-
Verfahren und Vorrichtung zur Durchflußmessung Die Erfindung betrifft
das Messen des gravimetrischen Durchflusses nach einem Verfahren, bei dem der sich
bewegenden Strömungsmittelmasse ein Drehmoment zugeführt wird, durch das sich im
allgemeinen eine Änderung der Winkelgeschwindigkeit in einer senkrecht zur Strömungsrichtung
verlaufenden Ebene ergibt. Dieses Drehmoment wirkt auf zwei relativ verdrehbaren
Elemente ein, die andererseits einem Drehmoment unterliegen, welches dem ersten
Drehmoment entgegengesetzt gerichtet ist und beispielsweise durch eine Torsionsfeder
ausgeübt wird, so daß die Relativverdrehung zwischen den beiden Elementen ein Maß
für das dem Strömungsmittel zugeführte Drehmoment ist. Es ist bekannt, daß dieses
Drehmoment, das der Änderung der Drehbewegung der Strömungsmittelmasse entspricht,
der dem Strömungsmittel zugefügten Änderung der Winkelgeschwindigkeit und auch dem
gravimetrischen Durchfluß proportional ist. Bei bekannten gravimetrischen Durchflußmessern
und Zählern, die nach diesem Verfahren arbeiten, wird die dem Strömungsmittel zugefügte
Änderung der Winkelgeschwindigkeit als konstant betrachtet; unter diesen Bedingungen
genügt es, eine Messung des Verdrehungswinkels zwischen den beiden erwähnten Elementen
vorzunehmen, da diese Verdrehung dem Drehmoment proportional ist und somit ein Maß
für den gesuchten gravimetrischen Durchfluß bildet.
-
Die auf diese Weise gewonnene Durchflußmessung ist offensichtlich
nur dann gültig, wenn auch die der Strömungsmittelmenge zugefügte Winkelgeschwindigkeitsänderung
konstant ist. Um eine solche Änderung der Winkelgeschwindigkeit zu erhalten, ist
es, wie sich noch zeigen wird, in allen Fällen erforderlich, ein drehendes Bauelement,
beispielsweise ein von einem Motor, im allgemeinen einem Elektromotor angetriebenes
Pumpenrad, zu verwenden. Alle unvorhergesehenen Änderungen der Geschwindigkeit dieses
Motors verfälschen die Durchflußmessung. Hierin liegt ein großer Nachteil, der vor
allem bei Flugzeugbordgeräten zum Tragen kommt, wo im allgemeinen keine bezüglich
der Spannung und der Frequenz sehr stabile elektrische Stromquelle vorhanden ist.
Die Erfindung bezweckt, diesen Nachteil zu beseitigen.
-
Das vorerwähnte Verfahren zur Durchflußmessung durch Änderung der
Winkelgeschwindigkeit läßt sich vor allem auf zwei verschiedene, an sich bekannte
Arten verwirklichen.
-
Bei der ersten Art beträgt die anfängliche Winkelgeschwindigkeit
der Strömungsmittelmasse Null, und es wird die Masse mit einem Pumpenrad so lange
beschleunigt, bis eine bestimmte Endwinkelgeschwin-
digkeit erreicht ist. Das Pumpenrad
bildet eines der beiden zuvor erwähnten relativ verdrehbaren Elemente. Das andere
Element, welches mit dem ersten über eine Torsionsfeder oder eine äquivalente Anordnung
verbunden ist, kann ein Mitnehmer sein, der mit irgendwelchen bekannten Mitteln
an einen Elektromotor angekuppelt ist. In diesem Falle ist die als Maß des dem Strömungsmittel
zugeführten Drehmomentes zu messende Verdrehung zwischen zwei gemeinsam umlaufenden
Elementen zu erfassen. Bei einem vorgeschlagenen Meßinstrument dieser Art wird die
Verdrehung zwischen zwei sich drehenden Elementen - Pumpenrad und Mitnehmer - mit
Hilfe eines elektrischen Signalgenerators gemessen, dessen zwei Bauteile drehfest
mit den beiden erwähnten Elementen verbunden sind.
