DE918838C

DE918838C - Device for measuring the entropy contained in a flowing medium

Info

Publication number: DE918838C
Application number: DEL10380A
Authority: DE
Inventors: Arnold Evald Lansner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-10-18
Filing date: 1951-10-18
Publication date: 1954-11-22

Description

Gerät zum Messen der in einem strömenden Medium enthaltenen Entropie Das. Messen der in einem strömenden Medium enthaltenen Entroplie erfolgt vorteilhaft mittels eines Gerätes mit einem zur Durchführung eines thermischen Kreisprozesses bestimmten, gesehlossenen System, das einen Verdampfer, der mittels eines bekannten Bruchteils der in dem strömenden Medium enthaltenen. Wärmemenge erwärmt wird, sowie einen Kondensator, welcher auf eine Bezugstemperatur abgekühlt gehalten wird, enthält, wie bei die Kondensatmenge als Meßgröße dient.Device for measuring the entropy contained in a flowing medium That. It is advantageous to measure the entropy contained in a flowing medium by means of a device with one for performing a thermal cycle specific, closed system, which has an evaporator, which by means of a known Fraction of that contained in the flowing medium. Amount of heat is heated, as well contains a condenser which is kept cooled to a reference temperature, as in the case of the amount of condensate, it is used as a measured variable.

Geräte dieser Art werden oft angewamd.t, um die durch die Versorgung von Gebäuden mit Wärme und Warmwasser entstehenden Kosten auf die einzelnen Verbraucher gemäß der von jedem Verbraucher verbrauchten Menge zu verteilenl. Es kann dabei ein Meßgerät für jeden Verbraucher oder für jede Verbrauchsstelle, z. B. einen Heizkörper oder eine Warmwasserzapfstelle, vorgesehen sein, und der Ausweis des Meßgerätes dient zur Angabe der verbrauchten Wärmemenge. Devices of this type are often used by the supply chain of buildings with heat and hot water incurred costs on the individual consumer to be distributed according to the amount consumed by each consumer. It can do it a measuring device for each consumer or for each point of consumption, e.g. B. a radiator or a hot water tap, and the ID of the measuring device is used to indicate the amount of heat consumed.

Der Verbrauch ist, bezogen auf eine Temperatur, die für alle Verbraucher gleich ist, anzugeben.. Verständlicherweise kann als Bezugstemperatur weder die augenblickliche Raumtemperatur gewählt werden, da diese bei den einzelnen Verbrauchern weitgehend schwingt und unterschiedlich ist, noch mit ausreichender Genauieit die mittlere Rxulmtemperatur, welche ebenfalls nicht eite für alle Verbraucher gleiche Größe hat. Eie Bezugstemperatur, die für alle Verbraucher gleich ist, ist die Temperatur des Speisewassers für die wärmeerzeugende Anlage, doch kann diese Temperatur nur selten an. der Meßstelle vergegenwärtigt werden. The consumption is based on a temperature that is common to all consumers is the same .. Understandably, neither the The current room temperature can be selected as this is the case with the individual consumers largely oscillates and is different, still with sufficient accuracy mean rxulm temperature, which is also not the same for all consumers Has size. A reference temperature that is the same for all consumers is the temperature of the feed water for the heat generating system, but this temperature can only rarely on. the measuring point are visualized.

In diesem Zusamlmethang sei lemerit, daß die Kaltwassertemperatur bei den verschiedenen Ver- brauchern nicht als Bezugstemperatur geeignet ist, da sie von der Raumtemperatur, der Lage der Wohnung, der Sonnenwärme und anderen wechselnden Faktoren abhängig ist. In einigen Fällen., z. B. bei Fernheizungsanlagen, kann man jedoch als. Bezuigstemperatur die Temperatur der Hauptrückführleitung benutzen und die dieser gegenüber größere Wärmemenge in der Hauptzufuhrleitung messen. In this connection it should be noted that the cold water temperature at the various do not need to be used as a reference temperature is suitable because it depends on the room temperature, the location of the apartment, the heat from the sun and other changing factors. In some cases. B. in district heating systems, however, it can be used as a. Use the temperature of the main return line as the reference temperature and measure the larger amount of heat in the main supply line compared to this.

Diese Meßmethode ist übrigens im Prinzip früher für ellektriEsche Wärmemesser, deren Taststellen bei der Zu- bzw. Ableitung eines Heizkörpers angebracht werden, vorgeschlagen, worden.Incidentally, this measuring method is in principle earlier for electrical energy Thermometers, the sensing points of which are attached to the inlet or outlet of a radiator have been proposed.

Bekannte Geräte der genannten Art sind auch mit anderen Mängeln im Hinblick auf die Meßgenauiigkeit behaftet. Es sind Geräte der Art vorgeschlagen wo,rden, denen eine begrenzte Menge des in dem geschlossenen System gebildeten Kondensates des Arbeitsmittels entzogen, wird, um sie in einem besonderen Meßglas zu messen. Das entzogene Kondensat wird nach Beendigung der Registrierperiode dem System wieder zugeführt. Bei Verwendung eines Meß^glases ist die registrierende Kondensatmenge und damit die Meßgenauigkeit der gesamten Kondensatmenge gegenüber, welche man bei geeigneter Ausbildung des Gerätes erreichen kann, prinzipiell jedoch sehr begrenzt. Known devices of the type mentioned are also with other shortcomings in the With regard to the measuring accuracy. Devices of the type are proposed where, rden, to whom a limited amount of the condensate formed in the closed system withdrawn from the working medium, in order to measure it in a special measuring glass. The withdrawn condensate is returned to the system after the end of the registration period fed. When using a measuring glass, the recorded amount of condensate is and thus the measurement accuracy of the total amount of condensate compared to which one at suitable training of the device can achieve, in principle, however, very limited.

Das Kondensatmeßgerät muß bei Verwendung in Geräten mit geschlossenem Kreislauf innen in dem dicht geschlossenen System, in welchem das Arbeits- oder Meßmedium oder -miftel zirkulieft, an gebracht werden'. Dies hat weitere Nachteile zur Folge. Besteht das Registrierorgan aus einem Meßglas, so kann die gemessene Kondensatuienge, nvie gesagt, nur ein sehr geringer Bruchteil der gec samten Kondensatmenge sein!, und außerdem treten beim Ablesen Fehlerquellen infolge Kapillarwirkung oder Parallaxefehlern auf. The condensate measuring device must be used in devices with a closed Circulation inside in the tightly closed system in which the work or Medium or medium to be measured circulated "to be brought to". This has other disadvantages result. If the registration element consists of a measuring glass, the measured Condensation, as I said, only a very small fraction of the total amount of condensation be !, and in addition, sources of error occur when reading as a result of capillary action or Parallax errors.

Man hat versucht, diese Nachteile durch Verwendung mechanischer Registriergeräte, die von der gesamten Kondensatmenge beeinflußt werden, zu vermeiden. Mechanische Zählwerke vertragen indessen nicht, den im System zirkulierenden Dämpfen des Arbeitsmittels ausgesetzt zu sein, und können außerdem infolge ihrer Anbringung innen in dem geschlossenen System nicht nachlgesehen werden. Weiterhin ist es schxwierig, das Meßgehäuse der Scheibe gegenüber, durch welche das Zählwerk abgelesen werden soll, abzudichten. Attempts have been made to remedy these disadvantages by using mechanical recording devices, that are influenced by the total amount of condensate. Mechanical However, counters do not tolerate the vapors of the working medium circulating in the system to be exposed, and can also, as a result of their placement inside the closed System cannot be checked. Furthermore, it is difficult to adjust the measuring housing of the Seal the disc opposite through which the counter is to be read.

Der zum. Messen bestimmte Bruchteil der Wärme; menge in dem strömenden Mittel wird in der Regel. dem N'ießgerät mittels eines: Teilstromes, dessen Menge zwecks Erreichung eines genauen Meßergebnisses zu jedem beliebigen Zeitpunkt ein. und den gleichen Bruchteil des Hauptstromes ausmachen soll, zugeleitet. Dies bedingt, daß die Strömungsverhältnisse im Hauptstrom und Teilstrom genau gleich sein müssen. Dies ist indessen bei den gewöhnlichen Anordnungen, in denen die Strömung bei wachsender Geschwindfkeit von einer laminarben in eiine turbulente Strömung übergeht, nicht der Fall. Direkt hinter dem Übergang von der laminaren Strömung ist die turbulente Strömung zudem sehr unregelmäßig. Dies gilt in; der Praxis indessen oftmals nur für den Hauptstrom, da der Teilstrom für gewöhnlich laminiar ist. Sollte auch der Teilstrom turbulent werden können, so würde auch er mit wachsender Geschwindigkeit die genannten Stadien durchlaufen, doch würde es in solchem Fall praktisch unmöglich sein, einen genau zusammenfallenden Verlauf der Strömungszustände im Hauptstrom und Teilstrom zu erreichen. The for. Measure certain fraction of heat; amount in the pouring Medium will usually. the wet device by means of a: partial flow, its amount in order to achieve an exact measurement result at any point in time. and should make up the same fraction of the main stream. This requires that the flow conditions in the main flow and partial flow must be exactly the same. This, however, is the case with the usual arrangements in which the flow increases with increasing Speed changes from a laminar to a turbulent flow, not the case. Directly behind the transition from the laminar flow is the turbulent one The current is also very irregular. This is true in; in practice, however, often only for the main flow, since the partial flow is usually laminar. Should also If the partial flow can become turbulent, it too would with increasing speed go through the stages mentioned, but in such a case it would be practically impossible be an exactly coincident course of the flow conditions in the main stream and to achieve partial flow.

Die bekannten Geräte der genannten Art schli'eßen somit viele Fehlerquellen ein, und es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Gerät zu schaffen, in dem die genannten Nachteile vermieden werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Gerät Organe enthält zum berführen der vom Hauptstrom abgeleiteten Energiemenge zu. den verschiedenen, Teilen des Gerätes, dergestalt, daß im großen und ganzen Proportionalität zwischen den übergeführten Energieformen in allen für die Meßgenauigkeit wesentlichen Teilen herrscht. The known devices of the type mentioned thus close many sources of error a, and it is the object of the present invention to provide an apparatus in which the disadvantages mentioned are avoided. According to the invention, this is achieved by that the device contains organs for transferring the amount of energy derived from the main stream to. the various, parts of the device, such that by and large Proportionality between the transferred forms of energy in all for the measurement accuracy essential parts prevail.

Vom Hauptstrom des strömenden Mittels aus gerechnet liegt die erste Fehlerquelle in den ungleichen Strömungszuständen im Hauptstrom. und Teilstrom zum Gerät. The first is located from the main stream of the flowing medium Source of error in the unequal flow conditions in the main stream. and partial flow to Device.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch behoben., daß im Hauptstrom Organe zur Sicherung einer laminaren Strömung über den gesamten Strömung abschnitt, in welchem die Enden einer Zweigleitung für den Teilstrom angeschlossen; sind, angebracht sind und daß das widerstandbestimmende Stuck der Leitung für den Teilstrom als Ablauf vom Ilaup tstrom an gebracht ist, wobei der Teilstrom nur in diesem ersten Stück die gleiche Temperatur und Viskosität wie der Hauptstrom hat. Hierdurch wird eine laminare Strömung in beiden Strömen bei allen vorkommenden Geschlwindigkeiten von Null an aufwärts erreicht, so daß die Strömung niemals im turbulenten Gebiet vor sich gehen wird, und man kann damit genaue Proportionalität zwischen Haiiptstrom und Teilstrom erreichen. According to the invention, this is remedied by having organs in the main flow to ensure a laminar flow across the entire flow section, in to which the ends of a branch line for the partial flow are connected; are appropriate are and that the resistance-determining piece of the line for the partial flow as a drain from the Ilaup tstrom is brought on, the partial current only in this first piece has the same temperature and viscosity as the main stream. This creates a laminar flow in both streams at all occurring velocities of Reached zero on upwards so that the flow never passes in the turbulent area will go, and you can get exact proportionality between shark currents and achieve partial flow.

Da,s Organ zur Scherung einer laminaren Strömung im Hauptstrom kann erfindungsgemäß aus einer in die Leitung des Hauptstromes eingefügten Muffe mit einer Anzahl längs gerichteter Kanäle bestehen, wobei die Enden der Zweigleitung für den zum Messen bestimmten Teilstrom einem einzelnen dieser Kanäle angeschlossen sind. Because s organ can shear a laminar flow in the main stream according to the invention from a sleeve inserted into the line of the main stream consist of a number of longitudinal channels, the ends of the branch conduit connected to a single one of these channels for the partial flow intended for measurement are.

Eine andere wesentliche Fehlerquelle wird. durch die Sahwierigkit bedingt, eine geeignete konstante Bezugstemper,atur an der Meßstelle zw erreichen, wobei vom dem genannten Sonderfall bei Fern heizungsanlagen abgesehen werden soll. Dieser Sonderfall tritt übrigens nur dann auf, wenn die Hei'zungs anl a oder Warmw.'asserver sorgungsanlagen der verschiedenen Verbraucher jede für sich direkt an die Hauptleitungen vom Fern, heizun!gs.werk anlgeschlossen sind. Another major source of error becomes. through the Sahwierigkit conditionally, achieve a suitable constant reference temperature at the measuring point whereby the mentioned special case for district heating systems should be disregarded. Incidentally, this special case only occurs if the heating system or hot water water supply supply systems for the various consumers, each directly to the main lines are connected from the remote heating plant.

Erfindungsgemäß wird eine für alle Meßgeräte einer Anlage gleiche Bezugstemperatur dadurch erreicht, daß das Kühlmittel des Kondensators aus einer Entropiemasse besteht, welche während des Betriebes des Meßgerätes weitmöglichst sich teils in festem, teils in geschmolzenem Zustand befindet. According to the invention, one is the same for all measuring devices of a system Reference temperature achieved in that the coolant of the condenser from a Entropy mass exists, which as far as possible during operation of the measuring device is partly in a solid, partly in a molten state.

Das Kühlmittel soll somit, sofern man einen bestimmten Schmelzpunkt anstrebt, in phasetheoretischem Verstand den Freiheitsgrad Null haben, während der Freiheitsgrad I sein soll, sofern eine gewisseTemperatursteigerung während des Schmelzens, d. h. ein Schmelzintervall an Stelle eines Schmelzpunktes, zugelassen wird.The coolant should therefore, provided it has a certain melting point strives to have zero degree of freedom in a phase-theoretical mind, during which Should be degree of freedom I, provided that a certain temperature increase during melting, d. H. a melting interval is permitted instead of a melting point.

Der gewünschte Zustand der Entropiemasse kann erfindungsgemäß dadurch aufrechterhalten werden, daß der Behälter des Kondensators insoweit der Umgebung gegenüber isoliert ist, daß sämtliche Wärme, die der Entropiemasse während der Meßperioden zugeführt wird, an die Umgebung abgeleitet werden kann. Zur Förderung des Wärmeaustausches kann die Entropiemasse des Kondensators erfindungsgemäß mit wärmeleitendem Material, z. B. Kupferspänen, gemischt sein. According to the invention, the desired state of the entropy mass can thereby be achieved be maintained that the container of the condenser insofar as the environment is isolated from the fact that all heat that the entropy mass during the measurement periods is supplied, can be discharged to the environment. To promote heat exchange can the entropy mass of the capacitor according to the invention with thermally conductive material, z. B. copper turnings mixed.

Nachdem durch die genannten Maßnahmen eine dem Hauptstrom des Mittels genau proportionale Kondensatmenge des zirkulierenden Arbeitsmittels erreicht ist, müssen noch die Ungenauigkeiten beim Messen der Kondensatmenge überwunden werden. After one of the main stream of the agent through the measures mentioned exactly proportional amount of condensate of the circulating working fluid is reached, the inaccuracies in measuring the amount of condensate still have to be overcome.

Es genügt nicht, ein gewöhnliches Schaufelrad oder das bekannte Gaede-Rad anzuwenden, da man hiermit keine Proportionalität zwischen Kondensatmenge und Umdrehungen erreichen kann. Beim Schaufelrad hängt das Verhältnis zwischen der Drehung und der Kondensatmenge von der Lagerreibung ab, die sowohl zeitlich wie auch von Meßgerät zu Meßgerät verschieden sein kann. Das Gaede-Rad ist ungenau, unter anderem wegen der Wasseroberflächenkräfte.It is not enough to use an ordinary paddle wheel or the well-known Gaede wheel to be used, as this means that there is no proportionality between the amount of condensate and the number of revolutions can reach. In the case of the paddle wheel, the relationship between the rotation and the depends The amount of condensate depends on the bearing friction, both in terms of time and of the measuring device can be different to measuring device. The Gaede wheel is imprecise, among other things because of of the water surface forces.

Dies Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gerät ein Kondensatmeßgerät einschließt, welches vom Gesamtstrom des Kondensates des in dem geschlossenen System zirkulierenden Arbeitsmittels betrieben wird, und das ein Schaufelrad hat, welches in Füllstellung von einem rotationssymmetrischen äußeren Kraftfeld festgehalten werden kann, bis daß die zuströmende Kondensatmenge genügend groß geworden ist, um die Wirkung des Kraftfeldes zu überwinden und das Rad einem Schritt weiter zur nächsten Füllstellung unter Abgabe der gemessenen Kondensatmenge zu bewegen. This problem is solved according to the invention in that the device is a Includes condensate meter, which is based on the total flow of condensate in the closed system circulating working medium is operated, and a paddle wheel has, which in the filling position of a rotationally symmetrical external force field can be held until the inflowing amount of condensate has become sufficiently large is to overcome the effect of the force field and take the wheel one step further to move to the next filling position, releasing the measured amount of condensate.

Das Arbeitsmittel wird somit nicht weggeführt, sondern zirkuliert unausgesetzt in dem geschlossenen System, wobei der Kondensatstrom als solcher lediglich während der Zirkulation das Meßgerät beeinflußt und danach seinen Kreislauf fortsetzt. The work equipment is therefore not carried away, but circulated continuously in the closed system, with the condensate flow as such only influences the measuring device during the circulation and then continues its cycle.

Die Kondensatmeßmenge als solche wird dadurch die größtmögliche, ohne daß sie der fortgesetzten Teilnahme am Kreislauf entzogen wird. Durch Anwendung eines Kraftfeldes zum Festhalten des Schaufelrades werden zudem mechanische Festhalteorgane innen im geschlossenen System vermieden, welche Organe infolge von Reibkräften und Verschleiß unzuverlässig sein würden, und außerdem wären sie während der Betriebsperiode des Gerätes nicht zugänglich.The measured amount of condensate as such is the largest possible without that it is withdrawn from continued participation in the cycle. By application a force field for holding the paddle wheel in place are also mechanical holding elements inside the closed system avoided which organs as a result of frictional forces and Wear would be unreliable, and moreover they would be during the period of operation of the device not accessible.

Das rotationssymmetrische äußere Kraftfeld ist erfindungsgemäß vorzugsweise ein Magnetfeld, doch kann das Kraftfeld prinzipiell z. B. auch ein elektrisches oder ein statisches Feld oder ein Schwerkraftfeld sein. Die Verwendung eines Magnetfeldes ist indessen besonders vorteilhaft in einem Gerät, bei welchem das in dem geschlossenen System angebrachte Kondensatmeßgerät mittels einer magnetischen Kupplung mit einem außerhalb des Systems angebrachten Registriergerät gekuppelt ist. In diesem Falle kann erfindungsgemäß ein in der Kupplung angeordneter Magnet, welcher auf dem Kondensatmeßgerät angebracht ist, auch dazu eingerichtet sein, mit einem stillstehenden Anker dergestalt zusammenzuarbeiten, daß das Kondensatmeßgerät während des Zulaufs des Kondensates stillgehalten wird, bis daß eine vorherbestimmte Menge erreicht ist. The rotationally symmetrical external force field is preferred according to the invention a magnetic field, but the force field can in principle z. B. also an electric one or be a static field or a gravity field. The use of a magnetic field is, however, particularly advantageous in a device in which the closed System mounted condensate meter using a magnetic coupling with a is coupled to the recorder attached to the outside of the system. In this case can, according to the invention, a magnet arranged in the coupling, which is on the condensate measuring device is attached, also be set up with a stationary anchor in this way to work together that the condensate meter during the inflow of condensate is held still until a predetermined amount is reached.

Die Erfindung soll im folgenden unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert werden. The invention is to be described in more detail below with reference to the drawing explained.

Fig. I zeigt schematisch einen Senkrechtschnitt durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gerätes, in welchem einzelne Teile entfernt wurden, Fig. 2 das Gerät in Draufsicht, Fig. 3 das Gerät in Draufsicht, d. h. von rechts in Fig. I, wobei die Vorderwand des Gehäuses entfernt ist, Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV in Fig. 2, Fig. 5 ein Schaufelrad im Kondensatmeßgerät in Seitenansicht und mit dem Gehäuse des Schaufelrades nach Linie V-V in Fig. 6, Fig. 6 einen Schnitt nach Linie VI-VI in Fig. 3 und 5 und Fig. 7 schematisch einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ge rätes. Fig. I shows schematically a vertical section through an embodiment of a device according to the invention, in which individual parts have been removed, Fig. 2 the device in plan view, FIG. 3 the device in plan view, i. H. from the right in Fig. I, with the front wall of the housing removed, Fig. 4 is a section along the line IV-IV in Fig. 2, Fig. 5, a paddle wheel in the condensate measuring device in side view and with the housing of the paddle wheel along line V-V in Fig. 6, Fig. 6 is a section according to line VI-VI in FIGS. 3 and 5 and FIG. 7 schematically shows a section through a another embodiment of the Ge device according to the invention.

In der in Fig. I bis 6 gezeigten Ausführungsform hat das Gerät ein Gehäuse IO, in welchem ein Verdampfer 12 und ein Kondensator 14 angebracht sind. In the embodiment shown in Figs Housing IO, in which an evaporator 12 and a condenser 14 are attached.

Im Verdampfer liegt eine Schlange I6, die vollständig in ein flüssiges Arbeitsmittel eingetaucht ist, und die freien Enden der Schlange sind als Zweigleitung 20 und Rückleitung 22 mit dem Innern einer Muffe 24 verbunden. Die Muffe 24 ist in eine nicht gezeigte Rohrleitung, durch welche der Hauptstrom des strömenden Mittels, dessen Wärmemenge gemessen werden soll, geht, eingefügt. Der Hauptstrom tritt in die Muffe durch einen Stutzen 34 ein und verläßt die Muffe durch einen Stutzen 36.In the vaporizer there is a coil I6, which is completely in a liquid Work equipment is submerged, and the free ends of the snake are called branch lines 20 and return line 22 connected to the interior of a sleeve 24. The sleeve 24 is into a pipeline, not shown, through which the main flow of the flowing medium, whose amount of heat is to be measured goes, inserted. The main stream enters the socket through a nozzle 34 and leaves the socket through a nozzle 36.

Die Muffe ist am Gehäuse IO befestigt, wobei zwischen Muffe und Gehäuse ein Isolierkörper 38 eingelegt ist, so daß durch Wärmeleitung keine Wärme zwischen Muffe und Gehäuse ausgetauscht werden kann.The sleeve is attached to the housing IO, with between the sleeve and the housing an insulating body 38 is inserted, so that no heat between Sleeve and housing can be exchanged.

Der Isolierkörper 38 hat einen nach außen ragenden Teil 40, der im großen und ganzen das Muffeninnere ausfüllt und in dem eine Anzahl miteinander paralleler Lamellen 42 mit zwischenliegenden Kanälen festgemacht ist. Die Ebenen der Lamellen liegen in der gezeigten Ausführungsform im großen und ganzen senkrecht zu den Leitungen 20 und 22 bei deren Mündung in das Innere der Muffe. Die Zweigleitung 20 geht vom Innern der Muffe ein gutes Stück vom Stutzen 34 entfernt, durch den der Hauptstrom in die Muffe eintritt, aus. Dies dient zur Sicherung dafür, daß die Strömung laminar geworden ist, bevor der Strom die Abzweigung erreicht. Zwischen dem Stutzen 34 und den Endkanten der Lamellen ist ein Sieb 44 angebracht. The insulating body 38 has an outwardly protruding part 40 which is in the by and large fills the inside of the socket and in which a number of them are parallel to one another Lamellae 42 is fixed with channels in between. The levels of the slats in the embodiment shown are by and large perpendicular to the lines 20 and 22 at their mouth in the interior of the sleeve. The branch line 20 goes from Inside the sleeve a good distance from the nozzle 34, through which the main flow enters the socket. This serves to ensure that the flow has become laminar before the flow reaches the branch. Between A screen 44 is attached to the nozzle 34 and the end edges of the lamellas.

Man wird bemerken, daß die Zweigleitung 20 enger als die Rückleitung 22 ist. Diese Maßnahme ist getroffen worden, weil Temperatur und Viskosität in dem widerstandbestimmenden Stück des Teilstromkreis laufes weitmöglichst gleicher Größe wie im Hauptstrom sein sollen. Die konstruktiven Einzelheiten der Muffe und ihrer Verbindung mit dem Verdampfer des Meßgerätes können natürlich auf verschiedene Weise abgeändert werden, wobei jedwedes technische Äquivalent für die Muffe angewendet werden kann, z. B. eine Ausweitung des Muffenquerschnittes, wodurch eine laminare Strömung im Hauptstrom in dem Abschnitt, von dem der Teilstrom abgezweigt wird, erreicht wird.It will be noted that the branch line 20 is narrower than the return line 22 is. This measure has been taken because temperature and viscosity in the Resistance-determining piece of the sub-circuit as far as possible the same size as should be in the main stream. The structural details of the sleeve and its Connection to the vaporizer of the meter can of course be done in different ways can be modified, with any technical equivalent applied to the socket can be, e.g. B. an expansion of the socket cross-section, creating a laminar Flow in the main flow in the section from which the partial flow is branched off, is achieved.

Durch Aufteilung des Hauptstromes in Kanäle kann der Teilstrom von einem willkürlichen Kanal, z. B. von einem zentral in der Muffe gelegenen Zwischenraum zwischen zwei Lamellen, entnommen werden.By dividing the main flow into channels, the partial flow of an arbitrary channel, e.g. B. from a centrally located space in the sleeve between two slats.

Der Verdampfer I2 ist ein Behälter, von dessen Oberseite ein aufwärts gerichteter Kanal 26, dessen oberes Ende im und ein Stück über dem Boden einer Vorkammer 28 liegt, ausgeht. Von der Vorkammer 28 geht eine Schlange 30 in den Kondensator 14 und steigt in diesem Behälter (vgl. Fig. I). The evaporator I2 is a container from the top of which an upwards directed channel 26, the upper end of which is in and a little above the floor of an antechamber 28 lies, goes out. A coil 30 goes from the antechamber 28 into the condenser 14 and rises in this container (see. Fig. I).

Die Schlange kann eine wesentliche Länge senkrecht zur Figurebene haben, oder sie kann mehrteilig in Form einer Serie parallel angebrachter Rohre sein.The snake can have a substantial length perpendicular to the plane of the figure or it can be made up of several parts in the form of a series of parallel pipes be.

Außen um die Schlange ist der Kondensatorbehälter mit einer Entropiemasse gefüllt, welche das Kühlmittel des Kondensators darstellt. Die Entropiemasse wird von einem stofflichen System gebildet, das in phasetheoretischem Verstand den Freiheitsgrad Null hat, wenn der Druck konstant ist, und vorzugsweise verwendet man einen Stoff, der sich im Gleichgewicht zwischen festem und flüssigem Zustand befindet, mit einem Schmelzpunkt, welcher etwas über der maximalen Tagesdurchschnittstemperatur der Umgebung, d. h. der Raumtemperatur, liegt, und der Stoff soll geringe spezifische Wärme in festem, doch große spezifische Wärme in flüssigem Zustand haben. Weiterhin soll der Stoff eine große Umwandlungsentropie, z. B. Outside around the snake is the condenser container with an entropy mass filled, which is the coolant of the condenser. The entropy mass becomes formed by a material system which, in a phase-theoretical understanding, defines the degree of freedom Has zero if the pressure is constant, and preferably a substance is used which is in equilibrium between solid and liquid state, with a Melting point, which is slightly above the maximum daily average temperature of the Environment, d. H. the room temperature, and the substance should be low specific Have heat in a solid state, but have a large specific heat in a liquid state. Farther should the substance have a large entropy of transformation, e.g. B.

Schmelzwärme, besitzen. Eine solche Entropiemasse kann aus Kalziumchloridhexahydrat mit einem Schmelzpunkt von etwa 29'0' C bestehen. Bei geeigneter Abmessung kann man bei maximaler Abzapfgeschwindigkeit von Warmwasser durch die Leitung 24 ununterbrochen während etwa 11/2 Stunden abzapfen, bevor die Meßgenauigkeit verringert wird, wenn nämlich die gesamte Masse geschmolzen ist.Heat of fusion. Such an entropy mass can be obtained from calcium chloride hexahydrate with a melting point of about 29'0'C exist. With suitable dimensions can at the maximum rate of tapping hot water through line 24 without interruption tap for about 11/2 hours before the measurement accuracy is reduced if namely the entire mass is melted.

Der Kondensatorbehälter 14 kann aus wärmeisolierendem Material hergestellt oder mit einer solchen Isolierung versehen sein, daß der Wärmeaustausch mit der Umgebung mit geeigneter Trägheit vor sich gehen kann, und auf der anderen Seite kann die Entropiemasse mit wärmeleitendem Material, z. B. Kupferspänen, gemischt sein, so daß die Masse als Ganzes zur Wärmeabnahme von der Schlange 30 wirken kann. The condenser container 14 can be made of heat insulating material or be provided with such insulation that the heat exchange with the Environment with suitable indolence can go on, and on the other hand can the entropy mass with thermally conductive material, z. B. copper turnings, mixed so that the mass as a whole can act to remove heat from the coil 30.

Vom Boden der Vorkammer 28 geht ein Ablauf 27 aus, dessen anderes Ende in ein Meß- und Registrierwerk 32, das aus einem Zählwerk 31 und einem Gehäuse 33, in welchem ein Meßrad 29 gelagert ist, besteht, ausfließt. Vom Boden des Gehäuses 33 führt eine Rücklaufleitung I5 zum Verdampferbehälter I2. From the bottom of the antechamber 28 a drain 27 goes out, the other one End in a measuring and registering mechanism 32, which consists of a counter 31 and a housing 33, in which a measuring wheel 29 is mounted, consists, flows out. From the bottom of the case 33 leads a return line I5 to the evaporator tank I2.

Wenn durch die Hauptleitung, in der die Muffe 24 eingeschaltet ist, gezapft wird, geht ein Teilstrom durch die Zweigleitung 20, die Verdampferschlange I6 und die Rückleitung 22. Der Teilstrom gibt dabei seine Wärme an das flüssige Arbeitsmittel I8 im Behälter 12 ab, und die von der Flüssigkeit abgegebenen Dämpfe steigen durch den Kanal 26 in die Vorkammer 28 auf. Einige dieser Dämpfe werden sofort verdichtet durch Berührung mit der Wand zwischen der Vorkammer und dem obenliegenden Raum mit der Entropiemasse, und das Kondensat dieser Dämpfe wird am Boden der Vorkammer gesammelt und läuft von hier durch den Ablauf 27 zum Meßrad 29. Ein anderer Teil der Dämpfe geht von der Vorkammer in die Schlange 30 und gibt hier seinen Wärmegehalt an die Entropiemasse ab, welche dadurch teilweise schmilzt, im übrigen jedoch ihre konstante Temperatur beibehält. Das Kondensat fließt in der Schlange zurück zur Vorkammer und von hier durch den Ablauf 27 zum Meßrad 29. Nachdem das Kondensat gemessen ist, fließt es zum Behälter 12 zurück und nimmt aufs neue an dem geschlossenen Kreislauf teil. If through the main line in which the sleeve 24 is switched on, is tapped, a partial flow goes through the branch line 20, the evaporator coil I6 and the return line 22. The partial flow gives its heat to the liquid Working medium I8 in container 12, and the vapors given off by the liquid rise through the channel 26 into the antechamber 28. Some of these fumes will immediately compacted by contact with the wall between the antechamber and the one above Space with the entropy mass, and the condensate of these vapors is at the bottom of the antechamber collected and runs from here through the process 27 to the measuring wheel 29. Another part the vapors go from the antechamber into the snake 30 and give their heat content here to the entropy mass, which partially melts as a result, but otherwise theirs maintains constant temperature. The condensate flows back in the line to Pre-chamber and from here through the outlet 27 to the measuring wheel 29. After the condensate is measured, it flows back to the container 12 and takes again on the closed Cycle part.

In der in Fig. 4, 5 und 6 gezeigten Ausführungsform des Meßrades hat dieses zwei um die Radachse 25 angebrachte symmetrische Kammern 35 und 37, und das Meßrad wird in Füllstellung mit Hilfe eines magnetischen Kraftfeldes festgehalten. In the embodiment of the measuring wheel shown in FIGS. 4, 5 and 6 this has two symmetrical chambers 35 and 37 attached to the wheel axle 25, and the measuring wheel is held in the filling position with the aid of a magnetic force field.

Die Achse 25 ist in der einen Stirnwand 23 des Gehäuses 33 gelagert, und an demjenigen Ende des Meßrades, das gegen die andere Stirnwand 21 des Gehäuses zeigt, ist ein Magnet II befestigt. An der Stiruwand 21 des Gehäuses liegt ein Ring I7 mit zwei nach innen gehenden Ankern oder Vorsprüngen I9, die einander diametral gegenüberliegen. Die zwei äußeren Enden dieser Vorsprünge 19 sind, wie aus Fig. 5 ersichtlich, dergestalt verkröpft, daß sie außerhalb der Magnetpole liegen. Während die eine der Kammern 35 oder 37 in Füllstellung unter der Mündung des Ablaufes 27 liegt, wird das Rad in der in Fig. 4 und 6 gezeigten Stellung stillgehalten, wobei die Magnetkraftlinien von den Magnetpolen zu den Ankern 19 durch den Ring 17 geschlossen sind. Wenn eine ausreichende, im vorhinein festgelegte Kondensatmenge in die aufwärts gerichtete Kammer des Meßrades geflossen ist, wird die Magnetkrafthaltung überwunden, und das Rad 29 dreht sich einen Schritt weiter, wobei das zugelaufene Kondensat ausgeleert wird. Wenn sich das Meßrad um I80°' gedreht hat, sind die Magnetpole von neuem vor die Vorsprünge 19 gekommen, und das Rad wird dadurch während des nachfolgenden Füllens der anderen Kammer 37 oder 35 festgehalten.The axis 25 is mounted in one end wall 23 of the housing 33, and at that end of the measuring wheel which is against the other end wall 21 of the housing shows, a magnet II is attached. A ring is located on the front wall 21 of the housing I7 with two inward anchors or projections I9 that are diametrically opposed to each other opposite. The two outer ends of these projections 19 are, as shown in Fig. 5 can be seen, so cranked that they are outside the magnetic poles. While one of the chambers 35 or 37 in the filling position below the mouth of the outlet 27 is, the wheel is held in the position shown in Figs. 4 and 6, wherein the magnetic lines of force from the magnetic poles to the armatures 19 are closed by the ring 17 are. If a sufficient, predetermined amount of condensate in the up directed chamber of the measuring wheel has flowed, the magnetic force hold is overcome, and the wheel 29 rotates one step further, whereby the inflowed condensate is emptied. When the measuring wheel has turned 180 °, the magnetic poles are come again in front of the projections 19, and the wheel is thereby during the subsequent Filling the other chamber 37 or 35 held.

Auf der Achse 39 des Zählwerkes 3I ist, wie aus Fig. 3 ersichtlich, ein z. B. aus weichem Eisen gefertigter Anker 41 befestigt, der in der Nähe der Stirnwand 2I des Gehäuses 33 liegt. Sofern der Anker 4I, wie gezeigt, auf der Achse 39 mit Hilfe einer Mutter 43 festgehalten ist, können die Ankerenden nach innen der Stirnwand 2I entgegengebogen sein, um dieser und damit dem Magneten I I so nahe wie möglich zu kommen. Die Ausdehnung des Ankers in einer senkrecht zur Achse 39 gelegenen Ebene ist im großen und ganzen gleich der Diametrallänge des Magneten II. Wenn das Meßrad 29 und damit der Magnet II sich drehen, hält das Magnetkraftfeld den Anker 41 fest und führt diesen mit sich, da das Meßrad und das Registrierwerk 3I magnetisch zusammengekuppelt sind. Der Magnet I I erfüllt somit eine doppelte Funktion, da er sowohl als Kupplungsmagnet wie als Gegenhalteorgan dient. On the axis 39 of the counter 3I is, as can be seen from Fig. 3, a z. B. made of soft iron anchor 41 attached near the End wall 2I of the housing 33 is located. Provided that the anchor 4I, as shown, on the axis 39 is held in place with the aid of a nut 43, the anchor ends can go inwards the end wall 2I be bent opposite to this and thus the magnet I I so close as possible to come. The expansion of the anchor in a direction perpendicular to the axis 39 located plane is by and large equal to the diametrical length of the magnet II. When the measuring wheel 29 and thus the magnet II rotate, the magnetic force field holds the armature 41 and carries it with it, as the measuring wheel and the registration mechanism 3I are magnetically coupled together. The magnet I I thus fulfills a double function Function, as it serves both as a coupling magnet and as a counter-holding device.

Die verschiedenen Teile des erfindungsgemäßen Gerätes können auf verschiedene Weise verändert werden. Bei kleineren Apparaten können die Teile, z. B. wie in Fig. 7 gezeigt, durch Weglassen der Schlange 30 sowie dadurch, daß man die Kondensation ausschließlich an der Unterseite des Kondensatorbehälters 45 vor sich gehen läßt, vereinfacht werden. Weiterhin kann der Verdampfer weggelassen werden, in welchem Falle sich das flüssige Arbeitsmittel im Boden des Gehäuses 10 befindet und das Meßrad 29 zwischen dem Kondensator und dem Verdampfer angebracht ist. The various parts of the device according to the invention can on can be changed in different ways. In the case of smaller devices, the parts, e.g. B. as shown in Fig. 7, by omitting the queue 30 and by that one condensation occurs exclusively on the underside of the condenser container 45 let go, be simplified. Furthermore, the vaporizer can be omitted, in which case the liquid working medium is in the bottom of the housing 10 and the measuring wheel 29 is mounted between the condenser and the evaporator.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Device for measuring the energy in a flowing medium contained entropy with a to carry out a thermal cycle certain closed system that one means of a fraction of that in the main stream contained amount of heat to be heated evaporator and one to a reference temperature having held capacitor, characterized in that the device and the in organs contained in it for transferring the amount of energy derived from the main stream to the individual parts of the device are designed such that a substantially linear proportionality between the transferred forms of energy in all for the Measurement accuracy of essential parts prevails.

2. Apparatus according to claim, characterized in that in the main stream Organs are arranged, which ensure a laminar flow over the entire Flow section into which the ends (20, 22) of the branch line open, wherein the resistance-determining piece (20) of the branch line as an outlet from the main stream is trained.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the one laminar Flow in the main stream securing organs switched on in the main stream line Comprising sleeve (24) with longitudinal channels (42), the ends (20, 22) the branch line are connected to one of the longitudinal channels (42).

4. Apparatus according to one or more of claims 1 to 3, characterized characterized in that the coolant of the condenser consists of an entropy mass, which, when working with the measuring device, are as far as possible partly in solid and partly in molten state.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the condenser container is isolated from its surroundings in such a way that all of the entropy mass during the heat supplied to the measuring periods can be dissipated to the environment and fluctuations the heat dissipation of the entropy mass can be compensated to a certain extent.

6. Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the Entropy mass of the capacitor with a material that conducts heat well, for example spiral-shaped Copper turnings, is mixed.

7. Apparatus according to one or more of claims 4 to 6, characterized characterized in that the entropy mass of the capacitor consists of calcium chloride hexahydrate with a melting point of 29 '° C.

8. Apparatus according to one or more of claims I to 7, characterized characterized in that it has a condensate measuring device that counts from the total flow of condensate of the working medium circulating in the closed system is operated and contains a paddle wheel (29), which in the filling position of a rotationally symmetrical external force field is held until the inflowing amount of condensate is sufficient has grown to overcome the effect of the force field and the paddle wheel (29) one step further to the next filling position with delivery of the measured To move the amount of condensate.

9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the rotationally symmetrical external force field is a magnetic field.

10. Apparatus according to one or more of claims I to 9, in which a condensate meter switched on in a closed system with an outside The recording device arranged in the system is magnetically coupled, characterized in that that the one belonging to the magnetic coupling, arranged on the condensate measuring device Magnet (ii) interacts simultaneously with a stationary armature (I7, I9) in such a way that that the condensate measuring device is kept still while the condensate is being fed in, until a predetermined amount of condensate is reached.