DE2122713B2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein wirbelerzeugendes Element für Strömungsgeschwindigkeitsmesser, das im wesentlichen längliche zylindrische Gestalt besitzt und quer in einen Strömungsmittelstrom eingesetzt ist, so daß es an meinen gegenüberliegenden Seiten wechselweise auftretende Wirbel erzeugt.

Fin in den Strom des sich bewegenden Strömungsmittels eingefügter zylindrischer Gegenstand erzeugt eine als Karmanwirbelstraße bekannte Wirbelströmung mit einem bestimmten Wiibelschema. Bei einer derartigen Wirbelstraße, bei der die Wirbel periodisch abwechselnd von gegenüberliegenden Seiten des zylindrischen Elements ausgesandt werden, besteht eine bestimmte Beziehung zwischen der Frequenz/ der Entstehung der Wirbel, dem Durchmesser D des Zylinders und der Strömungsgeschwindigkeit V, welche sich durch die Gleichung

/ = K ■ V/D

definieren läßt, in welcher K eine Konstante bedeutet, wenn die Strömung innerhalb eines Geschwindig-

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keitsbereichs V liegt, und außerhalb dieses Bereichs K dadurch aus, daß die ausgesparten Oberflächeneine Funktion der Geschwindigkeit V darstellt Dem- abschnitte jeweils einwärts von der Kante in die Abzufolge kann die Strömungsgeschwindigkeit V durch strömfläche des Elements übergehen und die Kante Messung der Erregungsfrequenz / der Wirbel ge- gegenüber dem Strömungsmittelstrom einen äußeren messen werden, wobei die Messung direkt erfolgt, 5 Ansatz des Elements bildet

wenn auf Grund der Strömungsbedingungen K eine Weiterhin kann das Element derart ausgeprägt seiu,

Konstante ist _daß ^₆. K_3nJ_{6 m einem} winkel von 70 bis 105°

Es hat sich gezeigt, daß das gewünschte lineare zwischen der Verbindungslinie der Kante zum Zylin-Verhältnis zwischen der Strömungsgeschwindigkeit V der-Mittelpunkt und der Verbindungslinie zwischen urd der Frequenz/ der Wirbelerzeugung nicht im io dem Staupunkt des Strömungsmittel am Zylinder gesamten Bereich der bei der Srxöraungsmezrjng zum Zylinder-Mittelpunkt angeordnet ist Weitermöglichen Bedingungen zutrifft Wenn ein Zylinder bildungen der Erfindung ergeben sich aus den Untert-> einen Strom eines ein Rohr durchströmenden ansprächen.

Strömungsmittels eingebracht wird, und speziell wenn Die durch die Aussparungen erzeugten Kanten

sich die Strömungsgeschwindigkeit über einen be- is liegen praktisch an der Stelie, an welcher die Grenzstimmten Wert hinaus erhöht, stellt JC keine Kon- schicht des Strömungsmittels von der Oberfläche des stante mehr dar. Die Messung der Wirbelerzeugung Elements bei im linearen Bereich liegender. Ströergibt dann keine Strömungsmessung. Obgleich die mungsgeschwindigkeiten ι reißt. Die ausgesparten Ursachen für diese Unstimmigkeit noch picht voll bzw." hinterschnittenen Oberfl: chenabschnitte gehen bekannt sind, wird angenommen, dati sie von dem 20 außerdem einwärts von dieser Kante in den Abströmungleichmäßigen Ueschwindigkeitiprufi] eines ein abschnitt der Element-Oberfläche übe·", so daß die Rohr durchströmenden Strömungsmittels von den Kante eine äußere, unterbrochene Verlängerung des Schwankungen und den neben der Karmanwirbel- Llements gegenüber dem Strömungsmittelstrom bilsiraßim Strömungsmittel erzeugten Wirbeln sowie det. wodurch ein Grenzschichtabriß erzwungen wird, von der Verschiebung des Abreißpunkts der Grenz- 25 Diese Anordnung ergibt über einen breiteren Geschieht des längs der Zylinderfläche des zylindrischen schwindigkeitsbereich hinweg das gewünschte lineare Elements strömenden Strömungsmittel? zur Strom- Verhältnis der eingangs erläuterten Gleichung. Ein abseile dieses Elements bei zunehmender Geschwin- weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß eine digkeit herrührt. Unterstützung der Steuerung des Grenzschichtabrisses

