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Patent Searching and Data


Title:
DEVICE FOR MEASURING A FLUID FLOW AND MEASURING METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/186205
Kind Code:
A1
Abstract:
A device for measuring a fluid flow, more particularly an air flow, and/or a liquid flow, comprising: a signal transmitter means disposed in the fluid flow so that it can be surrounded by the latter; a magnetic means, wherein a fastening system is provided for detachably fastening the device to a conduit comprising the fluid flow; a position sensor means for registering a signal of a magnetic field of the magnetic means through a conduit wall of the conduit comprising the fluid flow; a conversion means for converting a magnetic signal into an electric signal; and an output means for the electric signal. The position sensor means comprises at least one Hall sensor means and a multi-dimensional sensing of the magnetic field can be obtained.

Inventors:
BECKER PETER (DE)
BIRKMANN BERNHARD (DE)
Application Number:
PCT/DE2017/000111
Publication Date:
November 02, 2017
Filing Date:
April 24, 2017
Export Citation:
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Assignee:
MEISTER STRÖMUNGSTECHNIK GMBH (DE)
International Classes:
G01F1/24; G01F1/28; G01F25/00
Foreign References:
US5544533A1996-08-13
EP0449270A11991-10-02
EP1460393A12004-09-22
US5520058A1996-05-28
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
NITZ, Astrid (DE)
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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.

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