Zustandsberichtigter Gasmesser mit Staugerät.
Die bekannten volumetrisehen Gasmesser messen den Gasdurchfluss in m3 usw., ohne auf den wechselliden Betriebszustand Rücksicht zu nehmen. Eine nieht automatische Umrechnung auf trockenen Normalzustand, beispielsweise auf 2730 Temperatur absolut und 760 mm HgS Druck absolut, lässt sich nur durchführen, wenn sich der Betriebszustand über die Messdauer nicht ändert.
Ist dies nicht der Fall, so ist an hand der registrierten Zustandswerte (Temperatur, Barometerstand, Betriebsüberdruek, Feuchtigkeft und spezifi- sches Gewicht) ein mittlerer Zustand zu errechnen, was eine umständliche Angelegenheit und auch nicht ganz genau ist. Volume- trische Gasmesser mit automatischer Zustand berichtigung sind in praktischer Ausführung nicht bekannt. zustandberichtigte Gasmesser mit Staugerät sind aber neuestens bekanntgeworden.
Die Konstrukteure dieser Messapparate spreehen aber nur von Temperatur- und Druckberichtigung. Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein zustandsberichtigter Gasmesser mit Staugerät, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasfeuchtigkeit, und zwar grundsätzlich mittels einer Thermokupplung, in die Berichtigung einbezogen wird.
Ein Eygrometer, an das in erster Linie für die Erfassung und Übertragung der Feuchtigkeit auf ein Beriehtignngsgetriebe gedacht werden könnte, kommt wegen der nicht zur Verfügung stehenden Verstellkräfte nicht in Frage.
Die Berichtigungsformel für einen Gasmesser mit Staugerät lässt sich für den vorliegenden Zweck folgendermassen hinsehrei- ben:
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In dieser Formel bedeuten: Votrkorr = Volumen (pro Zeiteinheit) berichtigt, bezogen auf Normalzustand trocken (0 c bzw. 2730 absolut 760 mm HgS, trocken), Votr@ = Volumen (pro Zeiteinheit), bezogen auf den der Blendenberechnung zugrunde gelegten Rechenzustand.
(An der Skala eines unberichtigten Gasmessers ab lesbar), rbetr - feuchtes Gas minus Feuchtigkeit in Volum-Prozent im Betriebszustand, #rech = feuchtes Gas minus Feuchtigkeit in Volum-Prozent im Rechenzustand, Pbetr = Barometerstand + Überdruck in mm HgS,
Die angeschriebene Formel gilt für den häufigsten Fall, dass sich das spezifische Ge wicht im Trockenzustand gleich bleibt, das heisst, dass sich die Zusammensetzung des Gases während der Messung nicht ändert und dass das Gas stets gesättigt bleibt.
Da die Gleichsetzung von Pbetr # Prech zu keinem praktischen Fehler führt, der in der Genauigkeitstoleranz nicht verschwände, hat das Beriehtigungsgetriebe nur die Multiplika- tion
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durehzuführen. Während VotrA durch den Durchflussmesser bestimmt wird, müssen
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mit andern Mitteln erfasst und zuerst miteinander multipliziert werden, bevor dieses Pro- edukt mit der unberichtigten Menge multipliziert wird.
Erfindungsgemäss wird die Gasfeuchtigkeit vermittels einer Thermokupplung, bestehend aus einem Flüssigkeitstemperaturfühler, einer Kapillare und einem Ausdehnungskörper, erfasst und in die Berichtigung einbezogen.
Dabei kann, der Berichtigungsformel entsprechend, das Produkt #hetr Trech # # #rech Tbetr im Gasmesser direkt gebildet werden, und zwar mit guter Annäherung vermittels eines Differentialgetriebes, da beide Faktoren Werte darstellen, die nahezu gleich eins sind.
Für die Ermittlung der Feuchtigkeit wird erfindungsgemäss eine Thermokupplung verwendet, was zulässig ist, weil zwischen Temperatur und Feuchtigkeit ein bekannter Zusammenhang besteht. Die Temperatur wird im vorliegenden Fall am besten ebenfalls mit einer Thermokupplung erfasst. Im üblichen Multipliziergetriebe des Gasmessers findet dann die weitere Multiplikation zwischen Votr
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statt. Auf Grund des Zusammenhanges zwischen Temperatur und Feuchtigkeit kann der Klammerausdruck aber auch rechnerisch festgestellt werden und durch Wahl einer entsprechenden Übersetzung zwischen einer Thermokupplung und dem entsprechenden Eingang des Multipliziergetriebes des Gasmessers in das Multipliziergetriebe direkt eingeführt werden.
Auch in diesem Fall wird die Gasfeuchtigkeit vermittels einer Thermokupplung erfasst; diese dient dabei gleichzeitig zur Erfassung der Temperatur.
