WO2017186205A1 - Vorrichtung zum messen einer fluidströmung und verfahren zum messen - Google Patents

Vorrichtung zum messen einer fluidströmung und verfahren zum messen Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a device for measuring a fluid flow according to the preamble of claim 1 and a method for measuring a fluid flow of claim 10.
  • Object of the present invention is to provide a simple and reliable device for measuring a fluid flow, while avoiding the after ⁇ parts of the prior art.
  • a device for measuring a fluid flow in particular gas flow, in particular air flow, and / or liquid flow, comprising a signal transmitter means, which is arranged um réellebar in the fluid flow, comprising a magnetic means, wherein a fastening means for removably attaching the device to a conduit is seen forth with the fluid flow, a position sensor means for registration of a signal of a magnetic ⁇ tables field of the magnetic means through a pipe wall of the line 'with the fluid flow therethrough, a conversion means for converting a magnetic signal into an electrical signal, an output means for the electrical signal wherein the position sensor means comprises at least one Hall sensor means, wherein a multi-dimensional detection of the magnetic field is audible.
  • the position sensor means comprises two Hall sensor means, is measured by the particular a z-component and a radial component of the magnetic field.
  • two Hall sensor means have the same calibration, in particular with about 30 to 33 calibration points.
  • the position sensor means comprises a computing logic.
  • the fastening device has holding wing means, which are to be held in particular with holes on the line with fluid flow.
  • the device is surrounded by a surrounding means, which is essentially attached to a measuring side of a conduit wall of the conduit with the fluid flow.
  • the conversion means has a conversion characteristic which represents a ratio of current signal to flow rate of the fluid flow, in particular linearized. It is advantageous if the conversion characteristic is predetermined by a lower scale value and an upper scale value.
  • a plug is provided as the output means for the electrical signal, in particular a 4 or 5-pole plug, in particular on an outer wall of a surrounding means.
  • the object is also achieved by a method for measuring a fluid flow, in particular gas flow, in particular air flow, and / or liquid flow, using a device according to one of claims 1 to 9, wherein a signal generator means is arranged um Hughesbar in the fluid flow, comprising a magnetic means, wherein by a position sensor means a signal of a - -
  • Magnetic field of the magnetic medium is registered through a conduit wall of the fluid flow, the magnetic signal is converted into an electrical signal by a conversion means and by an output means, the electrical signal is output, wherein the position sensor means comprises at least one Hall sensor means, wherein a multi-dimensional detection of the magnetic field is made, with a fastening means is provided for detachable attachment to a conduit with the fluid flow.
  • FIG. 1 shows a section through a device according to the invention for measuring
  • FIG. 2a shows a device according to the invention for measuring in side view
  • FIG. 2b shows a device according to the invention for measuring in front view
  • Fig. 3 shows a device in perspective view.
  • Fig. 1 shows a section through an inventive device 1 for measuring a fluid flow 2, in particular gas flow, in particular air flow, and / or liquid flow, comprising a signal generator means 3, which is arranged um réellebar in the fluid flow 2, comprising a magnetic means 4, wherein a fastening means for detachably mounting the device on a line 2 with the fluid flow 2, a position sensor means 5 for registering a magnetic field signal of the magnetic means 4 through a conduit wall 17 of the conduit 12 with the fluid flow 2, a conversion means 6 for converting a magnetic signal in an electrical signal, an output means 7 for the electrical signal, wherein the position sensor means 5 comprises at least one Hall sensor means 8, wherein a multi-dimensional detection of the magnetic field is audible.
  • the Fluidströ ⁇ tion 2 runs, with an example arranged in a flow box 19 Magnet- 4 is provided that is deflected against a spring force of a spring means 18, wherein the spring means is held in a spring box 20.
  • the deflection movement is registered by the device 1 and further converted into a current signal.
  • a z-component and a radial component of the magnetic field of the magnetic means are registered.
  • the position sensor means 5 advantageously comprises two Hall sensor means 8, is measured by the particular a z-component and a radial component of the magnetic field, wherein the position sensor means 5 comprises a computing logic and in particular the conversion means 6 is integrated.
  • the device is surrounded by a surrounding means 16, which is essentially attached to a measuring side 13 to a conduit wall 7 of the conduit 12 with the fluid flow 2 and can be flexibly and variably arranged without being in mechanical contact with the interior of the conduit would.
  • a plug 14 is provided, in particular a 4 or 5-pin plug, in particular on an outer wall 15 of the enclosure means 16.
  • Fig. 2a shows an inventive device 1 for measuring in side view.
  • the fastening device 9 has holding wing means 10, which are to be held with holes 1 1 on the line 12 with fluid flow 2 and attached to a covering means 16.
  • FIG. 2 b shows an apparatus 1 according to the invention for measuring in front view with holding wing means 10, wherein attachment to a conduit wall 17 of the conduit 12 takes place.
  • FIG. 3 shows a device 1 in a perspective view with enclosing means 12 and holding wing means 10 as fastening means 9, as well as an output means 7 as a plug 14.