Es sind bereits zahlreiche Anordnungen bekannt. 30 zwecks Erzeugung stabiler Karmanwirbelstraßen eruin unter Strömungsmeßbedingungen die Karman- reicht wird.

wirbelstraße stabiler zu machen. Bei der in der USa.- Im folgenden and bevorzugte Ausführungsformen

Patentschrift 3 116 639 beschriebenen bekannten der Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erAnordnung besitzt das zylindrische Element eine läutert. Es zeigt

Querschnittsform, welche den Strömungswiderstand 35 Fig. 1 eine schematische Darstellung einer betvi hohen Strömungsgeschwindigkeiten herabsetzt kannten Einrichtung zur Erzeugung von Karman- und die durch Kavitation hervorgerufenen nachteili- wirbelstraßen sowie zur Messung der Strömungsgen Auswirkungen der Wirbelerzeugung vermeidet; geschwindigkeit,

diese Querschnittsform weist einen strömungsgünsü- F i g. 2 einen lotrechten Schnitt durch ein einen

gen vorderen Abschnitt, der beispielsweise die Form 40 Strömungsmittelstrom führendes Rohr, welcher eine einer Halbellipse besitzt, und einen weggeschnittenen, Ausführungsform des wirbelerzeugenden Elements in ausgesparten »unteren Abschiin auf. Aufsicht zeigt,

Die bisher bekannten Vorrichtungen waren jedoch Fig.? einen Schnitt längs der Linie 3-3 in F i g. 2,

nicht voll zufriedenstellend bei der Erzeugung eines F i g. 4, 5 und 6 der F i g. 3 ähnelnde Schnittlinearen Verhältnisses zwischen der Strömungsge- 45 ansichten abgewandelter Ausführungsformen des schwindigkeit V und der Wirbelerzeugungs-Fre- wirbelerzeugenden Elements,
quenz /. Obgleich bezüglich der Vermeidung von F i g. 7 eoie F i g. 2 ähnelnde Ansicht eines Teils

Störw^:rbeln und Kavitations-Probkmen Vorteile er- eines abgewandelten zylindrischen Elements,
■de't werden konnten, blieben d;e Abweichungen von Fig. 8 eine Fig. 7 ähnelnde Ansicht einer weiter

der Linearität bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten 50 abgewandelten Ausführungsform des zylindrischen nach wie vor bestehen. Elements,

Aufgabe der Erfindung ist mithin in erster Linie die F i g. 9 einen Schnitt längs der Linie 9-9 in F i g. 7,

Schaffung von verbesserten fc'lementen zur Erzeugung Fig. 10 einen Fi g. 9 ähnelnden Schnitt durch

von Karmanwirbelstraßen, die den Bereich der meß- eine abgewandelte Ausführungsform des wirbelerzeubaren Strömungsgeschwindigkeit vergrößern, in dem 55 genden Elements,

ein lineares Verhältnis zwischen der Strömungs- Fig, 11 einen Schnitt längs der Linie 11-11 in geschwindigkeit und der Frequenz der Wirbelerzeu- Fig. 10 und
gung besteht. Fig. 12 eine Fig. 1 ähnelnde Ansicht einer noch

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- weiter abgewandelten Ausführungsform des wirbellöst, daß das Element an seinen gegenüberliegenden 60 erzeugender Elements.