Der Vorteil liegt im Wegfall der einen Thermokupplung und des Differentialgetriebes.
In der folgenden Tabelle ist der Zusammenhang zwischen Temperatur und Feuchtigkeit für den Bereich von 0 C bis 300 C, bezogen auf 726 mm Hg, angeführt, siehe Zeilen 1 bis 3. In der Zeile 5 sind die Sollwerte des Produktes der Gas- und Temperatur-Berichti glmgsfaktoren angeführt. Durch die Verwendung eines Differentialgetriebes werden in das Multipliziergetriebe des Gasmessers Werte eingeführt, die von den Sollwerten etwas abweichen. Diese abweichenden Werte sind in der Zeile 6 der Tabelle angeführt, während in der Zeile 7 die entstehenden Fehler angegeben sind. Daraus ist ersichtlich, dass für den Bereich von 5 bis 250 C nur Fehler vorkommen, die maximal 0,4% betragen.
Prech = 760 mm HgS Absolutdruck, Treel, = 2730 Absoluttemperatur, Tbetr = 2730 + t Betriebstemperatur absolut.
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<tb>
<SEP> Es <SEP> sei <SEP> Bezogen <SEP> auf <SEP> 726 <SEP> mm <SEP> Hg
<tb> 1. <SEP> tO <SEP> = <SEP> 0 <SEP> 50 <SEP> 100 <SEP> 150 <SEP> 200 <SEP> 259 <SEP> 300 <SEP> C
<tb> <SEP> Dann <SEP> ist
<tb> 2. <SEP> Tbetr <SEP> = <SEP> 273 <SEP> 278 <SEP> 283 <SEP> 288 <SEP> 293 <SEP> 298 <SEP> 3030 <SEP> absolut <SEP> 35
<tb> <SEP> (;as <SEP> minus <SEP> Feuchügkeit
<tb> <SEP> (Trech) <SEP> = <SEP> 100)
<tb> 3 <SEP> der <SEP> ri,,t, <SEP> % <SEP> = <SEP> 99,37 <SEP> 99,1 <SEP> 98,73 <SEP> 98,24 <SEP> 97,6 <SEP> 96,7 <SEP> 95,6%
<tb> 4. <SEP> 1 <SEP> = <SEP> 100 <SEP> 99,1 <SEP> 98,2 <SEP> 97,3 <SEP> 96,4 <SEP> 95,4 <SEP> 94, <SEP> 5S <SEP> 40
<tb> <SEP> beet,
<tb> <SEP> Sollwerte:
<tb> betr <SEP> 273 <SEP> = <SEP> 99,37 <SEP> 98,2 <SEP> 96,9 <SEP> 95,5 <SEP> 94 <SEP> 92,1 <SEP> 90, <SEP> 1 <SEP> %
<tb> <SEP> rreeh <SEP> Tbetr
<tb> <SEP> Einstellwerte <SEP> bzw. <SEP> Korr.
<tb> <SEP> Werte <SEP> linear <SEP> mit <SEP> Thermo
<tb> <SEP> kuppl. <SEP> annähernd <SEP> eingestellt
<tb> 6. <SEP> rl) <SEP> 6tr <SEP> 273 <SEP> ¯ <SEP> 100 <SEP> 98,5 <SEP> 97,0 <SEP> 95,5 <SEP> 94,0 <SEP> 92,5 <SEP> 91,0%
<tb> <SEP> rech <SEP> Tbetr
<tb> 7. <SEP> Fehler <SEP> in <SEP> /"= <SEP> 0,63 <SEP> 0,3 <SEP> 0,1 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0,4 <SEP> 0,9
<tb>
Condition-corrected gas meter with storage device.
The well-known volumetric gas meters measure the gas flow in m3 etc. without taking into account the alternating operating state. A non-automatic conversion to a dry normal state, for example to 2730 absolute temperature and 760 mm HgS pressure absolute, can only be carried out if the operating state does not change over the duration of the measurement.
If this is not the case, an average condition can be calculated based on the registered condition values (temperature, barometer level, operating pressure, humidity and specific weight), which is a cumbersome matter and not exactly accurate. Volumetric gas meters with automatic status correction are not known to be practical. Condition-corrected gas meters with storage devices have recently become known.
The designers of these measuring devices only speak of temperature and pressure correction. The subject matter of the present invention is a condition-corrected gas meter with a storage device, characterized in that the gas humidity is included in the correction, basically by means of a thermal coupling.
An eygrometer, which could primarily be thought of for recording and transferring the moisture to a rectifying gear, is out of the question because of the unavailable adjustment forces.
