DE4016529C1 - Flowmeter for open duct - has flow sensor movable across channel to supply computer with flow speeds measured at several points - Google Patents
Flowmeter for open duct - has flow sensor movable across channel to supply computer with flow speeds measured at several pointsInfo
- Publication number
- DE4016529C1 DE4016529C1 DE19904016529 DE4016529A DE4016529C1 DE 4016529 C1 DE4016529 C1 DE 4016529C1 DE 19904016529 DE19904016529 DE 19904016529 DE 4016529 A DE4016529 A DE 4016529A DE 4016529 C1 DE4016529 C1 DE 4016529C1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- flow
- computer
- flow rate
- channel
- reference position
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 2
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 208000002173 dizziness Diseases 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
- G01P5/08—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring variation of an electric variable directly affected by the flow, e.g. by using dynamo-electric effect
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/002—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow wherein the flow is in an open channel
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Durchflußmesser für offene
Kanäle nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
In Rohrleitungen mit geschlossenem Querschnitt können
Durchflußmessungen relativ leicht durchgeführt werden,
wenn die Rohrleitung mit Flüssigkeit gefüllt ist, weil
dann der Flüssigkeitsquerschnitt festliegt. Die Messung
der Strömungsrate, also der Strömungsmenge pro Zeitein
heit, beschränkt sich in diesem Fall auf eine Messung
der Strömungsgeschwindigkeit an einer Stelle des Rohr
querschnitts. Die Beziehung zwischen der Strömungsrate
und der an einer bestimmten Stelle des Rohrquerschnitts
gemessenen Strömungsgeschwindigkeit kann durch Mes
sungen ermittelt werden. Bei dieser Beziehung handelt
es sich um einen konstanten Proportionalitätsfaktor.
Schwierigkeiten ergeben sich dagegen bei der Durchfluß
messung in offenen Kanälen, die jeweils bis zu unter
schiedlichen Höhen gefüllt sind, d. h. bei denen der
Flüssigkeitspegel sich verändern kann. In offenen
Kanälen ändert sich mit dem Flüssigkeitspegel in der
Regel auch das Strömungsprofil, insbesondere dann, wenn
der Querschnitt über die Kanalbreite variiert. Selbst
wenn der Kanal rechteckigen Querschnitt hat, ist eine
Bestimmung der Strömungsrate unter ausschließlicher
Messung einer Strömungsgeschwindigkeit an einer Refe
renzposition nicht möglich. Es ist mindestens noch die
Kenntnis des Pegelstandes erforderlich. Hat der Kanal
aber keinen über die Kanalbreite gleichmäßigen Quer
schnitt, dann ist die Bestimmung der Strömungsrate noch
schwieriger, weil sich die Gestalt des Strömungsprofils
in Abhängigkeit von der Pegelhöhe verändert. Außerdem
ist zu berücksichtigen, daß sich an den Kanalwänden
häufig Feststoffe ablagern, die den Kanalquerschnitt
verändern, wodurch sich eine zusätzliche Einflußgröße
ergibt, die für eine genaue Bestimmung der Durchfluß
rate berücksichtigt werden muß.
Ein Durchflußmesser mit den Merkmalen des Oberbegriffs
des Patentanspruchs 1 ist bekannt aus DE 29 22 266 A1.
Dieser Durchflußmesser weist eine Sonde auf, die ge
steuert in vertikaler Richtung bewegt werden kann, bis
sie den Flüssigkeitsspiegel erreicht. Entsprechend
jeder Pegelhöhe ist zuvor der zugehörige Flüssigkeits
querschnitt entsprechend der Kanalkontur ermittelt
worden. Durch Messung der Sondenhöhe bei Erreichen des
Flüssigkeitspegels wird der Flüssigkeitsquerschnitt
ermittelt und dieser wird mit der von der Sonde
gemessenen Strömungsgeschwindigkeit multipliziert, um
den Durchfuß zu erhalten. Dabei bleibt offen, in
welcher Höhe die Geschwindigkeitsmessung erfolgt. Der
Flüssigkeitsquerschnitt kann nur dann hinreichend genau
bestimmt werden, wenn der Kanalquerschnitt sich nicht
infolge von Ablagerungen ändert. Die Strömungsge
schwindigkeit, die oberflächennah oder an einer anderen
Stelle gemessen ist, liefert bei wechselnden Pegelhöhen
keinen Aufschluß über die tatsächliche Gesamt-Strömungs
geschwindigkeit. Daher sind die Messungen notwendiger
weise ungenau.
Aus DE-AS 16 73 453 ist ein Verfahren zur Messung der
Strömungsgeschwindigkeit in Flüssigkeiten bekannt, bei
dem Schallsignale zwei an verschiedenen Orten be
findlichen Schallempfängern zugeleitet werden, wobei
die Differenz der Ankunftszeiten gleichphasiger Schall
signale an beiden Schallempfängern ausgewertet wird.
