DE2256120A1 - Durchflussmessgeraet mit einem hinund hergehenden membranverdraenger - Google Patents

Description

BF Benzin und Petroleum Aktiengesellschaft, 2 Hamburg^, Überseering 2

UurcUl'luOiueUgerüt mit eineui hin— und hergehenden Menibranverdra'nger

Uie Erfindung bezieht sich auf ein Uurchfiuüineiigerat mit einem hin- und hergehenden Mewbranx verdränger, der unmittelbar mit einem Impulsgeber zur Lirzeugung von impulsen abhängig von der Verdränger lage versehen' ist, die einem Zählwerk zufuhrbar sind.

liükauute volumetrische Metteinrichtungen für

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Flüssigkeiten mit geringem Meßfehler über einen großen Förderbereich, wie sie z.B. la Zapfsäulen eingesetzt werden, arbeiten meist mit mechanischen Zahlwerken zusammen, jedoch werden gelegentlich auch elektronische Uechenköpfe verwendet, denen Zähl impulse von einem Impulsgeber zugeführt sind, der mit einem drehenden Teil des Zählwerks bzw. der mit den Meßwerkskolben verbundenen Kurbelstange zusammenwirkt. Bei diesen Meßeinrichtungen werden die bewegten Teile des Zählwerks und die Kolbenstange von den Meßkolben unter des Einflutt des Flüssigkeitsdrucks angetrieben. Je größer üie für den Antrieb erforderliche Kraft ist, um so größer ist auch der Meßfehler. Man strebt daher Meßeinrichtungen mit minimaler Antriebskraft für das Zählwerk an. Zur Verminderung dieser Kraft bietet es sich an, auch das mechanische Zählwerk durch einen elektronischen Rechenkopf zu ersetzen. Es verbleibt aber die Notwendig« keit, eine dem Volumenstrom proportionale Impulsgabe zu finden. Diese Proportionalitat wird bei den bekannten Meßeinrichtungen dadurch gewährleistet, daß eine Mehrzahl von Meßkolben,

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Uui en Vo lumens tr öine eluander zu einem etwa konstanten l'örderstroiu ergänzen, auf einen gelueiusauien, mit dem Impulsgeber verbundenen Kurbel trieb arbeiten.

liei einer Meßeinrichtung anderer Art (DT-PS 93*J übu) wird zur Messung eine Meiiibrankamiuer be— uut/.l, bei der jeweils die Extreiulagen der Membran durch elektrische impulsgeber, nämlich Ron— tak!.einrichtungen, abgetastet werden. Das MeIlergebuis wird aus der Summe der Impulse berechnet. Da das kleinste meUbare Volumen gleich dem i-'iil 1 ungsvol uiuun der Meuibraukauimur ist, muli die Urölie der Kamuiur dabei geringer seiu ais die verlangte MeUgenauigkeiL. Kieses Meilprinzip ist daher nur bei kleinen VoIumenstrouicn brauchbar, da bei höheren \ υ l uineus tröineu, wie sie beispielsweise bei Tankstelleu-Zaplsäuien auftreten, eine unwirtschaftlich grolle ZuIi 1 von Mellzellen beil öl ig ι wurde.-

Der Lrliudung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Durch Π ulimellgerut der eingangs genannten Art

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/u schallen, das einerseits hohe Genauigkeit dadurch erreicht, dau der Verdränger von der triebskralt nachfolgender kinematischer Glieder (Kurbelwelle, Zählwerk) entlastet ist, und das andererseits mit einer geringen Zahl von MeU-zeilen, gegebenenfalls mit nur einer MeUzelie, U Ub K OU)IU t .

Die erf indungsgeiuaUe Lösung besteht darin, dall der uiii deiu Verdränger verbundene impulsgeber zur Erzeugung einer Mehrzahl von impulsen je Arheiishub des Verdraugers eingerichtet ist.

Man erhalt auf diese Weise die Möglichkeit, trotz Verwendung verhältnismäßig grolier MeUkalauern eine Vielzahl von Zäh 1 iuipul sen zu erzeugen, von denen jeder nur ei nein kleinen, lediglich einen liruchteil des Gesamtvolumens der Meukainiuer darstellenden Melivolumen zugeordnet ist.

