DD246835A1

DD246835A1 - Messwertaufnehmer eines wirbeldurchflussmessers

Info

Publication number: DD246835A1
Application number: DD28813286A
Authority: DD
Inventors: Martin Griebsch; Klaus Schilder
Original assignee: Junkalor Dessau
Priority date: 1986-03-21
Filing date: 1986-03-21
Publication date: 1987-06-17

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wirbeldurchflussmesser fuer den Einsatz als Betriebsmessgeraet. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen temperaturbestaendigen Messwertaufnehmer zu schaffen, der unabhaengig vom Messmedium ausgehender Temperatureinwirkung mit Erfolg einsetzbar ist. Die Aufgabe wird dadurch geloest, dass die mechanischen Schwingungen der Wirbelabtastplatte ueber eine Biegerohrdurchfuehrung nach ausserhalb des Messrohres gefuehrt und hier von einem Sensor erfasst und frequenzproportional in ein elektrisches Impulsfolgesignal umgesetzt werden. Der Einsatz des Wirbeldurchflussmessers erfolgt zur technologischen Prozessfuehrung industrieller Verfahrensprozesse, vorzugsweise der chemischen Industrie, der Wasserwirtschaft und der Energieversorgung. Figur

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine als Betriebsmeßgerät ausgeführte, temperaturbeständige Meßeinrichtung für den Einsatz in flüssige, dampf- oder gasförmige Meßmedien. Das Anwendungsgebietdieser Geräteausführung liegt vorzugsweise in der Durchfluß- bzw. Geschwindigkeitsmessung durchströmter Rohrleitungen verfahrenstechnischer Prozeßanlagen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind mehrere Ausführungen von Wirbeldurchflußmessern bekannt, die als wirbelabtastendes Funktionselement eine

federelastische oder schwingungsfähig gestaltete Platte einsetzen. " .

So wird in DD-PS 127531 eine technische Lösung beschrieben, die in Strömungsrichtung hinter dem Wirbeiprofilkörper und an diesem einseitig starr befestigt eine Wirbelabtastplatte aufweist. Ein in einer inneren Ausnehmung der Abtastplatte eingebrachte Sensor wandelt dessen mechanische Schwingungen frequenzproportional in elektrische Impulsfolgesignale zur Weiterverarbeitung um. Aufgrund der konstruktiven Ausführung, d.h. im Inneren der Wirbelabtastplatte und damit im Temperaturwirkungsbereich des Meßmediums befindliches Sensors, ist die Einsatzbreite durch die Beständigkeit des Sensors sowie des zu dessen Einbettung verwendeten Klebstoffes vorbestimmt.

In der DE-OS 2842557 ist der Wirbelprofilkörper mit Bohrungen versehen, in denen sich das Fühlerelement zur Erfassung der Druckschwankungen aus der Wirbelablösung befindet. Über einen verschiebbaren Zwischenkörper mit nachfolgend gelenkig gelagerter Stange werden die mechanischen Schwingungen nach außerhalb der Rohrleitung geleitet und hier mit einer Schwingungserfassenden Auswerteeinheit verbunden.

Nachteilig an dieser Ausführung ist, daß durch Stoßfolgen oder Schwingungen aus dem Meßmedium und/oder dem Rohrleitungssystem die gelenkig gelagerte und mit einem notwendigen Gleitspiel versehene Übertragungsstange in meßwertverfälschende Schwingungen versetzt wird.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist ein Wirbelabtast-Sensorsystem, das wartungsarm mit hoher Zuverlässigkeit arbeitet und weitgehendst ohne Einschränkungen in Meßmedium von niedriger bis höherer Temperatur einsetzbar ist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kompakt ausgeführten Meßwertaufnehmer, bestehend aus strömungstechnisch einheitlicher Formgebung von Wirbelprofilkörper und Wirbelabtastplatte, für den Einsatz in flüssige, dampf- oder gasförmige Meßmedien zu schaffen, der gleichzeitig ein gut reproduzierbares Impulsfolgefrequenzsignal liefert. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Rückteil des Wirbelprofilkörpers, bestehend ausWirbelabtastplatte mit symmetrisch dazu angeordneten seitlichen Stabilisierungsplatten, in seiner wirbelabgleitenden Seitenfläche annähernd ohne Kontursprung zu diesem ausgeführt und eine der Stabilisierungsplatten möglichst durchgängig hohl ausgebildet ist. In einem optimalen Abstand nach der Biegezone der Wirbelabtastplatte erfolgt die Signalübertragung nach außerhalb des Meßrohres. Zu diesem Zweck wird hindurch der Stabilisierungsplatte und diese körperlich nicht berührend ein dünnwandiges Biegerohr geführt, welches mit innerem Durchgang am Meßrohr starr sowie druckdicht befestigt und am anderen Ende starr mit der Wirbelabtastplatteverbunden ist.

