DD270759A1 - Vorrichtung zur pruefung und eichung mehrerer gaszaehler - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur dynamischen Pruefung und Eichung mehrerer in Reihe geschalteter Gaszaehler mit pneumatischen Spanneinrichtungen und mit optoelektronischen Abtasteinrichtungen. Als Vergleichsnormal werden fuer die Pruefpunkte 0,2 Qmax und Qmax kritische Duesen verwendet. Fuer den Pruefpunkt Qmin werden als Vergleichsnormal kritische Duesen in Kombination mit Messblenden und Trommelgaszaehler verwendet. Weiterhin werden zur Messwertkorrektur beim Pruef- und Eichvorgang die Luftfeuchtigkeit, die Temperatur und auftretende Differenzdruecke beruecksichtigt. Die erfindungsgemaesse Vorrichtung kann vorteilhaft bei der massenweisen Pruefung, Ersteichung und Nacheichung von Balgengaszaehlern eingesetzt werden.

Description

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1. Titel der Erfindung

Vorrichtung zur Pruefung und Eichung mehrerer Gaszaehler

2. Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur dynamischen Pruefung und Eichung mehrerer in Reihe geschalteter Baszaehler, mit pneumatischen Spanneinrichtungen und mit optoelektronischen Abtaeteinrichtungen, unter Verwendung kritischer Duesen als Vergleichsnormal fuer die Pruefpunkte 0,2 Q_m«_H und Q_m«« und einer Kombination von Blenden und Trommelgaszaehler eis Vergleichsnormal fuer den Pruefpunkt Q_mj.r..

Die erfindungsgemaeße Vorrichtung kann vorteilhaft bei der massenweisen Pruefung, Ersteichung und periodischen Nacheichung von Balqengaszaehlern eingesetzt werden.

5. Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Zur Pruefung und Eichung von Gaszaehlern, die in der Regel in großen Mengen zu pruefen sind, kommen Vorrichtungen zur Anwendung, mit denen gleichzeitig mehrere in Reihe geschaltete Gaszaehler geprueft werden. Als Pruefnormale werden Kubiziereinrichtungen, Trommelgaszaehler oder kritische Duesen verwendet. Es sind einfache Vorrichtungen mit ueberwiegend manueller Prueftechrologie und automatisierte Vorrichtungen mit . Mikrorechnersteuerung bekannt.

Die Meßunsicherheit beeinflussende LJmweltfaktoren ,wie atmosphaerischer Druck, Temperatur, Dichte des Pruefmediums, Luftfeuchtigkeit und das Vakuum werden in bekannten Vorrichtungen nicht in ausreichendem Maße beruecksichtigt.

In der DD-PS 151 091 wird eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Volumen-oder Massezaehlung, vorzugsweise zur Pruefung und Eichung von Balgengaszaehlern, beschrieben. Dabei wird eine UmschaltvDrrichtung zwischen Pruefling und Normal, die in Reihenschaltung miteinander verbunden sind, angeordnet. Die Umschaltvorrichtung bewirkt, daß der Meßgutstrom von Inbetriebnahme der gesamten Pruefanlage an staendig durch das kontinuierlich 7u betreibende Normal stroemt ohne die Prueflinge zu passieren. Zu Beginn der Messung wird Lieber zwei im Gegentakt arbeitende Ventile der Gasstrom umgesteuert und passiert nacheinander Pruefling und Normal. Nach Ablauf der Pruefzeit schalten die Ventile in "die Ausgangsstellung zurueck. Aus dem Durchflußwert des Normal und der verstrichenen Pruefzeit wird das Sollvolumen bestimmt, mit der Anzeige der· vor Beginn und nach Ablauf der Pruefzeit inr Ruhezustand abgelesenen Zaehler verglichen und daraus der Anzeigefehler des Prueflings bestimmt. Die Umscheltvorrichtung weist zur Steuerung der Ventile eine quarzgesteuerte Zeitmeßeinrichtung mit Vorwahl auf, die beim PruefVorgang nach Ablauf der vorgewaehlten Pruefzeit das Ventilsystem automatisch in die Ausgangsstellung zurueck schaltet.

