[go: up one dir, main page]

SE466820B - PROCEDURE AND DEVICE FOR FLOW SPEED Saturation - Google Patents

PROCEDURE AND DEVICE FOR FLOW SPEED Saturation

Info

Publication number
SE466820B
SE466820B SE9002446A SE9002446A SE466820B SE 466820 B SE466820 B SE 466820B SE 9002446 A SE9002446 A SE 9002446A SE 9002446 A SE9002446 A SE 9002446A SE 466820 B SE466820 B SE 466820B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
measuring body
measuring
temperature
flow rate
flow
Prior art date
Application number
SE9002446A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE9002446L (en
SE9002446D0 (en
Inventor
Bengt Noren
Original Assignee
Bengt Noren
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bengt Noren filed Critical Bengt Noren
Priority to SE9002446A priority Critical patent/SE466820B/en
Publication of SE9002446D0 publication Critical patent/SE9002446D0/en
Priority to EP19910913368 priority patent/EP0540595A1/en
Priority to JP91512589A priority patent/JPH05508923A/en
Priority to PCT/SE1991/000494 priority patent/WO1992001940A1/en
Publication of SE9002446L publication Critical patent/SE9002446L/en
Publication of SE466820B publication Critical patent/SE466820B/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/68Measuring 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
    • G01F1/696Circuits therefor, e.g. constant-current flow meters
    • G01F1/698Feedback or rebalancing circuits, e.g. self heated constant temperature flowmeters
    • G01F1/6986Feedback or rebalancing circuits, e.g. self heated constant temperature flowmeters with pulsed heating, e.g. dynamic methods
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/68Measuring 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
    • G01F1/684Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow
    • G01F1/688Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow using a particular type of heating, cooling or sensing element
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P5/00Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
    • G01P5/10Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring thermal variables
    • G01P5/12Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring thermal variables using variation of resistance of a heated conductor

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)

Description

A466 820 bytas utan omkalibrering av bryggan. En ytterligare nackdel är att den elektronik som används mäste vara specialkonstruerad för ändamålet och den kan således icke användas till annat. A466 820 is replaced without recalibration of the bridge. A further disadvantage is that the electronics used must be specially designed for the purpose and it can thus not be used for anything else.

En annan känd flödesmätare med uppvärmbar mätkropp grundar sig på att i ett mätförlopp mätkroppen uppvärmes och därefter tillåtes svalna under inverkan av nædieflödet. Uppvärmningen och avsvalningen utföres i succession så att mätkroppens temperatur kommer att variera mellan två temperaturnivåer som båda är väsentligt högre än temperaturen hos det medium som skall flödesmätas. Vid ett typiskt exempel är den övre tempe- raturnivån l46°C och den lägre 96°C och då tänkes mediet som' skall flödesmätas vara luft med rumstemperatur. Såsom mätvärden liggande till grund för hastighetsberäkningen nyttjas tiden för uppvärmning av mätkroppen från den lägre till den högre tempe- raturnivån och avsvalningstiden från den högre temperaturnivån till den lägre. Denna kända teknik medför ett tämligen kompli- cerat utförande för att få uppvärmningen att ske med konstant effekt och mellan noggrant definierade temperaturnivàer.Another known flow meter with a heatable measuring body is based on heating the measuring body in a measuring process and then allowing it to cool under the influence of the flow of nutrients. The heating and cooling are performed in succession so that the temperature of the measuring body will vary between two temperature levels, both of which are significantly higher than the temperature of the medium to be flow measured. In a typical example, the upper temperature level is 146 ° C and the lower 96 ° C, and then the medium to be flow measured is thought to be air at room temperature. The time for heating the measuring body from the lower to the higher temperature level and the cooling time from the higher temperature level to the lower one are used as measured values on which the speed calculation is based. This known technique entails a rather complicated design in order to make the heating take place with a constant power and between carefully defined temperature levels.

Variationer i uppvärmningseffekten förorsakar betydande mät- värdesfel och detsamma gäller onogrannheter för temperaturni- våerna. Även i detta kända utförande erfordras en ytterligare i medieflödet anbragt mätkropp, som är ovärmd och som har till uppgift att spegla luftströmmens aktuella temperatur. Även här ger således obalanser mellan den. värmda mätkroppen och den ovärmda mätkroppen upphov till mätfel.Variations in the heating effect cause significant measurement value errors and the same applies to inaccuracies for the temperature levels. Also in this known embodiment a further measuring body arranged in the media flow is required, which is unheated and which has the task of reflecting the current temperature of the air stream. Here, too, there are imbalances between it. the heated measuring body and the unheated measuring body give rise to measuring errors.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinning är att vidareutveckla förfarandet och anordningen enligt ingresserna i patentkraven 1 respektive 8, vilka ingresser redovisar det andra ovan givna exemplet på känd teknik, så att förfarandet och anordningen förenklas men trots detta skapas förutsättningar för en större mätnoggrannhet genom att beroendet av potentiella felkällor reduceras. 466 820 Detta syfte uppfylles enligt uppfinningen genom de särdrag som närmare definieras i patentkravens 1 och 8 kännetecken. Före- liggande uppfinning grundar sig följaktligen på att värmeut- bytet mellan mätkroppen och medieflödet följer ett exponentialförlopp relaterat till flödeshastigheten. Kärnan i uppfinningstanken är följaktligen att i diametral motsats till den inledningsvis redovisade tidigare tekniken utföra mät- ningarna av mätkroppens med temperaturen varierande fysikaliska storhet med sådan känd eller konstant tidsgrund att data erhålles, som ger en- entydig' beskrivning' av exponentialför- loppet. På grundval av mätvärdena och tidsdata kan därmed under följande av' i och för sig väl kända matematiska/fysikaliska principer flödeshastigheten bestämmas eller beräknas. Den fysikaliska storhet som mätes är företrädesvis, ehuru icke nödvändigtvis, en elektrisk storhet, såsom resistans.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to further develop the method and the device according to the preambles of claims 1 and 8, respectively, which preambles report the second example of the prior art given above, so that the method and the device are simplified but nevertheless create conditions for greater measurement accuracy. dependence on potential sources of error is reduced. 466 820 This object is fulfilled according to the invention by the features which are further defined in the features of claims 1 and 8. Accordingly, the present invention is based on the fact that the heat exchange between the measuring body and the media flow follows an exponential process related to the flow rate. The core of the inventive idea is consequently to perform, in diametrical contrast to the initially reported prior art, the measurements of the temperature variable physical quantity of the measuring body with such a known or constant time basis that data is obtained, which gives an unambiguous 'description' of the exponential process. On the basis of the measured values and time data, the flow rate can thus be determined or calculated under the following well-known mathematical / physical principles. The physical quantity measured is preferably, though not necessarily, an electrical quantity, such as resistance.

Vid tillämpning av det uppfinningsenliga förfarandet och anordningen uppnås eliminering eller reduktion av ett flertal felkällor som vidlådes tidigare teknik. Exempelvis erfordras icke någon ovärmd mätkropp med lika temperaturkoefficient som den ^värmda mätkroppen. Enligt ett utförande av uppfinningen (krav 3) elimineras helt beroendet av uppvärmningsströmmen och -tiden. Enligt ett annat utförande (krav 2; mätning under uppvärmning) reduceras åtminstone väsentligt beroendet av varianser i uppvärmningsströmmen eftersom någon långtidsstabi- litet hos strömmen ej är erforderlig såsom enligt tidigare teknik. Förutom av elimineringen av behovet av särskild ovärmd referensgivare eller mätkropp är följaktligen förfarandet och anordningen enligt uppfinningen karaktäriserade av att mät- ningen sker under ett förlopp, som aktivt initieras (vad gäller förändring av mätkroppens temperatur) men som icke styrs i och för uppnående av någon balans eller något åsyftat slutvärde; genom frånvaron av sådan styrning erfordras heller icke någon återkoppling i. ändamål att uppnå balansen eller slutvärdet.When applying the method and the device according to the invention, elimination or reduction of a plurality of sources of error is achieved which adheres to the prior art. For example, no unheated measuring body with the same temperature coefficient as the heated measuring body is required. According to an embodiment of the invention (claim 3), the dependence on the heating current and time is completely eliminated. According to another embodiment (claim 2; measurement during heating), the dependence on variances in the heating current is at least significantly reduced since no long-term stability of the current is required as in the prior art. Consequently, in addition to the elimination of the need for a special unheated reference sensor or measuring body, the method and device according to the invention are characterized in that the measurement takes place during a process which is actively initiated (in terms of changing the temperature of the measuring body) but which is not controlled. balance or any intended final value; in the absence of such control, no feedback is required in order to achieve the balance or final value.