-
Gemäß der anderen, ebenfalls an sich bekannten Art erteilt man der
Strömungsmittelmasse mit Hilfe eines von einem Motor angetriebenen Pumpenrades zunächst
eine Anfangswinkelgeschwindigkeit, um dann die Flüssigkeit mit einem sich nicht
drehenden Schaufelrad abzubremsen, bis die Winkelgeschwindigkeit des Strömungsmittels
zu Null wird. Hier bildet das bremsende Schaufelrad das ersterwähnte Element, welches
über eine Torsionsfeder oder ein sonstiges Äquivalent mit dem festen Gehäuse der
Vorrichtung, welches hier das zweite Element bildet, verbunden
ist.
Es ist ersichtlich, daß in diesem Falle die Verdrehung zwischen zwei im wesentlichen
stationären Elementen auftritt. Nach diesem Prinzip arbeitende gravimetrische Durchflußmesser
sind ebenfalls bekannt. Es ist offensichtlich, daß die einleitend genannten Nachteile
bezüglich der Schwierigkeit oder der praktischen Unmöglichkeit, die Winkelgeschwindigkeitsänderungen,
die man der Strömungsmittelmasse erteilt, auf einem konstanten Wert zu halten, sowohl
in dem einen als auch in dem anderen Falle auftreten. Im ersten Falle kann der Endwert
der Winkelgeschwindigkeit durch nicht voraussehbare Änderungen die Messungen verfälschen,
während in dem zweiten Fall das gleiche für den Anfangswert gilt. Es scheint im
übrigen, daß die gleiche Schwierigkeit überall auftritt, gleichgültig welches Verfahren
ersonnen wird, um der Strömungsmittelmasse zur Änderung der Winkelgeschwindigkeit
ein Drehmoment zuzuführen.
-
Die Aufgabe der Erfindung liegt vor allem in der Schaffung eines
Verfahrens zur gravimetrischen Durchflußmessung eines Strömungsmittels, welches
in bekannter Weise darin besteht, daß der Strömungsmittelmasse ein Drehmoment zugeführt
wird, welches die Winkelgeschwindigkeitsmasse des Strömungsmittels verändert, wobei
dieses Drehmoment auf ein Element einwirkt, welches sich entgegen einem Rückstellmoment
gegenüber einem anderen Element verdrehen kann, so daß die Verdrehung ein Maß für
das dem Strömungsmittel zugeführte Drehmoment ist.
-
Dieses Verfahren wird erfindungsgemäß dadurch verbessert, daß als
Maß des gravimetrischen Durchflusses das Zeitintervall gemessen wird, welches erforderlich
ist, um die Verdrehung mit einer Winkelgeschwindigkeit zu durchlaufen, die der Differenz
zwischen der Anfangswinkelgeschwindigkeit und der Endwinkelgeschwindigkeit des Strömungsmittels
vor bzw. nach der Zufuhr des Drehmomentes entspricht.
-
Das auf diese Weise gemessene Intervall, welches ein Maß des gravimetrischen
Durchflusses darstellt, ist unabhängig von Schwankungen der Winkelgeschwindigkeit
und daher nicht mit Fehlern behaftet, wenn sich die Drehzahl des Antriebsmotors
ändert, mit dem das Strömungsmittel (je nach der Art der verwendeten Instrumente)
seine End- oder Anfangsgeschwindigkeit erhält.
-
Gemäß einem weiteren Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens wird
das Zeitintervall zwischen zwei elektrischen Impulsen gemessen, die (vor allem auf
elektromagnetischem Wege) jedesmal dann ausgesendet werden, wenn die mit jedem der
beiden Elemente verbundenen Bezugspunkte bezüglich ihrer winkelmäßigen Einstellungen
mit einem gemeinsamen Bezugspunkt zusammenfallen.
