DE1473269A1

DE1473269A1 - Heat meter

Info

Publication number: DE1473269A1
Application number: DE19641473269
Authority: DE
Inventors: Werner Andersohn; Dipl-Phys H Dienelt
Original assignee: HAMBURGER GASWERKE GmbH
Current assignee: HAMBURGER GASWERKE GmbH
Priority date: 1964-12-24
Filing date: 1964-12-24
Publication date: 1969-07-03
Also published as: CH430273A; SE330270B

Description

Wärmemengenmesser Die Erfindung betrifft einen Wärmemengenmesser, bestehend aue einem Warmwasserzähler mit aufgesetztem Integrierwerk mit Reibradsystem und Verstellung des Reibrades mittels eines einarmigen Hebels unter dem Einfluss von zwei mechanischen Temperaturgebern für die Vor- und Rücklauftemperatur. Heat meter The invention relates to a heat meter, Consists of a hot water meter with an integrated unit with friction wheel system and adjustment of the friction wheel by means of a one-armed lever under the influence of two mechanical temperature sensors for the flow and return temperature.

Es ist ein Wärmemwengenmesser dieser Art bekannt, bei dem zwei übereinstimmende Temperaturgeber, Jeweils bestehend aus einem flüssigkeitsgefüllten Fühler, einer bertragungsleitung und einem als Membrangehäuse ausgebildeten Empfänger auf einen einarmigen Hebel wirken, um die Jeweilige Temperaturdifferenz sur Einstellung des Reibrades in das Integrierwerk einzugeben. Dabei ist nur dann eine präzise Angabe der Tempertturdifferenz zu erwarten, wenn eine der beiden Temperaturen als praktisch konstant angesehen werden kann. Dieee Voraussetzung lässt sich aber in der Praxis nicht machen.There is a heat counter of this type known in which two coincide Temperature sensor, each consisting of a liquid-filled sensor, one transmission line and a receiver designed as a membrane housing on one one-armed levers act to adjust the respective temperature difference sur setting the Enter friction wheels into the integrating unit. Only then is there a precise indication the temperature difference to be expected if either temperature is practical can be viewed constant. The prerequisite can, however, be applied in practice not do.

Um trotzdem su einer exakten Einstellung des Reibrades proportional der Temperaturdifferenz su kosion, hat an deshalb bisher stets zu kompli zierteren, Kinematis oben Übertragungsmechanismen zurlucht genommen und auf die mechanische, besonders einfache Lösung des einarmigen Hebels verzichtet. In order to be proportional to an exact adjustment of the friction wheel the temperature difference su kosion, has therefore always had to be more complicated, Kinematis has taken up transmission mechanisms above and relies on the mechanical, particularly simple solution of the one-armed lever dispensed with.

Die Erfindung weist einen 7eg, trotz der Verwendung eines einartigen Hebels in einem Wärmemengenmesser der eingangs genannten Art su einer exakten Übertragung der Temperaturdifferens au kommen. Dieser Weg besteht darin, dass die Geberkonstanten der beiden Temperaturgeber, d.h. deren längendilatation Je gemessener Temperntureinheit, derart unterschiedlich bemessen werden, dass sie sich ie die zugehörigen Abschnitte an dem einarmigen Hebel verhalten, gerechnet vom Reibrad bis su den Angriffspunkten der Empfänger.The invention features a 7eg, despite the use of a unique one Lever in a heat meter of the type mentioned at the outset, including an exact transmission the temperature difference. This way is that the encoder constants of the two temperature sensors, i.e. their length dilatation per measured temperature unit, are dimensioned so different that they ie the associated sections behave on the one-armed lever, calculated from the friction wheel to the points of attack the recipient.

Die Geberkonstante ist bei solchen Temperaturgebern, die aus einem flUssigkeits- oder gasgefüllten Fühler, einer Verbindungsleitung und einem volumenveränderlichen Empfänger bestehen, direkt abhängig von dem Fühlervolumen und dem auf den jewelliegen Fühler bezogenen Volumenausdehnungs-Koeffizienten des Fühlermediums, sowie umgekehrt abhängig von dem Emmpfängervolumen. Wenn (wie beispielsweise bei einem Wellrohr, Balg oder Membrangehäuse) die Cuerschnittsfläche des Empfängers praktisch konstant ist, ist die Geberkonstante nicht vom EMpfängervolumen sondern nur vom Empfängerquerschnitt umgekehrt abhängig.The transmitter constant is for such temperature transmitters, which consist of a liquid or gas-filled sensor, a connecting line and a volume variable Receivers exist, directly dependent on the sensor volume and on the respective beds Sensor-related volume expansion coefficients of the sensor medium, and vice versa depending on the recipient volume. If (such as a corrugated pipe, Bellows or diaphragm housing) the cross-sectional area of the receiver is practically constant is, the transmitter constant is not from the EMreceiver volume but only from the receiver cross-section conversely dependent.

