DE102010033683A1 - Messkapsel für Wärmezähler - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Messkapsel (20) für Warmezahler sowie einen Wärmezähler (1), bei denen durch eine Messeinrichtung (30) der Durchfluss eines fluiden Mediums gemessen wird. Bei einer erfindungsgemäßen Messkapsel (20) mit koaxialem Anschluss (21, 22, 23) ist weiterhin ein Temperaturfühler (40) vorgesehen, dessen messtechnisch wirksamer Bereich (41) aus der Einlassöffnung (22) der Messkapsel (20) hervorsteht. Bei einem erfindungsgemäßen Warmezähler (1) ragt der Temperaturfühler (40) einer erfindungsgemäßen Messkapsel (20) in die Anschlussarmatur (10), an der die Messkapsel (20) befestigt ist, so dass der aktive Bereich (41) des Temperaturfühlers (40) in der Anschlussarmatur (10) angeordnet ist. Bei der erfindungsgemäßen Messkapsel (20) sowie dem erfindungsgemäßen Wärmezählers (1) wird die Temperatur gemessen, bevor das fluide Medium durch die Messkapsel (20) bzw. die Messeinrichtung (30) fließt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Messkapsel für Wärmezähler sowie einen Wärmezähler.
  • Ein Warmezähler ist ein Messgerät zur Bestimmung einer Wärmemenge, welche bspw. durch Heizwasser übertragen wird. Die Warmemenge lasst sich aus dem durch das Messgerät strömenden Volumenstrom des Heizwassers und der Temperatur desselben bestimmen. Wärmezähler werden bspw. bei Hausanschlüssen für Fernwärme verwendet, um den Energieverbrauch eines Anschlussinhabers überprüfen zu können.
  • Aus der EP 1 975 573 ist u. a. eine Messkapsel für Wärmezähler mit koaxialem Anschluss bekannt, bei der an einer von dem Heizwasser durchströmten Ultraschallmessstrecke die Durchflussmenge bestimmt wird. Koaxialer Anschluss bedeutet, dass die Ein- oder Auslassöffnung ringförmig um die Aus- oder Einlassöffnung angeordnet ist. An der koaxialen Messkapsel gemäß diesem Stand der Technik ist weiterhin ein Temperaturfühler vorgesehen, mit dem die Temperatur des Heizwassers nach Durchströmen der Ultraschallmessstrecke im Ausflussbereich der Messkapsel gemessen werden kann. Weiterhin ist aus der EP 1 975 573 eine Messkapsel mit nicht-koaxialem Anschluss offenbart, bei dem der Temperaturfuhler aus dem Ausflussbereich der Messkapsel hinaus bis in das Anschlussstück für die Messkapsel ragt.
  • Für die eichamtliche Zulassung von Warmezahlern muss die Durchflussmenge mit einer Genauigkeit von 3 bis 5% (abhängig von der Durchflussgeschwindigkeit) bestimmbar sein. Bei der Temperaturgenauigkeit ist eine maximale Abweichung von 70 mK zulassig. Damit die Vorschriften betreffend die Temperaturgenauigkeit auch bei Temperaturschwankungen von 100°C und mehr durchgehend erfüllt werden, muss die Temperaturmessung schnell auf Temperaturänderungen reagieren. Nur mit einer schnellen Reaktion auf Temperaturanderungen ist eine genaue Bestimmung der Wärmemenge möglich. Die sogenannte Sprungantwort der Temperaturmessung ist ein Bewertungskriterium bei der qualitativen Beurteilung des Wärmezählers.
  • Von den im Stand der Technik bekannten Messkapseln bzw. Wärmezählern können die Anforderungen an die Temperaturgenauigkeit nicht oder nur unbefriedigend eingehalten werden. Die von solchen Messkapseln bzw. Wärmezählern ermittelte Warmemenge ist in der Folge ebenfalls äußerst ungenau.