Uie fcrliudungshöhe dieses Vorschlags ergibt eich aus folgender Überlegung. Das gesamte Meüergebnis

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resultiert aus der Summe der Zählimpulse. Das Mettergebnis kann daher nur dann genau sein, wenn jeder Impuls einer stets genau definierten Teilmenge zugeordnet werden kann. Diese Voraussetzung ist beispielsweise dann erfüllt, wenn jeweils nur die Extremlagen des Verdrängungekörpers der zweiten oben erläuterten bekannten Vorrichtung durch Impulse augezeigt werden oder wenn, wie bei der ersten erläuterten bekannten Vorrichtung die Impulse von einem kontinuierlich drehenden Teil abgenommen werden, dessen Drehung dem aus einer Mehrzahl von Kolbenzellen geuiittelten Volumenstrom entspricht. - Diese Bedingung ist aber nicht für diejenigen Impulse einer Membranverdänger-Meßzelle erfüllbar, die irgendwelchen Zwischenstellungen der Membran zwischen ihren Extremstellungen zugeordnet sind, weil die Membran in den Zwischenstellungen keine definierte Lage hat. Man muli te deshalb annehmen, daß eine genaue Messung nach dem angegebenen Vorschlag nicht möglich sei.

Die Erfindung beruht jedoch auf der Erkenntnis,

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dall utun dennoch nach diesem Vorschlag zu einem sehr genauen Mellergebnis kommen kanu, und zwar deshalb, weil sieh jeweils nuch einer Anzahl möglicherweise uichl sehr genauer Zahl input se, die den ZwischeasLeilungen der Membran zugeordnet sind, die den Ends te 1lungen der Membran zugeordneten Impulse sich wiederholen, deren Abstand voneinander einem genau definierten Teilvoluiuen, nuinlicli dem Auf nähme volumen der MeIikaiunier, zugeordnet ist. Das MeUvolumen zwischen den den Ext rein lagen der Membran zugeordneten MeU-impulsen labt sich mit einer Genauigkeit bestimmen , die viel höher ist als die beispielsweise bei Tankstellen-Zapfsäulen verlangte Genauigkeit, Es steht deshalb für die jeweils zwischen diesen Impulsen liegenden Impulse eine Toleranzreserve vor, die eine erhebliche Genauigkeit dieser /wischenitupul se entbehrlich macht.

Uius sei an eitlem Beispiel erläutert. Die Membran einer luo ecm lassenden Membrankammer sei mit einem Geber verbunden, der impulse in den Endslei I umien der Membran sowie all neun weiteren Zwischeupunkten erzeugt. Durch diese Im-

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pulse wird also das Gesamtvolumen in zehn etwa gleiche 'i'eile von jeweils 10 ecm aufgeteilt. Es sei eine MeUgeuauigkeit von 0,25 % bei einem Durchsatz von 2 Litern verlangt, Die MeßgenauigkeiL /wischen zwei je einer Lxtreinlage der Membran zugeordneten Impulsen sei 0,1 $», Dann steht l'iw die Zwischcuiuipulse eine Toleranzreserve von 0,13 'jo zur Verfügung, das sind (bezogen au!" 2 Liter iHirchfluiitueage) 3 ecm. Da jeder impuls nur einer Fördermenge von 10 ecm entspricht, ist deutlich zu sehen, dall die bei den Zwischeninipui Hi-η in Kaut' zu nehmende lingenauigkeit die insge.sauiL zu er/.ielende Genauigkeit nicht in Frage & L e 1 1 t.

LnLeJ- Mtjiubraiiverdrängerii sind im Sinne der Er— l'induug alle Verdränger zu verstehen, die mit l'le.Mblen L^-I erneuten arbeitet!, deren genaue Lagebest iiiituuug in Zuiscliens tel 1 ungen Schwierigkeiten bereiten kbunte.

Zwec:kiiiiiüigei weise ist der Verdränger mit einem in Bewegungsrichtung des Verdrangers iangge-

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streckten Teil verbunden, der mit einer Mehr— zaiil von Fühlern zusammenwirkt oder mit einer Mehrzahl von liupul sorganen versehen ist. Dieser lauggestreckte Teil erstreckt sich vorteilhalterweise beiderseits des Verdrungers, wobei eine Mehrzahl von zueinander versetzten Fühlern bzw. iuipui surgauen auf beiden Seiten vorgesehen is L .

