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Dokumentenidentifikation DE19514250A1 24.10.1996
Titel Thermischer Meßwerterfasser
Anmelder Moosbauer, Karl, 65835 Liederbach, DE
Erfinder Moosbauer, Karl, 65835 Liederbach, DE
DE-Anmeldedatum 15.04.1995
DE-Aktenzeichen 19514250
Offenlegungstag 24.10.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 24.10.1996
IPC-Hauptklasse G01P 5/10
IPC-Nebenklasse G01K 17/10   
Zusammenfassung Der Wärmestrom längs einer Säule wird durch drei Temperaturfühler gemessen, daraus werden die gewünschten Meßergebnisse rechnerisch ermittelt. Diese Säule wird an einem Ende geheizt oder gekühlt, das andere Ende steht in Wärmekontakt zum bewegtem Medium. Alle Meßelemente befinden sich in einem Hohlraum aus korrosionsarmen Material.

Beschreibung[de]

Die Erfindung beschreibt ein verbessertes Verfahren zur Geschwindigkeitsmessung von Gasen oder Flüssigkeiten.

Technischer Stand: Strömungsmesser zur Meßwerterfassung einer Geschwindigkeit üblicher Bauart weisen entweder mechanisch bewegte Teile oder Medien berührende Teile auf, die mit unterschiedlichen Werkstoffen ausgeführt sind, woraus eine ungenügende Korrosionsfestigkeit folgen kann.

Andere bekannte Strömungsmesser weisen ein oder zwei Temperatursensoren mit einer Heizung auf, wobei die Säule für den Wärmestrom nicht isoliert ist von der Umgebung oder die Sensoren unmittelbaren Kontakt zum Medium haben. Daher ist kein direkter Vergleich mit einem bekanntem Wärmestrom möglich, woraus sich durch den Einbau in einem Strömungskanal (3) eine große Ungenauigkeit und/oder mangelhafte Korrosionsbeständigkeit ergibt.

Der im Schutzanspruch 2 angegebenen Erfindung liegt das Ergebnis zugrunde, einen vollständig abgeschlossen Strömungsmesser zu schaffen, der nach außen aus einem einzigen Werkstoff besteht und der dadurch hohe mechanische und chemische Beständigkeit aufweist.

Um Korrosion zu vermeiden, besteht dieser Hohlkörper (4) aus einheitlichem Material, das gleich dem übrigen Rohrmaterial gewählt werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Fig. 1 und 2 erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Einbau in den Strömungskanal

Fig. 2 Schnitt durch den thermischen Strömungsmesser.

Über ein Verbindungskabel (1) wird die elektrische Energie zugeführt, die über die Heizung (oder Kühlung) (6) in eine Temperaturdifferenz erzeugt. Diese verursacht längs der Säule einen Wärmestrom, da der verbleibende Zwischenraum (5) zur Außenwand hin gegen eine Übertragung von Wärme isoliert ist im Fußpunkt der Säule wird der Wärmestrom durch die Außenwand zum Medium (Q2) geleitet. Mit den beiden Temperatursensoren in der Säule kann der Wärmestrom ermittelt und eine Regelverstärker angesteuert werden, der die Heizung (Kühlung) (6) entsprechend steuert.

Die Signale der Temperatursensoren in der Außenwand und der Säule werden dem Meßverstärker zur Auswertung zugeleitet (1).

Falls das Element (6) als Heizungselement (z. B. Heizwiderstand) gewählt wird, ist dieses Säulenende thermisch isoliert, falls das Element (6) als Kühlelement (z. B. Peletierelement) gewählt wird, wird es zur Ableitung der Verlustwärme mit der Umgebung oder einer anderen geeigneten Wärmesenke verbunden.

Das dem Element entgegengesetzte Säulenende hat guten Wärmeleitungskontakt zu dem bewegtem Medium (Gas oder Flüssigkeit) dessen Geschwindigkeit gemessen werden soll. Die Temperatur des Mediums wird mit den dritten Temperaturfühler ermittelt.


Anspruch[de]
  1. 1. Thermischer Meßwerterfasser für Geschwindigkeit, Volumenstrom oder von Lambda bei Gasen und Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmestrom zwischen einer steuerbaren Wärmequelle (oder Wärmesenke) und dem bewegten Medium mittels dreier Temperaturfühler gemessen und ausgewertet wird.
  2. 2. Meßwerterfasser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Temperaturfühler und die Wärmequelle auf einer Säule mittlerer Wärmeleitfähigkeit montiert sind, längs der das Temperaturgefälle gemessen wird. Diese Säule liegt in einem Hohlkörper und ist mit einem Isolierwerkstoff gegen seitliche Wärmeströmung geschützt. Der dritte Fühler ermittelt die Temperatur des Mediums.
  3. 3. Meßwerterfasser nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle entweder Übertemperatur oder Untertemperatur gegenüber dem bewegtem Medium besitzen kann. Ausschlaggebend ist die Erzeugung eines Temperaturgefälles längs der Säule.






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