Seiten je einen ausgesparten Oberflächenabschnitt Aus Fig. 1, welche ein in einem durch ein Rohr 10

aufweist und daß diese Aussparungen die Anström- strömenden Strömungsmittel angeordnetes, herfläche des Elements in einer Käme praktisch an kömmliches, zylindrisches wirbelerzeugendes EIeeiner Stelle schneiden, an welcher die Grenzschicht meat in Form eines geraden Kreis-Zylinders C zeigt, des Strömungsmif Jstroms bei im linearen Bereich 65 ist ersichtlich, daß sich das Strömungsmittel F an liegenden Strömungsgeschwindigkeiten von der Ober- einem Staupunkt P1 in zwei Ströme F1 und Fl auffläche des Elements abreißt. teilt, die dann über die Oberfläche des Zylinders C

Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich strömen. Die Strömungsgeschwindigkeit an der

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Zylindermantelfläche erhöht sich mit zunehmender Die Aussparungen 16, 18 sind so ausgebildet, daß

Entfernung der Strömung vom Staupunkt P1, bis sich sie die Anströmfläche 14 u des Elements 14 in Formdie Grenzschicht des Strömungsmittels an einem Ab- Unterbrechungen bzw. Kanten 20, 22 schneiden, reißpunkt P 2 von der Zylinderfläche ablöst. Stromab welche praktisch an der Stelle angeordnet sind, an des Abreißpunkts P 2 bilden sich abwechselnd zu 5 welcher die Grenzschicht des Fluidums bei niedriger beiden Seiten des Zylinders C Wirbel, welche die Strömungsgeschwindigkeit von der Zylinderfläche abcharakteristische Karmanwirbelstraße ausbilden. reißt, wodurch das lineare Verhältnis zwischen der Der Abreißpunkt P 2 der Grenzschicht liegt nicht Wirbelfrequenz und der Strömungsgeschwindigkeit fest, sondern verändert periodisch seine Position eingeführt wird. Wie beispielsweise aus F i g. 3 herlängs des Umfangs des Zylinders C während der Er- io vorgeht, sind die Kanten 20 und 22 unter einem zeugung der wechselnden Wirbel und schwankt um Winkel Θ von etwa 75 bis 85° angeordnet, eine Durchschnitts- bzw. Mittelstellung, die bei einer Die Aussparungen sind weiterhin so angeordnet, vorgegebenen Strömungsgeschwindigkeit ortsfest ist. daß sie die Abströmfläche 14 d des Elements 14 an Diese Mittelstellung ändert ebenfalls ihre Lage mit Stellen 24, 26 schneiden, die einwärts der Kanten 20, der Strömungsgeschwindigkeit. Bei niedriger Strö- 15 22 Hegen, das heißt, dichter an einer durch die Zylinmungsgeschwindigkeit liegt der durchschnittliche Ab- derachse und den Staupunkt P1 verlaufenden Ebene reißpunkt P 2 typischerweise an der Anströmseite des Pc liegen, welche auch die Symmetrieebene des EIe-Zylinders C und verlagert sich mit zunehmender Ge- ments 14 bildet. Die Kanten 20, 22 bilden mithin die schwindigkeit allmählich mehr zur Abströmseite hin. äußersten vom Strömungsmittel umströmten Ansätze Wenn man den Winkel zwischen dem mit dem Ab- ao bzw. Vorsprünge des Elemente 14, wobei sich das reißpunkt P1 verbundenen Zylinder-Radius und dem Strömungsmittel beim Auf treffen auf das Element 14 mit dem Staupunkt P 1 verbundenen Zylinder-Radius in zwei Ströme F1 und F1 aufteilt. Die Ströme F 1. mit θ bezeichnet, so ergibt sich, daß während der F1 verlaufen an der Anströmfläche 14 u entlang, bis wirbelbildenden Strömungsbedingungen die Lage des sie oie Kanten 20, 22 erreichen, an welchen die Abreißpunkte P 2 in einem Bereich 75° < θ < 105° »5 Grenzschicht des Fluidums infolge der vorhandenen liegt. Aussparungen 16. 18 von der Oberfläche des Ek-Änderungen des Winkels Θ in Abhängigkeit von ments 14 abreißt. Die durch die Aussparungen 16. 