Beide Schallempfänger sind in Bahnen bewegbar, die in
den Wänden des Kanals ausgebildet sind. Dieses Ver
fahren erlaubt es, die Strömungsgeschwindigkeit auch
bei unregelmäßigem Kanalquerschnitt zu ermitteln, in
dem in vertikaler Richtung zahlreiche Messungen nach
einander durchgeführt und die Meßwerte miteinander
addiert werden. Jede Messung erfordert jedoch einen
vollständigen Durchlauf der Schallempfänger entlang
ihrer Bahnen, so daß Meßwerte immer nur in zeitlichen
Intervallen zur Verfügung stehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Durch
flußmesser der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1
angegebenen Art zu schaffen, der eine genaue Ermittlung
der Strömungsrate bei unterschiedlichen Pegelhöhen und
sogar bei zeitlich variierenden Kanalquerschnitten er
möglicht.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit
den im Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
Bei dem erfindungsgemäßen Durchflußmesser ist eine
Sonde zur Messung der örtlichen Strömungsgeschwindig
keit an einer Positioniervorrichtung angebracht. Die
Sonde kann unter Steuerung durch einen Rechner von der
Positioniervorrichtung an zahlreiche Stellen des Kanal
querschnitts bewegt werden, so daß an diesen Stellen
Meßwerte der örtlichen Strömungsgeschwindigkeit erfaßt
werden können. Auf diese Weise kann mit der Sonde eine
Netzmessung durchgeführt werden. Dies bedeutet, daß ein
fiktives Netz aus zahlreichen Meßpunkten hergestellt
wird, um das Strömungsprofil im eingetauchten Kanal
querschnitt zu ermitteln. Das Strömungsprofil wird in
Tabellenform im Rechner gespeichert. Nach bestimmten
Kriterien, die in der Fachwelt bekannt sind, wird aus
dem Strömungsprofil eine mittlere Strömungsgeschwindig
keit errechnet. Im einfachsten Fall wird aus den zahl
reichen erhaltenen Meßwerten ein arithmetischer Mittel
wert gebildet. Außer der mittleren Strömungsgeschwin
digkeit wird eine Bezugs-Strömungsgeschwindigkeit an
einer Referenzposition gemessen. Auf diese Weise wird
für die herrschenden Bedingungen eine Beziehung
zwischen der Bezugs-Strömungsmessung und der mittleren
Strömungsgeschwindigkeit errechnet.
Nach Durchführung dieser Operationen im Rechner wird
die Sonde in einer Meßphase auf die Referenzposition
eingestellt, in der sie nachfolgend stehenbleibt. Aus
der in der Meßphase gemessenen Strömungsgeschwindigkeit
an der Referenzposition wird mit dem ermittelten Um
rechnungsfaktor die aktuelle Gesamt-Strömungsgeschwin
digkeit errechnet. Aus dieser aktuellen Gesamt-
Strömungsgeschwindigkeit kann dann unter Berücksichti
gung der Querschnittsfläche des Kanals die Strömungs
rate vom Rechner errechnet werden. Die Messung der
Strömungsrate wird somit selbst bei einem offenen Kanal
auf die Messung der Strömungsgeschwindigkeit an einer
einzigen singulären Stelle, nämlich der Referenzposi
tion, reduziert.
Der erfindungsgemäße Durchflußmesser ist für einen
dauernden Einsatz an der Meßstelle bestimmt. Er dient
nicht nur als Meßgerät für die anfängliche Messung des
Strömungsprofils und zur Ermittlung einer günstigen
Meßposition für die Sonde, sondern die Positioniervor
richtung ist ständig installiert, so daß die Netzmes
sung beliebig oft wiederholt werden kann. Eine Wieder
holung der Netzmessung, d. h. der Bestimmung des
Strömungsprofils, ist in jedem Fall dann erforderlich,
wenn sich die Strömungsverhältnisse wesentlich ver
ändert haben. Dies kann beispielsweise durch eine Ver
änderung der Querschnittsfläche oder der Querschnitts
form des Kanals durch Feststoffablagerungen an den
Kanalwänden erfolgen oder auch durch Veränderung des
Pegelstandes. Die Kalibrierphase, in der ein Um
rechnungsfaktor zwischen der Bezugs-Strömungsgeschwin
digkeit und der mittleren Strömungsgeschwindigkeit er
mittelt wird, kann beispielsweise in regelmäßigen Zeit
abständen wiederholt werden. Es ist aber auch möglich,
die Kalibrierphase immer dann durchzuführen, wenn der
aktuelle Strömungsmeßwert an der Referenzposition um
ein vorbestimmtes Maß oder einen vorbestimmten Faktor
von der in der in Kalibrierphase gemessenen Bezugs-
Strömungsgeschwindigkeit abweicht. Ein anderes Krite
rium für das erneute Durchführen einer Kalibrierphase
besteht in der Pegelhöhe. Beispielsweise kann eine neue
Kalibrierphase immer dann durchgeführt werden, wenn
sich der Pegelstand um ein vorgegebenes Maß oder einen
vorgegebenen Faktor verändert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
ist eine von der Positioniervorrichtung bewegbare Tast
einrichtung zur Abtastung des Wandprofils des Kanals
vorgesehen. Auf diese Weise kann das jeweilige Wand
profil in dem Rechner gespeichert werden, um unter Be
rücksichtigung der gemessenen Pegelhöhe den für den
Flüssigkeitsfluß zur Verfügung stehenden Kanalquer
schnitt genau berechnen zu können. Die Tasteinrichtung
kann beispielsweise einen berührungslos arbeitenden
Ultraschall-Tastkopf oder auch einen mit Berührung
arbeitenden mechanischen Tastkopf aufweisen.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des Durchfluß
messers,
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Sonde mit
integrierter Tasteinrichtung und
Fig. 3 eine Querschnittsdarstellung des Kanals mit
eingezeichneten Meßpunkten und Strömungsprofil.
