DE1249547B - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

GOIf

Deutsche Kl.: 42 e - 22/02

Nummer: 1 249 547

Aktenzeichen: E 18896IX b/42 e

Anmeldetag: 15. Februar 1960

Auslegetag: 7. September 1967

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Nacheichen eines Mengenzählers, der in eine Rohrleitung fest eingebaut ist. Dabei wird das Nacheichen des Mengenzählers unter Betriebsbedingungen durchgeführt, d. h. während der Mengenzähler im produktiven Arbeitsgang belassen wird.

Zum Nacheichen von Zählern ist bereits eine Vorrichtung bekanntgeworden, bei welcher zwei Zähler in Reihe geschaltet sind und wobei die von den Zählern abgegebenen Impulse miteinander verglichen und zum Antrieb eines Zeigers zur Anzeige des Meßfehlers ausgenutzt werden.

Eine weitere bekannte Vorrichtung zum Nacheichen von Flüssigkeitsmessern besteht darin, parallel zu einer Meß vorrichtung eine Zweigleitung vorzusehen, welche eine Erweiterung aufweist, der Standgläser zugeordnet sind.

Es wurde ferner eine Vorrichtung zur vergleichenden Prüfung eingebauter Wassermesser vorgeschlagen, bei welcher ein zusätzlicher Kontrollmesser nachgeschaltet werden kann.

Schließlich wurde eine Steuerung für einen Kolbenmesser zum Messen des Betriebsstoffverbrauches von Verbrennungskraftmaschinen bekannt, bei welcher der Kolben an den beiden Endstellungen ein elektromagnetisches Zählwerk auslöst.

Eine weiterhin bekannte Vorrichtung besteht aus einem in einem Nebenstromkreis angeordneten Mikromanometer. Dieses Mikromanometer wandelt die vom Meßgerät, das sich im Hauptstromkreis befindet, erzeugten Impulse in elektrische Impulse um. Diese Impulse werden durch ein besonderes Zählwerk gezählt. Dieses Zählwerk steuert automatisch ein Ventil, um den Fluß durch das Meßgerät und damit durch die Rohrleitung zu korrigieren.

Demgegenüber schlägt die vorliegende Erfindung eine Einrichtung zum Nacheichen eines in eine Rohrleitung fest eingebauten Mengenzählers vor, bei welcher wahlweise in die Rohrleitung und in Reihe mit dem Mengenzähler ein Eichgefäß geschaltet wird, wobei der Mengenzähler mit einem an sich bekannten elektrischen Impulsgeber gekoppelt ist. Die Eichung erfolgt dabei durch die Zählung der Zahl von elektrischen Impulsen, die der durch den zu prüfenden Zähler geflossenen, durch das Volumen des Eichgefäßes vorherbestimmten Menge entspricht, wobei der Beginn und das Ende der Zählung von der Betätigung der Kontakt- oder Schaltglieder am Eichgefäß festgelegt ist.

Während die vergleichbaren vorbekannten Vorrichtungen einen laufenden Vergleich der Impulszahlen durchführen, werden beim Gegenstand der Einrichtung zum Nacheichen eines in eine
Rohrleitung fest eingebauten Mengenzählers

Anmelder:

Esso Research & Engineering Company,
Elizabeth, N. J. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. K. Th. Hegel und Dr. H. Meys,

Patentanwälte, Hamburg 52, Giesestr. 8

Als Erfinder benannt:

Raymond H. Pfrehm, Houston, Tex. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 8. Juni 1959 (818 723)

vorliegenden Erfindung die von einem Impulsgenerator ausgelösten Impulse während des Durchflusses der vorbestimmten Strömungsrnittelmenge im Eichgefäß gezählt. Es wird dabei vorausgesetzt, daß die einem einzelnen Impuls entsprechende Flüssigkeitsmenge gering gegenüber dem Inhalt des Eichgefäßes ist.