-
Es versteht sich, daß das zuvor erläuternde Verfahren bei einem beliebigen
der beiden zuvor erwähnten, nach verschiedenen Prinzipien arbeitenden Gerät verwandt
werden kann. Bei der ersten Geräteart wird erfindungsgemäß das Zeitintervall zwischen
aufeinanderfolgenden Durchläufen von zwei mit den sich drehenden Elementen (Mitnehmer
und Pumpenrad) verbundenen Punkten an einem gemeinsamen Bezugspunkt des festen Gehäuses
des Instrumentes bei jedem Umlauf der sich drehenden Elemente gemessen. In dem zweiten
Falle wird erfindungsgemäß das Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden Durchgängen
eines gemeinsamen, mit dem sich drehenden Pumpenrad verbundenen Bezugspunktes an
zwei mit den beiden
stationären Elementen (Bremsrad und Gehäuse) verbundenen Bezugspunkten
bei jeder Umdrehung gemessen.
-
Aufgabe der Erfindung ist ferner die Schaffung eines neuen industriellen
Erzeugnisses in Form gravimetrischer Durchflußmesser oder Zähler, welche nach dem
vorerwähnten Verfahren arbeiten.
-
Zum besseren Verständnis der Erfindung soll nun eine Ausführungsform
beschrieben werden, die dem ersten der beiden vorbeschriebenen Meßverfahren entspricht.
In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 einen Axialschnitt durch die Vorrichtung, Fig. 2
eine Stirnansicht der Vorrichtung, von der Zuflußseite aus gesehen, und Fig. 3 einen
Schnitt entlang der Schnittlinie 3-3 der Fig. 1.
-
Das äußere, im wesentlichen zylindrische Gehäuse 10 der Vorrichtung
weist an seinem Zuflußende (in der Fig. 1 rechts) ein Innengewinde 13 zum Anschluß
eines Zuleitungsrohres 11 auf. Am anderen Ende des Gehäuses 10 ist ein Außengewinde
14 vorgesehen zur Befestigung eines Abflußrohres 12 in Gestalt einer Kappe, die
gleichzeitig, wie sich noch zeigen wird, als Gehäuse dient. Diese beiden Anschlüsse
dienen dazu, die beispielsweise mit Schraubverbindungen versehenen Enden einer Rohrleitung
anzuschließen. Zur Befestigung des Gehäuses 10 ist an der Zuflußseite ein Flansch
15 und an der Abfluß seite ein Flansch 17 vorgesehen. Beide Flansche sind mit Schraubbohrungen
16 versehen, in die Befestigungsbolzen eingeschraubt werden können.
-
Um den Strömungsmittelfäden beim Eintritt in die Vorrichtung eine
rein axiale Geschwindigkeit zu erteilen, ist ein Gleichrichter 18 vorgesehen, welcher
aus zwei koaxialen zylindrischen Wänden 19 und 20 besteht, zwischen denen sich Leitschaufeln
befinden, welche in radialer Richtung gleichförmig verteilt sind, wie es die Fig.
2 zeigt. Der Gleichrichter wird in dem Gehäuse mit Hilfe von Abstandsringen 25 zentriert.
-
Ein entsprechend profilierter Stopfen 26 versperrt die Stirnöffnung
der zylindrischen Wandl9, in die der Stopfen eingepreßt ist.
-
Am Ausgang des Gleichrichters tritt das Strömungsmittel in das Pumpenrad
27 ein. Dieses Pumpenrad besteht aus zwei zylindrischen Wänden 28 und 29, deren
Durchmesser im wesentlichen den Durchmessern der Wände 19 und 20 des Gleichrichters
entsprechen. Die Wände 28 und 29 sind wie beim Gleichrichter über gerade, radial
gerichtete Schaufeln 41 miteinander verbunden, welche Längskanäle 40 für das Strömungsmittel
begrenzen. Das sich drehende Pumpenrad 27 ist mit Hilfe einer mittleren Querwand
67, die an der Innenfläche des inneren Zylinders 28 befestigt ist, fest mit der
axial gerichteten Welle 62 verbunden. In die Querwand 67 sind zwei kreisbogenförmige
Schlitze 68 eingearbeitet, die einem nachfolgend noch zu erläuternden Zweck dienen
und sich gegenüberliegen. Die Welle 62 ist an ihren beiden Enden bei 63 und 64 mit
Lagern 65 und 66 (beispielsweise aus Nylon) in zwei Naben 42 und 47 gelagert, die
einen Teil des Mitnehmers bilden, der nun beschrieben werden soll.
