CH363815A - Durchflussmesser - Google Patents

Durchflussmesser

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CH363815A
CH363815A CH4720357A CH4720357A CH363815A CH 363815 A CH363815 A CH 363815A CH 4720357 A CH4720357 A CH 4720357A CH 4720357 A CH4720357 A CH 4720357A CH 363815 A CH363815 A CH 363815A
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CH4720357A
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Herbert Dipl Phys Anschuetz
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Bopp & Reuther Gmbh
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78Direct mass flowmeters
    • G01F1/80Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Description


  



  Durchflussmesser
Zur Erfassung des Gewichts einer strömenden Flüssigkeit oder eines Gases ist es bekannt, die Ergebnisse eines Volumenzählers oder linearen Durchflussmessers durch ein von einem Dichtemesser gesteuertes   Multiplikationsgetriebe      umwerten    zu lassen.



  Infolge der Vielzahl der hierbei notwendigen Teile wird ein solches Gerät ziemlich umfangreich. Es gibt auch Durchflussmesser, bei denen die Reaktionskraft eines Kreisels, welchem eine konstante Präzession aufgezwungen wird, als Messgrundlage genommen wird. Ein anderes Prinzip benutzt die   Corioliskraft,    die ein flüssiges oder gasförmiges Medium erfährt, wenn es aus einem Gebiet niedriger Umfangsgeschwin  digkeit    in ein solches höherer strömt. Für die beiden letztgenannten Messer wird zur Abnahme des Messwertes ein verhältnismässig kompliziertes System benötigt, das diese Apparate infolgedessen aufwendig und teuer macht.

   Gemeinsam ist allen erwähnten Geräten, dass die Anzeige linear von der Grösse ?    Q    abhängt, wobei Q der Volumendurchfluss und   ss    die Dichte des zu messenden Mediums ist. Bei den weiterhin für die Durchflussmessung häufig verwendeten Stau-und Drosselgeräten dagegen ist das nicht der Fall, weshalb sie nicht direkt zur Durchflussmessung verwendet werden können. Die bei ihnen erforderliche   Radizierung    kann zu einem eingeengten Messbereich und zu Schwierigkeiten und Messfehlern, insbesondere bei kleinen Durchflüssen Anlass geben.



   Demgegenüber kennzeichnet sich der erfindungsgemässe Durchflussmesser durch die Anwendung des Magnuseffektes als Messprinzip. Darauf aufgebaute Geräte zeichnen sich durch besondere Einfachheit aus und können allen Erfordernissen in   mannigfacher    Art angepasst werden. Die erfindungsgemässe Verwendung dieses Durchflussmessers bei Regelvorrichtungen ist dadurch gekennzeichnet, dass er mit einem die Regelung betätigenden Stellglied in Verbindung steht, auf welches der erzeugte Wirkdlruck einwirkt.



   Der Magnuseffekt besteht darin, dass ein rotierender Zylinder, welcher senkrecht zu seiner Achse angeströmt wird, einen Auftrieb senkrecht zu seiner Achse und zu seiner Anströmung erhält. Dieser Auftrieb ist einerseits der   Rotationsgeschwimdigkeit,    an  derseits    der Dichte und der   Anströmgeschwindigkeit    des Mediums proportional und berechnet sich aus A   = o vbG,    wobei G die sogenannte     Zirkulation      ist, die von der Grundfläche des rotierenden Zylinders und der Umdrehungsgeschwindigkeit linear abhängt. b ist die Lange des Zylinders in Achsrichtung, die Dichte und v die Strömungsgeschwindigkeit des Mediums.



   Durch seine Rotation ruft der Zylinder eine unsymmetrische Druckverteilung in seiner Umgebung hervor, welche d'en oben   envähnten    Auftrieb hervorruft und die sich zwischen je zwei symmetrisch zur Anströmung liegenden Stellen aus d p   = a o    Gv errechnet, wobei a ein Beiwert ist, der von dem Abstand der Druckentnahmestelle vom Zylindermantel und von dem Winkel zur Stromrichtung abhängt. Wird die Drehzahl des Zylinders, beispielsweise durch Antrieb mit einem Synchronmotor, konstant gehalten und damit auch die Grösse G, dann ist die Druckdifferenz proportional ? v. Dies stellt den auf die Querschnittseinheit bezogenen Masseflu¯ in g/sec/cm3 dar.