Gemäß Fig. 1 ist ein offener Kanal 10 vorgesehen, der
beispielsweise aus einer Betonrinne besteht. Bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel hat der Kanal 10
rechteckigen Querschnitt, jedoch sind beliebige andere
Querschnittsformen möglich.
Über dem Kanal 10 ist die Positioniervorrichtung 11
stationär befestigt. Die Positioniervorrichtung 11
weist eine den Kanal 10 überspannende Schiene 12 auf,
längs der ein Schlitten 13 gesteuert bewegbar ist. Der
Schlitten 13 trägt einen relativ zum Schlitten vertikal
bewegbaren Stab 14, der an seinem unteren Ende eine
Sonde 15 aufweist. Durch den Schlitten 13 und den Stab
14 kann die Sonde entlang zweier rechtwinklig zueinan
der verlaufender Achsen bewegt werden, nämlich in hori
zontaler und in vertikaler Richtung innerhalb derselben
Querschnittsfläche des Kanals 10.
Die Schiene 12 ist an Lagerböcken 16, 17 auf den Kanal
wänden befestigt. An dem Kanal 10 ist ein Motor 18 an
gebracht, der über eine in der Schiene 12 verlaufende
(nicht dargestellte) Spindel den Schlitten 13 entlang
der Schiene antreibt. In gleicher Weise ist am Schlit
ten 13 ein Antriebsmotor vorgesehen, der den Stab 14 in
vertikaler Richtung antreibt. Endschalter an den Lager
böcken 16, 17 und am Schlitten 13 dienen jeweils dazu,
die Endstellung des Schlittens 13 bzw. des Stabes 14
festzustellen. Die Antriebe sind mit Weggebern ge
koppelt, die die Position der Sonde 15 sowohl in hori
zontaler Richtung als auch in vertikaler Richtung an
geben. Diese Positionssignale werden an den Rechner 20
gegeben, der einen Bildschirm 21 sowie Tastaturen 22
enthält. Der Rechner 20 steuert die Antriebe für die
Horizontal- und Vertikalbewegung in noch zu erläutern
der Weise.
Die Sonde 15 ist eine bekannte magnetisch-induktive
Strömungsmeßsonde. Sie enthält einen Elektromagneten,
der um die Sonde herum ein Magnetfeld erzeugt. Eine
elektrisch leitende Flüssigkeit, die in dem Kanal 10
strömt, erzeugt an Elektroden 23, die an gegenüber
liegenden Seiten des elektrisch nichtleitenden Sonden
gehäuses angebracht sind, eine elektrische Spannung,
deren Größe von der Bewegungsgeschwindigkeit der in der
strömenden Flüssigkeit enthaltenen elektrischen
Ladungsträger bestimmt wird. Die Spannung zwischen den
beiden Elektroden 23 wird verstärkt und als Meßgröße
für die örtliche Strömungsgeschwindigkeit dem Rechner
20 zugeführt.
Die Sonde 15 enthält ferner eine Ultraschall-Tastein
richtung 24, die imstande ist, bei trockenem Kanal das
Profil der Kanalwände abzutasten, ähnlich einer Kopier
einrichtung.
Über dem offenen Kanal ist ein Pegelmesser 25 ange
bracht, der die Höhe des Flüssigkeitsstandes mißt.
Dieser Pegelmesser ist im vorliegenden Fall ein Ultra
schall-Pegelmesser. Das Ausgangssignal des Pegelmessers
25 wird ebenfalls dem Rechner 20 zugeführt.