  • Ausgehend von dem eingangs genannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, die Messgenauigkeit von Messkapseln für Wärmezähler, sowie von Wärmezählern zu erhohen.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Messkapsel gemäß dem Hauptanspruch, sowie einen Wärmezähler gemäß dem nebengeordneten Anspruch 7. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Demnach betrifft die Erfindung eine Messkapsel zur Wärmemengenmessung von fluiden Medien, wobei die Messkapsel eine Anschlussseite mit einer Auslassöffnung und einer ringförmig um die Auslassoffnung angeordneten Einlassoffnung, und eine die Ein- und Auslassöffnung verbindende Messeinrichtung zur Durchflussmessung umfasst, wobei an der Messkapsel ein Temperaturfühler vorgesehen ist und der messtechnisch wirksame Bereich des Temperaturfuhlers aus der Einlassoffnung über die Ebene der Anschlussseite hervorstehend ist.
  • Weiter betrifft die Erfindung einen Warmezähler umfassend eine Anschlussarmatur mit einer Zulaufoffnung, einer Ablauföffnung und einem einseitig offenen Anschlussbereich, und eine an dem Anschlussbereich befestigte Messkapsel zur Durchflussmessung von fluiden Medien, wobei der Anschlussbereich eine mit der Ablauföffnung verbundene Einlassöffnung und eine ringförmig um die Einlassoffnung angeordnete Auslassoffnung, die mit der Zulauföffnung verbunden ist, aufweist, wobei die Messkapsel eine Anschlussseite mit einer Auslassoffnung und einer ringförmig um die Auslassöffnung angeordneten Einlassöffnung, und eine die Ein- und Auslassöffnung verbindende Messeinrichtung zur Durchflussmessung umfasst, und wobei an der Messkapsel ein Temperaturfühler vorgesehen ist, der messtechnisch wirksame Bereich des Temperaturfuhlers aus der Einlassöffnung uber die Ebene der Anschlussseite hervorstehend und in die Ablauföffnung des Anschlussbereichs hineinragend ist.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass ein erheblicher Anteil der Messungenauigkeit bei bekannten Wärmezählern daraus resultiert, dass die Temperatur des fluiden Mediums erst nach Durchlaufen der Messkapsel zur Durchflussmessung gemessen wird. Da zwischen Messkapsel und dem fluiden Medium standiger Wärmeaustausch stattfindet, wird bei einer Temperaturanderung im durch die Messkapsel strömenden fluiden Medium zunächst die Messkapsel erwärmt oder abgekühlt, womit die Temperaturmessung des fluiden Mediums nach Durchlaufen der Messkapsel verfälscht wird. Dies gilt besonders bei geringen Volumenströmen. In dem erfindungsgemäß die Messung der Temperatur des fluiden Mediums vor Durchlaufen der Messkapsel erfolgt, werden negative Einflusse durch den Wärmeaustausch zwischen Messkapsel und fluidem Medium ausgeschlossen. Dies gilt insbesondere, da der für die Temperaturmessung aktive Bereich des Temperaturfühlers aus der Messkapsel hervorstehend angeordnet ist.
  • Dabei wird entgegen des im Stand der Technik verankerten Vorurteils gehandelt, wonach Objekte, die den Fluidstrom vor der Messeinrichtung stören, das Messergebnis der Durchflussmessung verfälschen. Es mag sein, dass durch das erfindungsgemäße Vorsehen eines Temperaturfühlers an der Einlassöffnung einer Messkapsel das Messergebnis der Durchflussmessung gegenuber einer ansonsten baugleichen Messkapsel ohne Temperaturfuhler verändert ist. Die Erfindung hat aber erkannt, dass es sich bei dem Temperaturfühler um einen definierten Störer handelt, der sich nicht nachteilig auf die Messgenauigkeit der Durchflussmessung bei verschiedenen Durchflussgeschwindigkeiten auswirkt und durch eine entsprechende Eichung der Messeinrichtung ohne Weiteres berücksichtigt werden kann. Wird die Durchflussmessung mit Hilfe einer vom fluiden Medium durchströmten Ultraschallmessstrecke durchgefuhrt, kann ein entsprechender definierter Störer im Übrigen durchaus erwünscht sein, da er der Vergleichmäßigung des Strömungsprofils durch die Ultraschallmessstrecke dienen kann. Ein gleichmaßiges Strömungsprofils durch die Ultraschallmessstrecke erhöht wiederum die Messgenauigkeit der Messeinrichtung zur Durchflussmessung.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Wärmezähler ragt der Temperaturfühler in die Anschlussarmatur hinein, und zwar in die Auslassöffnung der Anschlussarmatur. Der aktive Bereich des Temperaturfuhlers ist demnach nicht innerhalb der Messkapsel, sondern vielmehr in der Anschlussarmatur angeordnet. Aus der Auslassöffnung der Anschlussarmatur strömt das fluide Medium in die Einlassöffnung der Messkapsel. Durch die erfindungsgemaße Anordnung des Temperaturfuhlers wird sichergestellt, dass dieser von der Seite und/oder auf seiner Stirnseite von dem fluiden Medium angeströmt wird. Dadurch wird die Messgenauigkeit weiter erhöht, zumal insbesondere keine Kaviation wie bei einer entgegengesetzten Strömung auftreten kann.