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Abstract

Vorrichtung zum Messen einer Fluidströmung, insbesondere Gasströmung, insbesondere Luftströmung, und/oder Flüssigkeitsströmung, umfassend ein Signalgebermittel, das in der Fluidströmung umspülbar angeordnet ist, umfassend ein Magnetmittel, wobei eine Befestigungseinrichtung zur abnehmbaren Befestigung der Vorrichtung an einer Leitung mit der Fluidströmung vorgesehen ist, ein Positionssensormittel zur Registrierung eines Signales eines magnetischen Feldes des Magnetmittels durch eine Leitungswand der Leitung mit der Fluidströmung hindurch, ein Umwandlungsmittel zum Umwandeln eines magnetischen Signals in ein elektrisches Signal, ein Ausgabemittel für das elektrische Signal, wobei das Positionssensormittel zumindest ein Hallsensormittel umfasst, wobei eine mehrdimensionale Erfassung des magnetischen Feldes vernehmbar ist.

Description

Vorrichtung zum Messen einer Fluidströmung und Verfah ren zum Messen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen einer Fluidströmung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Verfahren zum Messen einer Fluidströmung von Anspruch 10.
Bekannt ist es eine Strömung mittels in Fluidströmungsleitungen integrierter, vorinstallierter und programmierter Messeinrichtungen zu messen. Nachteilig ist es, dass die Messeinrichtung unflexibel ist sowohl in der Anbringung als auch in der Messung.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine einfache und zuverlässige Vorrichtung zum Messen einer Fluidströmung bereitzustellen, unter Vermeidung der Nach¬ teile des Stands der Technik. Die Aufgabe wird erfüllt durch eine Vorrichtung zum Messen einer Fluidströmung, insbesondere Gasströmung, insbesondere Luftströmung, und/oder Flüssigkeitsströmung, umfassend ein Signalgebermittel, das in der Fluidströmung umspülbar angeordnet ist, umfassend ein Magnetmittel, wobei eine Befestigungseinrichtung zur abnehmbaren Befestigung der Vorrichtung an einer Leitung mit der Fluidströmung vor- gesehen ist, ein Positionssensormittel zur Registrierung eines Signales eines magne¬ tischen Feldes des Magnetmittels durch eine Leitungswand der Leitung' mit der Fluidströmung hindurch, ein Umwandlungsmittel zum Umwandeln eines magnetischen Signals in ein elektrisches Signal, ein Ausgabemittel für das elektrische Signal, wobei das Positionssensormittel zumindest ein Hallsensormittel umfasst, wobei eine mehr- dimensionale Erfassung des magnetischen Feldes vernehmbar ist.
|Bestätigungskopie| Vorteilhaft ist es, wenn das Positionssensormittel zwei Hallsensormittel umfasst, durch die insbesondere eine z-Komponente und eine Radialkomponente des magnetischen Feldes ausmessen ist.
Vorteilhaft ist es, wenn zwei Hallsensormittel dieselbe Kalibirierung aufweisen, insbe- sondere mit etwa 30 bis 33 Kalibierpunkten.
Vorteilhaft ist es, wenn das Positionssensormittel eine Rechenlogik umfasst.
Vorteilhaft ist es, wenn die Befestigungseinrichtung Halteflügelmittel aufweist, die insbesondere mit Bohrungen an der Leitung mit Fluidströmung zu halten sind.
Vorteilhaft ist es, wenn die Vorrichtung von einem Umfassungsmittel umgeben ist, das im Wesentlichen mit einer Messseite an eine Leitungswand der Leitung mit der Fluidströmung angesetzt ist.
Vorteilhaft ist es,, wenn das Umwandlungsmittel eine Umwandlungskennlinie aufweist, die ein Verhältnis von Stromsignal zu Durchfluss der Fluidströmung darstellt, insbesondere linearisiert. Vorteilhaft ist es, wenn die Umwandlungskennlinie vorbestimmt ist durch einen Unteren Skalenwert und einen Oberen Skalenwert.
Vorteilhaft ist es, wenn als Ausgabemittel für das elektrische Signal ein Stecker vorgesehen ist, insbesondere ein 4 oder 5 poliger Stecker, insbesondere an einer Au- ßenwand eines Umfassungsmittels.
Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Verfahren zum Messen einer Fluidströmung, insbesondere Gasströmung, insbesondere Luftströmung, und/oder Flüssigkeitsströmung, unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei ein Signalgebermittel in der Fluidströmung umspülbar angeordnet wird, umfassend ein Magnetmittel, wobei durch ein Positionssensormittel ein Signal eines - -