In einer Kalibrierphase wird gemäß Fig. 3 die Positio
niervorrichtung 11 vom Rechner 20 so gesteuert, daß die
Strömungssonde 15 nacheinander auf zahlreiche Posi
tionen eingestellt wird, die in Fig. 3 durch Punkte
bezeichnet sind. In der quer zum Kanal 10 verlaufenden
Meßebene wird also ein dichtes Raster oder Netz von
Meßpunkten erzeugt. Die Strömungsgeschwindigkeiten an
diesen Meßpunkten werden im Rechner 20 gespeichert. Die
Stellen gleicher Strömungsgeschwindigkeit sind in Fig.
3 durch Strömungslinien gekennzeichnet. Diese Strö
mungslinien werden vom Rechner berechnet und am Bild
schirm 21 kann das betreffende Strömungsprofil ange
zeigt werden. Ggf. erfolgt eine Interpolation zwischen
den Meßpunkten, wenn die betreffende Strömungslinie
zwischen zwei Meßpunkten hindurchgeht.
Der Rechner berechnet aus der Gesamtheit der in der
Kalibrierphase ermittelten Geschwindigkeitsmessungen
eine mittlere Geschwindigkeit vm. Außer der Strömungs
linie für die mittlere Geschwindigkeit sind in Fig. 3
auch die Strömungslinien für die Geschwindigkeiten
1,2 × vm und 0,8 × vm sowie 0,6 × vm dargestellt.
Nach Durchführung der Netzmessung und Speicherung des
Strömungsprofils wird an einer Referenzposition Pr eine
Bezugs-Strömungsmessung vorgenommen. Als Referenzposi
tion kann auch die Position eines der bei der Netz
messung benutzten Meßpunkte benutzt werden, wobei na
türlich keine zusätzliche Bezugs-Strömungsmessung er
forderlich ist sondern der zuvor gewonnene Meßwert ver
wertet werden kann. Zweckmäßigerweise wird die Referenz
position Pr auf derjenigen Strömungslinie gewählt, die
der mittleren Strömungsgeschwindigkeit des Strömungs
querschnitts entspricht. In diesem Fall beträgt der
Umrechnungsfaktor 1. Es kann aber auch eine andere
Stelle des Strömungsquerschnitts gewählt werden. Wird
die Referenzposition Pr auf der Strömungslinie 0,8 × vm
gewählt, so ist in der Meßphase, bei der die Sonde 15
feststeht, ein Umrechnungsfaktor von 1 : 0,8 = 1,25 zu
berücksichtigen, um aus dem Meßwert im Referenzpunkt Pr
die aktuelle Gesamt-Strömungsgeschwindigkeit bzw. die
aktuelle mittlere Strömungsgeschwindigkeit zu ermit
teln.
Die Referenzposition Pr kann auf unterschiedliche Weise
gewählt werden: Es ist möglich, die Referenzposition
völlig willkürlich zu wählen und aus der errechneten
mittleren Strömungsgeschwindigkeit und der in der
Referenzposition im gleichen Strömungszustand gemes
senen Bezugs-Strömungsgeschwindigkeit den Umrechnungs
faktor zu ermitteln. Alternativ besteht die Möglich
keit, den Referenzpunkt Pr auf eine bestimmte Strö
mungslinie zu legen, vorzugsweise auf die Strömungs
linie vm der mittleren Strömungsgeschwindigkeit. Eine
weitere Möglichkeit besteht darin, an einer ganz be
stimmten Stelle der Kanalbreite, vorzugsweise genau in
der Kanalmitte, die Sonde 15 herabzulassen, bis eine
vorbestimmte Strömungslinie erreicht ist, die dann den
Umrechnungsfaktor bestimmt.
Nach dem Einschalten des Durchflußmessers steuert der
Rechner den Schlitten 13 zunächst so, daß dieser in
eine Endlage läuft, bis der betreffende Endschalter
betätigt wird. In gleicher Weise wird der Stab 14 in
eine Endlage bewegt, bis der zugehörige Endschalter
betätigt wird. Ausgehend von diesen Endlagen messen die
Weggeber die jeweilige Wegposition des Schlittens 13
bzw. des Stabes 14, so daß die Position der Sonde 15 in
einem rechteckigen Koordinatensystem definiert ist.
Danach werden mit der Tasteinrichtung 24 die Kanalwände
abgetastet, um das Innenwandprofil des Kanals im
Rechner abzuspeichern.