   Mit dem konstant gehaltenen Strömungsquerschnitt F multipli  ziert,    ergibt sich direkt der Massefluss   Qm    aus ? p   =      kQm,    wobei k eine Apparatekonstante ist.



   Eine Verkörperung des allgemeinen Erfindungsgedankens kann z. B. so ausgebildet sein, dass zur Erzeugung des   Magnuseffektes    eine in einem   zylindri-    schen Gehäuse   befindRiche    Walze rotiert. Sie wird auf ihrer ganzen Länge senkrecht zu ihrer Drehachse aus einem Zulauf in der Gehäusewand von dem zu messenden Medium (Flüssigkeit oder Gas) angeströmt.



  Das Durchflussmittel strömt auf der   gegenüberliegen-    den Gehäuseseite durch einen entsprechend geformten Ablauf wieder ab.



   Voraussetzung   für deie    einwandfreie Funktion des Durchflussmessers ist die genau zentrische Lagerung der Walze im Gehäuse. Durch eine auf die   Anström-    düse bezogene Unsymmetrie der Walze wird die ankommende Flüssigkeit ungleichmässig auf den oberen und unteren Spalt aufgeteilt. Daraus ergeben sich Messungenauigkeiten. Sogar bei stillstehender Walze kommen dann Druckdifferenzen zur Anzeige, obwohl in diesem Falle kein Messergebnis vorhanden sein dürfte.



   Um die Schwierigkeiten des genau zentrischen Einbaues der Walze von vornherein auszuschalten, wird zweckmässig im Gehäuse vor der den Magnuseffekt erzeugenden Walze eine schwenkbar gelagerte Lenkplatte vorgesehen, die vorteilhaft einen   tragflü-      gelförmigen    Querschnitt besitzt. Damit werden durch ungenaues Einsetzen der Walze hervorgerufene   zusätz-    liche Differenzdrücke lediglich durch einfaches Verdrehen der Lenkplatte beseitigt. Weiterhin ist es daneben möglich, mit einer solchen Lenkplatte Un  gleichförmigkeiten    des ursprünglichen   Geschwindig-    keitsprofils in der Leitung, die beispielsweise durch vor dem Messgerät eingebaute Krümmer hervorgerufen sein können, noch nach dem Einbau der Walze auszugleichen.



   Es hat sich gezeigt, dass auch unabhängig von der Drehzahl einwandfreie Messergebnisse gewonnen werden können. Dies geschieht vorzugsweise dadurch, dass die Drehzahl des Rotors (Walze) in eine proportionale Spannung umgewandelt wird, die in ein Ver  hältnis    mit einer aus der eigentlichen   Messeinrich-    tung   (Differenzdruckmesser, Kompensationseinrich-    tung oder dergleichen) erzeugten Spannung gebracht wird', welches zur Anzeige gelangt.



   Die Druckdifferenz, die an den   Druckentnahme-    stellen des Messers entnommen werden kann oder die Kraft, welche durch die Druckverteilung um den Rotor auf die   Entnahmeflügcl    wirkt, ist proportional einerseits der Drehzahl, anderseits dem   Massedurch-    fluss entsprechend der Formel d p = a n   On,    (a = eine   Gerätekonstante, Qm = der Massedurchfluss/Zeitein-      heit,      n= die Drehzahl).    Wenn bei einer bevorzugten Ausführung auf die Welle des Motors, welcher die Walze antreibt, ein linearer Messgenerator gesetzt wird, so ist dessen Ausgangsspannung proportional der   Drehzahl Ui    = ss n, worin   ss    ein   Proportionalitäts-    faktor ist.

   Wenn weiterhin der Differenzdruck dp über eine geeignete Vorrichtung, z.   B.    ein Schwimmermanometer mit   Widerstandsferngeber,    in eine weitere Spannung verwandelt wird, so ist das Verhältnis beider Spannungen direkt proportional dem Massedurchfluss, unabhängig von störenden Schwankungen der Drehzahl. Die Angabe des Durchflusses kann also durch einen elektrischen Verhältnismesser, beispielsweise ein Kreuzspulmesswerk, erfolgen.



   Nicht nur zur Bestimmung der Masse eines durchfliessenden Mediums, sondern auch zur Regelung einer Masseströmung kann der Erfindungsgegenstand verwendet werden.



