DE102004058553A1 - Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung des Durchflusses eines Messmediums - Google Patents
Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung des Durchflusses eines Messmediums Download PDFInfo
- Publication number
- DE102004058553A1 DE102004058553A1 DE200410058553 DE102004058553A DE102004058553A1 DE 102004058553 A1 DE102004058553 A1 DE 102004058553A1 DE 200410058553 DE200410058553 DE 200410058553 DE 102004058553 A DE102004058553 A DE 102004058553A DE 102004058553 A1 DE102004058553 A1 DE 102004058553A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- temperature
- temperature sensor
- temperature sensors
- flow
- measuring medium
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 5
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000009969 flowable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000004382 potting Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- G01F1/68—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
- G01F1/684—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow
- G01F1/6842—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow with means for influencing the fluid flow
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F5/00—Measuring a proportion of the volume flow
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein thermisches Durchflussmessgerät, mit zwei Temperatursensoren (11, 12) und einer Regel-/Auswerteeinheit (10). Die beiden Temperatursensoren (11, 12) sind in einem dem Messmedium (3) zugewandten Bereich eines Gehäuses (7) angeordnet und in thermischem Kontakt mit dem durch die Rohrleitung (2) bzw. durch das Messrohr strömende Messmedium (3). Darüber hinaus sind die beiden Temperatursensoren (11, 12) in Strömungsrichtung (x) und quer zur Strömungsrichtung (y) jeweils in einem definierten x-Abstand und in einem definierten y-Abstand versetzt zueinander angeordnet. Der erste Temperatursensor (11) ist beheizbar ausgestaltet, während der zweite Temperatursensor (12) Information über die aktuelle Temperatur des Messmediums (3) bereitstellt. Anhand der Temperaturdifferenz zwischen den beiden Temperatursensoren (11, 12) und/oder anhand der dem ersten Temperatursensor (11) zugeführten Heizleistung ermittelt die Regel-/Auswerteeinheit (10) den Durchfluss des Messmediums (3) durch die Rohrleitung (2) bzw. durch das Messrohr.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine thermische bzw. kalorimetrische Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung des Durchflusses eines durch eine Rohrleitung oder durch ein Messrohr strömenden Messmediums mit zwei Temperatursensoren und einer Regel-/Auswerteeinheit. Bei dem Messmedium handelt es sich um ein fließfähiges Medium, insbesondere um ein flüssiges, ein dampfförmiges oder ein gasförmiges Medium.
- Herkömmliche thermische Durchflussmessgeräte verwenden meist zwei möglichst gleichartig ausgestaltete Temperatursensoren. Für industrielle Anwendung sind beide Temperatursensoren üblicherweise in ein Messrohr eingebaut, in dem der Durchfluss eines Messmediums gemessen wird. Einer der beiden Temperatursensoren ist ein sog. passiver Temperatursensor; er erfasst die aktuelle Temperatur des Messmediums. Bei dem zweiten Temperatursensor handelt es sich um einen sog. aktiven Temperatursensor, der über eine Heizeinheit beheizt wird. Als Heizeinheit ist entweder eine zusätzliche Widerstandsheizung vorgesehen, oder bei dem Temperatursensor selbst handelt es sich um ein Widerstandselement, z.B. um einen RTD(Resistance Temperature Device) Sensor, der durch Umsetzung einer elektrischen Leistung (z.B. durch erhöhten Messstrom) erwärmt wird. Entsprechende Temperatursensoren werden beispielsweise von der Firma Honeywell angeboten und vertrieben.
- Üblicherweise wird in einem thermischen Durchflussmessgerät der beheizbare Temperatursensor so beheizt, dass sich eine feste Temperaturdifferenz zwischen den beiden Temperatursensoren einstellt. Alternativ ist es auch bekannt geworden, über eine Regel-/Steuereinheit eine zeitkonstante Heizleistung einzuspeisen.
- Tritt in dem Messrohr kein Durchfluss auf, so erfolgt die Ableitung der Wärme von dem beheizten Temperatursensor über Wärmeleitung, Wärmestrahlung und ggf. auch freie Konvektion innerhalb des Messmediums. Ist das zu messende Medium in Bewegung, kommt eine zusätzliche Abkühlung des beheizten Temperatursensors durch das vorbeiströmende kältere Medium hinzu. Durch das vorbeiströmende Messmedium tritt hier zusätzlich ein Wärmetransport infolge einer erzwungenen Konvektion auf. Um unter diesen Umständen die feste Temperaturdifferenz zwischen den beiden Temperatursensoren aufrecht zu erhalten, ist folglich eine höhere Heizleistung für den beheizten Temperatursensor erforderlich. Im Falle der Einspeisung einer zeitkonstanten Heizleistung verringert sich infolge des Durchflusses des Messmediums die Temperaturdifferenz zwischen den beiden Temperatursensoren.