Bei übereinstimmenden Füllmedien und Fühlermaterialien sowie übereinstimmender Cuerschnittsfläche bei den Empfängern sind di. Geberkonstanten der beiden Temperaturgeber nur noch von den Fühlervolumina abhängig. Eine volterilhafte Ausführungsform der Prfindung zeichnet sioh daher bei Verwendung derartiger Temperaturgeber dadurch aus, da.. sich die Fühlervolumina zueinander wie die zugehUrigen Hebelabsohnitte an dem einarmigen ffbertragungshebel verhalten.With matching filling media and sensor materials as well as matching Cross-sectional areas at the receivers are di. Sensor constants of the two temperature sensors only dependent on the sensor volumes. A volterile embodiment of the Prfindung therefore distinguishes itself when using such temperature sensors from, because .. the sensor volumes to each other like the associated Behave lever detachment on the one-armed transmission lever.

Nach einem weiteren merkmal der Erfindung verhalten sich auch die Empfängervolumina wie die zugehörigen Hebelabschnitte, und zwar aus folgendem Grund : Die EMpfäger werden im praktischen Betrieb verschiedene Temperaturen annehmen. Auch wenn ihre Temperatur übereinstimmt, können bei Abweichung dieser Temperatur von der Temperatur bei der Eichung aufgrund der daraus resultierenden Empfänger dilatationen Anzeigefehler entstehen, sofern nicht die Bedingung dieses Erfindungsmerkmals erfttllt ist. Dabei sollten allerdings besondere Einrichtungen vorgesehen sein, die eine Geleichstellung der Empfängertemperatur sicher stellen.According to a further feature of the invention, the behave Receiver volumes as the associated lever sections, for the following reason : The recipients will assume different temperatures in practical operation. Even if their temperature is the same, there can be a deviation from this temperature on the temperature during calibration due to the resulting receivers dilatations display errors arise, unless the condition of this feature of the invention is fulfilled. However, special facilities should be provided for which ensure an equalization of the recipient temperature.

Nach einer anderen, sehr zweckmässigen Ausführungsform der Erfindung werden Temperarurgeber auf Basis der verschiedenen thermischen Längendilatation zweier Werkstoffe benutzt.According to another, very useful embodiment of the invention are temperature sensors based on the different thermal length dilation two materials are used.

Dabei sollen zweckmässigerweise die Materialien der Geber in dem von der Aussentemperatur noch wesentlich beeinflussten Bereich hinsichtlich des Wärmeausdehnungskoeffizienten Ubereinstimmen, und es sollten auch Mittel zum Temperaturaus gleich zwischen den Übertragungsgliedern der Geber von den Fühlern zudem Hebelsystem vorgesehen sein.The materials of the donors should expediently in the of the outside temperature still significantly influenced area with regard to the coefficient of thermal expansion Coincide, and there should also be means of temperature equalization between the Transmission elements of the transmitter from the sensors to the lever system can be provided.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbe is piele naher erläutert. Darin neigen Fig. 1 schematisch die Anordnung einee mit flüssigkiets- oder gasgefüllten Temperaturgebern arbeitenden Wärmemengenmessern, und Fig. 2 die Anordnung von Temperaturgebern auf 13asis der verschiedenen thermischen Längendilatationen zweier Werkstoffe in einem derartigen Wärmemengenmesser.The invention is illustrated below with reference to the in the drawing Execution examples are explained in more detail. 1 incline the arrangement schematically a heat meter that works with liquid or gas-filled temperature sensors, and FIG. 2 shows the arrangement of temperature sensors based on the various thermal Length dilatations of two materials in such a calorimeter.

