DE2431752B2

DE2431752B2 - Fluessigkeitsvolumenmessgeraet

Info

Publication number: DE2431752B2
Application number: DE19742431752
Authority: DE
Inventors: Eberhard Dipl.-Ing. 1000 Berlin Friebel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-06-28
Filing date: 1974-06-28
Publication date: 1976-07-29
Also published as: FR2276568A1; JPS5125157A; DE2431752A1; US3982436A; FR2276568B3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Flüssigkeitsvolumenmeßgerät mit einer Einrichtung zur temperaturabhängigen Mengenumwertung, bestehend aus einem zwischen dem Volumenmeßgerät und einem Mengenanzeigewerk eingeschalteten Summiergetriebe mit Reguliergetriebe mit einstellbarem veränderlichem Übersetzungsverhältnis, einer Bewegungsübertra- ^⁰ gungseinrichtung zur Steuerung des Reguliergetriebes in Abhängigkeit von der Temperatur der zu messenden Flüssigkeit und aus einem Temperaturfühler mit Stößel, der auf die Bewegungsübertragungseinrichtung einwirkt. ^h5

Bei einem bekannten Flüssigkeitsvolumenmeßgeräi dieser Art (»Siemens-Zeitschrift«, 1961, S. 368 bis 370) besteht die Bewegungsübertragungseinrichtung im wesentlichen aus einem Hebel, an dessen einem Ende der Stößel des Temperaturfühlers angreift, das andere Ende des Hebels wirkt mit dem Gestänge eines als Reibradgetriebe ausgebildeten Reguliergetriebes zusammen. Der Hebel ist etwa in seiner Mitte gelagert, wobei sein Lagerpunkt in Abhängigkeit von dem jeweiligen Temperaturausdehnungskoeffizienten der durch das Flüssigkeitsvolumenmeßgerät strömenden Flüssigkeit verschiebbar ist. Durch diese Ausbildung der Bewegungsübertragungseinrichtung ist mit verhältnismäßig geringem Aufwand eine Messung des Volumens der Flüssigkeit bezogen auf eine vorgeschriebene Temperatur möglich, da durch das Reguliergetriebe unter Mithilfe des Temperaturfühlers und der Bewegungsübertragungseinrichtung das beispielsweise bei einer über der vorgeschriebenen Temperatur liegenden Temperatur der Flüssigkeit zu viel gemessene Volumen durch das Reguliergetriebe auf den die vorgeschriebene Temperatur bezogenen, korrekten Wert reduziert wird.

Die gleichen Eigenschaften weist ein weiterer bekannter Flüssigkeitszähler mit einem Summiergetriebe (DT-AS 12 00 003) auf. bei dem die Bewegungsübertragungseinnchiung ein Hebelsystem enthält, dessen einer mit einem weiteren Hebel zusammenarbeitender Hebel in seiner wirksamen Länge in Abhängigkeit von der jeweiligen Flüssigkeitstemperatur veränderbar ist. Diese Bewegungsübertragungseinrichtung ist infolge der Verwendung mehrerer Hebel verhältnismäßig aufwendig, hat jedoch den Vorteil, daß die Berücksichtigung des infolge von einer vorgeschriebenen Temperatur abweichenden Temperatur der zu messenden Flüssigkeit veränderten Volumen verhältnismäßig genau erfolgt. Zum Einstellen der Bewegungsübertragüngseinnchtung auf den mittleren Ausdehnungskoeffizienten der jeweiligen Flüssigkeit ist eine Stellschraube vorgesehen, durch welche die Länge des weiteren Hebels entsprechend verändert wird.

Die bekannten Flüssigkeitsvolumenmeßgeräte berücksichtigen den Umstand nicht, daß bei einer Vielzahl von Flüssigkeiten der Temperaturausdehnungskoeffizient in Abhängigkeit von der jeweiligen Temperatur der Flüssigkeit nicht konstant ist: dies gilt beispielsweise für Flüssiggase, bei denen die Ausdehnungs-Cnarakteristik nicht geradlinig verläuft. Man hat deshalb schon Temperaturfühler mit einer Flüssigkeit verwendet, die der jeweils zu messenden Flüssigkeit entspricht. Dieses Verfahren hat aber den Nachteil, daß eine genaue Temperaturkompensation jeweils nur für diejenige zu messende Flüssigkeit gegeben ist, die sich im Temperaturfühler befindet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flüssigkeitsvolumenmeßgerät vorzuschlagen, das mit verhältnismäßig geringem Aufwand eine temperaturabhängige Mengenumwertung mit gutem Ergebnis auch dann ermöglicht, wenn die Ausdehnungs-Charakteristik der zu messenden Flüssigkeit nicht geradlinig verläuft.

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht bei einem Flüssigkeitsvolumenmeßgerät der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß die Bewegungsübertragungseinrichtung aus einem quer zur Bewegungsrichtung eines Stößels des Temperaturfühlers und quer zur Bewegungsrichtung einer Steuerstange des Reguliergetriebes beweglichen Schlitten, der zwei Steuerkulissen enthält, die Steuerkante der einen Kulisse wirkt mit dem Stößel und die Steuerkante der anderen Kulisse mit der Steuerstange zusammen, und die Steuerkanten weisen im Hinblick auf die Abhängigkeit des Temperaturausdehnungskoeffizienten der zu messenden

von der jeweiligen Temperatur der Flüssigkeit gewählte Konturen auf.