Ein Nachteil ist, daß einerseits die Pruefung von der Phase des Maßwerkes abhaengig ist und andererseits die Anzeige im Ruhestand abgslesen und verglichen wird, wodurch der Fehleranteil der statischen Meßmethode infolge der Traegheit des Meßwerkes beim Anlaufen und Abschalten erhalten bleibt. Weiterhin erfordert die Justierung einen hohen Zeitaufwand, weil die Montage und Demontage des Null- Wechselradsatzes nach wie vor notwendig ist.

In der DD-PS 207 316 wird eine Vorrichtung zum dynamischen Pruefen mehrerer Gaszaehler, insbesondere Hausgaszaehler, beschrieben, bestehend aus mehreren in Reihe angeordneten Pruefplaetzen mit pneumatischen Spanneinrichtungen und mit optoelektronischen Abtasteinrichtungen, mehreren zu den Pruefplaetzen ueber Vakuumventile zuschaltbare, zueinander parallel angeordnete_> kritische Duesen, die in Reihe mit den Pruefplaetzen und zwischen Ausnleichbehaeltern angeordnet sind, einem Vakuumaggregat, einer aus einem Quarzgenerator, einem Frequenzteiler und einem vorprogrammierbaren digitalen Zaehlgeraet umfassenden Steuergeraet und einer allen Pruefplaetzen gemeinsamen Lastpunktanwahl, die als wesentliche Merkmale aufweist, daß jedem Pruefplatz gesonderte mit einer Teilung versehene, auf die MeßwerksabtriebswelIe aufklemmbare Justierkreisel, optische Tastmechanismen und elektromechanische Impulszaehler zugeordnet sind. Bei dieser Vorrichtung ist von Nachteil, daß die Steuerung des Pruefprozesses und die Analog- und Digitalwertverarbeitung nicht' fuer mehrere ZaehleranschlußgestelIe gleichzeitig erfolgen kann.

In der DE-AS 2 324 603 wird eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Pruefen von Durchflußmengenzaehlern, insbesondere Hausgaszaehlern, beschrieben, die fuer vier Gruppen Einbauplaetze mit mehreren in Reihe angeordneten Prueflingen sowie zwei Normalgeraete verschiedener Groeße zur Messung der maximalen bzw. minimalen Durchflußmengen und Rohrleitungen mit Absperrventilen zum wahlweisen Verbinden der Gruppen mit einer Hauptrohrleitung und einem Normalgeraet fuer die maximale Durchflußmenge und eine zwischen der zweiten und dritten Gruppe abgezweigte Rohrleitung fuer das andere Normal aufweist. Diese bekannte Vorrichtung ist sehr kompliziert aufgebaut und der Aufwand an Absperr-, Umleitungs- und Drosselorganen sowie Hilfsmotor ist betraechtlich.

In der DE-AS 2 324 613 wird eine Vorrichtung beschrieben zur Pruefung von Gaszaehlern, insbesondere die Justierung bzw. das Aussortieren noch justierbarer Prueflinge. Es wird dabei eine Kurzzeitpruefuntj zwischen einem mittleren Punkt 0,2 Q_m->» und Q_maH durchgefuehrt. Das Ergebnis wird mit dem typischen Fehlerwert des Prueflings an diesem Belastungspunkt verglichen. Der Pruefling und das Normal sind in Reihe angeordnet, wobei dem Normal eine Ablesevorrichtung und dem Pruefung eine die Ablesevorrichtung des Zaehlwerks steuernde Abtasteinrichtung zugeordnet ist. Die? Abtasteinrichtung arbeitet fotor?lektrisch bzw. lichtoptisch, die auf Grund einer vorgewaehlten Stellung eines markierten Zahnes des auf der MeßwerkswelIe sitzenden Justierrades des Gaszaehlers, Steuerimpulse abgibt. Es werden die passenden

Justierraeder so ermittelt, daß der Pruefling mit einem Null-Wechsel radsatz versehen wird, ein Vergleich mit dem Normal er— folgt und auf der Grundlage der festgestellten Abweichungen des Pruef lings vom Normal der passende Wechsel rad sat", fuer den Pruefling bestimmt wird.