Eine weitere, strömungstechnisch die Wirbelbildung sowie -ablösung nicht beeinflussende Anordnung wird dadurch erreicht, daß die Stabilisierungsplatte im Bewegungsbereich des Durchführungsbiegerohres halbseitig ausgespart oder getrennt im Abstand zueinander ausgeführt sein kann. Das dünnwandige Biegerohr, in unterschiedlicher Konturausbildung einsetzbar, schwingt dabei ohne körperliche Berührung zur Stabilisierungsplatte in der Aussparung oder dem trennenden Spalt. Der Signalabgriff in Form der mechanischen Schwingungen erfolgt günstig mittels eines Durchführungsstabes, der im Inneren des Biegerohresund hieran dessen freischwingendem Ende starr befestigt ist. An seinem herausgeführten Ende, das vorteilhaft federgefesselt sein sollte, ist der Signalabgriff mittels Sensor in unterschiedlichster Ausführung sowie Wirkprinzipien vorzunehmen.

Es ist streng darauf zu achten, daß Wirbelabtastplatte, Biegerohr und Durchführungsstab mit möglichst geringer Massebehaftung und Längenausdehnung ausgeführt und als Feder-Massesystem zur Wirbelfrequenz und der Schwingungsamplitude abgestimmt sind.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels mit Hilfe der Zeichnung näher erläutert.

In der Figur ist die Meßeinrichtung mit herausgeführtem Sensor im Längsschnitt schematisch dargestellt.

Der im Meßrohr 1 angeordnete Meßwertaufnehmer 2 in Kompaktausführung besteht aus Wirbelprofilkörper a mit Rückteil b als Einheit von Wirbelabtastplatte 3 sowie seitlich symmetrisch angeordneten Stabilisierungsplatten 4.

In einem schwingungstechnisch abgestimmten Abstand c nach der Biegezone 5 der Wirbelabtastplatte 3 ist das Durchführungsbiegerohr 6 mit seinem äußeren Ende 7 starr sowie druckdicht am Meßrohr 1 befestigt. Freischwingend durch eine Öffnung 8 des Meßrohres 1 sowie dem Hohlraum 9 der Stabilisierungsplatte 4 hindurchgeführt, ist das innere Ende 10 des Biegerohres 6 mit der Wirbelabtastplatte 3 fest verbunden. Unter Zuhilfenahme eines Durchführungsstabes 11, der innerhalb des Durchführungsrohres 6 und dieses körperlich nicht berührend hindurchgeführt und mit seinem Ende 13 an Wirbelabtastplatte/Durchführungsrohrende 3; 10 druckdicht befestigt sowie seinem äußeren Ende 12 vorteilhaft mittels Feder 14 über einen Halter 15 gefesselt ist, werden die mechanischen Schwingungen der Wirbel abtastplatte 3 nach außerhalb des Meßrohres 1 geleitet.

Ein am äußeren Ende 12 des Durchführungsstabes 11 günstig positionierter Sensor der unterschiedlichsten Wirkprinzipien erfaßt die mechanischen Schwingungen und wandelt diese frequenzproportional in ein elektrisches Impülsfolgesignal um.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Meßwertaufnehmer eines Wirbeldurchflußmessers, bestehend aus Wirbelprofilkörper einschließlich federelastischem,

. einseitig mit diesem starr verbundenem Rückteil, als Einheit von Wirbelabtastplatte sowie seitlich zu dieser angeordneten Stabilisierungsplatten, gekennzeichnet dadurch, daß in einem Abstand (c) von der Biegezone (5) der Wirbelabtastplatte (3), durch die hohl ausgeführte oder ausgesparte Stabilisierungsplatte (4) hindurchgeführt und diese körperlich nicht berührend, ein Durchführungsbiegerohr (6) angeordnet ist, welches mit seinem äußeren Ende (7) einseitig am Meßrohr (1) und dem inneren Ende (10) mit der Wirbelabtastplatte (3) fest verbunden ist, wobei im Inneren des Durchführungsbiegerohres (6) mit Abstand zueinander ein Durchführungsstab (11) eingebracht ist, dessen Ende (13) mit Durchführungsbiegerohr/ Wirbelabtastplatte (6; 3) verbunden und das Ende (12) mit einem Sensor unterschiedlichen Wirkprinzips gekoppelt ist.
2. Meßwertaufnehmer nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Ende (12) des Durchführungsstabes (11) über eine Feder (14) mit einem Halter (15) verbunden ist.
3. Meßwertaufnehmer nach Punkt 1_; gekennzeichnet dadurch, daß das Durchführungsbiegerohr (6) mit unterschiedlicher Profilgebung ausgeführt ist..
4. Meßwertaufnehmer nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß das Durchführungsbiegerohr (6) über ein Distanzstück mit dem Meßroh.r (1) druckdicht verbunden ist.
5. Meßwertaufnehmer nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß das äußere Ende (12) des Durchführungsstabes (11) über dem Halter (15) starr mit dem Meßrohr (1) verbunden ist.
6. Meßwertaufnehmer nach Punkt 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Stabilisierungsplatte (4) zweigeteilt und im Abstand zueinander angeordnet ist und im Spalt das Durchführungsbiegerohr (6) allseitig frei hindurchgeführt ist.
7. Meßwertaufnehmer nach Punkt 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß Stabilisierungsplatten (4) und Wirbel abtastplatte (3) ein ungeteiltes, einheitliches Rückteil (b) bilden und das Durchführungsbiegerohr (6) an der Stabilisierungsplatte (4) befestigt ist.
8. Meßwertaufnehmer nach Punkt 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß unter Wegall des Durchführungsstabes (11) ein piezokeramischer Sensor innerhalb des Durchführungsbiegerohres (6) angeordnet und an dessen äußerem Ende (7) starr befestigt ist. · ,