-
Der gesamte Mitnehmer besteht aus den Nabenenden 42 und 47, welche
fest mit zwei diametral gegenüberliegenden Stangen 45 verbunden sind. Die Stangen
45 sind frei in den kreisbogenförmigen Schlitzen der fest mit dem Pumpenrad verbundenen
Scheibe 67 geführt, wie sich aus der Fig. 3 erkennen
läßt. Die zwei
Naben 42 und 47 drehen sich mit Hilfe der Lagerachsen 48 und 49 in reibungsarmen
Lagern 50 und 58 (beispielsweise aus Nylon), von denen das eine in die feste kreisförmige
Platte 51 eingesetzt ist, welche am linken Ende in das Gehäuse 10 eingepreßt ist.
Das andere Lager 58 ist in eine feste Kreisscheibe 59 eingesetzt, welche bei 60
in einen Innenring 61 eingeschraubt ist, welcher sich in der inneren Zylinderwand
19 des Gleichrichters befindet.
-
Mit der Nabe 42 ist eine Glocke fest verbunden, die einen zylindrischen
Abschnitt 33 aufweist, der zwischen der Innenfläche des Gehäuses 10 und der Außenfläche
des Pumpenrades 27 umlaufen kann. In dem quergerichteten scheibenförmigen Mittelteil
38 der Glocke sind zum Durchtritt des Strömungsmittels Öffnungen 39 angeordnet,
die durch radiale Schaufeln 41 voneinander getrennt sind. Die Wand 38 ist mit Hilfe
der in die Nabe 42 eingeschraubten Zugstangen 45 fest mit der Nabe 42 verbunden.
Das andere Ende dieser Zugstangen ist mit Hilfe von Muttern an der Nabe 47 befestigt.
-
Der von den beiden Naben 42 und 47, den Zugstangen 45 und der Glocke
33 bis 38 gebildete Mitnehmer kann mit Hilfe eines Elektromotors 89 gedreht werden,
der sich in einem Außengehäuse 86 befindet, welches mit dem zylindrischen Gehäuse
verbunden und über eine Dichtung 87 mit einem Deckel 88 verschlossen ist. Die Antriebsverbindung
zwischen Motor und Mitnehmer wird mit einer Magnetkupplung hergestellt. Zu diesem
Zweck ist am Umfang der Wand 38 der Glocke ein Polkranz von Magneten 75 angebracht.
Auf diese Magnete ausgerichtet, aber außerhalb der Wandungen ist jenseits des aus
nichtmagnetischem Material bestehenden Gehäuses 10 ein weiterer Polkranz mit einer
gleichen Anzahl von Magneten 76 angebracht. Diese Magnete 76 sind am Innenrand eines
Laufringes 80 befestigt, der seinerseits in dem Innenring 81 eines Rollenlagers
82 ruht, dessen Außenring 83 in eine Ausnehmung 84 des Deckelgehäuses 85 eingesetzt
ist. Das Deckelgehäuse 85 bildet mit der benachbarten Oberfläche des Flansches 17
eine dichte Ringkammer. Fest mit dem Laufring 80 verbunden ist ein Zahnkranz 79,
in den ein Ritzel 93 eingreift, das sich am Ende der Motorwelle 91 befindet. Die
Motorwelle91 ist über eine reibungsarme Hülse 92 aus dem Inneren des Gehäuses 86
herausgeführt. Die magnetische Kopplung 75-76 ist besonders vorteilhaft, weil sie
es möglich macht, das Element38-39 mit dem äußeren Motor anzutreiben. An Stelle
von Dauermagneten könnte man ebenfalls anders ausgebildete magnetische Kopplungen
verwenden.