  • Die erfindungsgemäße Messkapsel kann insbesondere auf bereits vorhandene Anschlussarmaturen aufgesetzt werden. Die für den erfindungsgemäßen Wärmezähler beschriebenen Merkmale und Vorteile ergeben sich auch bei Montage einer erfindungsgemaßen Messkapsel auf eine bereits vorhandene Anschlussarmatur. Durch den einfachen Austausch einer Messkapsel gemäß dem Stand der Technik durch eine erfindungsgemäße Messkapsel kann also die Messung der Wärmemenge verbessert werden, ohne dass eine neue Anschlussarmatur installiert werden müsste.
  • Es ist bevorzugt, wenn an der Messkapsel eine hülsenförmige Tasche vorgesehen ist, in die der Temperaturfuhler von der Anschlussseite her eingeführt werden kann. Die hülsenförmige Tasche weist dabei vorzugsweise einen Anschlag für den Temperaturfühler auf. Aufgrund einer entsprechenden hülsenformigen Tasche ist eine einfache Montage des Temperaturfuhlers möglich. Er wird einfach durch die Einlassöffnung der Messkapsel in die hülsenförmige Tasche eingeführt, bis er ggf. am Anschlag anliegt. Eine separate Plombierung des Temperaturfühlers ist im Übrigen nicht erforderlich, da der Temperaturfühler bei einer eingebauten und plombierten Messkapsel nicht entfernt werden kann.
  • Weiter bevorzugt ist es, wenn die die Messeinrichtung in einer Messkammer und die hülsenförmige Tasche in einer von der Messkammer getrennten Nebenkammer angeordnet ist. Dadurch kann sichergestellt werden, dass bei Montage oder Austausch des Temperaturfuhlers die Messeinrichtung fur die Durchflussmessung nicht berührt wird. Eine neue Eichung der Messeinrichtung für die Durchflussmessung ist also selbst bei Austausch des Temperaturfühlers nicht notwendig.
  • Um den Temperaturfuhlers im eingebauten Zustand zu sichern, ist vorzugsweise ein elastischer Schutzbügel zum Umgreifen des Temperaturfuhlers vorgesehen. Beim Einsetzen des Temperaturfuhlers wird der elastische Schutzbügel soweit aus seiner entspannten Lage gebracht, bis genügend Raum für den Temperaturfühler entsteht, damit dieser vorbei an dem Schutzbügel bspw. in die hülsenförmige Tasche geschoben werden kann. Anschließend federt der elastische Schutzbügel wieder zurück und sichert so durch Umgreifen den Fühler. Besonders in Kombination mit einer hülsenförmigen Tasche, in die der Temperaturfühler von der Anschlussseite her eingeführt werden kann, sind dann keine weiteren Befestigungselemente für den Temperaturfühler mehr erforderlich.
  • Weiter bevorzugt ist es, wenn der Schutzbügel radial entlang der Einlassöffnung ausgedehnt ist. Er sichert so den Temperaturfühler beidseitig gegen seitliche, radiale Kräfte, die bei unsachgemäßer Montage auftreten konnen. Außerdem kann über die Ausgestaltung des Schutzbügels das Strömungsprofil in die Einflussöffnung der Messkapsel verändert und optimiert werden.