   Bei der üblichen Durchflussregelung wird bekanntlich ein Durchflussmesser mit einem Regelventil über einen Regler zusammengeschaltet. Damit wird der Volumendurchfluss, also eine Grösse mit der Dimension 1/min konstant gehalten. Schwankungen des Massedurchflusses (kg/min) in der Leitung, die beispielsweise bei Gasen oder sonstigen Medien durch   Truck-,    Temperatur-oder anderweitig   begründete    Dichteänderungen hervorgerufen werden, können damit nicht ausgeregelt werden.



   Mit der Erfindung kann eine solche Regelung jedoch ohne weiteres vorgenommen werden, wenn ein Regelorgan mit einem Massedurchflussmesser verbunden wird. Der Magnusdurchflussmesser steuert dabei das Regelorgan mittels des von ihm erzeugten Differenzdruckes. Vorteilhaft geschieht dies über einen Dif  ferenzdruck-Transmitter.   



   In der Zeichnung ist die Erfindung in schematischen Darstellungen beispielsweise veranschaulicht.



  Es zeigen :
Fig.   1    ein Messgerät in Verbindung mit einem Dif  ferenzdruckmesser    in perspektivischer Ansicht,
Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch das Gerät nach Fig.   1    in der Durchflussachse ; den   Strömungs-    verhältnissen an der Walze entsprechende Diagramme sind rechts herausgezeichnet,
Fig. 3 eine andere Ausführungsform des Messgerätes   parallelperspektivisch    gesehen,
Fig. 4 eine weitere Bauart, bei welcher der Rotor in einem   Schwinghebelsystem    gelagert ist,
Fig. 5 eine   Sonderausführung    des Rotors,
Fig. 6 einen Schnitt durch ein Gerät mit vor der Walze befestigter Lenkplatte,
Fig. 7 ein Gerät mit einer Spannungsvergleich Messeinrichtung und
Fig.

   8 die Verbindung des   Durchflussmessers    mit einem Regelorgan.



   Entsprechend den Fig.   1    und 2 ist in einem zylindrischen Gehäuse 1 ein Rotationskörper 2 (Walze, Zylinder oder dergleichen) drehbar gelagert. Er wird über eine Welle 3 von einem Synchronmotor 4 mit der Umfangsgeschwindigkeit   ul angetrieben.    Ein   Syn-    chronmotor oder dergleichen wird genommen, um eine gleichmässige Drehzahl und damit einwandfreie Messergebnisse zu erhalten. Der Rotationskörper kann aber auch durch das Messmedium selbst über ein geeignetes, in seiner Drehzahl geregeltes Mittel angetrieben werden. Ein Stutzen 5 dient für   die Zufüh-    rung des Mediums, ein Abflussstutzen 6 leitet es wieder ab.

   Der zwischen der Innenwandung des Gehäuses   1    und der Oberfläche des Rotors 2 gebildete Ringraum 7 wird von der Flüssigkeit oder dem Gas durchströmt. Infolge der Umdrehung des Rotors 2 stellt sich ein   Geschwindigkeitsunterschied    in der oberen und unteren Hälfte des Ringraumes 7 ein. In der Fig. 2 sind rechts   herausgerückt    die   Geschwindigkei-    ten im Ringraum 7 oberhalb und unterhalb des Rotors 2 in die Koordinatensysteme r, u eingezeichnet.   ul,    ist dabei die Umfangsgeschwindigkeit des Rotors 2.



  Die durch die unsymmetrische Geschwindigkeitsverteilung im Ringspalt hervorgerufene Druckdifferenz wirkt durch die   Wirkdruckentnahmestellen    8 und 9 über Rohrleitungen 10   und 11    auf ein Differentialmanometer 12 ein. Das Differentialmanomeber 12 kann direkt in Masse pro Zeiteinheit (kg/min) geeicht werden.



   Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 erzeugt die unsymmetrische Druckverteilung um die Walze 2 auf zwischen der Gehäusewandung und Walze angeordnete, bewegliche Druckaufnahmeflügel 13 eine Kraft, welche durch ein geeignetes elektrisches System oder eine ihm entsprechende Einrichtung kompensiert und dadurch gemessen wird. Die Druckaufnahmeflügel 13, die auch als bewegliche Teile der Gehäusewand ausgebildet sein können, sind mittels der Bügel 14, der Hebel 15 und der Welle 16 in am Gehäuse 1 (in Fig. 3 nicht gezeichnet) befestigten, als Drehachse   wirken-    den Lagern 17 gehalten. Gegenüber dem Gehäuse sind sie in passender Weise abgedichtet, damit kein Druckausgleich am Flügel stattfinden kann. Die Kraft wird durch eine   Balgdurchführung    18 aus dem Ge  häuse    herausgef hrt.