The correction formula for a gas meter with storage device can be written down as follows for the present purpose:
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In this formula: Votrcorr = volume (per time unit) corrected, based on the normal dry state (0 c or 2730 absolute 760 mm HgS, dry), Votr @ = volume (per time unit), based on the calculation state on which the aperture calculation is based.
(Readable on the scale of an incorrect gas meter), r Betr - humid gas minus humidity in percent by volume in operating state, #rech = humid gas minus humidity in percent by volume in calculating state, P Betr = barometer reading + overpressure in mm HgS,
The above formula applies to the most common case that the specific weight remains the same in the dry state, i.e. that the composition of the gas does not change during the measurement and that the gas always remains saturated.
Since equating P Betr # Prech does not lead to a practical error that would not disappear in the accuracy tolerance, the rectifying gear only has the multiplication
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perform. While VotrA is determined by the flow meter, must
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recorded by other means and first multiplied with each other before this product is multiplied by the unadjusted amount.
According to the invention, the gas moisture is detected by means of a thermal coupling, consisting of a liquid temperature sensor, a capillary and an expansion body, and included in the correction.
According to the correction formula, the product #hetr Trech # # #rech T Betr can be formed directly in the gas meter, with a good approximation by means of a differential gear, since both factors represent values that are almost equal to one.
According to the invention, a thermal coupling is used to determine the humidity, which is permissible because there is a known relationship between temperature and humidity. In the present case, the temperature is best recorded with a thermal coupling. In the usual multiplier of the gas meter, the further multiplication takes place between Votr
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instead of. Due to the relationship between temperature and humidity, the expression in brackets can also be determined mathematically and inserted directly into the multiplier gear by selecting an appropriate ratio between a thermal coupling and the corresponding input of the multiplier of the gas meter.
In this case too, the gas humidity is recorded by means of a thermal coupling; this also serves to record the temperature.
The advantage lies in the elimination of one thermal coupling and the differential gear.
The following table shows the relationship between temperature and humidity for the range from 0 C to 300 C, based on 726 mm Hg, see lines 1 to 3. Line 5 shows the setpoints of the product of the gas and temperature Correction factors listed. By using a differential gear, values are introduced into the multiplier gear of the gas meter which deviate slightly from the setpoints. These deviating values are listed in line 6 of the table, while line 7 shows the errors that arise. It can be seen from this that for the range from 5 to 250 C there are only errors that are a maximum of 0.4%.
Prech = 760 mm HgS absolute pressure, Treel, = 2730 absolute temperature, T Betr = 2730 + t operating temperature absolute.
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<tb>
<SEP> Let <SEP> be <SEP> related <SEP> to <SEP> 726 <SEP> mm <SEP> Hg
<tb> 1. <SEP> tO <SEP> = <SEP> 0 <SEP> 50 <SEP> 100 <SEP> 150 <SEP> 200 <SEP> 259 <SEP> 300 <SEP> C
<tb> <SEP> Then <SEP> is
<tb> 2. <SEP> T Betr <SEP> = <SEP> 273 <SEP> 278 <SEP> 283 <SEP> 288 <SEP> 293 <SEP> 298 <SEP> 3030 <SEP> absolute <SEP> 35
<tb> <SEP> (; as <SEP> minus <SEP> moisture
<tb> <SEP> (Trech) <SEP> = <SEP> 100)
<tb> 3 <SEP> der <SEP> ri ,, t, <SEP>% <SEP> = <SEP> 99.37 <SEP> 99.1 <SEP> 98.73 <SEP> 98.24 <SEP > 97.6 <SEP> 96.7 <SEP> 95.6%
<tb> 4. <SEP> 1 <SEP> = <SEP> 100 <SEP> 99.1 <SEP> 98.2 <SEP> 97.3 <SEP> 96.4 <SEP> 95.4 <SEP> 94, <SEP> 5S <SEP> 40
<tb> <SEP> bed,
<tb> <SEP> setpoints:
<tb> betr <SEP> 273 <SEP> = <SEP> 99.37 <SEP> 98.2 <SEP> 96.9 <SEP> 95.5 <SEP> 94 <SEP> 92.1 <SEP> 90 , <SEP> 1 <SEP>%
<tb> <SEP> rreeh <SEP> Toper
<tb> <SEP> setting values <SEP> or <SEP> corr.
<tb> <SEP> values <SEP> linear <SEP> with <SEP> Thermo
<tb> <SEP> coupl. <SEP> approximately <SEP> set
<tb> 6. <SEP> rl) <SEP> 6tr <SEP> 273 <SEP> ¯ <SEP> 100 <SEP> 98.5 <SEP> 97.0 <SEP> 95.5 <SEP> 94.0 <SEP> 92.5 <SEP> 91.0%
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