DE2338622C3 - Mengenmessung von mit Feststoffen verunreinigten flüssigen oder gasförmigen Medien - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zui diskontinuierlichen Mengenmessung von mit Feststoffen verunreinigten flüssigen oder gasförmigen Medier sowie eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Bei der Mengenmessung von mit Feststoffen verunreinigten flüssigen oder gasförmigen Medien werder Meßeinrichtungen, wie beispielsweise Ovalradzähler durch Ablagerungen derart verschmutzt, daß eine einwandfreie Messung mit diesen Meßgeräten nicht möglich ist. Für solche Medien weicht man häufig auf Meßeinrichtungen aus, welche, wie beispielsweise Venturirohre, gegen Ablagerungen weniger empfindlich sind wenn auch dann ihre Meßgenauigkeit zu wünschen übrig läßt, wobei die Meßgenauigkeit bei jeder folgender Dosierung durch weitere Ablagerungen in der Meßein richtung weiter verschlechtert werden kann. Audi durch häufiges Spülen der Meßeinrichtung zwischer den Dosiertakten ist nicht sichergestellt, daß ein quasistationärer Zustand bezüglich der Ablagerungen in dei Meßeinrichtung aufrechterhalten bleibt.

Aus der DT-OS 21 00 451 ist ein Prüfverfahren füi Flüssigkeitszähler bekannt, bei welchem ein Normalzähler und ein zu prüfender Zähler in einer Prüfrohrleitung hintereinander angeordnet sind. Von den rotieren den Teilen der beiden Zähler werden Impulse abgenommen und gezählt. Die an beiden Zählern gezählter Impulse werden in gewissen Abständen automatisch verglichen und die Differenz zwischen den beiden Impulszahlen an einem digitalen Anzeigewerk sichtbai gemacht. Auch beim Verfahren zum Prüfen von Flüssigkeitszählern nach der DT-OS 20 19 640 ist ein zt prüfender Zähler mit einem geeichten Zähler strömungsmäßig in Reihe geschaltet. Die Drehzahlen beider Zähler werden a!s elektrische Impulse abgegriffer und miteinander verglichen, indem die abgegriffener Impulse von beiden Zählern zunächst mit dem gleicher Multiplikationsfaktor in zwei hohe echte Ausgangsfrequenzen umgewandelt werden, die dann in einem Frequenzumsetzer in zwei eingeprägte Gleichströme umgeformt werden. Anschließend werden diese Gleichströme auf ein Kreuzspulinstrument gegeben, das die Differenz der beiden Gleichstromsignale anzeigt. Da-

bei kann der Multiplikationsfaktor derart veränderbar sein, daß auch bei unterschiedlichen Zählerdrehzahlen stets annähernd die gleiche naximaie multiplizierte Ausgangsfrequenz vorhanden ist.

Schließlich ist bekannt, daß der Prozeß der meßtechnischen Prüfung von Volumenzählern zur Ermittlung des vom Durchfluß abhängigen relati\ en Anzeigefehlers algorithmisch beschreibbar und daher automatisch durchführbar ist. Durch die Automatisierung kann der Zeitaufwand zur Kontrolle vorgegebener Fehlergrenzen oder die Neubestimmung von Korrekturfaktoren an Vohimenzählern erheblich gesenkt werden. Dazu kann eine Anordnung gewählt werden, bei welcher ein Normalvolumenzähler und ein zu prüfender Vclumenzähler mit je einem Impulsgeber ausgestaltet sind. Die Impulse des zu prüfenden Volumenzählers gelangen dabei über eine Torschaltung auf den Eingang eines elektronischen Zählers, während die lmpui.se des Normalvolumenzählens über einen einstellbaren Frequenzteiler die Toröffnungszeit steuern. Den Startimpuls zur Toröffnung, der gleichzeitig Nullstellimpuls für den Frequenzteiler ist, liefert eine Programmsteuereinheit. Der elektronische Zähler zeigt einen dem Verhältnis von Volumenistwert zu Volumensollwert entsprechenden Wert an, d. h, es wird die einem bestimmten Durchfluß durch den Normalvolumenzähler entsprechende Impulszahl des zu prüfenden Volumenzählers gezählt (vgl. »Messen-Steuern-Regeln«, Beilage AutomaiibicrüPg^praxis, Band 15, Heft 6, 1972, S. 123 bis 127).

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur diskontinuierlichen Mengenmessung von mit Feststoffen verunreinigten flüssigen oder gasförmigen Medien sowie eine Anlage zu seiner Durchführung zu schaffen, bei welchem der Einfluß von Verschmutzungen, weiche durch das verunreinigte Medium bei jedem Dosiertakt verursacht werden, auf die Mengenmessung erfaßt und für jeden Dosiertakt durch eine entsprechende Korrektur berücksichtigt wird.

Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß abwechselnd ein reines Medium bekannter Menge und das zu messende verunreinigte Medium durch die Meßeinrichtung hindurchgeleitet und die Zahl der jeweils beim Durchfluß des reinen Mediums durch die Meßeinrichtung hervorgerufenen Impulse gespeichert wird und daß diese Impulszahl mit der beim vorhergehenden Durchfluß des reinen Mediums durch die Meßeinrichtung hervorgerufenen und gespeicherten Impuiszahl verglichen und die zuletzt gespeicherte Impulszahl um die halbe Differenz beider gespeicherten Impulszahlen verändert wird und daß man bei der jeweils folgenden Dosierung solange verunreinigtes Medium durch die Meßeinrichtng hindurchströmen läßt, bis die dabei von der Meßeinrichtung hervorgerufene Impulszahl der veränderten Impulszahl entspricht.

Eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist im Patentanspruch 2 angegeben.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind den Pa'^ntansprüchen zu entnehmen.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise zur Dosierung von in inerter Flüssigkeit suspendierter Kontaktmasse (verunreinigtes Medium), welche zur Polymerisation von ungesättigten Kohlenwasserstoffen dient, angewendet werden, wobei als inerte Flüssigkeit Benzin verwendet werden kann. Benzin dient dabei dann auch als reines Medium.

Das Verfahren gemäß der Erfindung kann beispielsweise weiterhin zur Mengenmessung von mit Staub und Feuchtigkeit beladenem Carbidofengas (verunreinigtes Medium) dienen, wobei die Eichung der Meßeinrichtung von Zeit zu Zeit mit Stickstoff (reines Medium) erfolgt.

Die Erfindung wird im folgenden mit Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Dabei zeigen die Fig. 1 bis 3 auf der linken Seite jeweils ein Rohrleiiungsschema mit Armaturen, während rechts daneben jeweils verschieden binär verknüpfte Funktionsbausteine schematisch dargestellt sind. Die Rohrleitungsschemata und Armaturen nach den Fig.! und 2 sind dabei identisch, während F i g. 3 eine Variante für eine spezielle Art einer Dosierung zeigt. Dabei wird eine Anlage gemäß F i g. 2 verwendet, wenn die zu dosierenden Mengen von reinem Medium Kl und mit Feststoffen verunreinigtem Medium K2 nicht gleich groß sind. Dann kann mit Hilfe des Voreinstellen VE2 die zusätzliche Menge von reinem Medium KI vorgewählt werden. Der Vergleicher VGA vergleicht die im Zähler ZX aufgelaufenen Mengenimpulse mit der am Voreinsteller V£2 vorgewählten Resimenge von reinem Medium Kl und schließt bei festgestellter Gleichheit beider Werte das Ventil 3. Eine Anlage gemäß F i g. 3 gelangt zur Anwendung, wenn nur verunreinigtes Medium K2 dosiert bzw. gemessen werden soll, wobei das zur Vergleichsmessung erforderlicne reine Medium Kl mit Hilfe des Dreiwegeventils 11 aus tier Rohrleitung 7 abzweigt und über das Rohrstück 12 ausgeschleust wird.

In der Rohrleitung 1 befindet sich ein Ovalradzähler 2 und slrömungsmäßig nachgeschaltet ein automatisch betätigbares Ventil 3. In einer Rohrleitung 4 befindet sich ein automatisch betätigbares Ventil 5. Die Rohrleitungen I und 4 münden in eine weitere Rohrleitung f ein, in welcher ein Venturirohr 7 mit einem Analog-Impuls-Umformer 13 angeordnet ist. In der Rohrleitung 6 kann strömungsmäßig hinter dem Venturirohr 7 zusätzlich noch ein automatisch betätigbares Dreiwegeventil !1 mit seitlichem Rohrstück 12 angeordnet sein (F i g. 3). Dabei sind die Rohrleitung 1 mit reinem Medium Kl und die Rohrleitung 4 mit mit Feststoffen verunreinigtem Medium K2 beaufschlagbar. Während das Medium K2 die Anlage stets über die Rohrleitung 7 verläßt, kann das Medium Kl entweder auch dort austreten (F i g. 1 und 2) oder die Anlage über das Rohrstück 12 verlassen (F i g. 3).