-
Die zwei an den Schlitzen 68 geführten Stangen 45 ermöglichen nur
eine beschränkte Verdrehung zwischen dem auf diese Weise mit dem Pumpenrad 27 drehbar
verbundenen Mitnehmer. Diese zwei Elemente sind ferner über eine Torsionsfeder verbunden,
die hier als Schraubenfeder69 ausgebildet ist und einen mit vermindertem Durchmesser
ausgebildeten Teil der Achse 62 umgibt. Von den beiden Enden der Feder 69 ist das
eine an der Klemme 70 mit der Pumpenradachse und das andere an einer Klemme 71 mit
der Nabe 42 des Mitnehmers verbunden. Die Einstellung ist so vorgenommen, daß die
Feder bestrebt ist, zwischen Pumpenrad und Mitnehmer eine Relativlage zu erzeugen,
in der die Stangen 45 eine Mittellage in ihren kreisbogenförmigen Führungsschlitzen
einnehmen.
-
Die Umfangsfläche 33 des Mitnehmers verhindert vor allem das Auftreten
von Strömungsfäden, die unmittelbar zwischen der Außenfläche der Wand 29 des Pumpenrades
einerseits und der Innenfläche des Gehäuses 10 andererseits verlaufen. Solche Strömungsmittelfäden
würden auf Grund der durch Viskosität hervorgerufenen Kopplung am Pumpenrad ein
störendes Widerstandsmoment hervorrufen, daß die Messung verfälschen würde. Demgegenüber
ist bei der dargestellten und im übrigen an sich bekannten Anordnung das Pumpenrad
keinem störenden Bremsmoment unterworfen, da der Geschwindigkeitsgradient zwischen
den benachbarten Enden29 und 33 des Pumpenrades und des Mitnehmers bei stabilem
Betrieb gleich Null ist. Im übrigen hat ein Bremsmoment, welches auf die Außenfläche
der Wand 33 des Mitnehmers einwirken könnte, nur die Wirkung, daß es ganz geringfügig
die Antriebsleitung vergrößert, ohne dabei die Meßgenauigkeit zu beeinträchtigen.
-
An Stelle der Torsionsfeder 69 könnte man auch irgendwelche anderen
äquivalenten Rückstellvorrichtungen, beispielsweise entsprechende magnetische Kopplungen,
verwenden.
-
Es ist bereits bekannt, daß beim Betrieb der Vorrichtung das Pumpenrad
27 aus seiner Mittellage heraus gegenüber dem Mitnehmer eine bestimmte Verdrehung
oder winkelmäßige Verzögerung erleidet. Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung vorgesehen,
die nicht diese Verdrehung selbst, sondern das Zeitintervall mißt, welches erforderlich
ist, um diesen Verdrehungswinkel zu durchlaufen.
-
Diese Vorrichtung besteht aus zwei kleinen Bezugsmagneten, von denen
der eine, 100, an einer Stelle des Umfanges der Glocke 33 und der andere, 101, außen
an der Außenwand 29 des Pumpenrades an einer Stelle angebracht ist, die sich in
der gleichen gemeinsamen Diametralebene des aus Mitnehmer und Pumpenrad bestehenden
Drehkörpers befindet, wenn die beiden erwähnten Elemente ihre mittlere Relativ-oder
Bezugslage einnehmen. Es ist zu beachten, daß die Wand 33 der Glocke zur Aufnahme
des Magnets 101 entsprechend dünner ausgebildet ist. In der Außenfläche des Gehäuses
10 sind in einer gemeinsamen Diametralebene, und zwar in der gleichen Querebene,
in der sich die Magnete 100 und 101 befinden, zwei Ausnehmungen98 und 99 angebracht,
in welche die Enden von zwei Magnetkernen 96 und 97 eingesetzt werden. Diese Magnetkerne
sind mit nicht dargestellten Wicklungen versehen, um zwei an sich bekannte magnetische
Detektoren oder Leseköpfe 94 und 95 zu bilden. Verständlicherweise bestehen das
Gehäuse 10, der Mitnehmer 33 bis 38 und das Pumpenrad 27 aus einer nichtmagnetischen
Legierung. Zum Anschluß der beiden Leseköpfe dienen die beiden Leitungspaare 102
und 103. In diesen Leitungspaaren wird jedesmal, wenn der Bezugsmagnet 100 oder
101 vor dem entsprechenden Kern 96 oder 97 vorbeiläuft, ein elektrischer Impuls
induziert. Die Leiterl02, 103 und auch die Leiter 104 sind über einen Anschlußstopfen
90 aus dem Gehäuse 86 herausgeführt.