Detta är nyckeln till uppnåendet av enkelheten och noggrann- heten hos uppfinningsföremålet. 466 820' Enligt en första utförandeform av förfarandet mätes storheten RO (se fig 1), som här exemplifieras såsom resistans, hos mätkroppen när mätkroppen har väsentligen lika temperatur som medieflödet. Lämpligt är därvid att R mätes såsom första steg 0 i mätförloppet. Därefter påföres (vid A) en uppvärmningsström A genom mätkroppen som ökar kroppens temperatur och därmed resistans. Efter erforderlig uppvärmning kopplas uppvärmnings- strömmen bort (vid B) och därefter görs minst två mätningar Rl och R2 i snabb följd av mätkroppens resistans. Härvid är det viktigt (men enkelt att uppnå) att tidsskillnaden mellan mätningarna är känd eller i ett flertal mätförlopp lika. I det enklaste fallet tillämpas städse lika tidsskillnad men olika tidsskillnader kan också användas förutsatt att de i det enskilda mätförloppet är kända. I det fall alltid lika tids- skillnad mellan mätningarna tillämpas är det faktiskt icke nödvändigt att tidsskillnaden är känd utan istället utföres på inom mättekniken väl känt sätt kalibrering så att den fort- sättningsvis tillämpade, alltid lika tidsskillnaden medför att de åsyftade mätvärdena erhålls.This is the key to achieving the simplicity and accuracy of the object of the invention. According to a first embodiment of the method, the quantity RO (see Fig. 1), which is exemplified here as resistance, of the measuring body is measured when the measuring body has substantially the same temperature as the medium flow. It is then appropriate for R to be measured as the first step 0 in the measurement process. Then (at A) a heating current A is applied through the measuring body which increases the body's temperature and thus resistance. After the required heating, the heating current is switched off (at B) and then at least two measurements R1 and R2 are made in rapid succession of the resistance of the measuring body. In this case, it is important (but easy to achieve) that the time difference between the measurements is known or in a number of measurement processes the same. In the simplest case, the same time difference is always applied, but different time differences can also be used provided that they are known in the individual measurement process. In case the same time difference between the measurements is always applied, it is in fact not necessary that the time difference is known, but instead calibration is performed in a manner well known in the measurement technique so that the still applied, always equal time difference means that the intended measurement values are obtained.

Efter att uppvärmningen av mätkroppen kopplats bort vid B kommer mätkroppen att avsvalna och till slut nå medieflödets temperatur, det vill säga RO. Av' det sagda framgår att RO istället skulle kunna mätas efter fullbordad. avsvalning men detta innebär onödig tidsåtgång och dessutom att rådande flödesbetingelser kan hinna ändras betydligt. I ett mätsystem där flera givare med mätkroppar ingår kan nästa givare kopplas in direkt efter mätningen av R2 om RO mäts först.After the heating of the measuring body has been switched off at B, the measuring body will cool down and finally reach the temperature of the media flow, i.e. RO. From what has been said, it appears that RO could instead be measured after completion. cooling but this means unnecessary time and in addition that prevailing flow conditions can change significantly. In a measuring system where several sensors with measuring bodies are included, the next sensor can be connected immediately after the measurement of R2 if RO is measured first.

Om trädens temperaturberoende är konstant inom det utnyttjade temperaturområdet kan resistanserna direkt översättas till energinivåer. Den relativa energiförlusten från mätkroppen under avsvalning blir då: (Pl-P2)/(Pl-P0). 'w 466 820 Utförda försök visar att den relativa energiförlusten, beräknad på detta sätt, hos mätkroppen efter en uppvärmning endast är beroende av dtl2, mätkroppens aerodynamiska egenskaper samt den aktuella flödeshastigheten. Den relativa energiförlusten visade sig i stort sett oberoende av: - uppvärmningsström - uppvärmningstid fördröjning efter uppvärmning längd hos mätkroppen mätkroppens nominella temperaturkoefficient (med oberoende avses att beroendet inte är större än att det kan göras försumbart utan fördyring av mätutrustningen).If the temperature dependence of the trees is constant within the utilized temperature range, the resistances can be directly translated into energy levels. The relative energy loss from the measuring body during cooling then becomes: (P1-P2) / (P1-P0). Experiments performed show that the relative energy loss, calculated in this way, of the measuring body after heating is only dependent on the dtl2, the aerodynamic properties of the measuring body and the actual flow rate. The relative energy loss was found to be largely independent of: - heating current - heating time delay after heating length of the measuring body nominal temperature coefficient of the measuring body (independently means that the dependence is not greater than that it can be made negligible without increasing the cost of the measuring equipment).

Dessa resultat förklaras av att, såsom nämnts ovan, värmeut- bytet mellan mätkroppen och medieflödet följer ett exponentialförlopp. I fallet med en mätkropp i form av en träd är exponentialförloppet karaktäristiskt för en viss tráddiame- ter. Ett exponentialförlopp är entydigt beskrivet om slut- punkten och två punkter med känd tidsskillnad är kända.These results are explained by the fact that, as mentioned above, the heat exchange between the measuring body and the media flow follows an exponential process. In the case of a measuring body in the form of a tree, the exponential course is characteristic of a certain wire diameter. An exponential process is unambiguously described if the end point and two points with a known time difference are known.

I enlighet med denna utförandeform av föreliggande uppfinning erhålls således all erforderlig information om exponentialför- loppet för temperaturutjämningen (värmeutbytet) mellan mät- l, R2 och tidsskillnaden mellan Rl och R2. Följaktligen kan medelst dessa mätvärden och kroppen och. medieflödet genonl RO, R tidsskillnaden flödeshastigheten beräknas.Thus, in accordance with this embodiment of the present invention, all required information on the exponential course of the temperature equalization (heat exchange) between measures 1, R2 and the time difference between R1 and R2 is obtained. Consequently, by means of these measured values and the body and. the media flow genonl RO, R the time difference the flow rate is calculated.

Enligt en andra utförandeform av uppfinningen kan en entydig beskrivning av exponentialförloppet för den flödeshastighets- beroende temperaturutjämningen mellan mätkroppen och medieflö- det uppnås genom att under mätkroppens avsvalning mäta den i4es szu aktuella fysikaliska storheten, t ex resistansen, hos mät- 1, R2 och R3, varvid tidsskillnaden mellan såväl Rl och R2 som R2 och R3 är känd kroppen minst tre gånger, nämligen R eller städse lika. Följaktligen kan man med kännedom om dessa mätvärden Rl, R2 och R3 och tidsskillnaderna dem emellan beräkna flödeshastigheten enligt i och för sig välkända prin- ciper. När åtminstone tre mätvärden tages under avsvalningen erfordras ej längre någon mätning av R det vill säga värdet 1 på. den fysikaliska storheten när mätkroppen har väsentligen lika temperatur som medieflödet utan denna definieras av exponentialförloppet. Detta .innebär att det enligt denna utförandeform av uppfinningen ej längre är nödvändigt att låta mätkroppen avsvalna till väsentligen medieflödets temperatur utan istället kan mätkroppen bringas att relativt snabbt oscillera mellan två olika temperaturnivåer, varvid under avsvalningen mellan dessa nivåer i snabb takt utföres åtmins- tone tre mätningar.According to a second embodiment of the invention, an unambiguous description of the exponential course of the flow rate-dependent temperature equalization between the measuring body and the media flow can be achieved by measuring the actual physical quantity, eg the resistance, of measuring 1, R2 and R3 during the cooling of the measuring body. , wherein the time difference between both R1 and R2 and R2 and R3 is known to the body at least three times, namely R or always the same. Consequently, with knowledge of these measured values R1, R2 and R3 and the time differences between them, one can calculate the flow rate according to per se well-known principles. When at least three measured values are taken during the cooling, no measurement of R, i.e. the value of 1, is no longer required. the physical quantity when the measuring body has substantially the same temperature as the media flow, but this is defined by the exponential process. This means that according to this embodiment of the invention it is no longer necessary to allow the measuring body to cool to substantially the temperature of the medium flow, but instead the measuring body can be caused to oscillate relatively quickly between two different temperature levels, during the cooling between these levels at least three measurements.