  • Es ist weiter bevorzugt, wenn der über die Anschlussseite aus der Messkapsel hervorstehende Teil des Schutzbügels ringkeilförmig ausgebildet ist. Bei Anschlussarmaturen aus dem Stand der Technik mit koaxial angeordneten Ein- und Auslauföffnungen ist es bekannt, dass der Boden im Bereich der Auslauföffnung eine Neigung aufweist. Indem der aus der Messkapsel hervorstehende Teil des Schutzbügels ringkeilförmig ausgebildet ist, kann es zu einem Formschluss mit der Neigung des Bodens bei der Anschlussarmatur kommen, womit die Position der erfindungsgemaßen Messkapsel gegenüber der Anschlussarmatur definiert ist. Dies bietet den Vorteil, dass mehrere erfindungsgemäße Messkapsels bei jeweils gleichen Anschlussarmaturen immer gleich positioniert sind, so dass die Strömung durch die jeweiligen Messkapseln, und damit auch die Messergebnisse der Durchflussmessung der einzelnen Wärmezähler untereinander vergleichbar sind.
  • Bevorzugt ist es, wenn Messeinrichtung ein eine Messstrecke definierende Messrohr und zwei Ultraschallwandler zur Messung der Durchflussgeschwindigkeit entlang der Messstrecke umfasst. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit von bestimmten Wellen, insbesondere Schallwellen, in einem fluiden Medium ist abhängig von dessen relativer Geschwindigkeit. Anhand der gemessenen Ausbreitungsgeschwindigkeit der von einem Ultraschallwandler ausgesendeten und vom anderen Ultraschallwandler empfangenen Ultraschallwellen lassen sich die Geschwindigkeit des fluiden Mediums entlang der Messtrecke und damit der Durchfluss durch das Messgerät bestimmen. Als Teil der Messeinrichtung können ein oder mehrere Umlenkspiegel vorgesehen sein, mit dem die Ultraschallwellen umgelenkt werden können. Alternativ kann die Messeinrichtung als magnetisch-induktiver Durchflussmesser ausgeführt sein.
  • Bei dem fluiden Medium handelt es sich vorzugsweise um Wasser. Der Temperaturfühler ist vorzugsweise ein Widerstandsthermometer, weiter vorzugsweise ein Pt100-Sensor. Bei einem Pt100-Sensor in einer Mantelfühlerausführung, bei welcher der eigentliche Sensor durch Schutzrohr geschutzt ist, befindet sich der für die Temperaturmessung aktive Bereich in der Regel in der Spitze des Schutzrohrs.
  • Der erfindungsgemäße Wärmezähler umfasst eine Anschlussarmatur und eine erfindungsgemäße Messkapsel. Der an der Messkapsel befestigte Temperaturfühler ragt dabei in die Ablauföffnung der Anschlussarmatur hinein. Die Temperaturmessung findet also noch im Bereich der Anschlussarmatur statt und nicht erst im Bereich der Messkapsel. Die Messkapsel kann dabei vorteilhaft weitergebildet sein. Es wird hierzu auf die obenstehenden Ausführungen verwiesen.
  • Der Boden der Anschlussarmatur im Bereich der Auslassöffnung weist vorzugsweise eine Neigung auf. Die Ringkeilform des Schutzbugels ist weiter vorzugsweise auf die Neigung des Bodens angepasst, so dass der Schutzbugel an dem Boden wenigstens teilweise anliegt. Dadurch wird erreicht, dass sich die Messkapsel lediglich in einer Position auf die Anschlussarmatur montieren lässt. Das Stromungsprofil durch die Messkapsel lässt sich in der Folge gut vorherbestimmen, wodurch wiederum die Messgenauigkeit gesteigert werden kann. Insbesondere wird eine Vergleichbarkeit zwischen baugleichen Warmezählern sichergestellt.