18 der Geschwindigkeit lassen sich auch mittels der gebildete Fünnunterbrechung der Oberfläche ge-Reynoldschen Zahl R = VDlV_k ausdrücken, in wel- währleistet einen zwangläufigen Abriß der Grenz· eher V die Strömungsgeschwindigkeit, D den ZyUn- 30 schicht mit hiervon herrührender zwangläufiger und derdurchmesser und V_k die kinematische Viskosität stabiler Erzeugung der Karmanwirbelstraße auch bei des Strömungsmittels bedeuten. Wenn die Reynold- hohen Strömungsgeschwindigkeiten. Das mit den sehe Zahl kleiner ist als 10^s, liegt die Mittellage Aussparungen 16, 18 versehene Element 14 erzeugt des Abreißpunkts P 2 in einem Winkelbereich die Karmanwirbelstraße auf stabile Weise und weit-75^C < Θ < 85°; überschreitet dagegen die Reynold- 35 gehend frei von den Einflüssen von Strömungssche Zahl mit zunehmender Strömungsgeschwindig- Schwankungen und Störwirbeln in der Strömung und keit den Wert 10^s, so wird der Abreißpunkt P Ä zur hält über einen weiten Bereich von Strömungs-Abströmseite des Zylinders hin verlagert, wo θ geschwindigkeiten ein lineares Verhältnis zwischen größer ist als 90°. Bei der niedrigeren Reynoldschen der Frequenz der Wirbelentstehung und der Strö-Zahl steht die Frequenz der Wirbelerzeugung prak- 40 mungsgeschwindigkeit aufrecht, tisch in lineare: Beziehung zur Strömungsgeschwin- Die Querschnittsform der Aussparungen 16, 18 digkeit. kann variiert werden. Bei der Ausfühningsform Die abwechselnd am Zylinder C erzeugten Wirbel gemäß Fig. 3 sind die Aussparungen 16, 18 mit bewegen sich vom Zylinder aus abwärts, wo ihre Ent- zwei ebenen Flächen versehen. Eine dieser Flächen stehungsfrequenz mittels eines Fühlers 12 festgestellt 45 bildet die Kante 20 bzw. 22 und liegt senkrecht zur werden kann, der 30 eingefügt ist, daß er von den Strömungsrichtung. Die andere Fläche ist — in Wirbeln beaufschlagt wird, per Fühler 12 kann eine Strömungsr>Wtung gesehen — der ersten Fläche bekannte Anordnung mit eitlem elektrisch erwann- nachgeordnet and Hegt parallel zur Strömung F. In baren Draht sein, dessen Enden mit einem außerhalb den F i g. 4 bis 6 ist das Element 14 hinsichtlich der des Rohrs 10 vorgesehenen Meßkreis verbunden sind, 50 Form seiner Aussparungen 16, 18 abgewandelt. Bei welcher einen elektrischen Stromfiuß durch den Draht der Ausführungsform gemäß F i g. 4 weist das EIeerzeugt und die Widerstandsänderung des Drahte ment Aussparungen bzw. Abschrägungen 16/4. 18.4 mißt, die von der mit dem Vorbeilauf der Wirbel am auf, die jeweils durch eine einzige ebene Fläche längs Draht verbundenen Strömungsmittelverschiebung einer Sehne des Zylinders gebildet werden, während herrührt. 55 bei der abgewandelten Ausführungsform gemäß Wie erwähnt, liefert ein herkömmlicher Zylinder C F i g. 5 das Element 14 mit Aussparungen 16 B, 18 B gemäß Fig. 1 bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten versehen ist, die gekrümmte Flächen aufweisen, nicht das gewünschte lineare Verhältnis zwischen der welche die Kanten 20, 22 hinterschneiden. In F i g. Frequenz der Wirbelentstehung und der Strömungs- ist ein Element 14 E von elliptischer Gestalt mit einer geschwindigkeit. Gemäß den F i g. 2 und 3 schafft 60 größeren Hauptachse D1 und einer kleineren Hauptdie Erfindung daher ein verbessertes wirbelerzeugen- achse D 2 dargestellt, wobei die Strömungsrichtung des Element 14, das gemäß F i g. 2 typischerweise an parallel zur Hauptachse liegt. Die Aussparungen der Wand des Rohrs 10 befestigt ist. Das Element 14 16 C ,18 C sind jeweils mit zwei flacnen Planflächen besitzt im wesentlichen längliche, zylindrische Ge- versehen, von denen die in Strömungsrichrung nachstalt, ist jedoch in einem zentral im Rohr 10 befind- 65 geordnete Fläche parallel zur Strömungsrichrung und liehen Bereich an gegenüberliegenden Seiten mit zwei die in Strömungsrichtung vordere Fläche senkrecht ausgesparten Flächenabschnitten 16, 18 versehen. zur Strömungsrichtung liegt, ähnlich wie dies bei der die in F i g. 3 im Querschnitt dargestellt sind. Ausführungsform gemäß F i g. 3 der Fall ist Die