Enligt en tredje utförandeform av uppfinningen är det också möjligt att utföra flödeshastighetsmätning genom att under mätkroppens uppvärmning mäta den fysikaliska storheten, sär- skilt resistansen, minst tre gånger, se R4, R och R6, varvid 5 tidsskillnaden mellan R och R och mellan R och R är känd eller alltid lika. Även4här gäí mätvärdena R:, R5 oâh R6 och tidsskillnaderna där emellan en entydig beskrivning av expo- nentialförloppet för värmeutbytet mellan den under uppvärmning varande mätkroppen och medieflödet så att på grundval av mätvärdena och tidsskillnaderna flödeshastigheten kan beräknas.According to a third embodiment of the invention, it is also possible to perform flow rate measurement by measuring the physical quantity, in particular the resistance, at least three times during the heating of the measuring body, see R4, R and R6, the time difference between R and R and between R and R is known or always the same. Here, too, the measured values R 1, R 5 and R 6 and the time differences therebetween give a clear description of the exponential course of the heat exchange between the measuring body being heated and the media flow so that the flow rate can be calculated on the basis of the measured values and time differences.

Eftersom storhetsmätningarna utföres utan någon bibehållen balans eller utan att definierade temperaturnivåer skall iakttagas, kommer variationer i. uppvärmningsbetingelserna (uppvärmningsströmmen) över en längre period icke att inverka störande på det erhållna flödeshastighetsvärdet. Även för detta utförande med mätning under uppvärmning gäller att den fysika- liska storheten (RO) hos mätkroppen icke behöver mätas när mätkroppen har väsentligen lika temperatur som medieflödet och ej heller när mätkroppen har något slutvärde vad gäller 'J 466 820 temperatur utan även här kan mätkroppen genom omväxlande uppvärmning och avsvalning bringas att snabbt oscillera mellan två olika temperaturniváer båda liggande över medieflödets temperatur. Enligt uppfinningen behöver således dessa tempera- turniváer ej vara kända eller bestämda.Since the quantity measurements are performed without any maintained balance or without defining defined temperature levels, variations in the heating conditions (heating current) over a longer period will not interfere with the obtained flow rate value. Also for this embodiment with measurement during heating it applies that the physical quantity (RO) of the measuring body does not need to be measured when the measuring body has substantially the same temperature as the medium flow and also when the measuring body has a final value in terms of temperature but also here the measuring body by alternating heating and cooling is caused to rapidly oscillate between two different temperature levels, both lying above the temperature of the media flow. Thus, according to the invention, these temperature levels need not be known or determined.

Vid mätning under uppvärmning är det lämpligt att utföra uppvärmningen med en väsentligen konstant effekt eller eljest med känd karaktäristik.When measuring during heating, it is suitable to carry out the heating with a substantially constant effect or otherwise with known characteristics.

Enligt en fjärde utförandeforn1 av 'uppfinningen är det också möjligt att utföra flödeshastighetsmätning i synnerhet i medier med relativt höga temperaturer under det att i ett mätnings- förlopp mätkroppen först aktivt kyles till en temperatur liggande under medietemperaturen och sedan tillåtes mätkroppen bli uppvärmd under inverkan av medieflödet i riktning mot eller till dettas temperatur. Därvid kan under den av medieflödet åstadkomma uppvärmningen mätningar av en med temperaturen sig förändrande fysikalisk storhet hos mätkroppen utföras för erhållande av mätvärden (analoga med RO, R R resp. Rl, R I , R3) och tidsdata tillräckliga för att en entydiš beskrivning :V värmeutbytets exponentialförlopp på i princip likartade, ehuru vad gäller temperaturförändringen omvända, sätt som ovan redan beskrivits för avsvalningsfallet. I analogi med vad som ovan redan beskrivits med hänvisning till den tredje utförandeformen kan också den fysikaliska storheten mätas minst tre gånger under' det positiva avkylningsförloppet för att erhålla mät- värden svarande mot de med R R och R i uppvärmningsfallet 4' 5 6 betecknade.According to a fourth embodiment of the invention, it is also possible to perform flow rate measurement in particular in media with relatively high temperatures while in a measuring process the measuring body is first actively cooled to a temperature below the medium temperature and then the measuring body is allowed to be heated under the influence of media flow. in the direction of or to its temperature. During the heating of the medium flow, measurements of a physical quantity of the measuring body which changes with temperature can be performed to obtain measured values (analogous to RO, RR or R1, R1, R3) and time data sufficient for a clear description of the exponential course of the heat exchange. in basically similar, although in terms of temperature change reversed, ways as already described above for the cooling case. In analogy to what has already been described above with reference to the third embodiment, the physical quantity can also be measured at least three times during the positive cooling process in order to obtain measured values corresponding to those denoted by R R and R in the heating case 4 '5 6.

Förfarandet och anordningen enligt föreliggande uppfinning ger, när det rör sig om gas, i likhet med vad som gäller för varm- kroppsflödesgivare i allmänhet massflödet, det vill säga att relationen mellan mätetalet och strömningshastigheten i meter per sekund ändras i enlighet med allmänna gaslagen då medie- temperatur och -lufttryck förändras. 466 820 Det här använda begreppet "bestämning eller beräkning" vad avser flödeshastigheten på grundval av' mätvärdena och tids- skillnaderna mellan mätningarna bör, såsom redan framgår av det som sagts ovan, tolkas i vidsträckt bemärkelse. Å ena sidan kan, när tidsskillnaderna är kända, en regelrätt matematisk operation, manuellt eller i en dator, utföras. När emellertid tidsskillnaderna mellan utförda mätningar alltid är lika kan istället sådan kalibrering utföras att de erhållna mätvärdena kan ligga till grund för härledande av flödeshastighetsavspeg- lande 'värden utan att. någon kännedonl onx den faktiska tids- skillnaden mellan mätningarna föreligger.The method and device according to the present invention, in the case of gas, provide, as in the case of hot body flow sensors in general, the mass flow, i.e. the relationship between the measured number and the flow rate in meters per second changes in accordance with the general gas law when medium temperature and air pressure change. 466 820 The term "determination or calculation" as used herein with respect to the flow rate on the basis of the measured values and the time differences between the measurements should, as already stated from the above, be interpreted in a broad sense. On the one hand, when the time differences are known, a regular mathematical operation, manually or in a computer, can be performed. However, when the time differences between performed measurements are always the same, calibration can instead be performed such that the obtained measured values can be the basis for deriving flow rate reflecting 'values without. does anyone know the actual time difference between the measurements?

Det är givet att exponentialförloppet vad gäller värmeutbytet mellan mätkroppen och medieflödet påverkas av förändringar av medietemperatur och -hastighet under ett mätförlopp.It is a given that the exponential course in terms of the heat exchange between the measuring body and the media flow is affected by changes in the media temperature and speed during a measuring process.

Flödeshastígheten kan enligt uppfinningen icke följas helt kontinuerligt. Dock tillåter de närmare i patentkraven 2 och 9 definierade utförandena oscillation innebärande uppvärmning och avkylning eller omvänt med relativt hög periodicitet, vilket tillåter tämligen gott följande av flödeshastighetsföränd- ringar. Vid mätning av medelflödeshastigheter är det för övrigt icke av intresse att kontinuerligt följa flödeshastigheten.According to the invention, the flow rate cannot be monitored completely continuously. However, the embodiments defined in more detail in claims 2 and 9 allow oscillation involving heating and cooling or, conversely, with relatively high periodicity, which allows fairly good following of flow rate changes. When measuring average flow rates, it is not of interest to continuously monitor the flow rate.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Under hänvisning till bifogade ritningar följer nedan en närmare beskrivning av såsom exempel anförda, utföranden av uppfinningen.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Referring to the accompanying drawings, a more detailed description of exemplary embodiments of the invention follows.

På ritningarna är fig 1 ett diagram illustrerande sambandet resistans/tid (eller approximativt energi/tid eller temperatur/tid), 466 820 fig 2 ett principiellt kopplingsschema över den uppfinningsen- liga anordningen, och fig 3 en schematisk vy illustrerande ett annat utförande av mätkroppen än det i fig 2.In the drawings, Fig. 1 is a diagram illustrating the relationship resistance / time (or approximate energy / time or temperature / time), Fig. 2 is a basic circuit diagram of the device according to the invention, and Fig. 3 is a schematic view illustrating another embodiment of the measuring body. than that in Fig. 2.

DETALJERAD BESKRIVNING AV EXEMPLIFIERANDE UTFÖRANDEN Fig 1-2 Det nedan beskrivna utförandet avser det fall då RO, R och R2 l mätes.DETAILED DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Figs. 1-2 The embodiment described below relates to the case where RO, R and R2 1 are measured.

Såsom medel för att mäta de flödeshastighetsindikativa resi- stansvärdena RO, Rl och R2 och medel för att med utgångspunkt från dessa värden beräkna flödeshastigheten hos mediet ifråga nyttjas en lämplig dator 1, som företrädesvis är i form av en programmerbar datalogger. Vid försök användes med framgång en sådan datalogger tillgänglig från företaget Campbell Scientific Inc., Logan, Utah, USA under beteckningen "CR 10 Measurement and Control Module". Vid försöket var denna försedd med två stycken AM 416 16-kanalers relämultiplexorer 2. En styrförbin- delse mellan dataloggern 1 och en relämultiplexor är i fig 2 betecknad med 3.As a means for measuring the flow rate indicative resistance values RO, R1 and R2 and means for calculating the flow rate of the medium in question on the basis of these values, a suitable computer 1 is used, which is preferably in the form of a programmable data logger. In experiments, such a data logger available from the company Campbell Scientific Inc., Logan, Utah, USA under the designation "CR 10 Measurement and Control Module" was successfully used. In the experiment, this was equipped with two AM 416 16-channel relay multiplexers 2. A control connection between the data logger 1 and a relay multiplexer is indicated in Fig. 2 by 3.

Till var och en av relämultiplexorerna 2 var anslutna mät- kroppar 4, vars resistans ändras med temperaturen. Mätkroppar i form av trådar användes. Närmare bestämt var dessa trådar av Pt och deras diameter uppgick till 0,1 mm. Ett ur praktiska synpunkter lämpligt diameterintervall torde här vara under 0,5 mm, företrädesvis 0,01-0,2 mm.To each of the relay multiplexers 2 were connected measuring bodies 4, the resistance of which changes with temperature. Measuring bodies in the form of wires were used. More specifically, these wires were of Pt and their diameter was 0.1 mm. A diameter range suitable from a practical point of view should here be below 0.5 mm, preferably 0.01-0.2 mm.

I fig 2 illustreras endast tvâ med mättrådar 4 försedda givare 5. Ehuru så icke illustreras i. fig 2 var i. försöket flera givare kopplade till relämultiplexorerna. Mättrádarna 4 kan exempelvis fästas, såsom genom lödning, mellan skänklarna hos en hållarbygel. Medelst relämultiplexorerna 2 styrs för envar 1466 820 10 av givarna 5 en sats strömställare 6. I praktiken uppgick avståndet 'mellan givarna 5 och respektive relämultiplexor 2 till mellan 10 och 80 meter. För att normalisera kabelresistan- serna till den resistans som gällde för de fyra längsta kab- larna på 80 meter användes motstånd 7 med ett motståndsvärde beroende av den aktuella kabellängden.Fig. 2 illustrates only two sensors 5 provided with measuring wires 4. Although this is not illustrated in Fig. 2, in the experiment several sensors were connected to the relay multiplexers. The measuring wires 4 can for instance be fastened, such as by soldering, between the legs of a holding bracket. By means of the relay multiplexers 2, a set of switches 6 is controlled for each 1466 820 10 by the sensors 5. In practice, the distance 'between the sensors 5 and the respective relay multiplexer 2 was between 10 and 80 meters. To normalize the cable resistances to the resistance that applied to the four longest cables of 80 meters, resistor 7 with a resistance value depending on the current cable length was used.

Till dataloggern 1 är anslutet ett relä 8 inbegripande en strömställare 9 för att sluta respektive bryta uppvärmnings- strömmen via en ledare 10 och ett strömbegränsningsmotstånd 11 till givaren 5 ifråga.Connected to the data logger 1 is a relay 8 including a switch 9 for stopping and interrupting the heating current via a conductor 10 and a current limiting resistor 11 to the sensor 5 in question.

Dataloggern 1 uppvisar en utgång 12, som exiteras, ger konstant spänning, vid resistansmätning och via ett referensmotstånd 13 påläggs på respektive givares 5 mättråd 4 via en strömställare hos ifrågavarande relämultiplexor 2.The data logger 1 has an output 12, which is excited, gives a constant voltage, during resistance measurement and is applied to the measuring wire 4 of the respective sensor 5 via a reference resistor 13 via a switch of the relay multiplexer 2 in question.

Dataloggern 1 har vidare anslutningar 14, 15 för spänningsmät- ning, vilka anslutningar via ledare och respektive strömstäl- lare 6 kopplas över respektive mättrådar 4.The data logger 1 further has connections 14, 15 for voltage measurement, which connections are connected via conductors and respective switches 6 over the respective measuring wires 4.

Relämultiplexorerna 2 möjliggör att en enda datalogger 1 kan betjäna ett stort antal givare 5, som successivt förbinds med dataloggerns anslutningar för uppvärmningsström och mätning.The relay multiplexers 2 enable a single data logger 1 to serve a large number of sensors 5, which are successively connected to the data logger's connections for heating current and measurement.

När en viss givare 5 skall utföra ett mätförlopp förbinds den medelst relämultiplexorn 2 till dataloggern 1. Först uppmätes därvid mättrådens 4 resistans RO utan föregående uppvärmning, det vill säga när mättråden 4 har medieflödets temperatur.When a certain sensor 5 is to perform a measuring process, it is connected by means of the relay multiplexer 2 to the data logger 1. First, the resistance RO of the measuring wire 4 is measured without prior heating, i.e. when the measuring wire 4 has the temperature of the media flow.

Därefter sluts strömställaren 9 medelst reläet 8 så att en uppvärmningsström flyter genom mättråden 4 och denna uppvärms.Then the switch 9 is closed by means of the relay 8 so that a heating current flows through the measuring wire 4 and this is heated.

Vida punkten B i fig 1 (denna punkt behöver alls icke vara väldefinierad) bryts uppvärmningsströmmen och därefter ombe- sörjer dataloggern 1 automatiskt med alltid lika tidsskillnad de två resistansmätningarna R och R i fig 1 under mättrådens l 2 4 avsvalning. Lokaliseringen av mätpunkterna Rl och R2 i tiden, det vill säga under det exponentiella värmeutbytesförloppet 'z f: 466 820 11_ mellan tråden och medieflödet är icke kritisk; dock är det lämpligt att de två mätningarna Rl och R2 göres i en icke allför flack del av exponentialkurvan.At point B in Fig. 1 (this point does not have to be well-defined at all), the heating current is interrupted and then the data logger 1 automatically takes care of the two resistance measurements R and R in Fig. 1 during the cooling of the measuring wire l 2 4. The location of the measuring points R1 and R2 in time, i.e. during the exponential heat exchange process between the wire and the media flow, is not critical; however, it is appropriate that the two measurements R1 and R2 be made in a not too flat part of the exponential curve.

Därefter utföres på analogt sätt mätförlopp med övriga till dataloggern 1 anslutna givare Via förmedling av relämulti- plexorerna 2.Thereafter, measurement procedures are performed in an analogous manner with other sensors connected to the data logger 1 via mediation of the relay multiplexers 2.

En försöksserie om 22 givare tillverkade i hantverksmässiga former och uppvisande mättrådar av 0,1 mm Pt-trád visade sig ge mätvärden med mycket små inbördes avvikelser. Mätvärdessprid- ningen låg inom i 1%, vilket är ett anmärkningsvärt gott resultat.A test series of 22 sensors made in artisanal shapes and having measuring wires of 0.1 mm Pt wire was found to give measured values with very small mutual deviations. The measured value spread was within 1%, which is a remarkably good result.

Förutom att förfarandet och anordningen enligt uppfinningen medför förnämlig mätnoggrannhet ligger en speciell fördel i att givarna kan vara av ytterst enkelt och prisbilligt slag. De elektroniska komponenter som behövdes för att anpassa givarna till den använda dataloggern inskränkte sig till referensmot- ståndet 13 för resistansmätningen, reläet 8 och strömbegräns- ningsmotståndet ll för uppvärmningsströmmen och ett antal motstånd 7 för normalisering av kabelresistanserna.In addition to the fact that the method and the device according to the invention entail excellent measuring accuracy, a special advantage lies in the fact that the sensors can be of an extremely simple and inexpensive kind. The electronic components needed to adapt the sensors to the data logger used were limited to the reference resistor 13 for the resistance measurement, the relay 8 and the current limiting resistor 11 for the heating current and a number of resistors 7 for normalizing the cable resistances.

Givarna 5 med mättràdarna eller -kropparna 4 kan också användas för att mäta, förutom flödeshastigheten, temperaturen, vilket kräver individuell kalibrering av givarna med avseende på temperatur. En sådan kombination av flödeshastighets- och temperaturmätning är speciellt av intresse i meteorologiska sammanhang och kan användas vid energiutbytesmätningar.The sensors 5 with the measuring wires or bodies 4 can also be used to measure, in addition to the flow rate, the temperature, which requires individual calibration of the sensors with respect to temperature. Such a combination of flow rate and temperature measurement is of particular interest in meteorological contexts and can be used in energy exchange measurements.

Genom enkel programmering kan den med ledning av fig 2 Ibe- skrivna utrustningen anpassas för uteslutande av mätning av RO och istället mätning av de åtminstone tre värdena Rl, R2 och R3 under avsvalningen.By simple programming, the equipment described with reference to Fig. 2 can be adapted to exclude measurement of RO and instead measurement of the at least three values R1, R2 and R3 during cooling.

Anpassning av för ändamålet lämplig mätutrustning i. och för R och R under utförande av mätningen av mätvärdena R4, 5 6 4-66 820 12 uppvärmningen ligger, mot bakgrunden av ovan givna uppfin- ningsenliga anvisningar, inom genomsnittsfackmannens kompe- tensområde, varför här icke lämnas några ytterligare beskriv- ningar därvidlag. _F_i.9_3 I fig 3 illustreras ett alternativt utförande av mätkroppen 4.Adaptation of measuring equipment suitable for the purpose in. And for R and R during the execution of the measurement of the measured values R4, 5 6 4-66 820 12 the heating is, against the background of the instructions according to the invention given above, within the area of competence of the average person skilled in the art. some further descriptions are given in this connection. Fig. 3 illustrates an alternative embodiment of the measuring body 4.

I detta fall innefattar mätkroppen ett ihåligt organ 16, företrädesvis fi form av ett vid ena änden 17 slutet rör. Åtminstone den närmast rörets slutna ände 17 belägna delen av röret är avsedd att vara belägen i medieflödet 18. Därvid kan röret sträcka sig in i medieflödet genom en öppning i en vägg 19 hos en medieflödet avgränsande kanal. Mellan röret 16 och kanalväggen 19 är lämpligen anordnat ett tätande medel 20.In this case, the measuring body comprises a hollow member 16, preferably in the form of a tube closed at one end 17. At least the part of the tube located closest to the closed end 17 of the tube is intended to be located in the media flow 18. The tube can then extend into the media flow through an opening in a wall 19 of a channel delimiting a media flow. A sealing means 20 is suitably arranged between the pipe 16 and the channel wall 19.

Röret 16 kan lämpligen sträcka sig väsentligen vinkelrätt mot flödesriktningen för mediet.The tube 16 may suitably extend substantially perpendicular to the flow direction of the medium.

I följande beskrivning tänkes mediet ifråga ha en relativt hög temperatur. I ett sådant fall skulle exempelvis kanalväggen 19 kunna vara försedd med kylande anordningar, t ex invändiga kylkanaler. ß I detta fall är medlet för att bringa mätkroppens 4 temperatur att avvika från medieflödets temperatur anordnat att avkyla mätkroppen. Närmare bestämt innefattar avkylningsmedlet en lämplig kylfluidumkälla 21, som avger kylfluidum till en ledning 22, som sträcker sig in i den såsom rör 16 utformade mätkroppen 4 för att avge kylfluidet invändigt i röret 16 och därmed avkyla dess insida. Ledningen 22 kan. exempelvis vara anordnad att avge kylfluidet mot insidan av rörets 16 slutna ände så att denna insida avkyles, varpå kylfluidet tvingas att vända och strömma tillbaka inuti röret 16 bort från dess slutna ände 17 för att slutligen genom ett utlopp 23 avledas ut ur röret. Såsom illustreras i fig 3 är det lämpligt att ledningen 22 träder in i röret 16 vid en punkt utanför kanalväggen 19 och i.) 466 826 13 sträcker sig längs med röret 16 inuti detsamma till en punkt tämligen nära och mitt emot insidan av rörets slutna ände.In the following description, the medium in question is thought to have a relatively high temperature. In such a case, for example, the duct wall 19 could be provided with cooling devices, for example internal cooling ducts. ß In this case, the means for causing the temperature of the measuring body 4 to deviate from the temperature of the media flow is arranged to cool the measuring body. More specifically, the cooling means comprises a suitable cooling fluid source 21, which delivers cooling fluid to a conduit 22, which extends into the measuring body 4 formed as a tube 16 to release the cooling fluid inside the tube 16 and thereby cool its inside. The line 22 can. for example, be arranged to discharge the cooling fluid towards the inside of the closed end of the tube 16 so that this inside is cooled, whereupon the cooling fluid is forced to turn and flow back inside the tube 16 away from its closed end 17 to finally be led out of the tube through an outlet 23. As illustrated in Fig. 3, it is convenient for the conduit 22 to enter the tube 16 at a point outside the channel wall 19 and i. 466 826 13 extend along the tube 16 within the same to a point fairly close to and opposite the inside of the closed end of the tube. .

Mätmedlet för att mäta den med temperaturen sig förändrande fysikaliska storheten hos mätkroppen 4 utgörs här av en IR- mätare, som är schematiskt antydd vid 24 och som innefattar en IR-givare 25 anordnad att avkänna IR-strålning från mätkroppen 4, närmare bestämt insidan av rörets 16 slutna ände. IR-mätaren 24 är såsom antydes i fig 3 förbunden med rörets 16 från dess slutna ände 17 vända ände och IR-givaren är riktad längs röret för att kunna detektera IR-strålningen från insidan av den slutna änden 17. Denna lokalisering medför, i kombination med kylfluidet, relativt god säkerhet mot övertemperaturer hos' IR-mätaren och dess givare.The measuring means for measuring the temperature-varying physical quantity of the measuring body 4 here consists of an IR meter, which is schematically indicated at 24 and which comprises an IR sensor 25 arranged to sense IR radiation from the measuring body 4, more specifically the inside of the closed end of the tube 16. The IR meter 24 is as indicated in Fig. 3 connected to the end of the tube 16 from its closed end 17 and the IR sensor is directed along the tube to be able to detect the IR radiation from the inside of the closed end 17. This location involves, in combination with the cooling fluid, relatively good safety against overtemperatures of the 'IR meter and its sensor.

Vid utförande av flödeshastighetsmätning med utförandet enligt fig 3 utföres enligt en första variant avkylning av röret 16 medelst. kylmedlet 21, 22 så att röret 16 kyls ned till en temperatur under medietemperaturen. Därefter avbrytes avkyl- ningen, vilket medför att röret 16 kommer att tendera att anpassa sig vad gäller temperatur till medieflödets temperatur.When performing flow rate measurement with the embodiment according to Fig. 3, according to a first variant, cooling of the tube 16 is performed by means of. the coolant 21, 22 so that the tube 16 is cooled down to a temperature below the medium temperature. Thereafter, the cooling is interrupted, which means that the tube 16 will tend to adapt in terms of temperature to the temperature of the media flow.

Under denna anpassning utföres medelst IR-mätaren 24, 25 mätningar av IR-strålningen (svarande mot temperaturen) på insidan av rörets slutna ände. Därvid kan på sätt som beskri- vits i gmincip med ledning av fig IL utföras åtminstone två mätningar som i kombination med en mätning när mätröret 16 har väsentligen samma temperatur som medieflödet ger mätvärden som i kombination med erforderlig information rörande tidsskill- naden mellan de två förstnämnda mätningarna medför en entydig beskrivning av det exponentialförlopp, enligt vilket tempera- turutjämningen sker mellan mätröret 16 och medieflödet så att därigenom flödeshastigheten hos mediet kan bestämmas eller "466 szo 14 beräknas. Alternativt göres minst tre mätningar av IR-strål- ningen under mätrörets l6 temperaturanpassning till medieflö- det, varvid temperaturjämviktsläget ej behöver mätas.During this adjustment, by means of the IR meter 24, 25 measurements are made of the IR radiation (corresponding to the temperature) on the inside of the closed end of the tube. In this case, in the manner described in gmincip with reference to Fig. IL, at least two measurements can be performed which in combination with a measurement when the measuring tube 16 has substantially the same temperature as the media flow gives measured values which in combination with required information concerning the time difference between the first two the measurements give an unambiguous description of the exponential course according to which the temperature equalization takes place between the measuring tube 16 and the medium flow so that the flow rate of the medium can thereby be determined or "466 szo 14 calculated. Alternatively, at least three measurements of the IR radiation during the measuring tube 16 to the media flow, whereby the temperature equilibrium position does not need to be measured.

Enligt en andra variant göres under själva avkylningsförloppet minst tre IR-strålningsmätningar med känd eller lika tids- skillnad och på grundval härav erhålls den entydiga beskriv- ningen av exponentialförloppet för det av medieflödet betingade Värmeutbytet. Därvid förstås att avkylningen bör utföras med konstanta betingelser eller eljest betingelser med känd karak- täristik.According to a second variant, at least three IR radiation measurements are made during the cooling process itself with a known or equal time difference, and on the basis of this the unambiguous description of the exponential process for the heat exchange conditioned by the media flow is obtained. This means that the cooling should be carried out with constant conditions or otherwise conditions with known characteristics.

Om så önskas kan givetvis anordningen enligt fig 3 modifieras så att kylmedlet 21, 22 istället blir ett uppvärmningsmedel, dvs tillför fluidum som åstadkommer uppvärmning av mätkroppen till en temperatur över medieflödets temperatur.If desired, the device according to Fig. 3 can of course be modified so that the coolant 21, 22 instead becomes a heating means, i.e. supplies fluid which causes heating of the measuring body to a temperature above the temperature of the medium flow.

MÖJLIGA MODIFIERINGAR Förfarandet och anordningen enligt uppfinningen kan givetvis modifieras på ett flertal sätt inom ramen för uppfinnings- tanken. Mätkroppen kan i uppvärmningsfallet ingå i en mer komplex sensor av varierande art, som skulle kunna uppvisa ett särskilt värmeelement, exempelvis elektriskt, för att genom värmeöverföring till mätkroppen uppvärma detsamma. Härvid skulle såväl mätkroppen som värmeelementet kunna vara inne- slutna i en stomme eller kropp hos sensorn. Ett sådant utfö- rande skulle kunna vara speciellt lämpligt för flödeshas- tighetsmätningar i vätskor och därvid skulle således värmeut- bytet mellan mätkroppen och mediet ske indirekt via någon form av hölje. Såsom alternativ till den beskrivna mätkroppen i form av en tråd skulle också mer regelrätta termistorer kunna användas. Andra typer av mätkroppar, t ex termoelement, uppvi- sande andra elektriska storheter som är temperaturberoende kan också komma till användning. Såsom framgår av fig 3 kan också andra fysikaliska storheter än elektriska sådana mätas i enlighet: med uppfinningstanken. Såsom exempel må nämnas att (å.POSSIBLE MODIFICATIONS The method and device according to the invention can of course be modified in a number of ways within the scope of the inventive idea. In the case of heating, the measuring body can be part of a more complex sensor of varying nature, which could have a special heating element, for example electrically, in order to heat the same by heat transfer to the measuring body. In this case, both the measuring body and the heating element could be enclosed in a body or body of the sensor. Such an embodiment could be particularly suitable for flow rate measurements in liquids, and thus the heat exchange between the measuring body and the medium would take place indirectly via some form of housing. As an alternative to the described measuring body in the form of a wire, more regular thermistors could also be used. Other types of measuring bodies, such as thermocouples, exhibiting other electrical quantities that are temperature-dependent can also be used. As can be seen from Fig. 3, physical quantities other than electrical ones can also be measured in accordance with the inventive concept. As an example it may be mentioned that (å.

O) 466 820 15 just temperaturen mätes medelst en mätkropp utgörande en termometer av i och för sig känd eller godtycklig typ, t ex en så kallad optisk termometer.The temperature is measured by means of a measuring body constituting a thermometer of a per se known or arbitrary type, for example a so-called optical thermometer.

Slutligen må nämnas att i fallet med en mätkropp som uppvärmes på elektrisk väg mätströmmen och uppvärmningsströmmen skulle kunna vara densamma. Denna skulle då kunna påläggas mätkroppen kontinuerligt men med sådan varierande styrka att mätkroppen skulle oscillera mellan åtskilda temperaturnivåer, som emel- lertid icke behöver vara definierade eller kända. Till följd av resistansförändringen hos mätkroppen i beroende av temperaturen kommer mätströmmen (och även uppvärmningsströmmen) att erhålla en varians, dvs utgöra den med temperaturen sig förändrande fysikaliska storhet som åsyftas enligt uppfinningen. Genom mätningar av denna storhet kan uppnås mätvärden och tidsdata tillräckliga för bestämning av exponentialförloppet för värmeutbytet och därmed kan också flödeshastigheten bestämmas.Finally, it should be mentioned that in the case of a measuring body which is electrically heated, the measuring current and the heating current could be the same. This could then be applied to the measuring body continuously but with such varying strength that the measuring body would oscillate between separate temperature levels, which, however, do not need to be defined or known. As a result of the change in resistance of the measuring body as a function of the temperature, the measuring current (and also the heating current) will obtain a variance, ie constitute the physical quantity changing with temperature which is referred to according to the invention. By measuring this quantity, measured values and time data can be obtained sufficient for determining the exponential course of the heat exchange and thus the flow rate can also be determined.

Ett utförande enligt dessa riktlinjer skulle kunna ge hög mätningsperiodicitet så att också snabba förändringar av flödeshastighet kan följas.A design according to these guidelines could provide a high measurement periodicity so that rapid changes in flow rate can also be followed.

Claims (18)

466 820 16 Patentkrav466 820 16 Patent claims 1. Förfarande för flödeshastighetsmätning, varvid användes en för mediet som skall flödesmätas exponerad mätkropp (4) och i ett mätförlopp mätkroppens temperatur-bringas att avvika från medieflödets temperatur och därefter tillåtes anpassa sig mot eller' till den senare under inverkan av' medieflödet så att mätkroppen kommer att uppvärmas och avkylas eller omvänt, och varvid flödeshastighetsindikativa värden mätes och på grundval därav flödeshastigheten bestämmes eller beräknas, I k ä n n e t e c k n a t därav, att i anslutning till uppvärm- ningen och/eller avkylningen av mätkroppen utföres mätningar av en med temperaturen sig förändrande fysikalisk storhet hos mätkroppen för erhållande av mätvärden och tidsdata tillräck- liga för att ge en entydig' beskrivning av det exponential- förlopp, enligt vilket värmeutbytet mellan mätkroppen och medieflödet sker, och att flödeshastigheten bestämmes eller beräknas på grundval av dessa mätvärden och tidsdata.A method for flow rate measurement, wherein a measuring body (4) exposed to the medium to be measured is used and in a measuring process the temperature of the measuring body is caused to deviate from the temperature of the media flow and is then allowed to adapt to or to the latter under the influence of the media flow. the measuring body will be heated and cooled or vice versa, and whereby flow rate indicative values are measured and on the basis thereof the flow rate is determined or calculated, characterized in that in connection with the heating and / or cooling of the measuring body measurements are made of temperature physical quantity of the measuring body for obtaining measured values and time data sufficient to give a clear description of the exponential process according to which the heat exchange between the measuring body and the media flow takes place, and that the flow rate is determined or calculated on the basis of these measured values and time data. 2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att i ett mätförlopp a) den fysikaliska storheten (Rl, R R3 respektive R4, R5, R6) 2! hos mätkroppen mätes minst tre gånger under mätkroppens upp- värmning och/eller avkylning, varvid tidsskillnaden mellan mätningarna är känd eller i ett flertal mätförlopp lika, och att b) på grundval av storhetsmätvärdena (Rl, R2, R respektive R 3 4' R5, R6) och tidsskillnaden flödeshastigheten bestämmes eller beräknas.2. A method according to claim 1, characterized in that in a measurement process a) the physical quantity (R1, R3 and R4, R5, R6, respectively) 2! of the measuring body is measured at least three times during the heating and / or cooling of the measuring body, the time difference between the measurements being known or in a plurality of measuring processes equal, and that b) on the basis of the quantity measured values (R1, R2, R and R 3 4 'R5, R6) and the time difference flow rate is determined or calculated. 3. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att i ett mätförlopp a) den fysikaliska storheten (Rl, R hos mätkroppen mätes ) 2 minst två gånger under mätkroppens temperaturanpassning mot d! V) CJ! 466 820 l7 medieflödets temperatur, varvid tidsskillnaden mellan mät- ningarna är känd eller i ett flertal mätförlopp lika, b) storheten (RO) hos mätkroppen före eller efter mätningarna i steg a) mätes när mätkroppen har väsentligen lika temperatur som medieflödet, och att c) på grundval av storhetsmätvärdena (R R2) och tids- R O' 1' skillnaden flödeshastigheten bestämmes eller beräknas.3. A method according to claim 1, characterized in that in a measuring process a) the physical quantity (R1, R of the measuring body is measured) 2 at least twice during the temperature adaptation of the measuring body to d! V) CJ! The temperature of the media flow, the time difference between the measurements being known or in a plurality of measuring processes equal, b) the quantity (RO) of the measuring body before or after the measurements in step a) being measured when the measuring body has substantially the same temperature as the media flow, and that c ) on the basis of the quantity measured values (R R2) and the time RO '1' difference the flow rate is determined or calculated. 4. Förfarande enligt något föregående krav, k ä n n e t e c k - n a t därav, att den fysikaliska storhet som mäts är elekt- risk, t ex resistans.4. A method according to any preceding claim, characterized in that the physical quantity measured is electrical, eg resistance. 5. Förfarande enligt något föregående krav, k ä n n e t e c k - n a t därav, att såsom mätkropp användes en tråd.5. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that a wire is used as the measuring body. 6. Förfarande enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t därav, att såsom tråd väljes en Pt-tråd.6. A method according to claim 5, characterized in that a Pt wire is selected as the wire. 7. Förfarande enligt krav 5 eller 6, k ä n n e t e c k n a t därav, att trådens diameter väljes till under 0,5 mm, företrä- desvis 0,01-0,2 mm.7. A method according to claim 5 or 6, characterized in that the diameter of the wire is selected to be below 0.5 mm, preferably 0.01-0.2 mm. 8. Anordning för flödeshastighetsmätning, innefattande en för exponering för mediet som skall flödesmätas avsedd mätkropp (4), medel för att bringa mätkroppens temperatur att avvika från medieflödets temperatur och därefter tillåta mätkroppens temperatur att anpassa sig mot eller till temperaturen hos medieflödet under inverkan av detta så att mätkroppen kommer att uppvärmas och avkylas eller omvänt, medel för att mäta flödeshastighetsindikativa. värden och. medel för att. med ut- gångspunkt från dessa värden bestämma eller beräkna flödeshas- tigheten, k ä n n e t e c k n a d därav, att mätmedlet är anordnat att i anslutning till uppvärmning och/eller avkylning av mätkroppen (4) mäta en med temperaturen sig förändrande fysikalisk storhet hos mätkroppen för erhållande av mätvärden A466 320 18 och tidsdata tillräckliga för att ge en entydig beskrivning av det exponentialförlopp, enligt vilket värmeutbytet mellan mätkroppen, och medieflödet sker, och att bestämnings- eller beräkningsmedlet är anordnat att på grundval av dessa mätvärden och tidsdata bestämma eller beräkna flödeshastigheten.A flow rate measuring device, comprising a measuring body (4) for exposure to the medium to be measured, means for causing the temperature of the measuring body to deviate from the temperature of the media flow and then allowing the temperature of the measuring body to adapt to or to the temperature of the media flow so that the measuring body will be heated and cooled or, conversely, means for measuring flow rate indicators. values and. means to. on the basis of these values, determine or calculate the flow rate, characterized in that the measuring means is arranged to measure, in connection with heating and / or cooling of the measuring body (4), a physical quantity of the measuring body which changes with temperature in order to obtain measurement values A466 320 18 and time data sufficient to give an unambiguous description of the exponential course according to which the heat exchange between the measuring body and the medium flow takes place, and that the determining or calculating means is arranged to determine or calculate the flow rate on the basis of these measured values and time data. 9. Anordning enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d därav, att mätmedlet är anordnat att med tidsskillnad som är känd eller i ett flertal mätförlopp lika, mäta den fysikaliska storheten (Rl, R2, R3 respektive R4, R5, gånger under dennas uppvärmning och/eller avkylning och att R6) hos mätkroppen minst tre bestämnings- eller beräkningsmedlet är anordnat att på grundval av storhetsmätvärdena (Rl, R2, R3 respektive R4, R5, R6) och tidsskillnaden bestämma eller beräkna flödeshastigheten.Device according to claim 8, characterized in that the measuring means is arranged to measure the physical quantity (R1, R2, R3 and R4, R5, respectively, times with its difference of time which is known or in a plurality of measuring processes equal during its heating and / or cooling and that R6) of the measuring body at least three determining or calculating means is arranged to determine or calculate the flow rate on the basis of the quantity measured values (R1, R2, R3 and R4, R5, R6, respectively) and the time difference. 10. Anordning enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d därav, att mätmedlet är anordnat att med tidsskillnad, som är känd eller i ett flertal mätförlopp lika, mäta den fysikaliska storheten (Rl, R2) hos mätkroppen minst två gånger under dennas temperaturanpassning mot medieflödets temperatur, att mätmedlet dessutom är anordnat att mäta storheten (RO) hos mätkroppen när mätkroppen har väsentligen lika temperatur som medieflödet, och att bestämnings- eller beräkningsmedlet är anordnat att på grundval av storhetsmåtvärdena (RO, R R2) och tidsskillnaden ll bestämma eller beräkna flödeshastigheten.Device according to claim 8, characterized in that the measuring means is arranged to measure the physical quantity (R1, R2) of the measuring body at least twice during its temperature adaptation to the temperature of the medium flow with a time difference which is known or in a plurality of measuring processes. , that the measuring means is further arranged to measure the quantity (RO) of the measuring body when the measuring body has substantially the same temperature as the medium flow, and that the determining or calculating means is arranged to determine or calculate the flow rate on the basis of the quantity measured values (RO, R R2) and the time difference. 11. Anordning enligt något av kraven 8-10, k ä n n e t e c k - n a d därav, att mätmedlet är anordnat att mäta en elektrisk storhet, såsom resistans, hos mätkroppen.11. Device according to any one of claims 8-10, characterized in that the measuring means is arranged to measure an electrical quantity, such as resistance, of the measuring body. 12. Anordning enligt något av kraven 8-ll, k ä n n e t e c k - n a d därav, att mätkroppen är en tråd.Device according to one of Claims 8 to 11, characterized in that the measuring body is a wire. 13. Anordning enligt krav 12, k ä n n e t e c k n a d därav, att tråden är av Pt. m Vr 466 820 19Device according to claim 12, characterized in that the wire is of Pt. m Fri 466 820 19 14. Anordning enligt krav 12 eller 13, k ä n n e t e c k n a d därav, att trädens diameter är under 0,5 mm, företrädesvis 0,01-0,2 mm.Device according to claim 12 or 13, characterized in that the diameter of the trees is below 0.5 mm, preferably 0.01-0.2 mm. 15. Anordning enligt något av kraven 8-14, k ä n n e t e c k - n a d därav, att medlet för att bringa mätkroppens temperatur att avvika från medieflödets temperatur är anordnat att upp- värma mätkroppen.Device according to one of Claims 8 to 14, characterized in that the means for causing the temperature of the measuring body to deviate from the temperature of the media flow is arranged to heat the measuring body. 16. Anordning enligt något av kraven 8-14, k ä n n e t e c k - n a d därav, att medlet för att bringa mätkroppens temperatur att avvika från medieflödets temperatur är anordnat att avkyla mätkroppen.16. Device according to any one of claims 8-14, characterized in that the means for causing the temperature of the measuring body to deviate from the temperature of the medium flow is arranged to cool the measuring body. 17. Anordning enligt krav 15 eller 16, k ä n n e t e c k n a d därav, att mätkroppen innefattar ett íhåligt organ, anordnat åtminstone delvis i medieflödet, att anordningen innefattar medel för att kyla eller uppvärma det ihåliga organet, och att mätmedlet är en IR-mätare med en IR-givare anordnad att avkänna IR-strålning från ett parti av den inre ytan hos en vägg hos det ihåliga organet.Device according to claim 15 or 16, characterized in that the measuring body comprises a hollow member, arranged at least partially in the medium flow, that the device comprises means for cooling or heating the hollow member, and that the measuring means is an IR meter with a IR sensors arranged to sense IR radiation from a portion of the inner surface of a wall of the hollow member. 18. Anordning enligt krav 17, k ä n n e t e c k n a d därav, att IR-givaren är anordnad vid. en sådan del av det ihåliga organet som är avsedd att vara belägen utanför en vägg hos en medieflödet avgränsande kanal.Device according to claim 17, characterized in that the IR sensor is arranged at. such a part of the hollow member which is intended to be located outside a wall of a media flow delimiting channel.
SE9002446A 1990-07-17 1990-07-17 PROCEDURE AND DEVICE FOR FLOW SPEED Saturation SE466820B (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9002446A SE466820B (en) 1990-07-17 1990-07-17 PROCEDURE AND DEVICE FOR FLOW SPEED Saturation
EP19910913368 EP0540595A1 (en) 1990-07-17 1991-07-15 Method and device for flow rate measurement
JP91512589A JPH05508923A (en) 1990-07-17 1991-07-15 Flow rate measurement method and device
PCT/SE1991/000494 WO1992001940A1 (en) 1990-07-17 1991-07-15 Method and device for flow rate measurement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9002446A SE466820B (en) 1990-07-17 1990-07-17 PROCEDURE AND DEVICE FOR FLOW SPEED Saturation

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9002446D0 SE9002446D0 (en) 1990-07-17
SE9002446L SE9002446L (en) 1992-01-18
SE466820B true SE466820B (en) 1992-04-06

Family

ID=20380011

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9002446A SE466820B (en) 1990-07-17 1990-07-17 PROCEDURE AND DEVICE FOR FLOW SPEED Saturation

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0540595A1 (en)
JP (1) JPH05508923A (en)
SE (1) SE466820B (en)
WO (1) WO1992001940A1 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2272296B (en) * 1992-11-04 1997-04-16 Fisher & Paykel Medical airway temperature sensor
US5857368A (en) * 1995-10-06 1999-01-12 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for fabricating metal paths in semiconductor substrates through high pressure extrusion
FR2751413A1 (en) * 1996-07-18 1998-01-23 Giraud Marc Thermal tachometer device for measuring relative speed for boats, windsurfers
DE10009638A1 (en) * 2000-03-01 2001-09-13 Invent Flow Control Systems Gm Gas flow speed measurement method, involves integrating voltage pulses of specific pulse width applied to heating filament and measuring resistance of filament during pulse switch-off time
EP1327864A1 (en) * 2002-01-10 2003-07-16 Abb Research Ltd. Piezoelectric mass flow sensor
US7333899B2 (en) * 2004-10-13 2008-02-19 Therm-O-Disc, Incorporated Fluid flow rate sensor and method of operation

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1193973A (en) * 1966-11-02 1970-06-03 Graviner Colnbrook Ltd Improvements in Apparatus Responsive to Fluid Flow
GB1230638A (en) * 1968-06-08 1971-05-05

Also Published As

Publication number Publication date
WO1992001940A1 (en) 1992-02-06
JPH05508923A (en) 1993-12-09
EP0540595A1 (en) 1993-05-12
SE9002446L (en) 1992-01-18
SE9002446D0 (en) 1990-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2947938A (en) Electrothermal measuring apparatus and method for the calibration thereof
US4653321A (en) Method of automatically measuring fluid flow rates
US6681625B1 (en) Constant-temperature-difference bidirectional flow sensor
US6125695A (en) Method and apparatus for measuring a fluid
EP1264160B1 (en) Fluid flow sensing and control method and apparatus
EP0242412A1 (en) Method and apparatus for measuring fluid flow
EP2593762B1 (en) Sensing and monitoring apparatus
EP3271655B1 (en) Device and method for mixing combustible gas and combustion air, hot water installation provided therewith, corresponding thermal mass flow sensor and method for measuring a mass flow rate of a gas flow
US7860667B2 (en) Gas measurement system
US6763711B1 (en) Air flow sensor using measurement of rate of heat loss
US6917886B2 (en) Microflow based differential pressure sensor
US7051599B2 (en) Thermal transient anemometer having sensing cell assembly
SE466820B (en) PROCEDURE AND DEVICE FOR FLOW SPEED Saturation
US2924972A (en) Fluid flowmeter
EP3047284B1 (en) Sensor for high temperature turbulent flow
CN102576034A (en) Constant temperature hot-conductor anemometer
JP2964186B2 (en) Thermal flow meter
KR100244902B1 (en) Air flow speed sensor element and its measurement circuit
Mikheev et al. Hot-Wire Velocity Measurements without Calibration
JP6537566B2 (en) Method of driving temperature sensitive device, driving device, and vortex flowmeter
CN114787599A (en) Thermometer with Diagnostics
JP5522826B2 (en) Thermal flow meter
KR20160035188A (en) Apparatus and method for measuring thermal conductivity of fluid
JP2831926B2 (en) Method and apparatus for measuring flow velocity
CS254714B1 (en) Measuring device for small horizontal velocities of streaming

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 9002446-4

Effective date: 19950210

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed

Ref document number: 9002446-4

Format of ref document f/p: F