Die Erfindung wird im folgenden naher unter Bezugnahme aui' die Zeichnuug erläutert, die ein vorteilhaftes Ausfuhruugsbeispie1 in einer Figur darste 1It.

Ls ist ein schematischer Axial schnitt durch eine Meiikauimer gezeigt, die aus einem Gehäuse 1 besieht, innerhalb dessen eine Membran 2 mittig eingespannt zwischen den Flanschen der beiden Gehäuseteil e in bekannter Weise angeordnet ist. üio luueniorni des Uehauscs ist so gewühlt, dali sieh die Membran voll flachig und somit in delinierter Lage anlegen kanu, lias Ue hau se besitzt zu jeder Meiubrunsei t e je ein LiuluUventil 3, k

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und ein Auslaßventil 5, b. Die Einlaßventile sind zwangsgesteuert; sie können beispielsweise mittels Magneten geöffnet und über Federkraft gesehlussen werden. Die Auslaßventile können zwar auch zwangsgesteuert sein, werden aber zweckuiaßigerweise als UUckschlagveatiIe ausgebildet.

Die Membran ist zentral mit einem senkrecht zur Membranebeue angeordneten Stab 9 versehen, der in üehäusevorsprüngeu liegt. An den Gehausevorsprüngeu sind geeignete Fühler 7, ti angeordnet, die von dem Durchgang des Stabs 9 beeinflußt werdou. Es kann sich um eine beliebige Fühlerart handeln, die geeignet ist, die jeweilige Lage des Stabs 9 oder mi L dem Stab 9 verbundener Einflußorgune festzustellen, beispielsweise magnetisch, induktiv oder kapazitiv wirkende Einrichtungen, llevorzugt werdeu digitale Geber, z.li. 1'hüLo tratibis toreti.

Wie aus der Figur ersichtlicn, ist der Stab zweiseitig ausgebildet, wobei auf beiden Seiten

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Kultier 7 bzw. b angeordnet sind. Die Kühler »J cf einen Suite sind ι ti Bezug auf den Mittenabst.tad gegenüber den Kühlern der anderen Seile ver.-ii't/l, so dall man einen dem halben Kühler— entsprechenden IiujjuI sabstaiid erhall.

L/ic Steuerung der Liiul aüveul i i e j, Ί und ^gf· aucli der Aus 1 aliven11 1 e ί und O erlulgL in Ablian^i^keil vuu denjenigen impuiseu, die die Unds lei Iun^ der Membran anzeigen.

liie Mu tu Uran und der Stab \) können mit geringer MusbL' und ru i bun^sai lu ausgeführt werden, so daß die Meiigenuuigkei t in üezug auf die die Lxlreiu-Ia^tMi der Membran f es is Le I I enden MeLiiuipu I se sehr hoch ist. Aub den oben angegebenen Gründen braueiil die Justierung der übrigen Impulsgeber uicht mit derselben Genauigkeit zu erfolgen.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Durch! 1uüineügerät mit einem hin- und hergehenden Membranverdräuger, der unmittelbar mit einem InipuJsge.ber zur Erzeugung von Impulsen abhängig von der Verdrängenage versehen ist, die einem Zählwerk zul'ührbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeber (7, ti) zur Erzeugung einer Mehrzahl von Impulsen je Arbeitshub des Verdrängers (2) eingerichtet ist.

   Durchfl uümeligerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdränger (i) mit einem in Bewegungsrichtung des Verdrängers langgestreckten Teil ('J) verbunden ist, der mit einer Mehrzahl von Fühlern (7 _t ö) zusammenwirkt oder mit einer Mehrzahl von Impulsorguneu versehen ist.

   3. Durchί i uilmeUgerat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daü der langgestreckte Teil (*j) beiderseits des Verdrängers (2) vörge-

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   bellen ist und eine Mehrzahl von zueinander versetzten Fühlern bzw. liupul sorgaaeu auf beulen Seiten vorgesehen ist.

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