stromauf gelegenen Kamen 20 und 22 der Aus- ^^p^S ^ShSS^'Ä sparüngenlöC bzw 18 C befinden «*pnjj* ™ Schwankungen lassen das Strömungsmittel sich der Stelle, an welcher .^dte .^"^^t^ngsg* wechselweise durch die Bohrungen 40 hindurch vermungsmittelströms bei n.ednger SWW _{bzw >trö und zwar zuerst} „» _der emeri sdr-indigkeit von der Oberflache e.nes eil ρtscnen g ^ ^ ^^ _{Riduung Die F uenz der} Zylinders mit den Achsen Dl ^u"^* ^a°₄ ^re^_URten Druckwechsel ist der Entstehungsfrequenz der Wirbel Die Messung der durch das Element.JJ "«W proportional, welche ihrerseits wiederum der Menge Wirbel kann mittels des Fühlers ".S⁶™"* ; ,f" , des Strömungsmittels durch das Rohr hindurch pro- oder wahlweise mit Hilfe der ™*™«^?J. „ portional ist⁸ Zur Messung des die Bohrungen 40 gemäß Fig. 3 erfolgen. Diese Einrichtung IS^ u^ J _hst|ömenden Strömungsmittels kann gemäß mittelbar an der Abströmseite 14 d des Elemente114 α ^ elektrisch beheizter Draht 12 c einer Meßangebracht und weist einen elektrisch beheizt^umnt £_c ._{n den Bohrung}en 40 angeordnet sein auf, welcher die Verlagerung desι längsder jw™ _{f d Strom des} strömungsmittel* ansprechen, fläche strömenden Fluidums mißt, dessen Strömung una ^ _behindern.

eine unmittelbar mit der ^«Ä^^"^. Die Bohrungen 40 ergeben in Verbindung mit den wirbelstraße in Beziehung stehende Änderung ozw _{Aussparungen 16<} ig _eine verbesserte Bildung stabi-Variation besitzt. wirhtune 12 ft dar- ler Karmanwirbelstraßen. Wenn sich die Grenzi F i 3 it ine weitere ^™"f β"^ i lä d Obfläche eines Gegenstands

ariation besitzt. wirhtune 12 ft dar- ler Karmanwirbelstraßen. Wenn sich

in F i g. 3 ist eine weitere ^™"f β"^- schicht eines längs der Oberfläche eines Gegenstands ll Di i Fig3 der Einfachheit halber crrem Söittl in einem Zustand be