magnetischen Feldes des Magnetmittels durch eine Leitungswand der Fluidströmung hindurch registriert wird, das magnetischen Signal in ein elektrisches Signal durch ein Umwandlungsmittel umgewandelt wird und durch ein Ausgabemittel das elektrische Signal ausgegeben wird, wobei das Positionssensormittel zumindest ein Hallsensormittel umfasst, wobei eine mehrdimensionale Erfassung des magnetischen Feldes vorgenommen wird, wobei eine Befestigungseinrichtung zur abnehmbaren Befestigung an einer Leitung mit der Fluidströmung vorgesehen ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachstehenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele des Gegenstands der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert sind.
Es zeigen
Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Messen, Fig. 2a eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Messen in Seitenansicht,
Fig. 2b eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Messen in Vorderansicht und Fig. 3 eine Vorrichtung in perspektivischer Ansicht.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Messen einer Fluidströmung 2, insbesondere Gasströmung, insbesondere Luftströmung, und/oder Flüssigkeitsströmung, umfassend ein Signalgebermittel 3, das in der Fluidströmung 2 umspülbar angeordnet ist, umfassend ein Magnetmittel 4, wobei eine Befestigungseinrichtung zur abnehmbaren Befestigung der Vorrichtung an einer Leitung 2 mit der Fluidströmung 2 vorgesehen ist, ein Positionssensormittel 5 zur Re- gistrierung eines Signales eines magnetischen Feldes des Magnetmittels 4 durch eine Leitungswand 17 der Leitung 12 mit der Fluidströmung 2 hindurch, ein Umwandlungsmittel 6 zum Umwandeln eines magnetischen Signals in ein elektrisches Signal, ein Ausgabemittel 7 für das elektrische Signal, wobei das Positionssensormittel 5 zumindest ein Hallsensormittel 8 umfasst, wobei eine mehrdimensionale Erfassung des magnetischen Feldes vernehmbar ist. In der Leitung 12 verläuft die Fluidströ¬ mung 2, wobei beispielhaft ein in einem Durchflusskasten 19 angeordnetes Magnet- mittel 4 vorgesehen ist, dass gegen eine Federkraft eines Federmittels 18 ausgelenkt wird, wobei das Federmittel in einem Federkasten 20 gehalten ist. Die Auslenkungsbewegung wird durch die Vorrichtung 1 registriert und weiter umgerechnet in ein Stromsignal. Insbesondere werden eine z-Komponente und eine Radialkomponente des magnetischen Feldes des Magnetmittels registriert.
Das Positionssensormittel 5 umfasst vorteilhaft zwei Hallsensormittel 8, durch die insbesondere eine z-Komponente und eine Radialkomponente des magnetischen Feldes ausmessen ist, wobei das Positionssensormittel 5 eine Rechenlogik umfasst und insbesondere noch das Umwandlungsmittel 6 integriert ist.
Die Vorrichtung ist von einem Umfassungsmittel 16 umgeben, das im Wesentlichen mit einer Messseite 13 an eine Leitungswand 7 der Leitung 12 mit der Fluidströ- mung 2 angesetzt ist und flexibel und variabel angeordnet werden kann, ohne dass ein mechanischer Kontakt zum Inneren der Leitung geben sein müsste.
Als Ausgabemittel 7 für das elektrische Signal ist ein Stecker 14 vorgesehen, insbesondere ein 4 oder 5 poliger Stecker, insbesondere an einer Außenwand 15 des Umfassungsmittels 16. Fig. 2a zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Messen in Seitenansicht. Die Befestigungseinrichtung 9 weist Halteflügelmittel 10 auf, die mit Bohrungen 1 1 an der Leitung 12 mit Fluidströmung 2 zu halten sind und an einem Umfassungsmittel 16 angebracht sind. Fig. 2b zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Messen in Vorderansicht mit Halteflügelmitteln 10, wobei eine Anbringung an einer Leitungswand 17 der Leitung 12 erfolgt.
Fig. 3 zeigt eine Vorrichtung 1 in perspektivischer Ansicht mit Umfassungsmittel 12 und Halteflügelmitteln 10 als Befestigungsmittel 9, sowie einem Ausgabemittel 7 als Stecker 14. BEZUGSZEICHENLISTE
1 Vorrichtung zum Messen
2 Fluidströmung
3 Signalgebermittel
4 Magnetmittel
5 Positionssensormittel
6 Umwandlungsmittel
7 Ausgabemittel
8 Hallsensormittel
9 Befestigungseinrichtung
10 Halteflügelmittel
1 1 Bohrung
12 Leitung
13 Messseite
14 Stecker
15 Außenwand
1 6 Umfassungsmittel
17 Leitungswand
18 Federmittel
19 Durchflusskasten
20 Federhalter