  • Die Erfindung wird nun anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielhaft beschrieben. Es zeigen:
  • 1 eine seitliche Schnittansicht einer ersten Ausfuhrungsform eines erfindungsgemaßen Warmezählers mit erfindungsgemäßer Messkapsel;
  • 2 eine Schnittansicht der Messkapsel aus 1, entlang der Schnittlinie II-II aus 1;
  • 3 die Anschlussarmatur des Wärmezählers aus 1; und
  • 4 eine seitliche Schnittteilansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wärmezählers mit der erfindungsgemaßen Messkapsel aus 1.
  • In 1 ist ein erfindungsgemäßer Warmezähler 1 dargestellt, der eine Anschlussarmatur 10 und eine erfindungsgemäße Messkapsel 20 umfasst. Auch wenn sich die folgenden Erlauterungen im Wesentlichen auf den dargestellten Wärmezähler 1 beziehen, so wird dadurch auch die erfindungsgemäße Messkapsel 20 beschrieben, die getrennt von dem Warmezahler 1 – und im besonderen von der Anschlussarmatur 10 – beansprucht ist. 1 kann auch als Darstellung einer erfindungsgemäßen Messkapsel 20, die auf einer bereits vorhandenen Anschlussarmatur 10 montiert ist, aufgefasst werden.
  • Die Anschlussarmatur 10 – die in 3 detailliert dargestellt ist – umfasst eine Zulauföffnung 11 und eine Ablauföffnung 12, die voneinander beabstandet auf einer gemeinsamen Achse 13 angeordnet sind. Zwischen den beiden Öffnungen 11, 12 und parallel zur Achse 13 ist ein einseitig offener Anschlussbereich 14 vorgesehen. Im Anschlussbereich 14 ist eine mit der Ablauföffnung 12 verbundene Einlauföffnung 15 vorgesehen. In die Einlaufoffnung 15 einströmendes Fluid gelangt durch die Anschlussarmatur 10 zu Ablauföffnung 12 und tritt dort aus. Der Anschlussbereich 14 weist weiterhin eine mit der Zulauföffnung 11 verbundene Auslassöffnung 16 auf. Die Auslassöffnung 16 ist ringförmig um die Einlauföffnung 15, d. h. koaxial mit dieser angeordnet. Der Boden 17 der Auslassöffnung 16 ist geneigt, wobei der Boden 17 aus Richtung der Zulauföffnung 11 im Bereich des Anschlussbereichs 14 ansteigend in Richtung der Auslassöffnung 12 ist.
  • Die Messkapsel 20 weist eine Anschlussseite 21 auf. An der Anschlussseite sind eine Einlassöffnung 22 und eine Auslassöffnung 23 vorgesehen. Die Einlassöffnung 22 ist dabei ringförmig um die Auslassöffnung 23 angeordnet. Die Messkapsel 20 ist an ihrer Anschlussseite 21 mit der Anschussarmatur 10 verbunden.
  • Die Messkapsel 20 weist eine Messkammer 25 auf, in der eine Messeinrichtung 30 zur Durchflussmessung angeordnet. Die Messeinrichtung 30 umfasst ein Messrohr 31, welches eine gerade Messtrecke 32 definiert. Das Messrohr 31 ist so in der Messkapsel 20 ausgerichtet, dass die Achse des Messrohrs 31 bzw. das Messrohr 31 selbst senkrecht zur Anschlussseite 21 steht.
  • Von der Einlassoffnung 22 fuhrt ein Kanal 24, der ringförmig um das Messrohr 31 angeordnet ist. Im Kanal 24 sind Befestigungsrippen 38 vorgesehen, mit denen das Messrohr 31 in der Messkammer 25 befestigt ist (vgl. 2). Um das Strömungsprofil im Kanal 24 zu optimieren, können die Befestigungsrippen 38 als Stromungsleitrippen ausgebildet sein.
  • Am Ende des Kanals 24 wird das von der Einlassöffnung 22 herströmende zu messende fluide Medium so um 180° umgelenkt, dass es weiter in das Messrohr 31 und damit entlang der Messstrecke 32 strömt. Nachdem das zu messende fluide Medium durch das Messrohr 31 geströmt ist, gelangt es umlenkungsfrei zur Auslassöffnung 23.