- Es besteht ein funktionaler Zusammenhang zwischen der zum Beheizen des Temperatursensors notwendigen Heizenergie und dem Durchfluss, insbesondere dem Massedurchfluss eines vorgegebenen Messmediums durch eine Rohrleitung bzw. durch das Messrohr. Parameter sind – wie bereits angedeutet – die thermophysikalischen Eigenschaften des Messmediums selbst und der im Messmedium herrschende Druck. Sind die entsprechenden vom Durchfluss abhängigen Kennlinien für diese Parameter erstellt bzw. sind die entsprechenden Parameter in den Funktionsgleichungen bekannt, lässt sich der Massedurchfluss des Messmediums exakt bestimmen. Thermische Messgeräte, die auf dem zuvor beschriebenen Prinzip beruhen, werden von Endress+Hauser unter der Bezeichnung 't-mass' angeboten und vertrieben.
- Üblicherweise sind die beiden Temperatursensoren stiftförmig bzw. gerade und parallel zueinander angeordnet. Dabei haben die Anordnung der Temperatursensoren bezüglich der Strömungsrichtung des Messmediums und das Messmedium selbst unter Umständen einen relativ großen Einfluss auf das Messergebnis.
- Die Einbauposition des Durchflussmessgeräts in die Rohrleitung ist üblicherweise so gewählt, dass gewährleistet ist, dass das Messmedium mit den Temperatursensoren in stetigem thermischem Kontakt ist. Mögliche Einbaupositionen sind die seitliche Einbauposition bei vertikal angeordneten Rohrleitungen, oder die Temperatursensoren befinden sich bei einer waagerecht angeordneten Rohrleitung im oberen, im unteren Bereich oder im seitlichen Bereich der Rohrleitung. Im letzten Fall ist die Positionierung im seitlichen Bereich der Rohrleitung insofern günstig, da bei dieser Art der Montage weder Ablagerungen nach Luftpolster die Funktion des Messgeräts negativ beeinflussen können. Je nach Einbauposition tritt nun aber bei den bekannten parallel angeordneten, stiftförmigen Temperatursensoren das Problem auf, dass die Messwerte in Abhängigkeit von der Einbauposition variieren. Sind die beiden Temperatursensoren in Strömungsrichtung hintereinander positioniert, so besteht die Gefahr, dass von dem beheizbaren Temperatursensor Wärmeenergie zu dem in Strömungsrichtung nachfolgend angeordneten passiven Temperatursensor transportiert, wodurch dieser nicht die korrekte Temperatur des Messmediums liefert. Sind die beiden Temperatursensoren quer zur Strömungsrichtung positioniert, so wirken sich Temperaturgradienten quer zur Strömungsrichtung negativ auf das Messergebnis aus. Derartige Temperaturgradienten treten z.B. dadurch auf, dass auf einer Seite der Rohrleitung, z.B. infolge einer dort angeordneten Heizquelle, eine höhere Temperatur herrscht als auf der anderen Seite der Rohrleitung.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kalorimetrisches Durchflussmessgerät vorzuschlagen, dessen Messwerte im wesentlichen unabhängig sind von der Einbauposition in dem Messrohr bzw. in der Rohrleitung.
- Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die beiden Temperatursensoren in einem dem Messmedium zugewandten Bereich eines Gehäuses angeordnet und in thermischem Kontakt mit dem durch die Rohrleitung bzw. durch das Messrohr strömende Messmedium sind, dass die beiden Temperatursensoren in Strömungsrichtung (x) und quer zur Strömungsrichtung (y) jeweils in einem definierten x-Abstand und in einem definierten y-Abstand versetzt zueinander angeordnet sind, dass ein erster Temperatursensor beheizbar ausgestaltet ist, dass ein zweiter Temperatursensor Information über die aktuelle Temperatur des Messmediums bereitstellt, und dass die Regel-/Auswerteeinheit anhand der Temperaturdifferenz zwischen den beiden Temperatursensoren und/oder anhand der dem ersten Temperatursensor zugeführten Heizleistung den Durchfluss des Messmediums durch die Rohrleitung bzw. durch das Messrohr ermittelt.
- Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind/ist der x-Abstand und/oder der y-Abstand zwischen den beiden Temperatursensoren so bemessen, dass eine Übertragung von thermischer Energie von dem beheizbaren Temperatursensor auf den Temperatursensor, der die Temperatur des Mediums misst, näherungsweise Null ist.
- Eine alternative oder additive Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung schlägt vor, dass der y-Abstand und/oder der x-Abstand zwischen den beiden Temperatursensoren so bemessen sind/ist, dass eine Übertragung von mechanischer Energie über die Karman'sche Wirbelstraße, die durch den in Strömungsrichtung ersten Temperatursensor hervorgerufen ist, auf den in Strömungsrichtung nachfolgenden zweiten Temperatursensor näherungsweise Null ist.
- Insbesondere wird es im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung als vorteilhaft angesehen, dass der x-Abstand zwischen den beiden Temperatursensoren derart minimiert ist, dass ein quer zur Strömungsrichtung des Messmediums auftretender Temperaturgradient zumindest näherungsweise keinen Einfluss auf die Temperaturmessung der beiden Temperatursensoren hat.
- Wie bereits erwähnt, ist entweder eine Heizeinheit vorgesehen, die dem beheizbaren Temperatursensor zugeordnet ist, oder bei dem ersten Temperatursensor und/oder bei dem zweiten Temperatursensor handelt es sich um einen RTD-Sensor, also um ein Resistance Temperature Device.
- Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass die Regel-/Auswerteeinheit die Heizeinheit bzw. den beheizbaren Temperatursensor so ansteuert, dass der beheizbare Temperatursensor mit einer konstanten Heizleistung beaufschlagt ist; anschließend bestimmt die Regel-/Auswerteeinheit anhand der Temperaturdifferenz zwischen dem ersten Temperatursensor und dem zweiten Temperatursensor den Durchfluss des Messmediums in der Rohrleitung bzw. in dem Messrohr. bestimmt. Alternativ ist vorgesehen, dass die Regel-/Auswerteinheit die Heizeinheit bzw. den beheizbaren Temperatursensor so ansteuert, dass zwischen dem ersten Temperatursensor und dem zweiten Temperatursensor eine näherungsweise konstante Temperaturdifferenz herrscht; anschließend bestimmt die Regel-/Auswerteeinheit anhand der dem beheizbaren Temperatursensor zugeführten Heizleistung den Durchfluss des Messmediums in der Rohrleitung bzw. in dem Messrohr.
- Darüber hinaus ist vorgesehen, dass die Regel-/Auswerteeinheit so ausgestaltet ist, dass sie den Durchfluss kontinuierlich misst und/oder dass sie erkennt, ob der Durchfluss zumindest einen vorgegebenen Grenzwert unter- oder überschreitet. Im zuletzt genannten Fall arbeitet das thermische Durchflussmessgerät als Schalter. Es erkennt also nur, ob Messmedium durch die Rohrleitung bzw. das Messrohr fließt oder nicht.
- Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung schlägt desweiteren vor, dass beide Temperatursensoren so ausgestaltet sind, dass sie beheizbar sind, und dass die Regel-/Auswerteeinheit die beiden Temperatursensoren so ansteuert, dass wahlweise einer der beiden Temperatursensoren die Temperatur des Messmediums liefert und dass der andere Temperatursensor aufgeheizt wird. Das Messergebnis wird dann beispielsweise durch eine Mittelwertbildung der Messwerte aus den unterschiedlichen Messungen gewonnen.
- Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigt:
-
1 : eine schematische Darstellung eines thermischen Durchflussmessgeräts, -
2 : mögliche Anordnungen der beiden Temperatursensoren - a) in Strömungsrichtung hintereinander
- b) quer zur Strömungsrichtung nebeneinander
-
3 : eine Ausführungsform der Anordnung der Temperatursensoren bei dem erfindungsgemäßen thermischen Durchflussmessgerät. -
1 zeigt eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen thermischen Durchflussmessgeräts1 . Das Durchflussmessgerät1 ist über ein Schraubgewinde9 in einem Stutzen4 , der sich an der Rohrleitung2 befindet, befestigt. In der Rohrleitung2 befindet sich das strömende Messmedium3 . Alternativ ist es möglich, das Durchflussmessgerät1 mit integriertem Messrohr als Inline-Messgerät auszubilden. - Die Temperaturmesseinrichtung
6 befindet sich in dem dem Messmedium3 zuge-wandten Bereich des Gehäuses5 . Die Ansteuerung der Temperatursensoren11 ,12 und/oder die Auswertung der von den Temperatursensoren11 ,12 gelieferten Messsignale erfolgt über die Regel-/Auswerteeinheit10 , die im gezeigten Fall im Umformer7 angeordnet ist. Über die Verbindung8 erfolgt die Kommunikation mit einer entfernten, in der1 nicht gesondert dargestellten Kontrollstelle. - Wie bereits zuvor erwähnt, kann es sich bei zumindest einem der beiden Temperatursensoren
11 ,12 um ein elektrisch beheizbares Widerstandselement, um einen sog. RTD-Sensoren, handeln. Selbstverständlich kann in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Lösung auch ein üblicher Temperatursensor, z.B. ein Pt100 oder Pt1000 oder ein Thermoelement eingesetzt werden, dem eine thermisch angekoppelte Heizeinheit13 zugeordnet ist. Die Heizeinheit13 ist in der1 im Gehäuse5 angeordnet und thermisch an den beheizbaren Temperatursensor11 ,12 gekoppelt, aber von dem Messmedium weitgehend entkoppelt. Die Ankopplung bzw. die Entkopplung erfolgt bevorzugt über die Auffüllung der entsprechenden Zwischenräume mit einem thermisch gut leitenden bzw. einem thermisch schlecht leitenden Material. Bevorzugt kommt hierzu ein Vergussmaterial zum Einsatz. - Wie bereits an vorhergehender Stelle beschrieben, ist es mit dem erfindungsgemäßen Durchflussmessgerät
1 möglich, den Durchfluss kontinuierlich zu messen; alternativ ist es möglich, das erfindungsgemäße Durchflussmessgerät1 als Durchflussschalter zu verwenden, der immer dann die Änderung eines Schaltzustandes anzeigt, wenn zumindest ein vorgegebener Grenzwert unter- oder überschritten wird. - Vorteilhafter Weise ist darüber hinaus vorgesehen, dass beide Temperatursensoren
11 ,12 beheizbar ausgestaltet sind, wobei die gewünschte Funktion des ersten Temperatursensors11 oder des zweiten Temperatursensors12 von der Regel/Auswerteeinheit10 bestimmt ist. Beispielsweise ist es möglich, dass die Regel-/Auswerteeinheit10 die beiden Temperatursensoren11 ,12 alternierend als aktiven oder passiven Temperatursensor11 ,12 ansteuert und den Durchflussmesswert über eine Mittelung der von beiden Temperatursensoren11 ,12 gelieferten Messwerte bestimmt. - In
2 sind bekannte Anordnungen der beiden Temperatursensoren dargestellt. In2a sind die beiden Temperatursensoren11 ,12 in Strömungsrichtung S gesehen hintereinander angeordnet, während sie in2b nebeneinander quer zur Strömungsrichtung S angeordnet sind. Die Nachteile der in1a gezeigten Lösung sind darin zu sehen, dass einerseits der Wirbelstrom, der an dem ersten Temperatursensor11 erzeugt wird, den zweiten Temperatursensor12 zu mechanischen Schwingungen anregt. Im schlimmsten Fall beginnt der zweite Temperatursensor12 mit seiner Resonanzfrequenz zu schwingen, was zu einer Materialermüdung führen kann. Andererseits wird das fluide Messmedium, das an dem ersten beheizbaren Temperatursensor11 vorbeiströmt, durch diesen erwärmt. Nachfolgend stellt der zweite Temperatursensor12 nicht die korrekte Temperatur des Messmediums3 bereit, sondern misst eine erhöhte Temperatur. Durch die Erwärmung des Messmediums3 wird ein Messfehler bei der Durchflussmessung verursacht, welcher sich aus dem Quotienten der von dem zweiten Temperatursensor12 gemessenen erhöhten Temperatur des Messmediums3 und der zwischen den beiden Temperatursensoren11 ,12 