Während in dem Kanal 10 Flüssigkeit strömt, wird die
Kalibrierphase ausgeführt, indem die Sonde 15 von Meß
punkt zu Meßpunkt weitergeführt wird, um ein dichtes
Netz an Meßpunkten zu erhalten. Die in jedem Meßpunkt
gemessene Strömungsgeschwindigkeit wird im Rechner ge
speichert. Der Rechner ermittelt dann die mittlere
Strömungsgeschwindigkeit und positioniert die Sonde 15
in der Referenzposition Pr, um die Bezugs-Strömungsge
schwindigkeit zu messen. Danach wird das Verhältnis von
Bezugs-Strömungsgeschwindigkeit und mittlerer Strö
mungsgeschwindigkeit ermittelt und somit auch der in
der Meßphase anzuwendende Umrechnungsfaktor.
In der Meßphase bleibt die Sonde 15 an der Referenz
position Pr und der von der Sonde 15 gelieferte Meßwert
wird mit dem Umrechnungsfaktor multipliziert, um die
aktuelle Gesamt-Strömungsgeschwindigkeit zu erhalten.
Diese aktuelle Gesamt-Strömungsgeschwindigkeit wird
dann mit der eingetauchten Querschnittsfläche des
Kanals multipliziert, um die Strömungsrate zu erhalten.
Bei der Ermittlung der eingetauchten Querschnittsfläche
wird das Signal des Pegelmessers 25 ausgewertet.
Eine neue Kalibrierphase wird immer dann durchgeführt,
wenn die in der Meßphase gemessene Strömungsgeschwin
digkeit um ein vorbestimmtes Maß von der Bezugs-
Strömungsgeschwindigkeit abweicht, oder wenn sich der
Pegelstand gegenüber der letzten Kalibrierphase um ein
vorbestimmtes Maß oder um einen vorbestimmten Anteil
verändert hat.
Es ist auch möglich, für verschiedene Pegelstände die
jeweils zugehörige mittlere Strömungsgeschwindigkeit
und die zugehörige Referenzposition Pr bzw. den zuge
hörigen Umrechnungsfaktor zu speichern und danach die
Einstellung vorzunehmen, ohne daß eine neue Kalibrier
phase erforderlich wäre.
Damit nicht jede Welle der strömenden Flüssigkeit die
Einleitung einer neuen Kalibrierphase bewirkt, wird
zweckmäßigerweise eine Dämpfung vorgesehen, um eine
neue Kalibrierphase erst dann vorzunehmen, wenn der
Wert, der als Kriterium benutzt wird, länger als eine
vorgegebene Zeit anhält oder wenn das Zeitintegral der
Abweichung ein vorgegebenes Maß übersteigt.
Claims (10)
1. Durchflußmesser für offene Kanäle, mit einer in
die Flüssigkeit eintauchenden, die Strömungsge
schwindigkeit messenden Strömungssonde (15),
welche an einer Positioniervorrichtung (11) ange
bracht und gesteuert durch einen Rechner (20) be
wegbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß
die Strömungssonde (15) an zahlreiche Meßpunkte bewegbar ist, die in einer quer zum Kanal (10) verlaufenden Meßebene verteilt sind und deren Strömungsgeschwindigkeiten gemessen und im Rechner gespeichert werden,
der Rechner in einer Kalibrierphase eine mitt lere Strömungsgeschwindigkeit vm der Meßpunkte und eine Bezugströmungsgeschwindigkeit an einer Referenzposition ermittelt,
und der Rechner (20) in einer Meßphase die Sonde (15) auf die Referenzposition einstellt und anhand der in der Kalibrierphase gewonnenen Beziehung zwischen mittlere Strömungsge schwindigkeit (vm) und Bezugs-Strömungsge schwindigkeit die aktuelle Gesamt-Strömungsge schwindigkeit errechnet.
die Strömungssonde (15) an zahlreiche Meßpunkte bewegbar ist, die in einer quer zum Kanal (10) verlaufenden Meßebene verteilt sind und deren Strömungsgeschwindigkeiten gemessen und im Rechner gespeichert werden,
der Rechner in einer Kalibrierphase eine mitt lere Strömungsgeschwindigkeit vm der Meßpunkte und eine Bezugströmungsgeschwindigkeit an einer Referenzposition ermittelt,
und der Rechner (20) in einer Meßphase die Sonde (15) auf die Referenzposition einstellt und anhand der in der Kalibrierphase gewonnenen Beziehung zwischen mittlere Strömungsge schwindigkeit (vm) und Bezugs-Strömungsge schwindigkeit die aktuelle Gesamt-Strömungsge schwindigkeit errechnet.
2. Durchflußmesser nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein die Pegelhöhe im Kanal (10) mes
sender Pegelmesser (25) vorgesehen ist, dessen
Meßwert zur Ermittlung des eingetauchten Kanal
querschnitts und damit der Strömungsrate benutzt
wird.
3. Durchflußmesser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß eine von der Positionsvorrich
tung (11) bewegbare Tasteinrichtung (24) zur Ab
tastung des Wandprofils des Kanals (10) vorgesehen
ist.
4. Durchflußmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (20) als
Referenzposition (Pr) eine vorgegebene Position
einstellt und unter Berücksichtigung der prozen
tualen Abweichung der Referenz-Strömungsgeschwin
digkeit von der mittleren Strömungsgeschwindigkeit
(vm), in der Meßphase die aktuelle Gesamt-
Strömungsgeschwindigkeit ermittelt.
5. Durchflußmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (20) als
Referenzposition (Pr) eine Position einstellt, die
auf einer Strömungslinie liegt, die der mittleren
Strömungsgeschwindigkeit (vm) oder einem vorgege
benen Prozentsatz der mittleren Strömungsgeschwin
digkeit entspricht.
6. Durchflußmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (20) die
Referenzposition (Pr) auf eine vorgegebene Stelle
der Kanalbreite einstellt und die Tiefe der Refe
renzposition auf eine Strömungslinie einstellt,
die der mittleren Strömungsgeschwindigkeit (vm)
oder einem vorgegebenen Prozentsatz der mittleren
Strömungsgeschwindigkeit entspricht.
7. Durchflußmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß bei Abweichung der in
der Meßphase an der Referenzposition (Pr) gemes
senen Strömungsgeschwindigkeit um ein vorgegebenes
Maß oder einen vorgegebenen Anteil von der Bezugs-
Strömungsgeschwindigkeit, eine neue Kalibrierphase
durchgeführt wird.
8. Durchflußmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Meßphase bei
Abweichung des Pegelstandes um ein vorgegebenes
Maß oder einen vorgegebenen Anteil von dem Pegel
stand der Kalibrierphase eine neue Kalibrierphase
durchgeführt wird.
9. Durchflußmesser nach Anspruch 7 oder 8, dadurch
gekennzeichnet, daß nur dann eine neue Kalibrier
phase durchgeführt wird, wenn die Abweichung
länger als eine vorgegebene Zeit anhält oder das
Zeitintegral der Abweichung ein vorgegebenes Maß
übersteigt.
10. Durchflußmesser nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für zahl
reiche Kombinationen aus jeweils einer Strömungs
geschwindigkeit an der Referenzposition und einer
Pegelhöhe Umrechnungsfaktoren für die Strömungs
rate im Rechner (20) gespeichert werden, die in
der Meßphase jeweils abgerufen werden, wenn die
betreffende Strömungsgeschwindigkeit und die
Pegelhöhe gemessen werden.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19904016529 DE4016529C1 (en) | 1990-05-22 | 1990-05-22 | Flowmeter for open duct - has flow sensor movable across channel to supply computer with flow speeds measured at several points |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19904016529 DE4016529C1 (en) | 1990-05-22 | 1990-05-22 | Flowmeter for open duct - has flow sensor movable across channel to supply computer with flow speeds measured at several points |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4016529C1 true DE4016529C1 (en) | 1991-11-07 |
Family
ID=6406983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19904016529 Expired - Fee Related DE4016529C1 (en) | 1990-05-22 | 1990-05-22 | Flowmeter for open duct - has flow sensor movable across channel to supply computer with flow speeds measured at several points |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE4016529C1 (de) |
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994017368A1 (en) * | 1993-01-25 | 1994-08-04 | Koelling Christian | Method and device for measuring the discharge in partly filled or completely filled ducts and in open channels |
| DE19548433A1 (de) * | 1995-12-18 | 1997-06-26 | Changmin Co | Verfahren und Vorrichtung zur Durchflußmessung bei offenen Kanälen mittels einer Ultraschallwelle |
| EP0792441A4 (de) * | 1995-08-21 | 1998-11-11 | Marsh Mcbirney Inc | Selbstkalibrierender durchflussmesser für offenen kanal |
| DE19724351A1 (de) * | 1997-06-10 | 1998-12-17 | Ruhrgas Ag | Vorrichtung zum Messen des Geschwindigkeitsprofils eines in einer Rohrleitung strömenden Fluids |
| DE19857572A1 (de) * | 1998-12-14 | 2000-06-29 | Alfred Schoepf | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Durchflußvolumens in einem Kanal |
| DE10134264A1 (de) * | 2001-07-18 | 2003-02-06 | Nivus Gmbh | Strömungsmesser |
| CN100378460C (zh) * | 2006-03-10 | 2008-04-02 | 中国海洋石油总公司 | 一种深水流流速测量系统 |
| DE102007041717A1 (de) * | 2007-09-04 | 2009-03-05 | Kölling, Christian, Dr.-Ing. | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Oberflächengeschwindigkeiten und der Durchflussmenge von Flüssigkeiten in Rohrleitungen, offenen oder geschlossenen Kanälen und Gewässern |