In einem Verarbeitungsblock 8 befindet sich ein Zähler Zl, ein Veigleicher VGl und Voreinsteller VEl (F i g. 1 und 3); zusätzlich können noch ein weiterer Vergleicher VG4 und ein weiterer Voreinsteller V£2 (F i g. 2) angeordnet sein. Dabei sind der Ovalradzähler 2 mit dem Zähler Zl und der Vergleicher VGl bzw. die Vergleicher VGl und VG4 rr.it dem automatisch betätigbaren Ventil 3 verbunden.

In einem Verarbeitungsblock 9 befindet sich ein Vergleicher VG2, welcher mit einem Zähler Zl und einem Register R\ verknüpft ist, wobei der Zähler Z2 von dem Analog-Impuls-Umformer 13 mit Mengenimpulsen der vorgeschalteten Meßanordnung (Venturirohr 7] beaufschlagt wird und der Vergleicher VG2 die Betätigung des Ventils 5 automatisch auslöst.

In einem Verarbeitungsblock 50 befinden sich ein Register Rl, ein Zähler Z3, ein Vergleicher VG3, ein Teiler DT und ein Taktgeber TG, wobei das Register Rl und der Teiler DTmit dem Zähler Zl im Verarbei tungsblock 9 verbunden sind (F i g. 1 und 2).

Der Vcrfahrensablauf sei an Hand der F i g. 4 bis H näher erläutert.

In den F i g. 4 bis 14 sind die jeweils in Tätigkeit befindlichen Funktionsbausteine in den Verarbeitungsblöcken schraffiert dargestellt: die Ziffern haben die gleiche Bedeutung wie in den F i g. 1 bis 3.

Das Verfahren, bei welchem eine Anlage nach F i g. 1 s verwendet wird, läuft wie folgt ab:

F i g. 4 eine vorgewählte Menge von reinem Medium KI, beispielsweise 501, läuft durch den Ovalradzähler 2 und das Venturirohr 7, wodurch im Zähler Zl ein Mengenwert MWl, beispielsweise 705 Impulse, aufgezählt wird,

F i g. 5 der Mengenwert MWI wird vom Zähler Zl in die Register RX und Rl umgeladen,

F i g. 6 nach öffnen des Ventils 5 fließt dann solange verunreinigtes Medium K2 durch das Venturirohr 7, bis der am Zähler Zl auflaufende Mengenwert MW2 dem im Register RX gespeicherten Wert MWI entspricht. Dann schließt der Vergleicher VGl das Ventil 5,

F i g. 7 der Mengenwert MWl wird vom Register Rl in den Zähler Z3 umgeladen. Die Zähler ZX und Zl sowie die Register RX und Ki werden geloscht. Am Voreinsteller VEl bleibt die bereits gemäß F i g. 4 vorgewählte Menge, beispielsweise 501, eingestellt,

Fig.8 beim Durchlauf dieser gleichen Menge von reinem Medium KI durch das Venturirohr 7 wie gemäß F i g. 4 wird infolge von Ablagerungen im Venturirohr 7 im Zähler Zl ein anderer Mengenwert MW3, beispielsweise 711 Impulse, aufgezählt,

F i g. 9 die Korrektur für die nächste Dosierung des verunreinigten Mediums K2 wird durch Umladen des Mengenwertes MW3 in das Register Rl vorbereitet,

F i g. 10 mit Hilfe des Taktgebers TG und des Vergleichers VG3 wird die Differenz zwischen den im Register R2 und im Zähler Z3 gespeicherten Impulsen, beispeilsweise 6, ermittelt und dem Teiler DT zugeleitet. Die Ausgangsimpulse des Teilers DT, im Falle eines Dualteilers die Hälfte der Eingangsimpulse, im vorgegebenen Beispiel also drei Impulse, werden zugeschlagen. Der neue Mengenwert ist mit MW4 bezeichnet,

F i g. 11 die korrigierte Impulszahl MW4 des Zählers Zl beispielsweise 714 Impulse, wird in das Register RX umgeladen. Die Zähler Zl und 23 werden gelöscht,

F i g. 12 nach öffnen des Ventils 5 fließt nunmehr solange verunreinigtes Medium K2 durch das Venturirohr 7, bis der am Zähler Zl auflaufende Mengenwert MW5 dem im Regisier R\ gespeicherten Wert MW4, beispielsweise 714 Impulse, entspricht, was durch den Vergleicher VGl festgestellt wird. Dann schließt der Vergleicher VGl das Ventil 5,

Fig. 13 dtr Mengenwert MW3 wird vom Register Rl in den Zähler Z3 umgeladen. Die übrigen Funktionsbausteine werden gelöscht,

F i g. 14 bei erneutem Durchlauf einer vorgewählten Menge von reinem Medium KI, beispielsweise 501, durch das Venturirohr 7 wird bedingt durch weitere Ablagerungen im Zähler Zl abermals ein anderer Mengenwert MW6, beispielsweise 717 Impulse, aufgezählt.