-
Um bei jeder Umdrehung der Vorrichtung die Zeit zwischen den von
den zwei Detektoren94 und 95 ausgesendeten Impulsen zu messen, wird in dem dargestellten
Beispiel ein elektronischer Zähler 110 verwendet. Dieser Zähler enthält einen beispielsweise
durch einen Quarz gesteuerten Oszillator 111, welcher eine Folge von Schwingungen
oder Impulsen
konstanter Frequenz aussendet. Der Ausgang dieses
Oszillators wird mit zwei Ventilkreisen 112 und 113 gesteuert. Bei diesen Ventilkreisen
kann es sich um mit Dioden od. dgl. ausgebildete logische Schaltungen oder Koinzidenzkreise
handeln. Der Ventilkreis 112 empfängt über die Leitungen 102 die Impulse 94 und
ist so angeschlossen, daß er die vom Oszillator kommenden Schwingungen nur durchläßt,
nachdem er einen Impuls des Detektors empfangen hat. Der Ventilkreis 113 empfängt
über die Leitungen 103 die Impulse des Detektors 95, der so angeschlossen ist, daß
er die Impulsfolge des Oszillators unterbricht, wenn er einen Detektorimpuls empfängt.
-
Demzufolge läßt die aus den beiden Kreisen 112 und 113 bestehende
Anordnung bei jeder Umdrehung nur eine beschränkte Anzahl von Schwingungen durchlaufen,
die dem Zeitintervall zwischen den Bewegungen der zwei Bezugsmagnete 100 und 101
mit den ihnen zugeordneten Leseköpfen proportional ist. Die Anzahl der durchgelassenen
Impulse ist damit proportional auch dem Quotienten von Winkelverzögerung, die das
Pumpenrad gegenüber dem Mitnehmer erhalten hat, dividiert durch die gemeinsame Winkelgeschwindigkeit
der beiden angetriebenen Elemente. Diese Schwingungen werden beispielsweise mit
Hilfe eines Maßstabumwandlungskreises 114 in Matrizenbauart einem dekadischen Zähler
115 zugeführt, der unmittelbar in Einheiten der gravimetrischen Durchflußmenge,
beispielsweise in kg/h, geeicht ist. Die verschiedenen, zuvor erwähnten Elemente
des Zählers 110 sind an sich bekannte Elektronikbauelemente, die keiner weiteren
Beschreibung mehr bedürfen.
-
Die Arbeitsweise der Anordnung, die sich klar aus den vorstehenden
Erläuterungen ergibt, kann wie folgt kurz zusammengefaßt werden: Das Strömungsmittel
wird der Vorrichtung über den rechts in Fig. 1 dargestellten Anschlußstutzen 11
zugeführt. Nach dem Durchströmen der Längskanäle des stationären Gleichrichters
18 ergibt sich eine rein achsparallele laminare Strömung. Das Strömungsmittel gelangt
dann nach Überschreiten des ungeführten Abschnittes 31, in dem die Einflüsse der
Flüssigkeitsreibung vermindert werden, in die Kanäle 40 des Pumpenrades.
-
Dieses Pumpenrad wird über die Torsionsfeder 69 von dem Mitnehmer
33 bis 38 in Rotation versetzt, da der Mitnehmer selbst über die magnetische Kupplung
75-76 mit der Geschwindigkeit des Motors 89 angetrieben wird. Die Schaufeln 28 des
Pumpenrades werden durch die Flüssigkeitsfäden mit einer tangentialen Reaktionskraft
beaufschlagt, deren Resultierende ein Widerstandsdrehmoment ist, das sich der Drehung
des Pumpenrades wiedersetzt. Die Größe dieses Widerstandsdrehmomentes ist sowohl
dem gravimetrischen Flüssigkeitsverbrauch als auch der Winkelgeschwindigkeit proportional.