  • Um die Durchflussgeschwindigkeit des fluiden Mediums durch das Messrohr 31 – aus dem sich bei Kenntnis vom Strömungsquerschnitt entlang der Messstrecke 32 die Durchflussmenge bestimmen lasst – zu messen, sind zwei Ultraschallwandler 34, 35 vorgesehen. Diese dienen dazu, Ultraschallwellen entlang der Messtrecke 32 auszusenden und zu detektieren, wodurch die Laufzeit der Ultraschallwellen entlang der Messtrecke 32 ermittelt werden kann. Aus der Laufzeit der Ultraschallwellen zwischen den Ultraschallwandlern 34, 35, die abhängig von der Stromungsgeschwindigkeit des zu messenden fluiden Mediums entlang der Messtrecke 32 ist, lässt sich die Durchflussgeschwindigkeit ermitteln.
  • Der eine Ultraschallwandler 34 ist koaxial mit dem Messrohr 31 angeordnet und mit seiner aktiven Fläche in das von der Anschlussseite 21 entfernte Ende des Messrohres 31 gerichtet. Der andere Ultraschallwandler 35 ist zwischen dem der Anschlussseite 21 nahen Ende des Messrohrs 31 und der Anschlussseite 21 selbst angeordnet ist. Die aktive Flache dieses Ultraschallwandlers 35 ist dabei parallel zur Achse des Messrohres 31 ausgerichtet.
  • Welcher der beiden Ultraschallwandler 34, 35 die Ultraschallwellen aussendet, und welche die ausgesendeten Ultraschallwellen detektiert ist unerheblich.
  • Damit die Ultraschallwellen von einem Ultraschallwandler 34 zum anderen Ultraschallwandler 35 gelangen können, ist ein Umlenkspiegel 37 vorgesehen, der zwischen Messrohr 31 und Anschlussseite 21 angeordnet ist. Mit diesem Umlenkspiegel 37 können die von dem einen Ultraschallwandler 34, 35 stammenden Ultraschallwellen so umgelenkt werden, dass die vom anderen Ultraschallwandler 35, 34 detektiert werden können.
  • Weiterhin weist die Messkapsel 20 eine von der Messkammer 25 getrennte Nebenkammer 26 auf. In dieser Nebenkammer 26 ist eine hülsenförmige Tasche 27 mit einem Anschlag 28 vorgesehen. Am Boden der hülsenförmigen Tasche 27 ist weiterhin eine Bohrung 29 vorgesehen.
  • In die hülsenförmige Tasche 27 ist ein Temperaturfühler 40 eingeschoben. Der Temperaturfühler 40 liegt am Anschlag 28 an. Das Anschlusskabel 41 des Temperaturfühlers 40 ist durch die Bohrung 29 am Ende der hülsenförmigen Tasche 27 gefuhrt.
  • Bei dem Temperaturfühler 40 handelt es sich um einen Pt-100-Sensor in Mantelfühlerausführung, wobei sich der für die Temperaturmessung aktive Bereich 41 in der Spitze 42 des Temperaturfühlers 40 befindet.
  • Der fur die Temperaturmessung aktive Bereich 41 des Temperaturfuhlers 40 ist erfindungsgemäß so angeordnet, dass er aus der Einlassöffnung 22 über die Ebene der Anschlussseite 21 hervorsteht. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Temperaturmessung erfolgt, bevor das zu messende Fluid durch die Messkapsel 20 strömt und sich dort ggf. aufgrund von Wärmeaustausch zwischen Fluid und Messkapsel 20 die Temperatur des Fluids andert. Eine Verfälschung des Messergebnisses aufgrund des vorgenannten Wärmeaustauschs kann somit ausgeschlossen werden. Außerdem wird der aktive Bereich 41 des Temperaturfühlers 40 von der Seite sowie auf die Stirnseite angestromt. Eine solche Anströmung ist vorteilhaft für die Messgenauigkeit und Sprungantwort des Temperaturfühlers 40. Dies gilt insbesondere im Vergleich mit Anordnungen, bei denen der aktive Bereich 41 des Temperaturfühlers 40 so angestromt wird, dass am Temperaturfuhler 40 Kavitäten im fluiden Medium entstehen.