Ein Nachteil ist·, daß die periodische Schwankung des Fehlers bei kleinem Volumendurchgang unveraendert bleibt und daß weiterhin die Genauigkeit fuer die serienmaeßige Justierung und Eichung von Balgengaszaehlern nicht ausreichend ist, weil sich der Anzeigefehler nach nur zwei Umdrehungen der MeßwerkswelIe noch nicht cjenuegend ausgeglichen hat, da die Kurzzeitpruefung genau zwei Umdrehungen der MeiJwerkswel Ie umfaßt.

4. Ziel der trfindunq

Das' Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer automatisierten Pruefeinrichtung fuer Gaszaehler, die sich durch hohe Genauigkeit, hohe Arbeitsproduktivitaet und geringen Wartungsund Instandhaltungsaufwand auszeichnet.

Die Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, die einen definierten Volumenstrom in eine Impulsfolge hoher Aufloesung umwandelt. Dabei werden die Einflußfaktoren, atmosphaerischer Druck, die Temperatur, Dichte des Pruefmediums, das Vakuum sowie die Luftfeuchtigkeit beruecksichtigt.

Die technisch-oekonomischen Zielstellungen der Erfindung bestehen in der Verringerung der Pruefzeit fuer das Justieren und Eichen und in der Einsparung von Arbeitskraeften. Die erfindungsgemaeße Vorrichtung gestattet die Verbesserung der Arbeitsbedingungen des Pruefpersonals.

5. Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Pruefung und Eichung von Gaszaehlern zu schaffen, fuer deren Bedienung geringer manueller Aufwand erforderlich ist und eine hohe Produkti.vitaet bei gleichseitig hoher Meßgenauigkeit erreicht wird.

Erfindungsgemaeß wird 'die Aufgabe dadurch geloest, daß eine Pruefeinrichtung mit mehreren Gaszaehleranschlußgestellen, mit einer Steuereinheit und peripheren Baugruppen miteinander verknuepft wird. Zwei oder mehr Sammelbehaelter sind so angeordnet, daß an diese jeweils die gleiche Anzahl von Normalen, vorzugsweise kritische Duesen, parallel angeschlossen werden

Auf der anderen Seite werden alle Normale zusammengefaßt und mit Unter- oder Ueberdruck, der zum Erreichen der kritischen Bedingungen benoetigt wird, beaufschlagt. Ueber Ventile wird der Gasstrom immer nur ueber das oder die benoetigten Normale mit dem jeweiligen Sammelbehaelter verbunden. Jeder Sammelbehaelter enthaelt jeweils eine Verbindungsleitung zu den an den Zaehleranschlußgestellen in Reihe geschalteten Gaszaehlern. Mittels der Ventile wird immer nur ein Anschlußgestell mit einem Sammelbehael ter verbunden. Bei bestimmten Arbeiten wie z.B. Einstellen

der Abtasteinrichtungen, koennen kurzzeitig auch mehrere Anschlußgostelle gleichzeitig an einen Sammelbehaelter angeschlossen werden. Zum Nachweis der Dichtheit des Meßsystems ist eine Dichtheitspruefanordnung vorhanden, in der der erforderliche Ueber- oder Unterdruck realisiert und das Druckverhalten des Meßsystems waehrend der Dichtheitspruefung ueberwacht und ausgewertet wird. Die Dichtheitspruefanordnung wird mit Hilfe von Ventilen mit einzelnen Teilen des Meßsystems oder auch mit dem kompletten Meßsystem verbunden. Fuer die Pruefung mit dem Volumenstrom O_mir, ist die Fertigung kritischer Duesen technologisch sehr kompliziert.