Claims

ANSPRÜCHE
1 . Vorrichtung (1 ) zum Messen einer Fluidströmung (2), insbesondere Gasströmung, insbesondere Luftströmung, und/oder Flüssigkeitsströmung,
umfassend ein Signalgebermittel (3), das in der Fluidströmung (2) umspülbar ange- ordnet ist, umfassend ein Magnetmittel (4),
wobei eine Befestigungseinrichtung (9) zur abnehmbaren Befestigung der Vorrichtung an einer Leitung (12) mit der Fluidströmung (2) vorgesehen ist,
ein Positionssensormittel (5) zur Registrierung eines Signales eines magnetischen Feldes des Magnetmittels (4) durch eine Leitungswand (17) der Leitung (12) mit der Fluidströmung (2) hindurch,
ein Umwandlungsmittel (6) zum Umwandeln eines magnetischen Signals in ein elektrisches Signal,
ein Ausgabemittel (7) für das elektrische Signal,
wobei das Positionssensormittel (5) zumindest ein Hallsensormittel (8) umfasst, wo- bei eine mehrdimensionale Erfassung des magnetischen Feldes vernehmbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Positionssensormittel (5) zwei Hallsensormittel (8) umfasst, durch die insbesondere eine z- Komponente und eine Radialkomponente des magnetischen Feldes ausmessen ist.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Hallsensormittel (8) dieselbe Kalibirierung aufweisen, insbesondere mit etwa 30 bis 33 Kalibierpunkten.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionssensormittel (5) eine Rechenlogik umfasst.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung (9) Halteflügelmittel (10) aufweist, die insbesondere mit Bohrungen ( 1 ) an der Leitung (12) mit Fluidströmung (2) zu halten sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung von einem Umfassungsmittel ( 6) umgeben ist, das im Wesentlichen mit einer Messeite (13) an eine Leitungswand (17) der Leitung (12) mit der Flu¬ idströmung (2) angesetzt ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Umwandlungsmittel (6) eine Umwandlungskennlinie aufweist, die ein Verhältnis von Stromsignal zu Durchfluss der Fluidströmung (2) darstellt, insbesondere lineari- siert.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwandlungskennlinie vorbestimmt ist durch einen Unteren Skalenwert und ei¬ nen Oberen Skalenwert.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Ausgabemittel (7) für das elektrische Signal ein Stecker (14) vorgesehen ist, insbesondere ein 4 oder 5 poliger Stecker, insbesondere an einer Außenwand (15) eines Umfassungsmittels (16).
10. Verfahren zum Messen einer Fluidströmung (2), insbesondere Gasströmung, insbesondere Luftströmung, und/oder Flüssigkeitsströmung, unter Verwendung einer
Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei ein Signalgebermittel (3) in der Fluidströmung (2) umspülbar angeordnet wird, umfassend ein Magnetmittel (4), wobei durch ein Positionssensormittel (5) ein Signal eines magnetischen Feldes des Magnetmittels (4) durch eine Leitungswand (17) der Fluidströmung (2) hindurch re- gistriert wird, das magnetischen Signal in ein elektrisches Signal durch ein Umwand¬ lungsmittel (6) umgewandelt wird und durch ein Ausgabemittel (7) das elektrische Signal ausgegeben wird, wobei das Positionssensormittel (5) zumindest ein Hallsen¬ sormittel (8) umfasst, wobei eine mehrdimensionale Erfassung des .magnetischen Feldes vorgenommen wird, wobei eine Befestigungseinrichtung (9) zur abnehmbaren Befestigung an einer Leitung ( 2) mit der Fluidströmung (2) vorgesehen ist.
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