  • Der Temperaturfuhler 40 wird mittels eines elastischen Schutzbugels 50 in der hülsenförmigen Tasche 27 gesichert. Der Schutzbügel 50 ist radial entlang der Einlassöffnung 22, beidseitig des Temperaturfühlers 40 ausgedehnt (vgl. 2). Er ist an seinen beiden Enden jeweils an einer Stromungsleitrippe 26 befestigt und ragt – wie in 1 durch die gestrichelten Linien angedeutet – ringkeilförmig uber die Anschlussebene 21 der Messkapsel 20 hervor und umgreift den Temperaturfühler 40. Durch dieses Umgreifen wird der Temperaturfuhler 40 gegen Herausrutschen aus der hülsenförmigen Tasche 28 gesichert. Zum Einsetzen oder Entfernen des Temperaturfühlers 40 kann der elastische Schutzbügel 50 soweit verformt werden, dass der Temperaturfühler 40 aus der oder in die hülsenförmigen Tasche 27 geschoben werden kann. Beim Einsetzen des Temparaturfühlers 40 wird das Anschlusskabel 43 durch die Bohrung 29 an der hulsenförmigen Tasche 27 gefuhrt.
  • Der Schutzbugel 50 beeinflusst die Strömung des fluiden Mediums im Bereich der Einlassöffnung 20. Der Schutzbügel 50 wirkt dabei – ebenso wie der Temperaturfühler 40 – als definierter Storer und kann so geformt sein, dass sich die Störung der Fluidströmung im Bereich der Einlassöffnung 22 vorteilhaft auf das Strömungsprofil entlang der Messstrecke 32 auswirkt. Insbesondere kann durch den Temperaturfühler 40 und Schutzbügel 50 sichergestellt werden, dass die Fluidströmung durch den ringformigen Kanal 24 über den Umfang verteilt gleichmaßig erfolgt. Temperaturfühler 40 und Schutzbügel 50 bilden dabei gewissermaßen ein Gegengewicht zu der Störung, die durch die Ausnehmung für den Ultraschallwandler 35 entsteht.
  • Der Schutzbügel 50 ist so geformt, dass er sich im montierten Zustand auf den geneigten Boden 17 der Anschlussarmatur 10 abstützt bzw. teilweise formschlüssig anliegt. Dadurch kann sichergestellt werden, dass sich der Temperaturfühler 40 bei baugleichen Wärmezählern immer an der gleichen Position befindet. Die Messergebnisse zwischen Wärmezahlern gleicher Bauart sind somit vergleichbar.
  • Die Messkapsel 20 ist mit Hilfe eines Kopfringes 60 auf bekannte Art und Weise auf der Anschlussarmatur 10 befestigt. Der Kopfring 60 ist gegenüber der Messkapsel 20 drehbar. Die einzelnen Komponenten des Warmezählers 1 sind fachmannisch gegeneinander abgedichtet. So ist bspw. eine Dichtung 61 zur Abdichtung des Temperaturfühlers 40 gegenüber der Messkapsel 20 vorgesehen.
  • In 4 ist ein Ausschnitt einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wärmezählers 1 gezeigt. Die Messkapsel 20 ist dabei baugleich zu der aus dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 bis 3. Es wird daher auf die obigen Ausführungen verwiesen. Änderungen ergeben sich lediglich an der Anschlussarmatur 10.
  • Anders als in dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 bis 3 weist die Anschlussarmatur 10 keinen einseitig offener Anschlussbereich 14 mit einer Einlaufoffnung 15 und einer Auslassoffnung 16 auf. Vielmehr sind einseitig offener Anschlussbereich 14', Einlauföffnung 15' und Auslassoffnung 16' jetzt in einem Einsatz 70 zusammengefasst, der in die Anschlussarmatur 10 eingesetzt ist. Sofern der Einsatz 70 in die Anschlussarmatur 10 eingesetzt ist, wird die äußere Geometrie der Anschlussarmatur 10 gemaß 1 bis 3 erreicht. Es wird daher auf die obigen Ausführungen verwiesen. Der Einsatz ist aus Plastik gefertigt und fachmännisch gegenüber der Anschlussarmatur 10 abgedichtet.