| WO2010057480A2 (de) | 2008-11-20 | 2010-05-27 | Nivus Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur fluidströmungsmessung |
| DE102010038734A1 (de) * | 2010-07-30 | 2012-02-02 | Testo Ag | Messsonde zum Eintauchen in eine Messkammer bzw. einen Messkanal |
| DE102015106695A1 (de) | 2015-04-29 | 2016-11-03 | Manuel Haide | Verfahren und Vorrichtung zur Durchflussmessung |
| US10161770B2 (en) | 2016-06-30 | 2018-12-25 | Ott Hydromet Gmbh | Flow meter with adaptable beam characteristics |
| EP3422319A1 (de) * | 2009-05-22 | 2019-01-02 | Mueller International, LLC | Infrastrukturüberwachungsvorrichtungen, -systeme und -verfahren |
| US10295385B2 (en) | 2016-06-30 | 2019-05-21 | Hach Company | Flow meter with adaptable beam characteristics |
| US10408648B2 (en) | 2016-06-30 | 2019-09-10 | Hach Company | Flow meter with adaptable beam characteristics |
| CN111207796A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-05-29 | 南京大学 | 一种排水管道及明渠流量测量装置 |
| US11307190B2 (en) | 2013-03-15 | 2022-04-19 | Mueller International, Llc | Systems for measuring properties of water in a water distribution system |
| US11725366B2 (en) | 2020-07-16 | 2023-08-15 | Mueller International, Llc | Remote-operated flushing system |
| EP4257932A1 (de) * | 2022-04-07 | 2023-10-11 | Testo SE & Co. KGaA | Automatische abstandsmessung im strömungskanal |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1673453B1 (de) * | 1966-11-25 | 1970-08-20 | Westinghouse Electric Corp | Verfahren und Vorrichtung zur Stroemungsgeschwindigkeitsmessung in Fluessigkeiten |
| DE2922266A1 (de) * | 1978-05-31 | 1979-12-06 | Litre Meter Ltd | Stroemungsmesser fuer fluide |
-
1990
- 1990-05-22 DE DE19904016529 patent/DE4016529C1/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1673453B1 (de) * | 1966-11-25 | 1970-08-20 | Westinghouse Electric Corp | Verfahren und Vorrichtung zur Stroemungsgeschwindigkeitsmessung in Fluessigkeiten |
| DE2922266A1 (de) * | 1978-05-31 | 1979-12-06 | Litre Meter Ltd | Stroemungsmesser fuer fluide |
Cited By (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994017368A1 (en) * | 1993-01-25 | 1994-08-04 | Koelling Christian | Method and device for measuring the discharge in partly filled or completely filled ducts and in open channels |
| EP0792441A4 (de) * | 1995-08-21 | 1998-11-11 | Marsh Mcbirney Inc | Selbstkalibrierender durchflussmesser für offenen kanal |
| JP3202992B2 (ja) | 1995-08-21 | 2001-08-27 | マーシュ−マックバーニー インコーポレイテッド | 自己較正する開水路流量計 |
| DE19548433A1 (de) * | 1995-12-18 | 1997-06-26 | Changmin Co | Verfahren und Vorrichtung zur Durchflußmessung bei offenen Kanälen mittels einer Ultraschallwelle |
| DE19548433C2 (de) * | 1995-12-18 | 2003-07-24 | Chang Min Tech Co | Multi-Kanalultraschalldurchflussmessvorrichtung und Verfahren zur Messung der Durchflussgeschwindigkeit eines Flusses oder eines offenen Kanals |
| DE19724351A1 (de) * | 1997-06-10 | 1998-12-17 | Ruhrgas Ag | Vorrichtung zum Messen des Geschwindigkeitsprofils eines in einer Rohrleitung strömenden Fluids |
| DE19857572A1 (de) * | 1998-12-14 | 2000-06-29 | Alfred Schoepf | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Durchflußvolumens in einem Kanal |
| DE19857572C2 (de) * | 1998-12-14 | 2002-10-10 | Alfred Schoepf | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Durchflußvolumens in einem Kanal |
| DE10134264A1 (de) * | 2001-07-18 | 2003-02-06 | Nivus Gmbh | Strömungsmesser |
| DE10134264B4 (de) * | 2001-07-18 | 2008-06-26 | Nivus Gmbh | Strömungsmesser |
| CN100378460C (zh) * | 2006-03-10 | 2008-04-02 | 中国海洋石油总公司 | 一种深水流流速测量系统 |
| DE102007041717A1 (de) * | 2007-09-04 | 2009-03-05 | Kölling, Christian, Dr.-Ing. | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Oberflächengeschwindigkeiten und der Durchflussmenge von Flüssigkeiten in Rohrleitungen, offenen oder geschlossenen Kanälen und Gewässern |
| WO2010057480A2 (de) | 2008-11-20 | 2010-05-27 | Nivus Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur fluidströmungsmessung |
| DE102008058376A1 (de) | 2008-11-20 | 2010-06-02 | Nivus Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Fluidströmungsmessung |