Unter dem Einfluß dieses Widerstandsmomentes und des von der Feder 69 erzeugten
Rückstellmomentes ergibt sich eine Verdrehung zwischen Pumpenrad und Mitnehmer.
-
Diese Verdrehung stellt sich auf einen Gleichgewichtszustand ein,
der für eine vorgegebene Winkelgeschwindigkeit und einen vorgegebenen Verbrauch
einem der sich proportional zu dem Festwert entspricht, zwei Faktoren ändert. Bei
den älteren gravimetrischen Durchflußmessern und Zählern wurde diese Verdrehung
mit irgendeiner Vorrichtung gemessen, so daß die Durchflußmessung nur korrekt war,
wenn die Antriebsgeschwindigkeit und demzufolge die Speisung des Elektromotors 89
sehr genau
konstant bleiben. Hier liegt ein sehr ernstes Problem für Bordgeräte von
Flugzeugen, da eine wichtige Anwendung dieser Geräte das Messen des Brennstoffverbrauches
an Bord von Flugzeugen ist.
-
Demgegenüber wird erfindungsgemäß bei einer Umdrehung der Gesamtanordnung
die zeitliche Verdrehung oder Verzögerung zwischen dem Augenblick gemessen, in dem
der Magnet 100 vor dem Magnetkern 96 vorbeiläuft, und dem Augenblick, in dem während
der gleichen Umdrehung der Magnet 101 vor dem Kern 97 vorbeiläuft. Diese zeitliche
Verdrehung, die offensichtlich gleich dem Quotienten von Verdrehungswinkel durch
Winkelgeschwindigkeit (gemäß der Definition der letzteren) ist, ist nunmehr dem
gravimetrischen Durchfluß proportional und damit zumindest bei stabilem Betrieb
unabhängig von der Winkelgeschwindigkeit des Pumpenrades. Im Augenblick, in dem
sich die Drehgeschwindigkeit ändert, kann die Messung selbstverständlich einen Fehler
erhalten, doch ist im Gegensatz zu den Vorgängen in älteren Vorrichtungen dieser
Art dieser Fehler vorübergehend und verschwindet, sobald sich die Geschwindigkeit
wieder stabilisiert, selbst wenn die neue Geschwindigkeit von der vorherigen stabilen
Geschwindigkeit abweicht.
-
Das Meßergebnis, welches mit Hilfe der Vorrichtung erzielt wird,
ist bei stabilem Betrieb unabhängig von der Antriebsgeschwindigkeit, die dann nicht
mehr unbedingt sehr genau eingehalten zu werden braucht.
-
Die vorstehenden Schlußfolgerungen gelten auch unverändert für den
Fall, daß die Vorrichtung zur Änderung der Winkelgeschwindigkeit des Strömungsmittels
nicht mehr mit Hilfe eines Pumpenrades, wie bei der beispielsweise dargestellten
Ausführungsform, eine positive Winkelbeschleunigung erteilt, sondern auch im entgegengesetzten
Fall, bei Zufuhr einer negativen Beschleunigung, d. h. einer Verzögerung, die mit
Hilfe eines Bremsrades vorzugsweise bis zur Winkelgeschwindigkeit Null durchgeführt
wird. Bei einer Vorrichtung dieser Art ergibt sich die Verdrehung nicht mehr zwischen
sich drehenden Elementen, sondern zwischen zwei Elementen, d. h. zwischen dem Bremsrad
und dem festen Gehäuse der Vorrichtung, die bei gleichförmiger Strömung stationär
sind.
-
Demzufolge können bei einer für ein solches Gerät ausgebildeten, nicht
dargestellten Abwandlung der vorliegenden Erfindung auf Grund der vorstehenden Beschreibung
leicht an dem Bremsrad und an dem festen Gehäuse zwei Magnetköpfe (entsprechend
den Magnetköpfen 94 und 95) angebracht werden, wobei dann andererseits noch ein
einziger oder zwei auf die gleiche Mantellinie ausgerichtete Bezugsmagnete auf dem
Pumpenrad anzubringen sind, welches von dem Motor angetrieben wird, um der Strömungsmittelmasse
die anfängliche Winkelgeschwindigkeit zu erteilen.