[发明专利]一种用于指示液体流量的临界水平的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种指示液体流量的方法，以及一种用于实施该方法的设备。所述设备包括该液体流量通过的一定长度导管，以及传感器。

背景技术

在很多工业环境和船载容器中，需要监测液体流量的大小，从而使得液体位于最低临界水平之上。当然也可适用于相反的情况，即，液体流量可不超过某一临界水平。如果发生这样一种临界水平，则需要例如一种警报信号或者其它动作。

本领域中先前公知有许多不同解决方案以针对于监测液体流量从而使其不超过或者下降到低于某一临界水平的问题。因而，本领域中公知的是采用不同类型的机械流量监测装置，例如所谓的踏板/闸板(paddle)开关。热流量监测装置在本领域也是先前公知的。

在液体流量的测量中，即流量大小的持续监测，有各种可用的方法，例如电磁流量计，科里奥利流量计，差压流量计、涡轮流量计等。

这些现有技术的共同特点在于，所述开关或流量计体积大而且昂贵。而且，某些类型的开关或流量计由于运动部件的存在而可能暴露于磨损，从而导致它们的工作寿命不足。

问题结构

本发明为此目的以引入方式设计了所述方法即：从而使得它可借助于装备的极其紧凑单元而简单和经济地被应用。而且，本发明为此目的而设计了所述方法从而使得极限值可被容易地改变，所用装备上产生的磨损处于最低，且因此，它的工作寿命被延长。

根据本发明的关于设备的目的与上述目的相同。

发明内容

形成本发明基础的目的将会基于所述方法而实现，所述方法特征在于，当液体流量变化时，感测了在层流与湍流之间液体流量的转换、或者相反的转换，并且该转换用作为液体流量大小的指示。

形成本发明基础的目的将会基于所述设备而实现，所述设备特征在于，传感器是处于工作状况(in order)的振动传感器，当液体流量变化时，用以分别感测发生在液体从层流到湍流转换时的振动的发生或增加以及停止/中止或减少，或反之亦然。

附图说明

将在下文中特别参考附图对本发明更加详细地加以说明，该附图显示了用于实施所述方法的设备的一个实施例的截面示意图。

具体实施方式

在许多技术环境中，指示液体流量，因此确立/确定某一临界液体流量是重要的，该液体流量既不超量也没有不足/差额，在此情况下不发送其指示。一个可存在着下限值的实践情况的实例为利用一种液体分析仪的应用，其中将要评估液体中的某些品质/特性。很明显的是，如果液体流量太过微小，则将无法执行对于相关液体品质/特性的评估、或者该评估将不正确。相反，情况可能为如果分析占用一定时间，则流动速率必须不能太高，因为液体在分析仪中的停留时间将变得太短。

本发明基于的基础原理/理念在于，在导管的截面或者长度中，流动可以是处于低流率或速度的层流、或者处于高流速的湍流。湍流产生振动，即液体中的压力脉动，它们被传送/传播到产生流量的导管长度中的材料。在窄速度范围内发生了从层流到湍流的转换，为此这种转换可能会很好地指示已获得某一线性流速。

液体流动中的所述线性流速实质上一方面取决于体积流量，另一方面取决于可用的流动穿过面积/通流面积。出于这个原因，根据本发明，流动在节流器部段中被节流，其中线性流速增加。通过改变节流器的尺寸，有可能改变速度增加，并且由此也可以改变了从层流到湍流的转换点相对于体积流量之间的关系。但是，仅在若系列的其它参数，诸如表面结构、几何构造、曲率半径等保持恒定的情况下，上述概要的推理才适用。

根据本发明借助于一种振动传感器而感测了当流动已转换/切换到湍流时在液体流动中产生的扰动，所述振动传感器在振动上必须受流动液体的直接影响，或者连接到流动穿过的、以及振动被传递到的导管的某一长度或截面。因此，在后者的情形，不需要在液体流与适当传感器间的直接接触。

在附图中，附图标记1是指导管的长度，穿过所述导管从进入连接2到外出连接3产生了液体流量。在导管的长度1中，在出口端处存在着一种节流器4，其优选地是可容易地替换的、以允许实现不同大小的孔5，穿过所述孔5产生流量。

在图中，节流器被布置在导管长度的出口端处，其原因是不与液体流量的实际指示相关。但是，不背离此处公开的发明原理，流量也可以在相反方向上发生，如由双向箭头6所示。

导管长度1由展示了良好振动传导能力的材料制造，即该材料必须不具有任何明显的阻尼容量/性能。合适的材料可以是金属或金属合金。节流器4被刚性地牢固固定在导管长度中，从而使得由流量穿过所述孔5产生的扰动和振动被传播到导管长度1。