Der Vorteil des erfindungsgemaüen Flussigkeitsvolumenmeßgerätes besteht vor allem dann, daß lediglich durch eine entsprechende Ausbildung der Steuerkanten des Schlittens die von einem geradlinigen Verlauf der Ausdehnungs-Charakteristik abweichende Änderung des Temperaturausdehnungskoeffizienten berücksichtigt werden kann. Es ist dazu lediglich erforderlich, die Steuerkanten entsprechend auszuladen, an dem Schiit "> ten anzuordnen oder durch Austausch eine Anpassung an die unterschiedlichen Flüssigkeilen vorzunehmen.

Es ist zwar bereits eine Volumenmeßeinrichtung bekannt (DT-AS II 55 942). bei der ein Stößel eines Temperaturfühlers auf eine Steuerkulisse einwirkt. jedoch wird die Steuerkulisse von einer Hebelanordnung abgetastet, die ihrerseits einen weiteren Hebel verstellt; dieser Hebel wird außerdem von einem Vergleichsgasgefäß gesteuert, dessen Stößel eine Bewegung proportional eines Umwertungsfaktors fur feuchte Gase ausführt

Bei dem bekannten Gerät handelt es sich nämlich um eine Vorrichtung zur Berücksichtigung der Feuchte bei der Volumenmessung strömender Gase.

Bei einer anderen bekannten Flussigkeitsvolumen· meßvorrichtung (US-PS 37 10 624) erfolgt eine temperaturabhängige Mengenumwertung mit einem /w ischen dem Volumenmeßgerät und einem Mengenan/eigewerk angeordneten Drehkonus, der über ein Reibrad vom Volumengerät angetrieben wird. Das Reibrad wird 3c über ein Hebelgestänge von einem Stößel eines Temperaturfühlers parallel zur Längsachse des Konus verstellt, wodurch die Mengenumwertung erfolgt. Gegenüber der bekannten Vorrichtung bietet das erfindungsgemäße Gerät den Vorteil, daß bei ihm die Mengenumwertung über ein Reguhergetriebe eines Summiergetriebes erfolgt, so daß über das Reguliergetriebe nicht das volle Antriebsmoment für das nachgeordnete Mengenanzeigewerk übertragen werden muß. wie es bei der bekannten Vorrichtung der Fall ist. Das Reguliergetriebe ist daher auch aus einfach herzustellenden Bauelementen zusammengesetzt, während bei der bekannten Vorrichtung ein Drehkonus hergestellt werden muß. Bei dem erfindungsgemäßen Gerät können die Steuerkulissen im Bedarfsfalle einfach ausgetauscht werden, während bei der bekannten Vorrichtung das Getriebe teilweise auseinandergenommen werden muß, um den Drehkonus auszutauschen.

Vorteilhafter erscheint es, wenn der Schlitten Steuerteile trägt, die mit jeweils einer Kante die Steuerkanten ties Schlittens bilden. Ist in vorteilhafter Weise mindestens ein Steuerteil einstellbar, dann wird es in vielen Fällen ausreichend sein, nur dieses Steuerteil bezüglich seiner Steuerkante entsprechend einzustellen, um die unterschiedlichen Ausdehnungs-Charakteristiken zu berücksichtigen.

Die Steuerkanten können unterschiedlich ausgebildet sein. Handelt es sich bei der zu messenden Flüssigkeit um eine Flüssigkeit mit geradliniger Ausdehnungs-Charakteristik, dann sind die Steuerkanten geradlinig ^h<> ausgeführt.

Weist dagegen die zu messende Flüssigkeit eine ungeradlinige Ausdehnungs-Charakteristik auf, dann ist in vorteilhafter Weise die eine Steuerkante geradlinig ausgebildet und die andere Steuerkante im Hinblick auf ^<K die Abhängigkeit der zu messenden Flüssigkeit von der jeweiligen Temperatur der Flüssigkeit geformt. Diese Ausbildung hat den Vorzug, daß lediglich das Steuerteil,

das die andere Steuerkante trägt, ausgewechselt zu werden braucht, wenn eine Flüssigkeit mit anderer Ausdehnungs-Charakteristik verwendet wird. Bei dieser Ausführung kann durch Verstellen des Steuerteiles mit der geraden Steuerkante übrigens in einfacher Weise der mittlere Übersetzungsfaktor des Reguliergetriebe? verändert werden.

Zur Erläuterung der Erfindung ist in F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel des ertindungsgemäßen Flüssigkeitsvolumenrneßgerätes mit einer Bewegungsübertragungseinrichtung mit geradlinigen Steuerkanten wiedergegeben, während in F i g. 2 nur unmittelbar mit der Bewegungsübertragungseinrichtung einer weiteren Ausführung zusammenwirkende Teile des Flüssigkeitsvolumenmeßgerätes dargestellt sind.