In Pig. 1 ist mit der Bezugs ziffer 1 allgemein ein Reibradgetriebe bezeichnet, dessen reibrad 2 auf der Welle eines Wasserzählers sitzt, und dessen Reibrad 3 auf der Welle 4 des wasserzählers 5 axial verschiebbar ist. Der von dem Treibrad 2 direkt angetriebene Zähler 6 neigt lediglich die durobge setzte heizwassermenge an, während die Jeweilige Temperaturdifferenz auf einer Skala 7 abgelesen werden kann, deren Zeiger 8 an dem einarmigen Hebel 9 sitzt, welcher mit seines Ende 10 die Stellung des Reibrades bestimmt. Das entgegengesetzte Ende 11 des Hebels und ein mittlerer Punkt 12 sind mit EmpfUngerbälgen 13 und 14 gelenkig verbunden. Dabei kann die Verbindung bei dem Punkt 12 in Längsrichtung zur gennauen Einstellung der hebelabschnitte verstellbar sein.In Pig. 1 with the reference number 1 is generally a friction gear referred to, the friction wheel 2 sits on the shaft of a water meter, and its Friction wheel 3 on the shaft 4 of the water meter 5 is axially displaceable. The one from that Driving wheel 2 directly driven counter 6 only tends to set the durobge amount of heating water while the respective temperature difference is read off on a scale 7 can, whose pointer 8 sits on the one-armed lever 9, which with its end 10 determines the position of the friction wheel. The opposite end 11 of the lever and a central point 12 are connected to receiver bellows 13 and 14 in an articulated manner. Included can the connection at point 12 in the longitudinal direction for precise adjustment of the lever sections be adjustable.

Der Hebel 9 kann gegebenenfalls ausschliesslich von den Empfängern 13 und 14 gehalten sein, Jedoch ist es auch möglich, noch zusätzliche Lagereinrichtungen daftir vorzusehen, beispiels- -weise Führungen, die ihn quer sn seiner Bewegungsebene, die mit der Zeichenebene Uboreinstimt, halten.The lever 9 can optionally only be used by the recipients 13 and 14, but it is also possible to have additional storage facilities daftir to be provided, for example -Wise guides that sn its plane of movement, which coincides with the plane of the drawing Ubor.

Die Empfänger 13 und 14 stehen über Leitungen 15, 16 mit den Fühlern 17 und 18 in der Vorlaufleitung 19 und der Rück-20 laufleitung ## in Verbindung. Die Leitungsvolumina sollen klein gegenüber den Volumina von Fühler und Empfänger sein, um Fehler aufgrund unterschiedlicher Leitungstemperatur su verringern. wenn der flebelabachnitt zwischen dem Reibrad und dem Angriffspunkt 12 des Empfängers des Volauffühlers a ist, und der Abschnitt zwtschen den beiden Empfänger-ANgriffspunkten mit b bezeichnet wird, und wenn weiterhin die Volumina der Fühler 17 und 16 im Vorlauf und Rücklauf VEV und VFT sind, ist VFV a VFT a+b Ebenso soll mit den Empfängervollumina VEV und VET sein: Vev=a a+b wodurch Fehler aufgrund von bweichungen der EMpfängertemperatur von den Eichverhältnissen uasgeschaltet werden. Dae Empfängervolumen kann dabei auch die Volumina der Verbindungsleitung berücksichtigen.The receivers 13 and 14 are connected to the sensors via lines 15, 16 17 and 18 in the flow line 19 and the return line ## in connection. The line volumes should be small compared to the volumes of the sensor and receiver be to reduce errors due to different line temperature su. if the flebelabachnitt between the friction wheel and the point of application 12 of the recipient of the volume sensor is a, and the section between the two receiver attack points is denoted by b, and if the volumes of the sensors 17 and 16 continue to flow and return are VEV and VFT, VFV a VFT a + b is also intended with the receiver volumes VEV and VET be: Vev = a a + b which causes errors due to deviations in the receiver temperature can be switched off by the calibration conditions. The recipient volume can thereby also take into account the volumes of the connecting line.

Der Bereich der Fampfänger und verbindungsleitungen soll dabei auf übereinstimmender Temperatur gehalten werden, was in bekannter Weise dadurch geschehen kann, dass dieser Bereich gegentiber der Umgebung isoliert ist und gegebenenfalls gut wärmeleitende Bauteile innderhalb des isolierten Raumes vorgessehen sind.The area of the catcher and connection lines should be on be kept at the same temperature, which can be done in a known manner can that this area is isolated from the environment and, if necessary Good heat-conducting components are provided within the insulated room.

Der werkstoff des Empfängers soll gealtert sein. Ausführungsformen sind z.B. metallische FaltenbAlge, längsdehnbares Federstahlrohr, belastet im Proportionalbereieh und Bälge aus Elastomeren.The material of the receiver should be aged. Embodiments are e.g. metallic bellows, elongated spring steel tube, loaded in the proportional range and bellows made of elastomers.

