SE469491B - Fluidiskt system med volymfloedesmaetanordning - Google Patents

Description

G\ V) 10 15 20 25 30 35 ßh \O -..S1 nwwfi' P 1,! FW 2 pelledning, så att mätningarna av olika punkter av systemet kan ske på ett centralt ställe och om så erfordras även samtidigt.

Vid detta mätsystem förbindes ett flertal sensorer, företrädesvis trycksensorer, medelst ett enda kopplings- förlopp med sina tillhörande mätställen eller mätpunkter i systemet.

Samlingsanordningen är därvid utformad såsom en under drifttryck manövrerbar multipelsnabbkoppling med en dos- del och en insticksdel, och den vidareledande insticks- eller dosdelen är förbunden med en mätanordning som upp- visar ett flertal sensorer och/eller med manöver- och/ eller regleringsanordningar.

Uppfinningen har till uppgift att ange en enkel, robust och i det närmaste underhållningsfri volymflödes- mätanordning, som är kompakt utförd, tillförlitlig och arbetar vid höga tryck och växlande tryck samt har hög livslängd.

Vidare har uppfinningen till uppgift att i ovannämnda fluidiska system medelst ett sensorhuvud via differenstryck- mätningar även utföra volymflödesmätningar. Uppfinningen utgår härvid ifrån att strypanordningar, strypbrickor och venturimunstycken är kända. Vid användning av dessa mät- element arbetar man vanligtvis med låg differenstrycknivå för att hålla ledningstryckförlusterna inom acceptabla och tillåtna gränser, eftersom moderna anläggningar skall dimensioneras för hög verkningsgrad.

Vid mycket höga driftstryck och vid återgivning av små differenstrycknivåer uppnås gränserna för utvärdering av differenstrycksignalen via enkla prisvärda tryckupp- tagningssystem mycket snabbt av principiella mättekniska skäl, eftersom mätfelet vid differenstrycket i halv stor- lek direkt ingår i volymflödesmätningen.

Den enligt föreliggande uppfinningen föreslagna lös- ningen av den ställda uppgiften består däri att i det in- ledningsvis angivna fluidiska systemet är integrerad minst en efter mätstrypprincipen arbetande volymflödesmät- 10 15 20 25 30 35 , WWW' , Ugn] 469 491 3 anordning och strömningsmässigt förbunden med systemet medelst armaturer samt samordnad med en provanordning, vilken anordning uppvisar en driftflödeskanal med en av- stängningsventil och en mätkanal med en mätstrypanordning, varvid trycksensorer är anordnade på mätstrypanordningens in- och utgångssida. Därigenom säkerställes med hjälp av en enkel mätstrypanordning i driftfall ett i det närmaste fritt förlustlöst genomflöde och i mätfall ett så högt definierat uppdämningstryck, att genom det höga differens- trycket kan ske en problemfri volymflödesutvärdering.

Enligt uppfinningen föreslås också en volymflödes- mätanordning, vilken uppvisar ett hus med en ingångs/ut- gångsskruvförbindning och en driftflödeskanal med en mätkanal, varvid i driftflödeskanalen befinner sig ett manövrerbart ventilelement till en avstängningsventil, vilket i arbetsläge i driftflödeskanalen (19) uppvisar ett helt eller nästan tryckförlustfritt tvärsnitt och i mätläge hermetiskt till- sluter volymflödesmätanordningens driftflödeskanal, så att all fluid strömmar genom mätkanalen och den i densamma anordnade mätstrypanordningen.

Enligt en vidareutveckling av uppfinningen är den i volymflödesmätanordningens mätkanal liggande mätstryp- anordningen utbytbart utförd.

För att åstadkomma ett kompakt mätinstrument är det fördelaktigt att på mätstrypanordningens in- och utgångssida anordna var sin urborrning för upptagande av en tryck- sensor. Mätinstrumentet är således kompakt utformat som en konstruktionsenhet och kan medelst skruv- eller fläns- förbindningar på enkelt sätt byggas in i en hydraulledning.

Enligt en fördelaktig utföringsform är mätstrypanord- ningen förbunden med avstängnings- och genomgångsventilens ur volymflödesmätanordningen borttagbara huvudstycke och i ventilkanalens axialriktning mellan huvudflödeskanalen och mätkanalen är anordnad en kanal för införande av mät- strypanordningen och upptagande av en fästanordning för strypanordningen. _ . if, ynflll' .l NF!! 469 10 15 20 25 30 35 4 Med hjälp av uppfinningen kan exempelvis en hydraul- pump i det närmaste idealiskt, dvs utan att man i efter- hand monterar in en sensor i ledningar och utan de därvid uppkommande läckage-miljöskyddsproblemen, när som helst vid full och dellast kontrolleras med avseende på sitt aktuella kvalitetstillstånd.

