.

Claim 1, characterized in that the counter 25 one still has the Karman vortex already

a circuit (A) for generating pulse signals directly at the separation zone of the boundary layer

len, the frequency of which counts the propagation time. The exact pressure measurement on this release

the ultrasonic signal is inversely proportional, but prepares especially for contaminated zones

whereby this circuit (A) when receiving signal-flow media as well as when pressure-

len of the ultrasonic receiver (5) pulse signals to 30 fluctuations in the fluid difficulties because

the ultrasonic transmitter (4) emits, and that then the detachment of the boundary layer with the formation of the

Circuit (A) one for demodulating the impulse Karman vortex becomes slightly unstable, at least what the

signals serving demodulator (DM) connected - local position of the boundary layer separation is concerned,

sen is to which a device (CO) for counting the It is finally a flow velocity

Output signals of the demodulator connected downstream 35 knives have been developed, which is the Karman vortex

is. downstream of the flow obstacle along a

4. Flow velocity meter running approximately perpendicular to the direction of flow Claim 1, characterized in that the downstream line scans through a light beam without contact, towards the flow obstacle (1) a vibrator (6) with flow medium measuring parallel to the longitudinal axis of the flow 40, with windows for an obstacle lying vibration object (7) so that the incoming and outgoing light beam is prescribed is that he will also see the parallel to this, which is relatively expensive and running ultrasonic signals with its vibra a subsequent attachment of the measuring device movement periodically interrupted (Fig. 6). existing lines or a change of the measuring

5. Flow velocity meter after the 45 point extremely difficult. It is also unfavorable Claims 1 and 2, characterized in that that with the known device a measurement of downstream of the flow obstacle (1) an opaque or heavily contaminated flow vibrator (6) with parallel to the longitudinal axis of the media is not possible.

Flow obstacle lying vibration axis (7) The invention is therefore based on the object

is arranged so that it is perpendicular to the longitudinal 50 while avoiding the lack of known execution

the axis of the flow obstacle wrestled with a non-contacting one

Ultrasonic signals to the flow velocity provided on the same side as the scanning device.

the ultrasonic transmitter (4) arranged ultrasonic measuring device, which can easily be

receiver (5) reflected back (F i g. 8). Nen pipelines at any desired point

55 can be attached, is simply constructed and also with

highly contaminated and opaque flow media allow reliable measurement. This object is achieved according to the invention

The invention relates to a flow velocity that the scanning device is provided by an ultrasound meter, in which a line penetrated by the flow medium 60 and an ultrasound receiver is used to generate Karman and a counter is provided which serves the frequency of the eddies Flow obstacle change the propagation time of the ultrasonic signals and downstream of this one determined the formed. An essential advantage of the Karman vortex according to the invention along an approximately perpendicular to the flow direction is the possibility of providing the line running in the direction of flow in a contact-free manner from both main elements of the scanning device, namely the scanning device. the ultrasonic transmitter and the ultrasonic receiver, If an elongated flow obstacle 1 (for example, attach from the outside to the wall of the pipeline, a cylindrical object) in a flow F without openings, windows or the like. Required