Deshalb werden hierfuer spezielle Meßblenden eingesetzt, die ebenfalls im ueberkritidchen Bereich betrieben werden. Zur Verbesserung der Meßgenauigkeit bei geringem Volumenstrom wird ein Trommelgaszaehler mit den Meßblenden in Reihe geschaltet. Zur Meßwertkorrektur werden weiterhin Sensoren zur Messung des atmosphaerischen Drucks, der Differenzdruecke, der Temperatur des Pruefmediums an verschiedenen Stellen des Gasstromes, des Unter drucks an den kritischen Duesen sowie der Luftfeuchtigkeit angebracht. Das Ergebnis der Pruefung wird im Mikrorechner verarbeitet und zu Kontrol!zwecken digital angezeigt.

6. Ausfuehrunqsbeispiel

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung riaeher erlaeutert. Die Abbildung i zeigt den Blockschaltplan der erfindungsgemaeßen Vorrichtung zum dynamischen Pruefen u"nd Eichen von Balgengaszaehlern,

Die Pruefeinrichtung besteht aus einer Meß- und Steuereinrichtung und zwei Zaehleranschlußgestellern A und B fuer jeweils acht Gaszaehler 1. Zur Pruefung der meßtechnischen Richtigkeit der Gaszaehler i ist Vakuumanschluß an die Meß- und Steuereinrichtung erforderlich.

Die Dichtheitspruefung des Meßsystems erfolgt mit Ueberdruck, wofuer hier ein Druckluftanschluß vorgesehen ist. Mit den beiden Sammelschienen auf der Vakuumseite 2 sind ein Meßumformer fuer den Unterdruck 3 und acht Magnetventile 4 fuer die Freigabe des Gasstromes durch die jeweiligen kritischen Duesen 5 oder Blenden 6 verbunden. Die Samirelbehaelter 7 sind identisch aufgebaut. Zwischen den Blenden 6 und dem Sammelbehaelter 7 wird ein Trommelgaszaehler -8 angeschlossen.

Mit den Magnetventilen 9 erfolgt die Umschaltung der Zaehleranschlußgestel Ie auf die entsprechenden Sammelbehaelter 7. An jedem Sammelbehaelter 7, am Trommelgaszaehler 8 sowie auf der Lufteintrittsseite der Zaehleranschlußgestelle A und B sind Temperaturmeßfuehler 10 angeordnet.

Der Trommelgaszaehler 8 besitzt eine Impulsgabeeinrichtung 11 mit hoher Aufloesung.

Die Dichtheitspruefanordnung 12 wird ueber die Magnetventile 13 mit dem jeweils zu pruefenden Abschnitt der Meßanordnung verbunden. Bei Dichtheitspruefung der Zaehleranschlußgestelle A und B

muessen die Magnetventile 14 auf der atmosphaerischen Seite geschlossen werden.

Die acht Gaszaehler 1 auf jedem Zaehleranschlußgestel 1 sind in Reihe geschaltet. Der Anschluß an die Meßanordnung erfolgt pneumatisch.

Der Druckabfall ueber jedem Gaszaehler 1 wird mit Meßumformern 15 erfaßt. Wenn der Abstand zwischen Zaehleranschlußgestel1 und Normal sehr groß ist und dadurch in der Verbindungsleitung DruckabfaelIe von 100 Pa und mehr auftreten, wird durch einen weiteren Meßumformer (in der Abbildung nicht dargestellt), der zwischen Sammelbehaelter 7 und achtem Zaehler geschaltet wird, eine Meßwertkorrektur bei der Fehlerermittlung vorgenommen. Zur Erfassung der relativen Luftfeuchtigkeit dient der Sensor 16 und 2ur Messung des atmosphaerischen Drucks der Sensor 17. Die Analogausgaenge der Druckmeßumformer und der Temperaturmeßfuehler spwie der anderen Sensoren werden ueber Analog- Digital- Umsetzer 18 in die zentrale Steuereinheit 19, die zweckmaeßig ein Mikrorechner ist, eingegeben.