Dae wirksame Balgvolumen kann durch gröbere Kapillarleitungen getrimmt werden, die im Prinzip als abklemmbares Volumen dem übrigen Balgvolumen zugefügt sind.The effective bellows volume can be trimmed by coarser capillary lines are, in principle, added to the rest of the bellows volume as a clampable volume are.

Insbesondere, wenn eine Nebeneinanderf!Ihrung von Vor- und Rücklauf eine. su messenden Heizsystems möglich ist, kann eine sehr präzise weitergabe der Temperaturdifferenz an den Hebel dadurch erfolgen, dass jeweils ein Thermometersystem verwandt wird, das die verschiedene Ausdehnung von zwei festen Stoffen, insbesondere Metallen, benutzt. Bei der in Fig. 2 dargestellten, zweckmässigen Lösung hat das eine Metall Rohrform 2d und dns zweite Metall wird als Seele 22 in dem Rohr geführt. Die wirksame PUhlerlänge ist auch in diesem Pall für beide Thermometers teme verschieden und richtet sich nach der beabsichtigten Hebelüber- -setsung, also nach der massgebliohen Bedingung, dass der Warmwasserzäler für die Temperaturdifferenz Null zwischen beiden Fühlern die Wärmemenge Null zählen muss.In particular, if the forward and backward runs are juxtaposed one. su measuring heating system is possible, a very precise transmission of the Temperature difference on the lever is done by having a thermometer system in each case that the different expansion of two solid substances, in particular Metals, used. In the expedient solution shown in FIG a metal pipe shape 2d and the second metal is guided as a core 22 in the pipe. The effective bulb length is also different in this Pall for both thermometer systems and is based on the intended leverage -setsung, so according to the decisive condition that the hot water meter for the temperature difference Zero between the two sensors, the amount of heat must count as zero.

Zur Vermeidung von Fehlern durch von aussen in den Fühler eindringende Falsohtemperaturen wird ein genügend grosser enteil neutralen Materials -also bei der letztgenaunter Anordnung Rohr und Selle -aus Material mit gleichem thermischen Ausdehnungskoeffizienten noch in den Fühlerabgang mit eingebaut. Verschieden grosse Empf. in, sind nur not-Wendig bei Flässigkeitsfällung. Die Ausfährungsform des Fühlers naoh Bild 2 sieht einen oder mehrere Jeweils gerade Rohre mit Seele vor, wobei im letzten Fall die Ausdehnungsunterschiede sich summieren. Auch die Zufuhrungsleitung bis zum Hebel ist starr, oder wenig beweglich, um den Primärzustand der Alterung des Materials zu bewahren.To avoid errors caused by penetrating into the sensor from outside Falso temperatures are a sufficiently large amount of neutral material - so at the last exact arrangement pipe and socket - made of material with the same thermal Expansion coefficients still built into the sensor outlet. Different sizes Recommended in, are only necessary in the case of liquid precipitation. The form of the probe naoh picture 2 provides for one or more straight tubes with a core, whereby im in the last case the expansion differences add up. Also the supply line until the lever is rigid, or little mobile, to the basic state of aging of the material.

Die @bewrtragungsglieder der Temperaturgeber kannen beispielsweise weitgehend in einem gemeinsamen Blook 25 liegen, der für Temperaturausgleihc sorgt, wobei wiederum eine Aussenisoloation vorgesehen sein kann.The @bewrtragungsglieder the temperature transmitter can, for example, largely lie in a common blook 25, which provides for temperature display, whereby external insulation can in turn be provided.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e: 1) Heat quantity meter, consisting of a hot water meter with integrated unit with friction wheel system and adjustment of the friction wheel by means of a one-armed lever under the influence of two mechanical ones Temperature sensors for the flow and return temperature, which are attached to the lever of Attack position determining, characterized in that the encoder constants received like the associated rebel approval, calculated from the point of attack of the recipient to the friction wheel.

2) heat meter according to claim 1, characterized in that the temperature sensors from a liquid or gas-filled sensor, a connecting line and a variable-volume receiver and the sensor volumes are superimposed how the associated lever sections behave.

3) heat meter naoh claim 2, characterized in that the recipient volumes behave like the associated lever sections and means are provided to equalize the receiver temperatures.

4) heat meter according to claim 1, characterized by temperature transmitter based on the different thermal length dilation of two 7 'materials.

5) heat meter according to claim 4, characterized in that daes with both encoders in the one still significantly influenced by the outside temperature Range of material used by matching coefficients of thermal expansion and means for temperature compensation between the transmission members of the Sensors are provided for the lever system.