in F i g. 3 ist eine ^f β^- schicht eines längs der Oberfläche eie g

gestellt. Die in Fig.3 der Einfachheit halber crrem ^ _strömenden Strömungsmittels in einem Zustand besam dargestellten Meßeinrichtungen 12-4 ^u™ _{findet daß sie le}j_{cht von} der Oberfläche abzureißen werden unabhängig voneinander angewanat. uic _vermag begünstigt im allgemeinen ein auswärts einrichtung 12 b mißt den Υ°^ί/£_Γ ^Κ#£3_ gegen die Grenzschicht gerichteter Strom diesen sehen Wirbelstraße unter Ausnutzung <£^Γ Λ™»«_ »^ _{ωΒ> wahrend e}in Absaugen von Ströeigenschaft der entgegengesetzt ggii· »» mungsmittel aus der Grenzschicht einen den Abriß mungsmittelF erzeugten GeschwindJg™jP°_{ß ver/}ögernden Effekt hat. Infolgedessen unterstutzt nentln ν 1 und ν 2 (Fig. 3). Die Meßemnchtung 12« _A ^g _nordnung von Bohrungen40 an den Kanten20, * .ist einen Ultraschall-Impulsgene«Uor 30 aut aei _{Sleuerung dc3} Abrisses der Grenzschicht, woeinen Sender 32 speist, welcher seinerseits die^cnaii^ ^^ ^ Stabilität und Zuverlässigkeit der Wirbelimpuise über das Röhr »^ in --\ ~ _M ■ _{t an 3o} bildung weiter verbessert wild. Empfänger34 aussendet. Der Emptanger In Fig. 8 ist noch eine weiter abgewandelte Ausden Eingang des Impulsgenerator^^^{0 an}f ^sc^_et' _{ührung_Sform der Erfindung dargestellt, bei welcher welcher jedesmal einen neuen Impuls ^aussen°,' _sich £ _{Stelle d}er Bohrungen 40 ein parallel zur wenn er einen Impuls vom Empf-ngei £ J ; _{Achse des} Elements 14 angeordneter Schlitz 40 5 Weiterhin ist der Empfänger 34 an einen H _zwischen den Aussparungen 16, 18 erstreckt. Demodulator 36 angeschlossen, dessen " * £ _{In den} Fig. 10 und 11 ist eine weitere Ausfühsignal einem Zähler bzw. ^ⁿ"j;^eri* JTi₂B form der Erfindung dargestellt bei wei-her das

Demodulator 36 ang £ _{In den} Fig. 10 und 11 ist eine

signal einem Zähler bzw. ^ⁿ"j;^e _ricri* JTi₂B rungsform der Erfindung dargestellt, bei wei-her das

wird. Im Betrieb überträgt die ^M«^ße'""™^_{d die E}i_ement 14 an gegenüberliegenden Seiten mit Reihen

Impulse vom Sender 32 zum Empfanger *»,, u ^ _{Bohmngen 42 und 44 versehen ist}. Jede Boh-

für die Übertragung ^erf°^rd5^r!'^cr„_n" _{ente v} 1 von 4< > rungsreihe ist innerhalb einer Aussparung 16 oder 18

ab, ob eine Geschwindigkei»komponente^ ν ^ ^ s.^ ^^ ^ ^ ₂₂ ^ _{emer geraden Reihe}

einem Wirbel, welche die ^Ub _u ^e^f^„_pnrie ^B _Ge. _paraHel zur Achse des zylindrischen Elements anoder eine die Übertragung ^"•"■"'Γ. , _Ab. geordnet und kommuniziert mit einem Hohlraum 46 hidikitkomponente ν ^{2 ν0Γ}™^ε" 48 i I des Elements

oder eine die Übertragung ^Γ. , _Ab. geordnet und kommuniziert mit ei schwindigkeitskomponente ν ^{2 ν0Γ}™^ε" „_r 34 _ein bzw. 48 im Inneren des Elements,

hängigkeit hiervon erzeugt ^d" ^^m _t ^p _raßff_frequenz- 45 Die Hohlräume 46, 48 sind durch eine zentrale Signal, das durch die KarmanwirDeisir w^^ _{Trennwand S0} voneinander getre di i i

l daurcn

Signal, das durch die Karmanwirbelstr g^^ Trennwand 50 voneinander getrennt, die mit einer

moduliert wird. Dieses Signal wird^ourcn ^ _Bohrung 52 versehen ist, welche als Durchgang zur

dulator 36 demoduliert, dessen ^S* *>. _di„_keits. Ermöglichung eines Strömungsmittelstroms zwischen