   Mit 19 ist ein Laufgewicht bezeichnet, welches durch eine   Pressluftturbine    20 oder einen an dieser Stelle vorzusehenden elektrischen Motor 21 oder dergleichen (vergleiche Fig. 4) längs der Spindel 22 verschoben wird, bis das gesamte Messsystem die Ruhelage erreicht. Die Ruhelage wird durch das Umsteuerventil 23 bzw. bei einem Elektromotor durch zwei entsprechende Kontakte abgetastet.



  Das Umsteuerventil 23 schaltet die Turbine 20 je nach der   Ausschlagsrichtung    auf Links-oder Rechtslauf. Die Druckluft wird durch einen Stutzen 24 zum Umsteuerventil 23 und von dort durch die Leitungen 25 der Turbine 20 zugef hrt.



   Bei der Ausführung nach Fig. 4 ist der Rotor 2 mitsamt der hier nicht im Gehäuse 1 gelagerten Welle   3 in einem    Schwinghebelsystem, das um eine Drehachse 26 schwenkt, gelagert. Die auf das Schwinghebelsystem wirkende Kraft wird durch eine der oben beschriebenen entsprechende Kompensationseinrichtung 27, wie sie in der Fig. 4 schematisch dargestellt ist, gemessen. Zur Umsteuerung des Motors 21 dient der Schalter 28.



   Die Kompensation der Kraft kann auch durch einen über eine Prallplattenanordnung gesteuerten Pressluftbalg erfolgen. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass die Ausgangsgrösse des Instrumentes als ein Luftdruck gewonnen wird, der sich an einem entfernt gelegenen Ort zur Anzeige bringen lässt.



   Wie oben angegeben, werden durch die Drehung des Rotors verschiedene Geschwindigkeiten des Mediums in den beiden Ringraumhälften erzeugt. Dadurch ergeben sich dort voneinander abweichende statische Drücke, die zur Messung herangezogen werden können. Es ist aber auch denkbar, den Staudruck im Durchflussmittel heranzuziehen, was unter gewissen Umstanden für eine Erhöhung des   Wirkdruckes    vorteilhaft sein kann. Anstelle der einfachen Durchbohrungen 8, 9 oder dafür verwendeter   Serscher    Scheiben können auch   Pitotrohre,      Staustäbe    oder dergleichen im Ringspalt 7 vorgesehen sein. Die   Staudrücke    sind dann bei der Umfangsgeschwindigkeit   un    :    P1-P0=α/2 ?.

   (v+un)2=α/2 ? (v2+2vun+un2) 2 2   
Die Differenz beider Dr cke ergibt:   ?p=2α?.vun=2αun/F ?.vF=2αun/F Qm    also wieder eine lineare Funktion des Masseflusses   Q", =ovF.   



   Eine weitere M¯glichkeit besteht darin,   gewöhn-    liche   Druckanbohrungen    8', 9' in der Nähe des Abflussstutzens 6 vorzusehen (in Fig. 2 strichpunktiert eingezeichnet), wodurch infolge der Krümmung der Strömung am   Ringspaltende    ein erhöhter   Wanddruck    entnommen werden kann, dessen Ableitung der der obigen Ausführungen entspricht.



   Die gegenüber dem stillstehenden Zylinder ver änderten   Geschwindigkeitsverhaltnisse    in der oberen und unteren   Ringspalthälfte    werden durch die Reibung der Flüssigkeit am Rotormantel hervorgerufen.



  Es können also durch Erh¯hung der Reibung die Geschwindigkeitswerte in den   RingsExalthäEten    im g nstigen Sinne beeinflusst werden. Dies mag dadurch ge  schehen, dass    durch eine passende Behandlung, beispielsweise Sandstrahlen, die   Oberflächle    aufgerauht wird. Weiterhin kann durch niedrige, vorzugsweise auf der Zylinderoberfläche befestigte, und nur wenig über diese hervorragende, parallel zur Rotorachse verlaufende Schaufeln (nicht gezeichnet) auf der Mantelfläche der Walze eine Verdickung der   Prandtlschen    Grenzschicht erreicht werden. Die Fig. 5 zeigt eine weitere Möglichkeit der Reibungserhöhung, indem durch rings um den Rotormantel verlaufende radiale Scheiben 29 die   reibende    Oberfläche vergrössert wird.