vorgegebenen Temperaturdifferenz ergibt. Im schlimmsten Fall kann dies dazu führen, dass der zweite Temperatursensor12 durch den Einfluss des ersten heizbaren Temperatursensors11 und insbesondere im Falle eines gasförmigen Messmediums durch das vorbeiströmende bereits heiße Messmedium3 immer weiter aufgeheizt wird, wodurch der erste Temperatursensor11 zwecks Aufrechterhaltung der vorgegebenen Temperaturdifferenz ebenfalls immer weiter aufgeheizt wird. Um diese Gefahr auszuschließen, ist es daher unbedingt erforderlich, dass in Strömungsrichtung und quer zur Strömungsrichtung ein gewisser Abstand zwischen den beiden Temperatursensoren11 ,12 besteht. Letztlich ist dies auch aus Fertigungsgründen notwendig. - In
2b sind die beiden Temperatursensoren11 ,12 quer zur Strömungsrichtung S nebeneinander angeordnet. Wie bereits erwähnt, ist diese Anordnung sehr kritisch, wenn innerhalb des Messrohres bzw. der Rohrleitung ein Temperaturgradient quer zur Strömungsrichtung S auftritt. Insbesondere bei kleinen Nennweiten der Rohrleitung2 ergeben sich hierdurch erhebliche Messfehler bei der Bestimmung des Durchflusses. Verursacht wird ein Temperaturgradient quer zur Strömungsrichtung S in dem Messmedium3 beispielsweise dadurch, dass sich auf einer Seite der Rohrleitung2 eine externe Wärmequelle oder eine Wärmesenke befindet. -
3 zeigt eine Ausführungsform der Anordnung der Temperatursensoren11 ,12 bei dem erfindungsgemäßen thermischen Durchflussmessgerät1 . Der erste Temperatursensor11 ist beheizbar ausgestaltet, während der zweite Temperatursensor12 die Temperatur des Messmediums3 misst. Die beiden Temperatursensoren11 ,12 sind in Strömungsrichtung x und quer zur Strömungsrichtung y jeweils in einem definierten x-Abstand und in einem definierten y-Abstand versetzt zueinander angeordnet. - Vorteilhafter Weise sind bzw. ist der x-Abstand und/oder der y-Abstand zwischen den beiden Temperatursensoren
11 ,12 so bemessen, dass eine Übertragung von thermischer Energie von dem beheizbaren Temperatursensor11 auf den Temperatursensor12 , der die Temperatur des Messmediums3 misst, näherungsweise Null ist. Insbesondere wird es im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung als vorteilhaft angesehen, dass der x-Abstand zwischen den beiden Temperatursensoren11 ,12 derart minimiert ist, dass ein quer zur Strömungsrichtung S des Messmediums3 auftretender Temperaturgradient zumindest näherungsweise keinen Einfluss auf die Temperaturmessung der beiden Temperatursensoren11 ,12 und damit auf die Durchflussmessung hat. Wie bereits erwähnt, ist entweder eine Heizeinheit vorgesehen, die dem beheizbaren Temperatursensor11 zugeordnet ist, oder bei dem ersten Temperatursensor11 und/oder bei dem zweiten Temperatursensor12 handelt es sich um einen RTD-Sensor, also um ein Resistance Temperature Device. - Alternativ oder additiv sind bzw. ist der y-Abstand und der x-Abstand zwischen den beiden Temperatursensoren
11 ,12 so bemessen, dass eine Übertragung von mechanischer Energie über die Karman'sche Wirbelstraße, die durch den in Strömungsrichtung S ersten Temperatursensor11 hervorgerufen ist, auf den in Strömungsrichtung S nachfolgenden zweiten Temperatursensor12 näherungsweise Null ist. Laut einer Abschätzung von Heisenberg (Werner Heisenberg: 'Absolute Dimensions of Karman Vortex Motion', Technical Notes, National Advisory Committee for Aeronautics, No. 126, 1922) ist das Verhältnis zwischen der Breite h der Karman'schen Wirbelstraße im Verhältnis zum Durchmesser d des den Durchfluss des Messmediums3 störenden Temperatursensors11 ein Faktor 1,54. Daher ist der zweite Temperatursensor12 bevorzugt so angeordnet, dass er außerhalb der Karman'schen Wirbelstraße mit einer Breite von h = 1,54·d liegt. -
- 1
- erfindungsgemäße Vorrichtung
- 2
- Rohrleitung/Messrohr
- 3
- Messmedium
- 4
- Stutzen
- 5
- Gehäuse
- 6
- Temperaturmesseinrichtung
- 7
- Umformer
- 8
- Verbindungsleitung
- 9
- Gewinde
- 10
- Regel-/Auswerteeinheit
- 11
- Erster Temperatursensor
- 12
- Zweiter Temperatursensor
- 13
- Heizeinheit
Claims (8)
- Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung des Durchflusses eines Messmediums (
3 ) durch eine Rohrleitung (2 ) bzw. durch ein Messrohr mit zwei Temperatursensoren (11 ,12 ) und einer Regel-/Auswerteeinheit (10 ), wobei die beiden Temperatursensoren (11 ,12 ) in einem dem Messmedium (3 ) zugewandten Bereich eines Gehäuses (7 ) angeordnet und in thermischem Kontakt mit dem durch die Rohrleitung (2 ) bzw. durch das Messrohr strömende Messmedium (3 ) sind, wobei die beiden Temperatursensoren (11 ,12 ) in Strömungsrichtung (x) und quer zur Strömungsrichtung (y) jeweils in einem definierten x-Abstand und in einem definierten y-Abstand versetzt zueinander angeordnet sind, wobei ein erster Temperatursensor (11 ) beheizbar ausgestaltet ist, wobei ein zweiter Temperatursensor (12 ) Information über die aktuelle Temperatur des Messmediums (3 ) bereitstellt, und wobei die Regel-/Auswerteeinheit (10 ) anhand der Temperaturdifferenz zwischen den beiden Temperatursensoren (11 ,12 ) und/oder anhand der dem ersten Temperatursensor (11 ) zugeführten Heizleistung den Durchfluss des Messmediums (3 ) durch die Rohrleitung (2 ) bzw. durch das Messrohr ermittelt. - Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der x-Abstand und der y-Abstand zwischen den beiden Temperatursensoren (
11 ,12 ) so bemessen ist, dass eine Übertragung von thermischer Energie von dem beheizbaren Temperatursensor (11 ) auf den Temperatursensor (12 ), der die Temperatur des Messmediums (3 ) misst, näherungsweise Null ist. - Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der y-Abstand und der x-Abstand zwischen den beiden Temperatursensoren (
11 ,12 ) so bemessen ist, dass eine Übertragung von mechanischer Energie über die Karman'sche Wirbelstraße, die durch den in Strömungsrichtung (S) ersten Temperatursensor (11 ) hervorgerufen ist, auf den in Strömungsrichtung (S) nachfolgenden zweiten Temperatursensor (12 ) näherungsweise Null ist. - Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der x-Abstand zwischen den beiden Temperatursensoren (
11 ,12 ) derart minimiert ist, dass ein quer zur Strömungsrichtung (S) des Messmediums (3 ) auftretender Temperaturgradient zumindest näherungsweise keinen Einfluss auf die Temperaturmessung der beiden Temperatursensoren (11 ,12 ) hat. - Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, wobei eine Heizeinheit (
13 ) vorgesehen ist, die dem beheizbaren Temperatursenior (11 ) zugeordnet ist. - Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei es sich bei dem ersten Temperatursensor (
11 ,12 ) und/oder bei dem zweiten Temperatursensor (12 ,11 ) um jeweils einen RTD-Sensor, also um ein Resistance Temperature Device, handelt. - Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche wobei die Regel-/Auswerteeinheit (
10 ) so ausgestaltet ist, dass sie den Durchfluss kontinuierlich misst und/oder dass sie erkennt, ob der Durchfluss zumindest einen vorgegebenen Grenzwert unter- oder überschreitet. - Vorrichtung nach Anspruch 1, 4 oder 5, wobei beide Temperatursensoren (
11 ,12 ) so ausgestaltet sind, dass sie beheizbar sind, und wobei die Regel-/Auswerteeinheit (10 ) die beiden Temperatursensoren (11 ,12 ) so ansteuert, dass wahlweise einer der beiden Temperatursensoren (12 ;11 ) die Temperatur des Messmediums (3 ) liefert und dass der andere Temperatursensor (11 ;12 ) aufgeheizt wird.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200410058553 DE102004058553A1 (de) | 2004-12-03 | 2004-12-03 | Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung des Durchflusses eines Messmediums |
PCT/EP2005/056225 WO2006058863A1 (de) | 2004-12-03 | 2005-11-25 | Vorrichtung zur bestimmung und/oder überwachung des durchflusses eines messmediums |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200410058553 DE102004058553A1 (de) | 2004-12-03 | 2004-12-03 | Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung des Durchflusses eines Messmediums |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102004058553A1 true DE102004058553A1 (de) | 2006-06-08 |
Family
ID=36001118
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE200410058553 Withdrawn DE102004058553A1 (de) | 2004-12-03 | 2004-12-03 | Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung des Durchflusses eines Messmediums |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102004058553A1 (de) |
WO (1) | WO2006058863A1 (de) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008107428A1 (de) * | 2007-03-05 | 2008-09-12 | Endress+Hauser Flowtec Ag | Thermisches massedurchflussgerät mit pfeifton-eliminierung |
DE102007023840A1 (de) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Abb Ag | Thermischer Massendurchflussmesser und Verfahren zu dessen Betrieb |
DE102007023823A1 (de) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Abb Ag | Thermischer Massendurchflussmesser und Verfahren zu seinem Betrieb |
DE102009045956A1 (de) * | 2009-10-23 | 2011-04-28 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Verfahren zur Erfassung des Durchflusses und thermisches Durchflussmessgerät |
WO2016096498A1 (de) * | 2014-12-19 | 2016-06-23 | Endress+Hauser Flowtec Ag | Thermisches durchflussmessgerät mit diagnosefunktion |
US9696191B2 (en) | 2012-10-19 | 2017-07-04 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Thermal, flow measuring device |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007037394A1 (de) | 2007-08-08 | 2009-02-12 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung des Durchflusses eines Messmediums durch eine Rohrleitung bzw. durch ein Messrohr |
GB2533936B (en) | 2015-01-07 | 2017-10-25 | Homeserve Plc | Flow detection device |
GB201501935D0 (en) | 2015-02-05 | 2015-03-25 | Tooms Moore Consulting Ltd And Trow Consulting Ltd | Water flow analysis |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4373387A (en) * | 1979-07-24 | 1983-02-15 | Hitachi, Ltd. | Air flow meter |
DE3515206A1 (de) * | 1984-04-26 | 1985-10-31 | Nippon Soken, Inc., Nishio, Aichi | Direkt-beheizte gasstroemungs-messvorrichtung |
DE3841249A1 (de) * | 1987-12-26 | 1989-07-13 | Mitsubishi Electric Corp | Stroemungsmessgeraet |
DE4017877A1 (de) * | 1990-06-02 | 1991-12-12 | Hiss Eckart | Messfuehler |
DE4124032A1 (de) * | 1991-07-19 | 1993-01-21 | Bosch Gmbh Robert | Messelement |
DE19619910A1 (de) * | 1995-05-19 | 1996-12-19 | Hitachi Ltd | Meßelement für einen Massenluftstromsensor und Massenluftstromsensor, der das Maßelement verwendet |
DE19913968A1 (de) * | 1999-03-18 | 2000-10-05 | Fafnir Gmbh | Thermischer Durchflußsensor und Verfahren zum Bestimmen des Durchflusses eines Fluids |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5789673A (en) * | 1993-09-14 | 1998-08-04 | Hitachi, Ltd. | Thermal type air flow measuring instrument for internal combustion engine |
US6427668B1 (en) * | 1997-06-26 | 2002-08-06 | Hitachi, Ltd. | Thermal-type airflow meter, intake air system for an internal combustion engine, and control system for the same |
US20010039833A1 (en) * | 2000-05-13 | 2001-11-15 | Dieter Engel | Respiratory flow sensor |
JP4210122B2 (ja) * | 2001-05-24 | 2009-01-14 | 株式会社日立製作所 | 発熱抵抗体式流量測定装置 |
-
2004
- 2004-12-03 DE DE200410058553 patent/DE102004058553A1/de not_active Withdrawn
-
2005
- 2005-11-25 WO PCT/EP2005/056225 patent/WO2006058863A1/de active Application Filing
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4373387A (en) * | 1979-07-24 | 1983-02-15 | Hitachi, Ltd. | Air flow meter |
DE3515206A1 (de) * | 1984-04-26 | 1985-10-31 | Nippon Soken, Inc., Nishio, Aichi | Direkt-beheizte gasstroemungs-messvorrichtung |
DE3841249A1 (de) * | 1987-12-26 | 1989-07-13 | Mitsubishi Electric Corp | Stroemungsmessgeraet |
DE4017877A1 (de) * | 1990-06-02 | 1991-12-12 | Hiss Eckart | Messfuehler |
DE4124032A1 (de) * | 1991-07-19 | 1993-01-21 | Bosch Gmbh Robert | Messelement |
DE19619910A1 (de) * | 1995-05-19 | 1996-12-19 | Hitachi Ltd | Meßelement für einen Massenluftstromsensor und Massenluftstromsensor, der das Maßelement verwendet |
DE19913968A1 (de) * | 1999-03-18 | 2000-10-05 | Fafnir Gmbh | Thermischer Durchflußsensor und Verfahren zum Bestimmen des Durchflusses eines Fluids |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008107428A1 (de) * | 2007-03-05 | 2008-09-12 | Endress+Hauser Flowtec Ag | Thermisches massedurchflussgerät mit pfeifton-eliminierung |
DE102007023840A1 (de) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Abb Ag | Thermischer Massendurchflussmesser und Verfahren zu dessen Betrieb |
DE102007023823A1 (de) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Abb Ag | Thermischer Massendurchflussmesser und Verfahren zu seinem Betrieb |
US7644612B2 (en) | 2007-05-21 | 2010-01-12 | Abb Ag | Thermal mass flow meter and method for its operation |
US7735364B2 (en) | 2007-05-21 | 2010-06-15 | Abb Ag | Thermal mass flow meter and method for its operation |
DE102007023840B4 (de) * | 2007-05-21 | 2012-02-09 | Abb Ag | Thermischer Massendurchflussmesser und Verfahren zu dessen Betrieb |
DE102007023823B4 (de) * | 2007-05-21 | 2014-12-18 | Abb Ag | Thermischer Massendurchflussmesser und Verfahren zu seinem Betrieb |
DE102009045956A1 (de) * | 2009-10-23 | 2011-04-28 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Verfahren zur Erfassung des Durchflusses und thermisches Durchflussmessgerät |
US9046397B2 (en) | 2009-10-23 | 2015-06-02 | Enrdress + Hauser Flowtec AG | Method for registering flow and a thermal, flow measuring device |
US9696191B2 (en) | 2012-10-19 | 2017-07-04 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Thermal, flow measuring device |
WO2016096498A1 (de) * | 2014-12-19 | 2016-06-23 | Endress+Hauser Flowtec Ag | Thermisches durchflussmessgerät mit diagnosefunktion |
US10533883B2 (en) | 2014-12-19 | 2020-01-14 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Thermal, flow measuring device with diagnostic function |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2006058863A1 (de) | 2006-06-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69523540T2 (de) | Nach dem differentiellen stromprinzip arbeitender thermischer massendurchflussmesser | |
DE102008015359A1 (de) | Temperatursensor und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE102010015813A1 (de) | Sensoranordnung für ein kalorimetrisches Massedurchflussmessgerät | |
DE102014114848A1 (de) | Thermisches Durchflussmessgerät, Verfahren zur Driftüberwachung eines thermischen Durchflussmessgerätes und Verfahren zur Bestimmung der Strömungsrichtung | |
DE102017120941A1 (de) | Thermisches Durchflussmessgerät | |
DE102004058553A1 (de) | Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung des Durchflusses eines Messmediums | |
DE102015115761A1 (de) | Verfahren zur Vor-Ort Kalibration eines thermischen Durchflussmess-gerätes, Verfahren zur Durchführung einer temperaturkompensierten Durchflussmessung und thermisches Durchflussmessgerät | |
DE10297602B4 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Wärmeverwaltung in einem Massenstrom-Steuergerät | |
DE102019103674B4 (de) | Durchflussmessanordnung und strömungstechnische Anordnung | |
DE10249543A1 (de) | Wirbelströmungsaufnehmer | |
EP1955021B1 (de) | Vorrichtung zur bestimmung und/oder überwachung des massedurchflusses eines fluiden mediums | |
DE102007037394A1 (de) | Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung des Durchflusses eines Messmediums durch eine Rohrleitung bzw. durch ein Messrohr | |
DE202013103404U1 (de) | Temperatursensor und Thermisches Durchflussmessgerät | |
WO2021083871A1 (de) | Nicht invasives thermometer | |
EP4323736A1 (de) | Koppelelement für eine vorrichtung zur bestimmung und/oder überwachung einer prozessgrösse | |
DE102005015692A1 (de) | Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung des Massedurchflusses eines Messmediums | |
EP2132533B1 (de) | Thermisches massedurchflussgerät mit pfeifton-eliminierung | |
WO2019015912A1 (de) | Thermisches durchflussmessgerät | |
DE102017128953B4 (de) | Messeinheit zur Erfassung dynamischer Parameter und bzw. oder physikalischer Eigenschaften von strömenden Medien, vorzugsweise von strömenden Fluiden | |
WO1995011427A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur insbesondere nicht invasiven ermittlung mindestens eines interessierenden parameters eines fluid-rohr-systems | |
DE102021120862B4 (de) | Durchflussmesser | |
DE102014114940A1 (de) | Thermisches Durchflussmessgerät | |
DE102008002871B4 (de) | Messanordnung | |
DE102015115762B4 (de) | Verfahren zur Ermittlung eines Durchflusses und thermisches Durchflussmessgerät | |
DE2318279C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Strömungsgeschwindigkeit eines Fluids |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
R012 | Request for examination validly filed |
Effective date: 20111121 |
|
R120 | Application withdrawn or ip right abandoned |