Rechner 38 zur Lieferung einer Geschwunoig ^ Kohlräurr-u dient. Durch Ausgleich des Drucks

messung des Strömungsmittels benutz' ™£ gewährleisten die Hohlräume 46, 48 über die Achse

Die Fig. 7 bis 12 verscheuchen weiter^ g^ ^^^ ^^^ _{GIdcMörmigkeit der Strö}_

wandelte Ausführungsfonnen, j*. *"'* _uch ^j. _{mung und trage}n somit ungeachtet einer variablen

ment 14 mit Durchgängen versenenisi, ^ Geschwindigkeitsverteilung über den Durchmesser

sehen den Aussparungen 16, ¹⁸^rTy_1116n über- des Rohrs 10 hinweg zur stabilen Bildung der Kar-Strömungsmittel-Schwankungen zwiscnenm _{s5 manwirbe},_{straßen über} die axiale Strecke L hinweg

tragen. Gemäß Fig. 7 we,st .J» Eteraent 1^ ^^ _{p kann} ^ _wechse,_weise ^

Reüie von sich zwischen den ^Aus^^a™°^g^_te„ ₂₀, mung durch die Bohrung 52 durch eine Meßeinrich-

kenden Bohrungen 40 auf, die nahe den km ^ ^^ J_{n der Bohrung} angeordneten, elek-

22, an denen der Grenzschichtabnß auftntt,^^^ ^ ^ _{beheizten Draht festgestellt werden}. _Gemäß

geraden Reihe parallel zur Achse des r. _{das 6}o Fig. 12 können die Bohrungsreihen durch Schütze

angeordnet sind. Gemäß F i|^JSLmittelrtrom F 42 s und 44 s ersetzt werden und kann die in der

Element 14 beaufschlagende »*?^l™™Kzi_z8dlici₁tea Trennwand vorgesehene Bohrung aus einer Reihe

in zwei Ströme F1 und F 2 aut. deren^n. _von ^_{161 znr Achse des} Elements 14 angeordneten

an den Kanten 20, 22 von der OberBacbe^oes _{Bohnmgen s2 h} bestehen.

ments abreißen. Sobald ^^XSSankongen 6_S Neben den verschiedenen Meß- bzw. Füllemrich-

gehen, entstehen entsprechende^Drucföcnw ^ _n ^ _{den Flg} 1, 3, 9 und 10 kann die

nahe der benachbarten Mündungen toJJ^ _{M der} strömungsmittelgesehwintfigkeit bei mi?

40. Da die Wirbel ^^^rf fZankeidie Hohlräumen 46, 48 versehen«! Elementen 14 auch

durch Meßeinrichtungen erfolgen, die in einer mit den Hohlräumen "erbun denen, jedoch von diesen entfernten Kammer angeordnet sind.