  Wenn in jeder der durch die Scheiben 29 gebildeten Kammern-die Scheiben müssen dann vom Rotormantel bis zur Gehäuseinnenwandung   reichen-eine    gesonderte Druckentnahmestelle vorgesehen wird und diese zusammengeschaltet werden, dann bildet der Mittelwert der einzelnen Kammerdrücke das Ergebnis.



  Die letztgenannten Massnahmen wirken sich durch diese Mittelwertbildung giinstig im Sinne einer   erhöh-    ten Genauigkeit aus.



   Da die Drehgeschwindigkeit des Zylinders 2 als Faktor in den Anzeigewert eingeht, besteht die M¯g  lichkeit,    durch passende Wahl der Drehzahl den Anzeigewert in seiner Höhe zu variieren oder den Durch fluss mit einer anderen Grösse zu kuppeln. Wenn z. B. die Drehzahl durch eine Temperaturdifferenzgesteuert wird, dann ist der Erfindungsgegenstand als Wärme  msngenzähler    verwendbar.



   Ein weiteres Anwendungsgebiet wäre dadurch gegeben, dass mit einer Probeentnahme aus dem Medium und Verbrennung der entnommenen Menge in einem Kalorimeter laufend der Heizwert gemessen und durch den letzteren die Drehzahl gesteuert wird. Die Anzeige des   Durchflussmessers    ist dann unmittelbar eine Funktion der Heizleistung des durch die Leitung flie  ssenden    Mediums. Ist eine Mischung zweier   Substan-    zen mit verschiedenen Heizwerten als Medium vorhanden, dann lässt sich auf diese Art und Weise eine   Mischverhältnisanzeige erzielen.   



   Da der Quotient von Massedurchfluss und Volumendurchfluss gleich der Dichte des strömenden Me  diums    ist, lässt sich durch Kombination eines Masse  durchflussmessers    mit einem Volumendurchflussmesser, z. B. Drehkolbenzähler mit Differenziereinrichtung, direkt die Dichte des strömenden Mediums, beispielsweise durch   Quotientenbildung    mittels eines   elektrischen Verhältnismessers,    erhalten.   tuber    eine Messung der Dichte lassen sich damit auch alle dichteabhängigen Grössen, z. B.   Fremdkörpergehalt,    Mi  schungs-oder    Lösungsverhältnis usw., bestimmen.



  Speziell für   Fremdkörpergehalte    ist das erfindungsgemässe   Durchftussmessersystem    mit seinen grossen Spalten, die nicht zur Verstopfung neigen, sehr gut geeignet.



   Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 ist in dem   Gehläuse    1 vor der Walze   2-in    Strömungsrichtung   gesehen-eine    von ausserhalb des Gehäuses zu bedienende, um eine Achse (nicht gezeichnet) schwenkbare Lenkplatte 30 angeordnet. Durch ge  ringfügiges    Verdrehen dieser Lenkplatte nach oben oder nach unten wird bei eventuell vorhandener Ungenauigkeit die strömende Flüssigkeit entsprechend der erforderlichen Korrektur abgelenkt und die unerwünschte Differenz ausgeregelt.



   Nach Fig.   7 ist    auf der Welle 3 in ihrer über den Motor 4 hinausgehenden Verlängerung   3'ein    Tachometergenerator 31 angeordnet. Dieser Generator 31 ist durch eine elektrische Leitung 32 mit einem elektrischen   Verhältnismesser    33 verbunden.



   Vom Gehäuse   1    des Messgerätes sind die Druckleitungen 10 und 11 abgenommen, welche zu dem mit Ferngeberwiderständen 34 ausgerüsteten   Quecksilber-    differenzmanometer 12 führen. Die Femgeberwider  stände tauchen    in die Quecksilbersäulen 35 ein.



   Von den Ferngeberwiderständen 34 führt je eine elektrische Leitung   36    zu einer elektrischen Brücke 37, durch welche der Differenzdruck bzw. die Kraft auf die Kompensationseinrichtung in eine proportionale Spannung umgewandelt wird. Der elektrische Verhältnismesser 33 ist durch eine Leitung 38 mit dem   Differenzmanometer    12 und durch eine Leitung 39 mit der Brücke 37 verbunden.