Die Einrichtung gemäß der Erfindung besitzt also ein Eichgefäß, welches zum Eintritt des Strömungsmittels in die Rohrleitung eingeschaltet werden kann. Mit dem Mengenmesser ist ein Impulsgenerator verbunden, der bei dem Durchfluß des Strömungsmittels durch das Meßgerät Impulse erzeugt. An den Impulsgenerator sind elektronische Schaltmittel angeschlossen, mit denen ein elektronischer Zähler elektrisch verbunden ist. An jedem Ende des Eichgefäßes sind Durchflußanzeigevorrichtungen vorgesehen, die durch das Strömungsmittel betätigt werden.

Das Eichgefäß kann als an sich bekannter Kolbenmesser ausgebildet werden, dessen Kolben bei seiner Hin- und Herbewegung an den Enden des Eichgefäßes befindliche Kontaktendschalter betätigt. Diese Kontaktendschalter bewirken ihrerseits ein Öffnen und Schließen eines Schalters, der zwischen dem Impulsgenerator und dem Impulszähler angeordnet ist.

709 640/231

Das Eichgefäß kann als ein horizontal angeordnetes zylindrisches Rohr ausgebildet sein oder auch aus einem vertikal angeordneten Behälter bestehen. So besteht eine Ausführungsform darin, das Eichgefäß als vertikal angeordneten Tank auszubilden, der von unten beschickt wird. An den Enden dieses Tankes sind Meßfühler von Flüssigkeitsstandanzeigern angeordnet^ welche den Schalter zwischen dem Impulsgenerator und dem Impulszähler betätigen. ·'·■■■:.

Die elektronischen Schaltmittel bestehen aus einem bistabilen Multivibrator, Transistoren und einem Netzanschlußgerät, um eine schnelle Ein- und Ausschaltung des Zählers innerhalb von etwa 40 Mikro-

An Hand der Zeichnungen soll die vorliegende Sekunden zu ermöglichen.

Erfindung am Beispiel einer bevorzugten Ausführungsform näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine Anordnung der Einrichtung und des Strömungs verlauf es zur Eichung eines Mengenzählers,

F i g. 2 ein Schaltbild für die elektronischen Schaltmitel,

F i g. 3 einen Schnitt durch eine Schaltvorrichtung,

F i g. 4 einen Schnitt durch die Kolbeneinrichtung und

F i g. 5 eine Abwandlung der Ausführung gemäß Fig. 1.

In F i g. 1 ist mit 11 ein Mengenzähler bezeichnet, der in einer Rohrleitung oder Pipeline 12 angeordnet ist, in der die Strömung des Strömungsmittels durch die Pfeile angegeben ist. Mit dem Mengenzähler 11 ist ein Impulsgenerator 13 verbunden. Dieser ist elektrisch durch eine Leitung 14 an einen elektronischen Schalter 15 angeschlossen, der wiederum durch elektrische Leitungen 16 mit einem elektronischen Zähler 17 verbunden ist.

Die Rohrleitung 12 ist durch die Zweigleitung 17 a über ein Dreiwegeventil 19 an ein Verteilerrohr 18 angeschlossen. Dieses ist wieder zurück mit der Rohrleitung 12 durch die Zweigleitung 20 verbunden, welche von dem Dreiwegeventil 21 ausgeht. Das Verteilerrohr 18 steht mit jedem Ende eines zylinderförmigen Eichgefäßes 22 in Verbindung, in welchem beweglich und abgedichtet ein Kolben 23 angeordnet ist, der sich in dem Eichgefäß 22 hin- und herbewegen kann und zur Wand abgedichtet ist.

An das Eichgefäß 22 sind Zweigleitungen 24 und

25 angeschlossen, die jeweils ein Rückschlagventil

26 bzw. 27 enthalten, welche einen Durchfluß aus dem Eichgefäß 22 in das Verteilerrohr 18 zulassen, aber einen Durchfluß von dem Verteilerrohr 18 in dieses Eichgefäß 22 verhindern.

An jedem Ende des Eichgefäßes 22 befindet sich ein Schalter 28 oder 29, welcher mittels kugelförmiger Teile 30 bzw. 31 in das Eichgefäß 22 hineinragt. Die Endschalter 28 und 29 sind elektrisch durch die Leitungen 32 und 33 und die elektrischen Leitungen 34 und 35 mit dem elektronischen Schalter 15 verbunden.

Unter Bezugnahme auf F i g. 2 ist ersichtlich, daß der elektronische Schalter, der allgemein mit dem Bezugszeichen 15 bezeichnet ist, aus einem Netzanschlußteil 36, der sich innerhalb einer gestrichelten Linie befindet, einem bistabilen Multivibrator 37, der in die blockförmig gestrichelten Linien eingeschlossen ist, und Transistoren 38 und 39 besteht. Die Elemente 36, 37, 38 und 39 sind, wie dargestellt, elektrisch zusammengeschaltet.

Die Schalter 28 und 29 sind im Detail und im Schnitt in F i g. 3 dargestellt, die eine vergrößerte Ansicht derselben zeigt. Die Schalter besitzen einen Kragen 40, der an dem Eiehgefäß 22 befestigt ist. In den Kragen 40 ist ein Block 41 eingeschraubt, der eine Ausnehmung 42 aufweist. Der Block 41 hat eine aufgeschraubte Abdeckung 43, die mittels der Schrauben 44 mit dem Block 41 verbunden ist.

Innerhalb der Ausnehmung 42 befindet sich ein kugelförmiger Teil 30 bzw. 31, der in das Eiehgefäß 22 hineinragt und mittels eines Stabes oder eines langgestreckten Teiles 46, der in der Bohrung 47 angeordnet ist, aus der Ausnehmung 42 nach außen gedrückt wird. Der Stab 46 ist durch einen ringförmigen Dichtungsteil 48 in der Ausnehmung 4P abgedichtet. Der Stab 46 wird durch eine Feder 50 an den kugelförmigen Teil 30 bzw. 31 gedruckt. Die Feder stützt sich an einer Schulter 51 und einer Platte 52 an einem Lagerarm 53 ab, an dem ein Betätigungsglied 54 des Mikroschalters 55 gelagert ist.

Die Ausnehmung 42 hat Strömungsmittelkanäle 56 und 57, die in einer Nut 58 enden und zum Ausgleich des Druckes in der Ausnehmung 42 dienen.

In F i g. 4 besteht der Kolben 23 aus einem hauptsächlich zylindrischen Teil 61 mit glockenförmigen Dichtungsteilen 59, 60 an jedem Ende. Diese Dichtungsteile sind aus einem federnden Material, wie natürlichem oder synthetischem Gummi, hergestellt. In dem oberen Teil des Kolbens 23 sind an jedem Ende Anschlagplatten 63 und 64 vorgesehen, die auf die kugelförmigen Teile 30, 31 treffen können, um die Mikroschalter 55 der Endschalter 28 und 29 zu betätigen. Der Kolben 23 kann mit einem Gewicht 65 versehen sein, das an seinem unteren Abschnitt angeordnet ist, um die Anschlagplatten 63 und 64 in der Arbeitsstellung zur Betätigung der kugelförmigen Teile 45 zu halten.

'■ Die Einrichtung gemäß der Erfindung arbeitet wie folgt: Wenn der Mengenzähler 11 in der Rohrleitung 12 angeordnet ist und eine Strömung in der Rohrleitung 12, wie durch die Pfeile angegeben, herrscht, wird der Impulsgenerator 13 Impulse zu dem elektrischen Schalter 15 senden. Durch Betätigung der Dreiwegeventile 19 und 21 kann der Strömungsmittelfluß aus der Rohrleitung 12 in jedes Ende des Eichgefäßes 22 eingeführt werden. Unter der Annahme, daß der Strömungsmittelfluß in dem Eiehgefäß 22 in Richtung der Pfeile verläuft, betätigt der Kolben 23 den Schalter 28, der veranlaßt, daß der elektronische Schalter die Impulse vom Generator 13 in dem elektronischen Zähler 17 einschaltet. Wenn der Kolben 23 den Schalter 29 berührt, schließt der elektronische Schalter 15 den Transistor 38 kurz, wodurch die Impulse zum Zähler 17 durch den Transistor 39 gesperrt werden. Wenn der Impulsgenerator 13 mit dem Zähler antriebsmäßig so verbunden ist, daß er eine gegebene Anzahl von Impulsen je Eiehgefäß (beispielsweise 1000 Impulse je Eiehgefäß Ölfluß durch den Zähler) erzeugt, gibt die Anzahl der Impulse, die an dem elektrischen Zähler angezeigt werden, die Menge an, die während des Weges des Kolbens von links nach rechts, wie beschrieben, gemessen worden ist.

Das gemessene Volumen kann mit dem bekannten Volumen des Eichgefäßes 22 verglichen werden. Durch eine Korrektur für die Temperatur und den

Druck kann ein Meßgerätefaktor bestimmt werden, so daß eine genaue Eichung des Mengenzählers 11 erreicht wird. Es wird darauf hingewiesen, daß der Impulsgenerator natürlich so übersetzt sein kann, daß irgendeine Anzahl von Impulsen je Eichgefäß erzeugt wird, wie erwünscht ist. Beispielsweise können bei einem 50,8-mm-Zähler 10 000 Impulse je Eichgefäß erzeugt werden, während bei einem 228-mm-Zähler 1000 Impulse je Eichgefäß verwendet werden können.

In der Zeichnung und insbesondere F i g. 1 sind Ventile 66 und 67 vorgesehen, die ermöglichen, daß der Mengenzähler nach Wunsch teilweise oder vollständig durch den Strömungsmittelfluß durch die Zweigleitung 68 umgangen werden kann, die ein Steuerventil 69 enthält. In gleicher Weise ermöglicht das Ventil 70, daß die Strömung aus der Rohrleitung 12 in die Leitung 17 geführt wird und die Strömung durch die Zweigleitung 20 zurück in die Rohrleitung 12 gelangt.

In F i g. 5 ist in eine Rohrleitung 80 ein Mengenzähler 81 geschaltet. Eine Abzweigleitung 80 a, die durch das Ventil 82 gesteuert wird, führt in einen Eichbehälter 83. Ein Auslaß aus dem Eichbehälter 83 ist an die Leitung 84 angeschlossen, welche zur Ausgabe des Strömungsmittels aus dem Eichtank wiederum an die Rohrleitung 80 angeschlossen ist. Ein Ventil 85 zwischen der Einlaßleitung 80 α und Auslaßleitung 84 ermöglicht, daß der gesamte Fluß oder ein Teil des Flusses aus der Leitung 80 durch den Eichbehälter 83 geführt wird.

Der Eichbehälter 83 ist mit einer den oberen Strömungsmittelstand anzeigenden Vorrichtung 86 und einer den unteren Strömungsmittelstand anzeigenden Vorrichtung 87 versehen, die durch Leitungen 88 bzw. 89 mit Sonden 90 und 91 verbunden sind, welche in den Wänden des Behälters 83 angeordnet sind.

Der Mengenzähler 81 ist arbeitsmäßig mit einem Tachometer oder Impulsgenerator 92 verbunden, welcher wiederum elektrisch an einen Anpassungstransformator 93 angeschlossen ist. Dieser ist durch die elektrische Leitung 94 mit einem Impulstor oder einem elektrischen Schalter 95 verbunden. Die Anzeigevorrichtung 86 und 87 für den Flüssigkeitsstand sind auch mittels elektrischer Leitungen 996 und 97 an den Schalter 95 angeschlossen. Der Schalter 95 ist elektrisch mittels der Leitung 98 mit einem elektronischen Zähler 99 verbunden.

Im Betrieb wird die Strömung in der Rohrleitung durch den Zähler 81 durch die Einlaßleitung 80 a in den Behälter 83 ausgegeben und steigt in dem Behälter 83 an, bis die Sonde 91 berührt wird, welche über den Flüssigkeitsstandsanzeiger 87 veranlaßt, daß der elektronische Schalter 95 die Impulse von dem Generator 92 in den Zähler 99 gibt. Diese Impulse zu dem Zähler 99 dauern an, bis der Flüssigkeitsstand in dem Behälter 83 die Sonde 90 erreicht. Der obere Flüssigkeitsstandsanzeiger 86 veranlaßt, daß das Impulstor oder der Schalter 95 die Impulse abschaltet, welche sonst dem Zähler 99 zugeführt werden. Da der Rauminhalt des Behälters 83 zwischen den Sonden und 90 bekannt ist, sind die Impulse von dem Generator 92 ein Maß des Rauminhaltes, der durch den Zähler 81 hindurchgeht.

Wenn es erwünscht ist, den Behälter 83 abzulassen, müßte das Ventil 82 in der Leitung 82 α und auch das Ventil 100 in der Leitung 84 geschlossen werden. Das Ventil 101 in der Abzweigleitung 102 ist offen, so daß das Strömungsmittel aus dem Behälter 83 in

ίο einen Auffangbehälter oder zurück in die Rohrleitung 80 abgelassen werden kann. In dem unteren Ende des Behälters 83 befindet sich neben dem Einlaß ein Rohrbündel 103, das als Mittel zur Unterdrückung von Wirbelbildungen wirkt. Die Wirbelbildung kann auch durch Einführung eines Strudels in das Strömungsmittel, das dem Tank 83 zugeführt wird und durch Anordnung von die Strömung gerade richtenden Flügeln über dem herbeigeführten Wirbeleinlaß unterdrückt werden. Die Verwendung von die Wirbelbildung unterdrückenden Einrichtungen verbessert die Arbeitsgenauigkeit der Vorrichtung.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Nacheichen eines in eine Rohrleitung fest eingebauten Mengenzählers mit Hilfe eines wahlweise in die Rohrleitung in Reihe mit dem Mengenzähler anschließbaren Eichgefäßes unter Verwendung eines mit dem Mengenzähler gekoppelten elektrischen Impulsgebers, dadurch gekennzeichnet, daß die Eichung durch die Zählung einer der durch den zu prüfenden Zähler geflossenen, durch das Volumen des Eichgefäßes vorherbestimmten Menge entsprechenden Zahl von elektrischen Impulsen erfolgt und daß der Beginn und das Ende der Zählung von der Betätigung der Kontaktoder Schaltglieder am Eichgefäß festgelegt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Eichgefäß als an sich bekannter Kolbenmesser (22) ausgebildet ist, dessen Kolben (23) bei seiner Hin- und Herbewegung an den Enden des Eichzylinders befindliche Kontaktendschalter (30, 31) betätigt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Eichgefäß ein Tank, vorzugsweise ein vertikal angeordneter, von unten zu beschickender Tank (83), ist, an dessen Enden Meßfühler (90, 91) von Flüssigkeitsstandsanzeigern (86, 87) angeordnet sind, welche den Schalter (95) zwischen Impulsgenerator (92) und Impulszähler (99) betätigen (F i g. 5).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 403 465, 418 880, 497;

österreichische Patentschrift Nr. 176 031;
französische Patentschrift Nr. 1 128 171;
britische Patentschrift Nr. 529 615;
USA.-Patentschriften Nr. 1185 736, 2 792 705.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen