DK159896B - Volumenstroemsmaaler af fluidistortypen - Google Patents

Description

i

DK 159896 B

Opfindelsen angår en volumenstrømsmåler af fluidistortypen, og som omfatter et tryktæt hus med en tilgangsstuds og en afgangsstuds, der er indbyrdes forbundet ved hjælp af et gennemgangsrør, og hvor der i huset er monteret en kredsformet os-5 cillationskanal, som er tilsluttet gennemgangsrøret på et sted mellem en fluidistordyse og et fluidistorsplitorgan i gennemgangsrøret, og hvor der i oscillationskanalen eller i nærheden af denne findes en sensor til afføling af frekvensen af den i oscillationskanalen oscillerende strømning, hvorhos strømnin-10 gen i gennemgangsrøret altid sker i retningen fra dysen og hen mod sp1 i torganet.

Fra UK patentansøgning GB 2.120.384 kendes en volumensstrømsmåler af f1uidi stortypen, dvs. en volumenstrømsmåler, som har 15 en dyse, en oscillationskanal og et splitorgan samt en sensor til måling af frekvensen af oscillationerne i oscilationskana-len. Volumenstrømmen gennem måleren bestemmes af oscillations-frekvensen ([sek-1] gange en for volumenstrømmåleren gældende konstant [m3]. Denne volumenstrømsmåler er ikke særlig egnet 20 til måling på væsker indeholdende gasbobler, fordi sidstnævnte meget let kommer til at ødelægge oscillationerne i fluidisto-ren og dermed kommer til at ødelægge volumenstrømsmålingen.

Det er formålet med opfindelsen at anvise en volumenstrømsmå-25 ler af den ovenfor nævnte art, som tillader en mere nøjagtig volumenstrømsmåling (uden gasboblernes uheldige indflydelse) uanset om volumenstrømsmåleren er monteret i en vandret eller en lodret rørstreng.

30 Volumenstrømsmåleren ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at der ved tilgangsstudsen findes en første åbning, hvorigennem gasbobler kan sive fra tilgangsstudsens indre og ind i huset eller omvendt, og at der ved afgangsstudsen findes en anden åbning, hvorigennem gas fra husets indre kan sive ind i 35 det indre af afgangsstudsen, hvorhos der i en oscillationska nalvæg, som vender mod tilgangsstudsen, findes en ekstra udluftningsåbning, hvilken sidste befinder sig på et sted, som 2

DK 159896 B

ligger diamentralt modsat f 1 uid i stordysen, hvorved volumenstrømsmåleren, når denne befinder sig i en første position, hvor tilgangsstudsen og afgangsstudsen ligger i i hovedsagen samme vandrette plan, tillader eventuelle gasbobler i den 5 strømmende væske - via en uden om oscillationskanalen forløbende omløbsvej a - at passere ud af tilgangsstudsen og ind i huset og herfra ind i afgangsstudsen, medens volumenstrømsmåleren, når denne er i en anden position, hvor tilgangsstudsen og afgangsstudsen ligger på samme lodrette linie, tillader 10 gasboblerne at strømme lodret op eller ned gennem gennemgangsrøret uden at ødelægge den oscillerende strømning i oscilla-ti onskanal en. I den første position af måleren vil en gasboble, som passerer ind gennem tilgangsstudsen, hurtigt passere ud gennem nævnte første åbning og ud på den nævnte omløbsvej IS a, og dermed passere helt uden om oscillationskanalen. Når volumenstrømsmåleren befinder sig i den nævnte anden position, vil en gasboble, som befinder sig i væsken, bevæge sig ind gennem tilgangsstudsen og ind i gennemgangsrøret, hvor den hurtigt vil passere gennem dysen og tværs gennem oscillations-20 kanalen og videre forbi splitorganet uden at fremkalde nogen væsentligt forstyrrelse af den oscillerende væskestrømning i oscillationskanalen. Skulle der trods alt slippe en gasboble ind i oscillationskanalen, vil den via den ekstra udluftningsåbning kunne slippe ud i huset og herfra gennem nævnte første 25 åbning og ind i gennemgangskanalen. Væskestrømningen i oscil lationskanalen og dermed volumenstrømsmålingen vil altså i begge positioner af volumenstrømsmåleren være stort set upåvirket af de nævnte gasbobler, hvorfor volumenstrømsmålingen bliver temmelig nøjagtig.