Hierzu 14 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur diskontinuierlichen Mengenmessung von mit Feststoffen verunreinigten flüssigen oder gasförmigen Medien, dadurch gekennzeichnet, daß abwechselnd ein reines Medium bekannter Menge und das zu messende verunreinigte Medium durch die Meßeinrichtung hindurchgeleitet und die Zahl der jeweils beim Dua.hfluß des reinen Mediums durch die Meßeinrichtung hervorgerufenen Impulse gespeichert wird und daß diese Impulszahi mit der beim vorhergehenden Durchfluß des reinen Mediums durch die Meßeinrichtung hervorgerufenen und gespeicherten Impulszahl verglichen, und die zuletzt gespeicherte Impulszahl um die halbe Differenz beider gespeicherten Impulszahlen verändert wird und daß man bei der jeweils folgenden Dosierung solange verunreinigtes Medium durch die Meßeinrichtung hindurchströmen läßt, bis die dabei von der Meßeinrichtung hervorgerufene Impulszahl der veränderten Impulszahl entspricht.

2. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

a) eine erste Rohrleitung (1), in der sich ein zur genauen Dosierung eines reinen Mediums Kl geeigneter Mengenmesser (2) und ein automatisches Ventil (3) befinden, eine zweite Rohrleitung (4), in der ein automatisches Ventil (5) angeordnet ist, wobei beide Rohrleitungen (1, 4) in eine dritte Rohrleitung (6) einmünden, in der ein zur Dosierung eines verunreinigten Mediums K2 geeigneter Mengenmesser (7) angeordnet ist;

b) einen Verarbeitungsblock (8), bestehend aus einem Zähler (Zl), einem Voreinsteller (VEi) und einem Vergleicher (VGi), wobei der Zähler (Zl) mit dem Mengenmesser (2) und der Vergleicher (VGi) mit dem Zähler (Zl) und dem Voreinsteller (VEi) und dem automatischen Ventil (3) verbunden ist;

c) einen Verarbeitungsblock (9), bestehend aus einem Zähler (Z2), einem Register (Ri) und einem Vergleicher (VG2), wobei der Zähler (Z2) mit dem Mengenmesser (7) und der Vergleicher (VG2) mit dem Zähler (Z2) und dem Register (Ri) und dem automatischen Ventil (5) verbunden ist und

d) einem Verarbeitungsblock (10), bestehend aus einem Register (R2), einem Zähler (23), einem Vergleicher (VG3), einem Taktgeber (TG) und einem Teiler (DT), wobei der Teiler (DT) mit dem Taktgeber (TG), dem Zähler (23) und dem Zähler (Z2) des Verarbeitungsblockes (9), das Register (R2) mit dem Zähler (Z3), dem Vergleicher (VG3) sowie mit dem Register (Al) und dem Zähler (Z2) des Verarbeitungsblockes (9) und außerdem der Vergleicher (VGi) mit dem Taktgeber (TG) verbunden sind.

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Verarbeitungsblock (8) ein weiterer Voreinsteller (VE2) und ein weiterer Vergleicher (VGA) angeordnet sind, wobei der Vergleicher (VGA) mit dem Voreinsteller (VE2), dem Zähler (Zl) ^ und dem Vergleicher (VCl) sowie mit dem automatischen Ventil (3) verbunden ist.

4. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der Rohrleitung (6) strömungsmäßig nach dem Mengenmesser (7) ein automatische; Dreiwegeventil (11) mit Rohrleitung (12) befindet dss das Medium in die Rohrleitung (12) umleitet wenn das automatische Ventil (3) geöffnet ist.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mengenmesser (2; ein Ovalradzähler ist.

6. Anlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß der Mengenmesser (2 ein RingkolbenzähJer ist.

7. Anlage nach einem der Ansprüche 2 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß der Mengenmesser (7 ein Venturirohr ist und zwischen das Venturirohi und den Zähler (22) des Verarbeitungsblockes (9 ein Analog-Impuls-Umformer (13) geschaltet ist.

8. Anlage nach einem der Ansprüche 2 bis 6, da durch gekennzeichnet daß der Mengenmesser (7 eine Blende ist und zwischen die Blende und der Zähler (Z2) des Verarbeitungsblockes (9) ein Analog-Impuls-Umformer (13) geschaltet ist.