Uppfinningen skall förklaras närmare i anslutning till bifogade ritning. Därvid visar: Fig 1 hydraulschemat till en fluidanläggning med fluid- ledningar, sammanförda till en samlingsanordning med en mätanordning; Fig 2 en multipelmätkoppling med multipelsensorhuvud och ett volymflödesmätinstrument med sensoranslutningar i mättillstånd med sluten ventil; Fig 3 en vy av ett volymflödesmätinstrument med dess sensoranslutningar i drifttillstånd med öppen ventil; Fig 4a ett längdsnitt genom ett volymflödesmätinstru- ment med sensorer, i drifttillstånd med öppen ventil; Fig 4b ett längdsnitt genom ett volymflödesmätinstru- _ ment med sensorer enligt fig 4a, vridet 90°; Fig 4c en detalj Y i fig 4a; och Fig 5 ett längdsnitt genom ett volymmätinstrument med ventilkropp och mätstrypanordning i mättillstånd med stängd ventil.

I fig 1 visas kopplingsschemat till en fluidanlägg- ning med fluidledningar som tillämpningsexempel för upp- finningen. I detta fall rör det sig om en hydrauldrivanord- ning med hydraulcylindrar och en med hjälp av ett volym- mätinstrument övervakad hydraulpump som skall provas.

Fluidledningarna a, b, c, d, e, f, g och h har för- bundits med tillhörande element i fluidanläggningen och leder samtliga till en gemensam samlingsanordning 1, vilken består av en insticksdel 2 och en dosdel 3.

En grupp av förbindningsledningar till dosdelen 3 är direkt integralt förbunden med en mätanordning, medan en annan grupp av fluidförbindningsledningar eller elek- triska ledningar från mätanordningen har dragits till ett 10 15 20 25 30 35 .HLPWÖ s' "l". 469 4-9? 5 avlägset beläget mät-, manöver- eller regleringsinstru- ment. Samlingsanordningen med multipelsnabbkopplingen l och det integrerade mätinstrumentet möjliggör alla nämnda varianter. Som fluidanläggning ifrågakommer varje anlägg- ning som är utrustad med exempelvis hydraulik. Det kan röra sig om mobila eller stationära anläggningar. Till de mobila anläggningarna räknas jordförflyttningsanlägg- ningar såsom grävskopor, rammanordningar, vidare transport- fordon på hjul eller band, lyftfordon och dylikt.

Multipelsnabbkopplingen l utgör beståndsdel av sam- lingsanordningen och kan samtidigt uppvisa högtryck på flera hundra bar eller växlande tryck.

Volymflödesmätanordningen 4 med sina sensormätanslut- ningar 5 och 6 ligger framför den pump 7 som skall provas.

Sensoranslutningarna 5 och 6 är via ledningarna g och h förbundna med dosdelen 2. Med 8 har betecknats en flervägsventil, vilken ligger framför en strypbackventil 9 och en öppningsbar backventil 10 samt arbetscylindern ll. Utgångsledningen 12 från arbetscylindern ll leder via en säkerhetsventil 13 till flervägsventilen 8. Indexsiffer- beteckningar 1* till 4* samt 6* och 7* är tryckmätpunkter vilka samtliga leder till dosdelen 2. Till detta räknas även sensoranslutningarna 5 och 6.

Fig 2 visar volymflödesmätanordningen 4 med sina sensoranslutningar 5 och 6 i mättillstånd, vilka via led- ningarna g och h är förbundna med dosdelen 2 och insticks- delen 3. Volymflödesmätanordningen 4 är försedd med av- stängningsventil 14 som kan intaga lägena "öppet" och "stängt". Avstängningsventilen l4 befinner sig i fig 2 i läget "stängt".

Fig 3 visar volymflödesmätanordningen 4 med sina sensoranslutningar 5 och 6 i drifttillstånd. Ledningarna g och h är förbundna med insticksdelen 3 och dosdelen 2.

Avstängningsventilen 14 befinner sig i läget "öppet". En skyddskruvhuv 15 är avsedd som mekaniskt skydd för dos- delen 2. 10 15 20 25 30 35 -*WWW .pw 6 Fig 4a visar ett längdsnitt genom ett volymflödesmät- instrument 4 med sensoranslutningar 5 och 6 i drifttillstånd med öppen avstängningsventil 14 medan fig 4b visar ett längd- snitt genom volymflödesmätinstrumentet 4, som vridits en vin- kel på 900. Fig 4c visar detaljen Y i fig 4a, nämligen ven- tilen l4 i "stängt" tillstånd.

Volymflödesmätanordningen 4 består av ett hus 16 med en ingångs- och en utgângsskruvförbindning 17 och 18. Drift- flödeskanalen 19 är utformad såsom mätkanal till mätflödes- kanalen 20. I driftflödeskanalen 19 befinner sig ett manöv- rerbart ventil- eller avstängningselement till avstängnings- ventilen l4, vilken i fig 4a visats i arbetsläget respek- tive i "öppet" läge.