  • Die Wärmezahler gemäß 1 bis 4 werden bevorzugt zur Warmemessung von Heizwasser verwendet. Bei dem zu messendem fluiden Medium handelt es sich also um heißes Wasser.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1975573 [0003, 0003]

Claims (10)

  1. Messkapsel (20) zur Durchflussmessung von fluiden Medien, wobei die Messkapsel (20) eine Anschlussseite (21) mit einer Auslassöffnung (23) und einer ringförmig um die Auslassöffnung (23) angeordneten Einlassöffnung (22), und eine die Ein- und Auslassöffnung (22, 23) verbindende Messeinrichtung (30) zur Durchflussmessung umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass an der Messkapsel (20) ein Temperaturfühler (40) vorgesehen ist, wobei der messtechnisch wirksame Bereich (41) des Temperaturfühlers (40) aus der Einlassöffnung (22) über die Ebene der Anschlussseite (21) hervorstehend ist.
  2. Messkapsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Messkapsel (20) eine hülsenförmige Tasche (27) vorgesehen ist, in die der Temperaturfühler (40) von der Anschlussseite (21) her eingeführt werden kann, wobei die hülsenförmige Tasche (27) vorzugsweise einen Anschlag (28) für den Temperaturfühler (40) aufweist.
  3. Messkapsel nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (30) in einer Messkammer (25) und die hülsenförmige Tasche (27) in einer von der Messkammer (25) getrennten Nebenkammer (26) angeordnet ist.
  4. Messkapsel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein elastischer Schutzbügel (50) zum Umgreifen des Temperaturfühlers (40) im eingebauten Zustand vorgesehen ist.
  5. Messkapsel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzbügel (50) radial entlang der Einlassöffnung (22) ausgedehnt ist, wobei der uber die Anschlussseite (21) aus der Messkapsel (20) hervorstehende Teil des Schutzbugels (50) vorzugsweise ringkeilformig ausgebildet ist.
  6. Messkapsel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (30) ein eine Messstrecke (32) definierendes Messrohr (31) und zwei Ultraschallwandler (34, 35) zur Messung der Durchflussgeschwindigkeit entlang der Messstrecke (32) umfasst.
  7. Wärmezahler (1) umfassend eine Anschlussarmatur (10) mit einer Zulauföffnung (11), einer Ablauföffnung (12) und einem einseitig offenen Anschlussbereich (14), und eine an dem Anschlussbereich (14) befestigte Messkapsel (20) zur Durchflussmessung von fluiden Medien, wobei der Anschlussbereich (14) eine mit der Ablauföffnung (12) verbundene Einlassöffnung (15) und eine ringförmig um die Einlassoffnung (15) angeordnete Auslassöffnung (16), die mit der Zulaufoffnung (11) verbunden ist, aufweist, und wobei die Messkapsel (20) eine Anschlussseite (21) mit einer Auslassöffnung (23) und einer ringförmig um die Auslassöffnung (23) angeordneten Einlassöffnung (22), und eine die Ein- und Auslassöffnung (22, 23) verbindende Messeinrichtung (30) zur Durchflussmessung umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass an der Messkapsel (30) ein Temperaturfuhler (40) vorgesehen ist, wobei der messtechnisch wirksame Bereich (41) des Temperaturfühlers (40) aus der Einlassoffnung (22) über die Ebene der Anschlussseite (21) hervorstehend und in die Ablauföffnung (16) des Anschlussbereichs (14) hineinragend ist.
  8. Warmezahler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Messkapsel (20) nach einem der Anspruche 2 bis 7 ausgestaltet ist.
  9. Wärmezähler nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (17) der Anschlussarmatur (10) im Bereich der Auslassöffnung (16) eine Neigung aufweist.
  10. Wärmezähler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der ringkeilförmige Schutzbügels (50) an die Neigung des Bodens (17) zur Positionierung der Messkapsel (20) gegenuber der Anschlussarmatur (10) angepasst und an dieser wenigstens teilweise anliegend ist.
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