   Zur Regelung einer Masseströmung wird bei dem in Fig. 8 veranschaulichten Ausführungsbeispiel zwischen Durchflussmesser und Regelorgan ein Differenzdrucktransmitter 40 eingebaut. Der durch den Magnuseffekt entstehende   tÇber-bzw.    Unterdruck wird an den Wirkdruckleitungen 10 und   11-wie    bereits beschrieben-abgenommen und in dem Transmitter 40 umgewertet. Zwischen der Walze 2 und dem Motor 4 ist auf der gleichen Welle 3 ein an sich bekanntes stufenloses Regelgetriebe 41 angeordnet.



   Ein Regelventil 44, welches in die mit dem Zu  laufstutzen    5 verbundene Leitung 42 oder in die an den Ablaufstutzen 6 anschliessende Leitung 43, also entweder vor oder hinter dem Durchflussmesser eingebaut ist, wird über den Differenzdrucktransmitter 40 in an sich bekannter Weise betätigt. Das Regelventil 44 regelt den Durchfluss in der Gesamtleitung 42, 43 so, dass an den Wirkdruckaufnahmestellen des Magnusmessers ein   konstanterDifferenzdruck    herrscht.



  Weil dieser Differenzdruck einerseits dem durch den Durchflussmesser fliessenden Massestrom, anderseits der Drehzahl des Rotors 2 proportional ist, stellt sich in der Leitung ein geregelter Durchfluss hinsichtlich der Masse ein, wobei die Einheit z. B. kg/min ist. Der Massedurchfluss ist mit der Drehzahl des Rotors als Sollwert bzw. Führungsgrösse festlegbar. Zur Sollwerteinstellung wird das zwischen dem Synchronmotor 4, der zur Erreichung einer konstanten Ausgangsdrehzahl dient, und dem   Magnusmesser geschaltete    Regelgetriebe 41 benutzt. Ein   Differenzdruckmesser    (nicht gezeichnet) zwischen den   Wirkdruckleitungen    10 und 11 gestattet es, den Massedurchfluss abzulesen. Diese Regelanlage arbeitet als Proportionalregler.

   Durch Parallelschalten an sich bekannter   druckintegrierender      oder-differenzierender    Schaltelemente, die ebenso wie der Transmitter 40 auf das Regelventil   44 wirken,    lassen sich auch   PI-und    PID-Regler aufbauen.



   Es ist weiterhin möglich, die   Obersetzung    des Regelgetriebes 41 über einen zweiten Durchflussmesser und Transmitter, beispielsweise durch einen in einem Zylinder beweglichen Kolben vornehmen zu lassen. Wenn anschliessend beide Massenströme zu  sammengeführt    werden, arbeitet die ganze Anlage als Gemischregler, der zum Unterschied von bekannten Anlagen das Masseprozentverhältnis regelt. Auf diese Weise ist es möglich, durch Zumischen geeigneter Komponenten ein strömendes Medium auf konstante Dichte zu regeln.



   Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Sollwerteinstellung am Getriebe 41 durch eine Temperaturdifferenz vornehmen zu lassen, die z. B. an zwei Punkten der Leitung abgenommen wird. Die geregelte Grösse ist dann die Wärmemenge des durch die Leitung fliessenden Mediums. In dieser Anordnung ersetzt die Einrichtung zwei vollständige Regelanlagen für die Masse des Mediums und dessen Temperatur, die sonst unter Umständen in komplizierter Weise zu  sammengeschaltet    werden müssten.



   Auf die gleiche Art kann eine Heizleistung geregelt werden, indem die Verstellung des   Regelgetrie-    bes durch die Ausgangsgrösse eines an sich bekannten Heizwertmessers gesteuert wird. Der Durchfluss ist dann derart geregelt, dass pro Zeiteinheit die Heizleistung des durch die Leitung fliessenden Mediums gleich bleibt.



   Eine andere Möglichkeit, die Heizleistung zu regeln, wenn gleichzeitig der Durchfluss konstant gehalten werden soll, besteht darin, in der oben beschriebenen, mit Magnusmesser arbeitenden Gemischregelanlage das Mischungsverhältnis zweierBrennstoffe derart durch einen   Heizwertmesser    zu steuern, dass der Heizwert konstant ist. Das ist insbesondere dadurch möglich, dass zwischen dem Kolbenantrieb des   Regelgetriebes    oder einer diesem gleichwertigen Einrichtung und dem Regelgetriebe selbst ein an sich bekanntes, z. B. mit Kurvenscheiben arbeitendes Getriebe eingefugt wird.



      PATENTANSPRt > CHE       I.    Durchflussmesser, gekennzeichnet durch die Anwendung des   Magnuseffektes    als Messprinzip.



   II. Verwendung des Durchflussmessers nach Pa  tentanspruch    I bei einer Regelvorrichtung, dadurch gekennzeichnet,   dal3    er mit einem die Regelung   betäti-    genden Stellglied in Verbindung steht, auf welches der erzeugte   Wirkdruck    einwirkt.

Claims (1)

  1. UNTERANSPRUCHE 1. Durchflussmesser nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch eine in einem zylindrischen Ge häuse angeordnete, den Magnuseffekt erzeugende, rotierende, senkrecht zu ihrer Drehachse aus einem Zulauf in der Gehäusewand von dem zu messenden Medium angeströmte Walze.
    2. Durchflussmesser nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeicimet, dass Mittel zur Erhöhung der Reibung des Mediums auf dem Mantel der Walze vorgesehen sind.
    3. Durchflussmesser nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche aufgerauht ist.
    4. Durchflussmesser nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Mantel der Walze parallel zu ihrer Achse verlaufende, niedrige, nur wenig über die Mantelober- fläche hervorragende Schaufeln angeordnet sind.
    5. Durchflussmesser nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Umfang der Walze radial sich ausdeh- nende Ringscheiben aufgesetzt sind.
    6. Durchflussmesser nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um zur Messung den Differenzdruck heranzuziehen, der sich in den beiden Hälften des Ringraumes über und unter der Walze ausbildet.
    7. Durchflussmesser nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor in einer Schwinge mit einer Drehachse gelagert ist, deren Bewegung durch eine Kompensationseinrichtung ausgleichbar ist.
    8. Durchflussmesser nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass den Rotor teilweise umgebende, bewegliche Organe vorgesehen sind, deren Bewegung durch eine Kompensationseinrichtung ausgleichbar ist.
    9. Durchflussmesser nach Patentanspruch I und Unteranspruch 8, gekennzeichnet durch ein durch einen Elektromotor oder eine Pressluftturbine verschiebliches Laufgewicht, das die Kraft auf die Walze oder auf die den Rotor umgebenden Organe kom pensiert.
    10. Durchflussmesser nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, gekennzeichnet durch ein in seiner Drehzahl regelbares Mittel, über welches das Messmedium selbst die Walze antreibt.
    11. Durchflussmesser ncch Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl der Walze durch eine Fremdgrösse gesteuert ist, um diese Grösse mit der Durchflussmessung zu kombinieren.
    12. Durchflussmesser nach Patentanspruch I und Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass er mit einem Volumendurchflussmesser kombiniert ist, um durch Quotientenbildung der Anzeige beider Instrumente laufend die Dichte anzuzeigen oder zu re gistrieren.
    13. Durchflussmesser nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse vor der den Magnuseffekt erzeugenden Walze eine schwenkbar gelagerte Lenkplatte angeordnet ist.
    14. Durchflussmesser nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 1 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkplatte einen tragflügelförmigen Querschnitt besitzt.
    15. Durchflussmesser nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um die Drehzahl der Walze in eine proportionale Spannung umzuwandeln, die in ein Ver hältnis mit einer aus der Messeinrichtung erzeugten Spannung gebracht wird, welches zur Anzeige gelant.
    16. Verwendung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dal3 dem Stellglied ein Differenzdrucktransmitter vorgeschaltet ist, der die Steuerung bewirkt.
    17. Verwendung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Walzenantrieb und Walze ein Regelgetri ; ebe eingefügt ist, über welches die Sollwerteinstellung erfolgt.
    18. Verwendung nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 16 und 17, zur Regelung eines Flüssigkeitsgemisches, gekennzeichnet durch ein stufenloses Regelgetriebe und Übertragungsmittel für seine Steuerung, welche durch weitere Messgrössen des zweiten Fl'üssigkeitsstroms bewirkt wird.
CH4720357A 1956-06-14 1957-06-13 Durchflussmesser CH363815A (de)

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