Avstängningsventilen 14 har dimensionerats så att den i driftflödeskanalen l9 uppvisar ett helt eller i det när- maste tryckförlustfritt tvärsnitt och i mätläge, vilket visas i fig 4c, hermetiskt tillsluter volymflödesmätanord- ningens 4 driftflödeskanal 19, så att all fluid genomström- mar mätflödeskanalen 20 samt en i densamma anordnad mät- strypanordning 21. På mätstrypanordningens 21 in- och ut- gångssida har trycksensorer anordnats i anslutningarna 5 och 6. För att även genast kunna ta hänsyn till temperatu- ren vid mätningarna har minst en av trycksensorerna inte- grerats med en temperatursensor.

Fig 5 visar en utföringsform av uppfinningen, varvid driftflödeskanalen 20* är utformad såsom shuntkanal till mätflödeskanalen l9*. av volymflödesmätanordningen 4 liggande mätstrypanordningen 21 utbytbart utförd.

Enligt en utföringsform är därvid mätstrypanordningen Härvid är den i mätflödeskanalen 19* 21 förbunden med avstängnings- och genomgångsventilens 14 ur huset 16 uttagbara huvudstycke 22, varvid i ingångs- och utgångsskruvförbindningarnas 17 och 18 axialriktning mellan mätflödeskanalens 19* ändar i huvudstycket 22 finns en ur- borrning 23 för att föra in mätstrypanordningen 21 och för upptagande av ett fäste för strypanordningen 21.

VHF, I. “lv-HI 469 49? 7 Enligt uppfinningen är det emellertid också möjligt att införa mätstrypanordningen 2l oberoende av ventilens 14 huvudstycke 22 genom en genom husväggen 24 sig sträckande urborrning 25 samt att täta huvudstycket 22 i urborrningen 25 med hjälp av högtryckstätningar.

Claims (6)

O'\ \Q $> QD ...a 10 15 20 25 30 ,.¶w PATENTKRAV

1. Fluidiskt system med volymflödesmätanordning, vars fluid uppvisar högt tryck på flera hundra bar och/eller växlande tryck, vilket är försett med mät-, manöver- och/el- ler regleringsledningar, vilka är förbundna med mät-, manö- ver- och/eller regleringspunkter i systemet och sammanförda till en samlingsanordning, k ä n n e t e c k n a t därav, att i det fluidiska systemet direkt efter en provkropp (7), vars volymflöde skall mätas i beroende av dess arbetstryck, är integrerad minst en mätstrypanordning (21) med tryckan- slutningar, vilka via tryckledningar och multimätledningar är förbindbara med ett multisensorhuvud (3) och en utvärde- ringselektronikenhet till en tryck- och volymflödesmätan- ordning, varvid mätstrypanordningen (21) är anordnad i ett hus (16) med en ingângs- och en utgångsskruvförbindning (17 resp 18) och en driftflödeskanal (19) med en parallellt med denna anordnad, shuntande mätkanal (20), varvid i drift- flödeskanalen (19) befinner sig ett manövrerbart ventilele- ment till en avstängningsventil (14), vilket i arbetsläge i driftflödeskanalen (19) uppvisar ett helt eller nästan tryck- förlustfritt tvärsnitt och i mätläge hermetiskt tillsluter volymflödesmätanordningens (4) driftflödeskanal (19), så att all fluid strömmar genom mätkanalen (20) och den i densamma anordnade mätstrypanordningen (21).

2. Fluidiskt system enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a t därav, att den i husets (16) mätkanal (20) liggande mätstrypanordningen (21) är utbytbart utförd.

3. Fluidiskt system enligt krav 1 eller 2, k ä n n e - t e c kun a t därav, att mätstrypanordningen (21) är för- bunden med ett huvudstycke (22) till en avstängnings- och genomgångsventil, vilket är borttagbart ur huset (16) och att i skruvförbindningarnas (17, 18) axialriktning mellan mätkanalens (l9*) ändar i huvudstycket (22) är anordnad en urborrning (23) för införande av mätstrypanordningen (21) och upptagande av en fästanordning för densamma. f) 10 .' iF' '-"|'“ > F11. "4e9 491 9

4. Fluidiskt system enligt något eller några av före- gående krav, k ä n n e t e c k n a t därav, att tryckan- slutningarna (5, 6) är anordnade på mätstrypanordningens (21) in- och utgångssida samt att varje tryckanslutning (5, 6) är utformad för upptagande av en trycksensor.

5. Fluidiskt system enligt krav 2, 3 eller 4, k ä n - n e t e c k n a t därav, att detsamma är kompakt utfört som en konstruktionsenhet och medelst skruv- eller fläns- förbindningar insättbart i hydrauliska system.

6. Fluidiskt system enligt krav 4 eller 5, k ä n - n e t e c k n a t därav, att en av trycksensorerna upp- visar en integrerad temperatursensor.