| EP3422319A1 (de) * | 2009-05-22 | 2019-01-02 | Mueller International, LLC | Infrastrukturüberwachungsvorrichtungen, -systeme und -verfahren |
| DE102010038734A1 (de) * | 2010-07-30 | 2012-02-02 | Testo Ag | Messsonde zum Eintauchen in eine Messkammer bzw. einen Messkanal |
| US12253507B2 (en) | 2013-03-15 | 2025-03-18 | Mueller International, Llc | Systems for measuring properties of water in a water distribution system |
| US11307190B2 (en) | 2013-03-15 | 2022-04-19 | Mueller International, Llc | Systems for measuring properties of water in a water distribution system |
| DE102015106695A1 (de) | 2015-04-29 | 2016-11-03 | Manuel Haide | Verfahren und Vorrichtung zur Durchflussmessung |
| US10408648B2 (en) | 2016-06-30 | 2019-09-10 | Hach Company | Flow meter with adaptable beam characteristics |
| US10295385B2 (en) | 2016-06-30 | 2019-05-21 | Hach Company | Flow meter with adaptable beam characteristics |
| US10161770B2 (en) | 2016-06-30 | 2018-12-25 | Ott Hydromet Gmbh | Flow meter with adaptable beam characteristics |
| CN111207796A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-05-29 | 南京大学 | 一种排水管道及明渠流量测量装置 |
| US11725366B2 (en) | 2020-07-16 | 2023-08-15 | Mueller International, Llc | Remote-operated flushing system |
| US12385233B2 (en) | 2020-07-16 | 2025-08-12 | Mueller International, Llc | Fluid flushing system |
| EP4257932A1 (de) * | 2022-04-07 | 2023-10-11 | Testo SE & Co. KGaA | Automatische abstandsmessung im strömungskanal |
| US12584778B2 (en) | 2022-04-07 | 2026-03-24 | Testo SE & Co. KGaA | Automatic distance measurement in a flow channel |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2703439C3 (de) | Vorrichtung zum Messen von physikalischen Größen einer Flüssigkeit mit zwei Ultraschallwandlern | |
| DE4103216A1 (de) | Einrichtung zum auffinden magnetisierbaren materials in bauwerken | |
| CH624323A5 (de) | ||
| EP0209792B1 (de) | Verfahren zur gesteuerten Rückzugsbewegung einer Senkelektrode bei einer Elektroerosionsmaschine | |
| EP2560028A2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Detektieren eines Objektes in einem Untergrund | |
| EP0060800B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Messen des Füllstandes in Stranggiesskokillen | |
| DE4343404A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Einstellen von Reibahlen und dergleichen | |
| DE3230074C2 (de) | ||
| DE4402463C2 (de) | Vorrichtung zur diskontinuierlichen Erfassung der Dicke einer Schicht auf einer Metallschmelze | |
| EP0390725B1 (de) | nerfahren zur Bestimmung der Lage eines Bezugspunktes eines Abtasters relativ zu einem Inkrementalmassstab sowie Bezugspunktgeber | |
| DE2601705A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der lage eines systems mindestens eines abtasters | |
| DE19809589A1 (de) | Verfahren zur Kalibrierung eines Tasters eines Koordinatenmeßgerätes | |
| DE3245155C1 (de) | Vorrichtung zum Ermitteln des Verlaufes von Bewehrungseisen in Stahlbetonkonstruktionen | |
| DE3151798C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Länge einer Strecke oder eines Bogens | |
| DE102006029650B4 (de) | Schaltungsanordung und Verfahren zur Kippfehlerermittlung an einer Positionsmesseinrichtung | |
| DE3512935C2 (de) | ||
| DE2856240A1 (de) | Verfahren zur induktiven durchflussmessung von fluessigkeiten in teilgefuellten rohrleitungen oder offenen kanaelen sowie durchflussmesser zur durchfuehrung des verfahrens | |
| DE3608384C2 (de) | ||
| DE3609709C2 (de) | Verfahren zur Bestimmung der Bogenhöhe einer für die Funkenerosion verwendeten Drahtelektrode | |
| DE3641987A1 (de) | Vorrichtung zur bestimmung der schlackenhoehe in einer metallschmelze | |
| DE3321010C2 (de) | ||
| DE4443483A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Strömungsmessung an Flüssigkeiten | |
| DE3207357A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum messen des durchflusses in offenen, insbesondere von abwasser durchflossenen gerinnen | |
| DE4114537A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum ermitteln der durchflussmenge eines kanales und zum feststellen von veraenderungen von dessen oberflaeche | |
| DE2609286C3 (de) | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens zur Messung von Fahrzeuggeschwindigkeiten |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
| D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |