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Die Erfindung betrifft einen Durchfluss-Mengenzähler, der zur lichtelektrischen Messung oder Registrierung mittels einer auf den Mengenzähler aufsetzbaren, die Lichtquelle und eine lichtelektrische Zelle enthaltenden Vorrichtung einen umlaufenden Zeiger zur Reflexion eines Lichtstrahles oder zur Unterbrechung eines reflektierten Lichtstrahles zwecks Erzeugung von Lichtimpulsen aufweist.
Eine derartige, als Adapter ausgebildete Vorrichtung kann zur kurzfristigen Kontrolle des Verbrauches und unter Umständen auch zur dauernden Registrierung oder für eine digitale Auswertung verwendet werden.
Besonders vorteilhaft kann die erfindungsgemässe Vorrichtung auf dem Gebiet der Trinkwasser-DurchflussMengenzähler zur Kontrolle des Wasserverbrauches und zur raschen Ermittlung der oft erheblichen Leckwasserverluste eingesetzt werden.
Bisher war es üblich, zur elektrischen Registrierung der Messwerte neben dem eingebauten Durchfluss-Mengenzähler ein eigenes Zusatzgerät in die Leitung nachträglich einzufügen. Die hiezu notwendige Auftrennung der Leitung verursacht aber nicht nur grossen Zeitverlust, sondern bringt auch die Notwendigkeit mit sich, die Leitung während des Ein- und Ausbaues des Zusatzgerätes abzusperren, was häufig nur schwer möglich ist. Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, den Zähler selbst für die Abgabe von elektrischen Impulsen, welche eine Fernablesung ermöglichen, zu adaptieren.
Bekannt sind Zähler, bei welchen die Messung lichtelektrisch durchgeführt wird, indem eine mit dem Messwerk mitlaufende, jedoch ausserhalb desselben angeordnete, geschlitzte Scheibe oder eine Scheibe mit kleinen Spiegelchen und dazwischenliegenden matten Flächen einen gebündelten Lichtstrahl unterbricht, der von einer punktförmigen Lichtquelle ausgeht und von einer Photozelle od. dgl. aufgefangen wird, welche die Lichtimpulse in Stromimpulse für die Fernregistrierung umwandelt (USA-Patentschrift Nr. 3, 171, 952 und brit. Patentschrift Nr. 1, 057, 934).
Derartige Anordnungen haben jedoch den entscheidenden Nachteil, dass die Achse, auf welcher jeweils die umlaufende, den Lichtstrahl impulsweise unterbrechende Scheibe od. dgl. angeordnet ist, aus dem Zählergehäuse in die trockene Umgebung herausgeführt werden muss, d. h., dass diese Achse mit einem abdichtenden Lager nach Stopfbuchsenart versehen sein muss. Derartige Lager setzen bekanntlich der Drehung der darin gelagerten Achse einen relativ grossen Widerstand entgegen, der mittels der an sich geringen Stellkraft des Messwerkes nicht immer verlässlich überwunden werden kann. Überdies muss die Anordnung in die Zählerkonstruktion von vornherein eingeplant sein. Es hat sich diese Methode der sogenannten lichtelektrischen Trockenzählung nicht durchsetzen können.
Es wurden daher Einrichtungen ersonnen, welche eine Adaptierung von sogenannten nass laufenden Zählwerken-fallweise sogar nach deren Montage-gestatten (franz. Patentschrift Nr. 1. 117. 203). Bei derartigen Zählwerken befinden sich sämtliche Teile, inclusive des Zeigerwerkes, innerhalb des flüssigkeitserfüllten Gehäuses, wobei die Ablesung durch eine dicht in das Gehäuse eingefügte Glasscheibe od. dgl. erfolgt. Der aus einer Lichtquelle, einem Blendensystem zur Lichtbündelbegrenzung und einem Photowiderstand bestehende Adapter befindet sich ausserhalb des Zählergehäuses. Der Lichtstrahl kann durch die Scheibe in den Zähler geleitet und mittels eines in dessen Skalenebene angeordneten Spiegels reflektiert werden.
Soferne der oberhalb der Spiegelfläche rotierende nadelförmige Zeiger den Lichtstrahl unterbricht, entsteht ein der Zählung dienender elektrischer Impuls.
Der Nachteil dieser bekannten Einrichtung besteht darin, dass bei langsamer Umdrehung des relativ langen nadelförmigen Zeigers durch das Zahnspiel des Zählwerkes Fehlimpulse entstehen können, wenn nämlich bei unregelmässigem Flüssigkeitsverbrauch eine stossweise, ein leichtes Rückschwingen nicht ausschliessende Zeigerbewegung auftritt. Wird die Umdrehung eines derartigen Zeigers jedoch noch übersetzt, kann sich der Strömungswiderstand des rasch rotierenden Zeigers bereits als Messfehler auswirken.
Hinsichtlich dieses Nachteiles schafft die Erfindung dadurch Abhilfe, dass als Zeiger ein durch eine Glasscheibe od. dgl. des Mengenzählers sichtbarer, in an sich bekannter Weise der Funktionskontrolle dienender, rasch umlaufender Spion verwendet ist, der einen rotierenden, vorzugsweise aus zwei oder vier unter 45 zur Zählerachse geneigten und einander paarweise gegenüberstehenden Spiegelchen bestehenden Reflektor oder eine an sich bekannte, mit einem Reflektor zusammenwirkende rotierende Blende mit Blendenflügeln enthält.
Der Strömungswiderstand dieses erfindungsgemässen Spions ist vernachlässigbar. Überdies genügt es, einen derart ausgebildeten Spion an Stelle des sonst üblichen Spions, der als Scheibchen einen sehr kleinen Durchmesser und farbige Sektoren für eine Bewegungsindikation aufweist, von vornherein in den Zähler einzubauen, damit jederzeit eine elektrische Fernkontrolle oder Registrierung ohne Eingriff in das montierte Zählgerät möglich ist.
Die Zeichnungen zeigen in Fig. 1 eine beispielsweise Ausführung der Erfindung. Fig. 2 zeigt ein Detail dieser Ausführung.
Auf der Zählerachse--l--eines Durchfluss-Mengenzählers--W--, auf der normalerweise eine Kontrollscheibe montiert ist, werden als Reflektor vier Spiegelchen --2-- symmetrisch zu der Zählerachse --l-- und unter 450 zu dieser geneigt befestigt, wobei sich jeweils zwei Spiegelchen paarweise gegenüberstehen. In Fig. 2 ist die Anordnung der Spiegelchen--2--in Ansicht von oben dargestellt. In einem
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(Tastkopf)Lampe--3--befindet. Es gelangen also in Abhängigkeit von der Umdrehungszahl der Zählerachse--l-- Lichtimpulse an die Photodiode--5--, deren Zahl pro Zeiteinheit ein Mass für die Durchflussmenge in m3/h darstellt.
Die Lichtimpulse werden in der Photodiode--5--in Widerstandschankungen umgeformt, die einer monostabilen Kippstufe --7-- zugeführt werden. An den Ausgang dieser Kippstufe --7-- ist ein Relais - angeschlossen, das bei jedem Kippen der Kippstufe--7--kurzzeitig anzieht. Im Strompfad dieses Relais --8-- liegt noch ein Widerstand--9--, dem über einen Schutzwiderstand--10--ein Kontrollinstrument--11--und ein Kondensator--12--zur Dämpfung der Schwingungen parallelgeschaltet sind. Ein Kontakt--13--des Relais--8--schaltet eine im Transistor--14--stabilisierte Gleichspannung an einen Ladekondensator--17--, u. zw. je nach dem Schaltzustand des Relais entweder über den Kondensator--15--oder den Kondensator--16--.
Es fliesst also bei jedem Anziehen des Relais--8-- der Ladestrom des Kondensators --15-- bzw. des Kondensators --16-- in den Ladekondensator-17--.
An diesem Ladekondensator --17-- liegt demnach eine Gleichspannung, deren Höhe der Drehzahl der Zählerachse--l--und damit dem momentanen Verbrauch proportional ist. Über eine Diode--18--wird diese Gleichspannung einem Schreiber --19-- zugeführt und dort registriert. Man erhält also ohne irgendwelche Eingriffe in den genormten und plombierten Zähler eine elektrische Registrierung des Verbrauches.
Selbstverständlich kann die erfindungsgemässe Anordnung mit einer andern Auswertevorrichtung auch für eine digitale Anzeige verwendet werden.
Gemäss einer alternativen Ausführung der Erfindung ist ein feststehender Spiegel als Reflektor vorgesehen, der beispielsweise auf das Ziffernblatt des Mengenzählers aufgesetzt und in er Nähe der Achse von einem Lichtstrahl getroffen wird. Auf die Achse ist eine Blende mit Blendenflügeln aufgesetzt, die mit dem Reflektor zusammenwirken, wobei die Blendenflügeln bei jeder Umdrehung den Lichtstrahl unterbrechen und dabei die für die Messung benötigten Lichtimpulse erzeugen.