30

Ifølge opfindelsen kan oscillationskanalens midtlinie og dermed den oscilationskanalvæg, hvori den ekstra udluftningsåbning befinder sig, 'ligge i et plan, som sammen med gennemgangsrørets midtlinie danner en vinkel (v) på 80-100®, for-35 trinsvis i nærheden af 90°. Herved opnås, at volumenstrømsmå leren, når denne står i den "anden position", arbejder særlig pålideligt, idet vildfarne gasbobler i oscillationskanalen særlig let kan nå den ekstra udluftningsåbning.

DK 159896 B

3

En udførelsesform for volumenstrømsmåleren ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at gennemgangsrøret og den med den ekstra ud 1 uftn ingsåbning forsynede ose i 11 at ionskana1 er dannet af to samvirkende indsatsdele, hvor den ene indsatsdel omfatter flu-5 distorens dyse og størstedelen af oscillationskanalens vægge, medens den anden indsatsdel omfatter f1uidistorens splitorgan og oscillationskanalens bundvæg, idet fluidistorens splitorgan eventuelt er løst indsat i denne anden indsatsdel. Derved opnås en særlig simpel opbygning af volumensstrømsmåleren.

10

Desuden kan ifølge opfindelsen den anden åbning ved afgangsstudsen, hvorigennem gasboblerne kan sive ind i afgangsstudsen, udgøres af en mellem gennemgangsrøret og afgangsstudsen tildannet luftespalte. Derved kan de luftbobler, som er kommet 15 ud på den nævnte omløbsvej, særlig nemt komme ind i afgangsstudsen og dermed blive ført bort med den væske, der strømmer ud af måleren via afgangsstudsen.

Fremdeles kan ifølge opfindelsen den første åbning ved til-20 gangsstudsen, hvor gasboblerne kan sive ud fra gennemgangsrøret og ud på den interne omløbsvej, udgøres af en mellem gennemgangsrøret og tilgangsstudsen dannet hjælpeluftespalte, hvilket gennemgangsrør kan have en rundtgående hul krave med et gennemstrømningshul til videre fremledning af gasboblerne 25 ad den nævnte omløbsvej gennem huset. Denne udførelsesform har vist sig særlig effektiv og billig i fremstilling.

Endelig kan ifølge opfindelsen den med ekstra udluftningsåbning forsynede osci11ationskanalvæg og dermed også oscilla-30 tionskanalen være i hovedsagen hesteskoformet, idet dog he steskoens ender er indbyrdes forbundet af en i hovedsagen retlinet kanaldel, hvorhos såvel f1uidi stordysen som fluidistor-splitorganet kan grænse op til denne kanaldel. Denne udformning af oscillationskanalen har i praksis vist sig særlig hen-35 sigtsmæssig.

Opfindelsen forklares nedenfor under henvisning til tegningen, hvor 4

DK 159896 B

fig. 1 viser et tværsnit efter linien I-I i fig. 2 i en udførelsesform for volumenstrømsmåleren ifølge opfindelsen, idet sidstnævnte er monteret i en vandret rørstreng, og huset er medtaget; man ser, hvorledes gasbobler i den væske, som passe-5 rer gennem måleren, strømmer ud i huset og altså helt uden om gennemgangsrøret og dermed uden om oscillationskanalen, fig. 2 den i fig. 1 viste måler set fra enden dvs. i retning ad pilen B i fig. 1, idet rørstrengen ikke er medtaget, 10 fig. 3 den i fig. 1 viste volumenstrømsmåler set fra enden, idet dens hus er fjernet, fig. 4 samme volumenstrømsmåler som den i fig. 1 viste, men 15 monteret i en lodret rørstreng, og vist i lodret snit; man ser hvorledes eventuelle gasbobler kan passere lige igennem gennemgangsrøret uden at være til væsentlig gene for den oscillerende strømning i oscillationskanalen, og 20 fig. 5 et lodret snit gennem den i fig. 1 viste udførelses- form, idet snittet er lagt gennem gennemgangsrørets midtlinie.

Den i fig. 1 viste volumenstrømsmåler, som er af fluidistorty-pen, består af et tryktæt hus 1 med en tilgangsstuds 2 og en 25 afgangsstuds 3, der er indbyrdes forbundet ved hjælp af gen nemgangsrør 4. Inde i huset og i tilslutning til gennemgangs-røret 4 er der som en del af en fluidistor indbygget en kredsformet oscillationskanal 7. Denne er tilsluttet gennemgangsrøret 4 på et sted 8 mellem en fluidistordyse 10 og et fluidi-30 storspli torgan 12 i gennemgangsrøret 4. I oscillationskanalen eller i nærheden af denne findes en sensor 14, der fortrinsvis er af den elektriske type, og som tjener til afføling af frekvensen af den i oscillationskanalen 4 oscillerende væskestrømning. Væskestrømningen gennem gennemgangsrøret 4 vil al-35 tid være i retning fra dysen 10 og hen mod splitorganet 12, jvf. pilen A.

DK 159896B

s

Den i fig. 1 viste volumenstrømsmåler er monteret i en første position svarende til, at den rørstreng 18a, 18b, hvori den er monteret, er vandret. Tilgangsstudsen 2 og afgangsstudsen 3 ligger i dette tilfælde i i hovedsagen samme vandrette plan.

5 Eventuelle gasbobler 15, som måtte befinde sig i den strømmende væske, vil i dette tilfælde kunne passere ud af gennemgangsrøret 4 og ud i huset 1, idet de følger en intern omløbsvej a, som er vist punkteret. Denne omløbsvej strækker sig fra en første åbning 16 nær tilgangsstudsen 2 til en anden åbning 10 17 nær afgangsstudsen 3. Ved åbningen 17 kan gasboblerne pas sere ind i afgangsstudsen og blive draget med af væskestrømmen gennem denne studs. Der er en trykforskel mellem stederne 16b og 17, og det er denne trykforskel, der driver væskestrømmen indeholdende de små bobler. Omløbsvejen a er kun symbolsk, 15 idet de luftbobler, som kommer ud på omløbsvejen a, hurtigt vil søge op til de øverste dele af huset 1. Det betyder, at der i volumenstrømsmålerens første driftsperiode gradvis vil blive en større og større gaslomme oven over gennemgangsrøret 4, men efterhånden vil denne gaslomme kommunicere med åbningen 20 17, hvorved gas kan boble væk via afgangsstudsen 3. For ordens skyld bemærkes, at der til volumenstrømsmåleren også hører en elektrisk regneenhed, som er tilsluttet sensorens 14 elektriske dele, og som altså kan modtage eletriske signaler fra sidstnævnte. Denne regneenhed er for tydeligheds skyld ikke 25 vist på nogen figur, idet den ikke er væsentlig for forståelse af opfindelsen.

I fig. 2 ses den i f i g. 1 viste væskestrømsmåler fra enden, d.v.s. i retning ad pilen B i fig. 1. Man ser således afgangs-30 studsen 3 og sensoren 14, ligesom man ser målerens hus 1.

Hvis volumenstrømsmåleren er monteret i en lodret rørstreng 28a, 28b svarende til volumenstrømsmåleren "anden position", se fig. 4, vil eventuelle luftbobler i den væske, som strømmer 35 ind gennem tilgangsstudsen 2, normalt passere uhindret gennem dysen 10, tværs gennem kanalen 7 (ved stedet 8) og videre forbi splitorganet 12 for derefter at blive ledt ud gennem af- 6

DK 159396 B

gangsstudsen 3. Eventuelle gasbobler i' den indkommende væske vil sædvanligvis ikke forstyrre den oscillerende væskestrømning i oscillationskanalen 7. Skulle en eller flere væskebobler forvilde sig ind i oscillationskanalen 7, kan de i den i 5 fig. 4 viste udførelsesform for oscillationskanalen strømme ud af denne ved den væg 7’ af kanalen 7, som vender mod tilgangsstudsen 2, idet der i væggen 7' findes en ekstra udluftningsåbning 37. Denne udluftningsåbning befinder sig på et sted, som ligger diametralt modsat fluidistordysen 10. Gennem ud-10 luftningsåbningen 37 kan luftboblerne ad vejen b strømme frem til den første åbning 16 nær tilgangsstudsen, hvor de kan trænge ind i og medrives af væskestrømmen, som kommer ind i måleren via tilgangsstudsen 2. Luftboblerne får således en ny tur gennem gennemgangskanalen 4 med henblik på at undgå at 15 komme ind i oscillationskanalen 7. Omløbsvejen b er vist sym bolsk, idet eventuelle gasbobler, som passerer ud gennem åbningen 37, vil danne en gaslomme øverst i huset 1, men når denne lomme er blevet så stor, at den kommunicerer med åbningen 16, vil gas passere væk via gennemgangskanalen 4 som for-20 klaret ovenfor.

Som vist i fig. 1 og 2. kan oscillationskanalens 7 midtlinie 22 og dermed den med udluftningsåbning 37 forsynede oscillations-kanalvæg 7' ligge i et plan, som med gennemgangsrørets 4 midt-25 linie 4' danner en vinkel v. Denne vinkel er på figuren ca.

85°. Almindeligvis ligger den på 80-100°, fortrinsvis på ca. 90°.

Af fig. 4 fremgår hvorledes gennemgangsrøret 4 og oscillati-30 onskanalen 7 kan være dannet af to samvirkende indsatsdele 74a og 74b, hvor den ene indsatsdel 74a omfatter fluidistordysen 10 og størstedelen af oscillationskanalens 7 vægge (inklusiv væggen 7'), mens den anden indsatsdel 47b omfatter fluidi-storens splitorgan 12 og oscillationskanalens bundvæg 7". Flu-35 idistorens splitorgan 12 kan som vist være løst indsat i den anden indsatsdel 47b, men er nødvendigvis ikke en løs del i forhold hertil. Det bemærkes, at delen 47a overalt har samme

DK 159896 B

7 skravering, medens delen 47b har en anden skravering og split-organet 12 en tredie skravering. Nævnte anden og tredie vil, hvis splitorganet 12 og delen 47b er integreret, have ens skravér i ng.

5

Som det fremgår af f i g. 1, kan det område 17 ved afgangsstudsen 3, hvor gasboblerne 15' kan passere ind i afgangsstudsen, udgøres af en mellem gennemgangsrøret 4 og afgangsstudsen 3 dannet luftespalte 17. Eventuelt kan der være lavet separate 10 luftespalter i gennemgangsrørets 4 væg.

Som vist i fig. 1, kan det område 16 ved tilgangsstudsen 2, hvor gasboblerne 15 kan passere ud fra gennemgangsrøret 4 og ud på den interne omløbsvej a i huset 1, udgøres af en mellem 15 gennemgangsrøret 4 og tilgangsstudsen 2 dannet hjælpelufte- spalte 16. Gennemgangsrøret kan ved denne spalte have en rundtgående hul krave 16a med et gennemstrømningshul 16b til videre fremledning af gasboblerne 15 ad den nævnte vej a. Som vist i fig. 4 kan huset 1 bestå af to samvirkende husparter la 20 og lb, og disse er fortrinsvis af metal, såsom stålplade. De kan dog også fremstilles af plast.

Af fig. 2 ses, hvorledes oscillationskanalens 7 midtlinie 22 og dermed også kanalen selv kan være i hovedsagen hesteskofor-25 met, idet dog hesteskoens ender er indbyrdes forbundet af en i hovedsagen retlinet kanaldel (antydet ved, at denne kanaldels midtlinie 22a er retlinet). Såvel dysen 10 som splitorganet 12 grænser op til den retlinede kanaldel af oscillationskanalen 7, se også fig. 5. Det skal pointeres, at den retlinede kanal-30 del ikke behøver at være retlinet, men kan være buet.

I fig. 3 ses særlig tydeligt indsatsdelen 47a, og hvorledes oscillationskanalen 7 og dermed dens væg 7' kan følge en meget afrundet hesteskofacon; huset 1 (fig. 1) er i fig. 3 fjernet.

35 Hvis væske strømmer i rørstrengen 28a, 28b i fig. 4 sker nede fra og opefter, vil man vende volumenstrømsmåleren 180°, i hvilket tilfælde stedet 8 vil være det højste beliggende i os-

Claims (6)

8 DK 159396 B ci 1 lationskanalen 7. Luftbobler, som af den oscillerende væskestrømning er blevet ud i oscillationskanalen, vil derfor hurtigt søge tilbage til stedet 8, hvor de forskydes videre ind forbi spli torganet 12 og op gennem afgangsstudsen. 5 De nævnte indsatsdele 47a, 47b er fortrinsvis støbt i plast. Patentkrav. 10

1. Volumenstrømsmåler af fluidistortypen, og som omfatter et tryktæt hus (1) med en tilgangsstuds (2) og en afgangsstuds (3) , der er indbyrdes forbundet ved hjælp af et gennemgangsrør (4) , og hvor der i huset er monteret en kredsformet oscilla- 15 tionskanal (7), som er tilsluttet gennemgangsrøret (4) på et sted (8) mellem fluidistordyse (10) og et fluidistorsplitorgan (12) i gennemgangsrøret (4), og hvor der i oscillationskanalen (7) eller i nærheden af denne findes en sensor (14) til affø-ling af frekvensen af den i oscillationskanalen (7) oscille-20 rende strømning, hvorhos strømningen i gennemgangsrøret (4) altid sker i retningen (A) fra dysen (10) og hen mod splitor-ganet (12), kendetegnet ved, at der ved tilgangsstudsen (2) findes en første åbning (16), hvorigennem gasboblen kan sive fra tilgangsstudsens indre og ind i huset (1) el-25 ler omvendt, og at der ved afgangsstudsen (3) findes en anden åbning (17), hvorigennem gas fra husets indre kan sive ind i det indre af afgangsstudsen (3), hvorhos der i en oscilla-tionskanalvæg (7'), som vender mod tilgangsstudsen (2), findes en ekstra udluftningsåbning (37), hvilken sidste befinder sig 30 på et sted, som ligger diamentralt modsat f1uidistordysen (10), hvorved voluemnstrømsmåleren, når denne befinder sig i en første position, hvor tilgangsstudsen (2) og afgangsstudsen (3) ligger i i hovedsagen samme vandrette plan, tillader eventuelle gasbobler i den strømmende væske - via en uden om os-35 ci1lationskanalen forløbende omløbsvej (a) - at passere ud af tilgangsstudsen (2) og ind i huset (1) og herfra ind i afgangsstudsen (3), medens volumenstrømsmåleren, når denne er i 9 DK 159896B en anden position, hvor tilgangsstudsen (2) og afgangsstudsen (3) ligger på samme lodrette linie, tillader gasboblerne at strømme lodret op eller ned gennem gennemgangsrøret (4) uden at ødelægge den oscillerende strømning i oscillationskanalen 5 (7) .

2. Vo 1 umensstrømsmå 1 er ifølge krav 1, kendetegnet ved, at oscillationskanalens midtlinie (22) og dermed den oscillationskanalvæg (7'), hvori den ekstra udluftningsåbning 10 (37) befinder sig, ligger i et plan, som med gennemgangsrørets (4) midtlinie (4’) danner en vinkel v på 80-100°, fortrinsvis i hovedsagen 90°.

3. Volumenstrømsmåler ifølge krav 1 eller 2, kende- 15 tegnet ved, at gennemgangsrøret (4) og den med den ekstra udluftningsåbning (37) forsynede oscillationskanal (7) er dannet af to samvirkende indsatsdele (47a, 47b), hvor den ene indsatsdel (47a) omfatter fluidistoren (10) og størstedelen af oscillationskanalens (7) vægge (7', 7'a), medens den anden 20 indsatsdel (47b) omfatter fluidistorsplitorganet (12) og os cillationskanalens (7) bundvæg (7"), idet fluidistorsplitorganet (12) eventuelt er løst indsat i denne anden indsatsdel (47b).

4. Volumenstrømsmåler ifølge krav 1, 2 eller 3, kende tegnet ved, at den anden åbning ved afgangsstudsen (3), hvorigennem gasboblerne (15') kan sive ind i afgangsstudsen, udgøres af en mellem gennemgangsrøret (4) og afgangsstudsen (3) dannet luftespalte (17). 30

5. Volumenstrømsmåler ifølge et eller flere af kravene 1-4, kendetegnet ved, at den første åbning ved tilgangsstudsen (2), hvor gasboblerne (15) kan sive ud fra gennemgangsrøret (4) og ud på den interne omløbsvej (a) (fig. 1), 35 udgøres af en mellem gennemgangsrøret (4) og tilgangsstudsen (2) dannet hjælpeluftespalte (16), og at gennemgangsrøret (4) ved denne spalte har en rundtgående hul krave (16a) med et 10 DK 159896 B gennemstrømningshul (16b) til videre fremledning af gasboblerne ad den nævnte omløbsvej (a) gennem huset (1).

6. Volumenstrømsmåler ifølge et eller flere af kravene 1-5, 5 kendetegnet ved, at den med ekstra udluftningsåbning (37) forsynede oscillationskanalvæg (71) og dermed også oscillationskanalen (7) er i hovedsagen hesteskoformet (22 i fig. 2), idet dog hesteskoens ender er indbyrdes forbundet af en i hovedsagen retlinet kanal (22a i fig. 2), og at såvel 10 f1uidistordysen (10) som fluidistorsplitorganet (12) grænser op til denne kanaldel (fig. 5). 15 20 25 30 35