Zu jedem Gaszaehler 1 gehoert eine Abtasteinrichtung 20, die die Noniusstriche der Zaehlwerksrol Ie odf?r die Teilstriche eines Hilfskreisels, der anstelle des Zaehlwerks auf die Antriebswelle aufgesetzt wird, abtastet. Die von den Abtasteinrichtungen 20 kommenden Impulse werden direkt in der Steuereinheit 19 gezaehlt und weiterverarbeitet.

Zur Steuerung der Magnetventile 4 9 13 14 und der Dichtheitspruefung ist eine Ansteuerbaugruppe 21 vorgesehen. Die Steuereinheit 19 gibt Binaer·· Werte aus und erhaelt die zugehoerigen Rueckmeldungen. Die Verbindungen der Ansteuerbaugruppe 21 zur Dichtheitspruefanordnung 12 und zu den Magnetventilen 4 9 13 14 sind aus Gruenden der Uebersichtlichkeit nicht eingezeichnet. Zur Kommunikation mit dem Bediener sind an die Steuereinheit 19 eine Bedientastatur 22, Bildschirm 23, Protokolldrucker 24 und eine mobile Handtastatur 25 angeschlossen. Mit Hilfe der Handtastatur 25 werden die erforderlichen Eingaben zu jedem Gaszaehler, z.B. Fabriknummer, Baujahr und die Zahnraduebersetzung eingegeben. An jedem Zaehlerplatz befindet sich eine achtstellige digitale Anzeige 26, auf der wahlweise die gemessenen Impulse, der prozentuale Fehler, die Zahnraduebersetzung oder der Differenzdruck des jeweiligen Gaszaehlers angezeigt werden.

Claims (4)

1. Erfindunqsansprueche

   1. Vorrichtung zur Pruefung und Eichung mehrerer Gaszaehler, in Reihenschaltung unter Verwendung kritiecher Duesen als Vergleichsnormal, optoelektronischer Abtastung der Anzeigen der Gaszaehler und Steuerung des Pruefablaufes, gekennzeichnet dadurch,

   daß die Normale, kritische Duesen und im ueberkritischen Bereich betriebene Meßblenden, so auf mehrere Sammelbehaelter verteilt sind, daß zwei oder mehr Anschlußgestelle unabhaengig voneinander betrieben werden koennen, daß die Gesamtmeßanordnung abschnittweise waehrend der Zaehlerpruefung auf Dichtheit geprueft wird, daß Meßblenden und Trommelgaszaehler in Reihenschaltung angeordnet sind, daß die thermodynamischen Kenngroeßen Temperatur, atmosphaerischer Druck, Differenzdruck, Unterdruck an den kritischen Duesen und Blenden sowie die relative Luftfeuchtigkeit erfaßt werden.
2. 2. Vorrichtung nach Punkt 1,

   gekennzeichnet dadurch,

   daß zur Pruefung im Durchflußbereich Q_miri,im ueberkritischen Bereich betriebene Meßblenden, zur Durchflußregulierung und ein in Reihe geschalteter Trommelgaszaehler mit Impulsgeber zur Volumenmessung verwendet werden.
3. 3. Vorrichtung nach Punkt 1,

   gekennzeichnet dadurch,

   daß die Anzahl der ZaehleranschlußgestelIe um eins groeßer sein kann als die Anzahl der Sammelbehaelter mit den Pruefnormalen.
4. 4. Vorrichtung nach Punkt 1,

   gekennzeichnet dadurch,

   daß die Steuerung des Pruefprozesses mit einer zentralen Steuereinheit erfolgt, an welche Analog- Digitalumsetzer, Binaerein-/ -ausgabe fuer Magnetventile und Dichtheitspruefungssteuerung, Bedientastatur, Bildschirm, Drucker, zaehlerplatzbezogene Digitalanzeigen und eine mobile Handtastatur angeschlossen sind.

   hierzu i Blatt Zeichnung