Außerdem kann die Messung auch an Hand des Wirbel-Interferenzschemas erfolgen, das durch zwei

hintereinander angeordnete Elemente 14 erzeugt wird, von denen sich das eine stromauf des anderen befindet, wobei eines dieser Elemente oder beide auf die in dem F i g. 2 bis 12 dargestellte Weise ausgebildet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (19)

Patentansprüche:

1. Wirbelerzeugendes Element for Strömungs- S geschwindigkeitsmesser, das im wesentlichen längliche zylindrische Gestalt besitzt und quer in einen Strömungsmittelstrom eingesetzt ist, so daß

es an seinen gegenüberliegenden Seiten wechselweise auftretende Wirbel erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß das Element(14) an semen gegenüberliegenden Seiten je einen ausgesparten Oberflächenabschnitt (16, 18) aufweist und daß diese Aussparungen die Anströmfiache (14 κ) des Elements in einer Kante (20,22) praktisch an einer SteDe schneiden, an welcher die Grenzschicht des Strömungsmittelstroms bei im linearen Bereich liegenden Strömungsgeschwindigkeiten von der Oberfläche des Elements abreißt, ao

2. Element nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die ausgesparten Oberflächenabschnitte (16, 18) jeweils einwärts von der Kante (20. 22) in die Abströmfläche (14 d) des Elements (14) übergehen und die Kante gegenüber dem Strömungsmittelstrom einen äußeren Ansatz des Elements bildet.

3. Eiemer* nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kante (20 22) in einem Winkel Θ von 70 bis 105° zwischen der Verbindungslinie der Kante (20, 22) z^m Z-linder-Mittelpunkt und der Verbindungslinie zwischen dem Staupunkt (P₁) des Strömungsmittels (F) am Zylinder zum Zylinder-Mittelpunkt angeordnet ist.

4. Element nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel θ im Bereich von 75 bis 85° liegt.

5. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder ausgesparte Oberflächenabschnitt (16, 18) mindestens eine Planfläche aufweist.

6. Element nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder ausgesparte Oberflächenabschnitt (16, 18) aus zwei Planflächjn (16, 18; 16 A, 16C, 18C) besteht, von denen die in Strömungsrichtung hintere parallel zur Strömungsrichtung des Strömungsmittels liegt und die in Strömungsrichtung vordere senkrecht zur Strömungsrichtung des Strömungsmittels angeordnet ist.

7. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder ausgesparte Oberflächenabschnitt (16, 18) durch eine gekrümmte Fläche (16 B, 18B) gebildet ist.

8. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder einen kreisförmigen Querschnitt besitzt.

9. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (14 E) elliptischen Querschnitt besitzt.

10. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den ausgesparten Oberflächenabschnitten (16, 18) mindestens ein das Element (14) durchsetzender Durchlaß vorhanden ist.

11. Element nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den ausgesparten Oberflächenabschnitten (16, 18) eine Reihe von parallel zur Achse des Elements (14) angeordnete Bohrungen (40) vorgesehen sind.

12. Element nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Zylinders (14) zwei Hohlräume (46, 48) vorgesehen sind, die unteieinander durch einen Durchlas (52) in einer Trennwand (50) verbunden sind und nJt den ausgesparten Oberflächenabschnitten (16, 18) durch öffnungen (42, 44) in Verbindung stehen.

13. Element nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (42, 44) jeweils eine Bohrungsreihe sind (F i g. 11)

14. Element nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen jeweils durch einen Schlitz (42s, 44s) gebildet sind (Fig. 12).

15. Element nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennwanddurchlaß (52) aus einer Reihe von Bohrungen (52 h) besteht (Fig. 12).

16. Element nach Ansprach 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Durchlaß Einrichtungen zur Messung der darin herrschenden Druckschwankungen vorgesehen sind.

17. Element nach Anspiuch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung im Trennwanddurchlaß (52) vorgesehen ist.

18. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß an der Abströmfläche (14 d) des Elements (14) Einrichtungen (12 A) zur Messung der Druckschwankungen längs dieser Fläche vorgesehen sind (Fig. 3).

19. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß stromab des Elements (14) eine Meßeinrichtung angeordnet ist, die Mittel (32, 34) zur Übertragung eines Schallimpulses quer zur Bewegungsrichtung der Wirbel sowie Mittel (30, 36) aufweist, welche auf die durch die Wirbel verursachte Schwankungen bzw. Änderungen der Übertragungszeiten der Impulse ansprechen.