In Fig. 1 ist ein als Ringkolbenzähler ausgebildetes Flussigkeitsvolumenmeßgerät 1 dargestellt, in dessen von der zu messenden Flüssigkeit durchströmten Raum ein Temperaturfühler 2 mit einem Stößel 3 angeordnet ist. Der Stößel 3 drückt auf eine Steuerkarte 4 eines Steuerteiles 5. das auf einem Schlitten 6 angebracht ist. Der Schlitten 6 ist mit Rollen 7 und 8 versehen, auf denen er an einer Wandung 9 entlangführbar ist.

Der Schlitten 6 trägt an seinem anderen Ende ein weiteres Steuerteil 10, das mit einer anderen Steuerkante 11 versehen ist. Auf die andere Steuerkante 11 wird von einer Feder 12 ein mit einer Rolle 13 an seinem Ende versehenes Gestänge 14 gedrückt, auf dem an einer vorgegebenen Stelle ein Reibrad 15 drehbar gelagert ist.

Das Reibrad 15 bildet mit einer Reibscheibe 16 und einem Stirnrad 17 Teile eines Reguliergetnebes. das Bestandteil eines Summiergetriebes 18 ist. Das Summiergetnebe 18 wird nämlich auch noch direkt über Stirnräder 19, 20, 21 und 22 vom Flüssigkeitsvclumenmeßgerät 1 angetrieben. Im Zusammenhang mit einem von dem Stirnrad 22 angetriebenen Umlaufgetriebe 23 und einem mit dem Stirnrad 17 zusammenwirkepden Kronrad 24 wird über eine Welle 25 ein Anzeigewerk 26 angetrieben.

Wie die Fig. 1 ferner erkennen IaLh, sind die Steuerteile 5 und 10 des Schlittens 6 bezüglich ihrei Steuerkanten 4 und Il geradlinig ausgeführt; sie sind ferner um Lagerstellen 27 und 28 drehbar, so daß die Schräge der Steuerkanten 4 und 11 im Hinblick auf die Ausdehiiungs-Charakteristik der jeweiligen Flüssigkeit verändert werden kann. Die dargestellten Steuerteile 5 und 10 mit ihren geradlinigen Steuerkanten 4 und 11 bewirken daher dann eine zufriedenstellende Mengenumwertung und damit eine auf eine bezogene Temperatur korrekte Anzeige am Anzeigewerk 26, wenn die zu messende Flüssigkeit eine geradlinige Ausdehnungs-Charakteristik aufweist. In diesem Falle wird von dem Stößel 3 der Schlitten 6 entsprechend der jeweiligen Temperatur mehr oder weniger weit in Richtung des Pfeiles 29 gedrückt, wodurch das Gestänge 14 mit dem Reibrad 15 mehr oder weniger weit zum Zentrum der Reibscheibe 16 gedruckt wird, wodurch eine die Mengenumwertung bewirkende Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Reguliergetriebes eintritt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist ein Schlitten 30 mit unterschiedlich ausgebildeten Steuerteilen 31 und 32 versehen. Das eine Steuerteil 31 weist nämlich eine geradlinige Steuerkante 33 auf, auf die eine Rolle 34 eines Stößels 35 eines Temperaturfühlers drückt. Das Steuerteil 31 ist um einen Lagerpunkt schwenkbar, um einen mittleren Übertragungsfaktor

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entsprechend der Ausdehnungs-Gharakteristik der jeweils zu messenden Flüssigkeit einstellen zu können. An einer Skala 38, an der eine Spitze 39 des Steuerteils 31 entlanggleitet, läßt sich die jeweils vorzunehmende Einstellung bezüglich des mittleren Übersetzungsfaktors vornehmen.

Das andere Steuerteil 32 des Schlittens 30 weist eine konkav ausgebildete Steuerkante 40 auf, um eine ungeradlinige Ausdehnungs-Charakteristik berücksichtigen zu können. An der Steuerkante 40 läuft eine Rolle 41 eines Gestänges 42, das mittels einer Feder 43 an die Steuerkante 40 gedruckt wird. Das Gestänge 42 trägt ein Reibrad 44, das' mit einer Reibscheibe 45 zusammenwirkt und — wie bereits im Zusammenhang mit der Erläuterung der F ig. 1 eingehend beschrieben — über ein in Fig.2 nicht dargestelltes Summier&etriebe eine AnzeigeTJes Flüssigkeitsvolumens bewirkt, die vo unterschiedlichen Temperaturen der durch das Flüssig keitsvolumenmeßgerät fließenden Flüssigkeiten unbe einflußt ist.

Sind Flüssigkeiten mit unterschiedlichen ungeradlini gen Ausdehnungs-Charakteristiken zu messen, dann is lediglich das andere Steuerteil 32 durch ein Steuertei mit einer entsprechend anders geformten Steuerkar.K 40 zu ersetzen.

Mit der Erfindung wird ein Flüssigkeitsvolumenmeß gerät vorgeschlagen, mit dem auch ungeradlinigf Verläufe der Ausdehnungs-Charakteristik zu messender Flüssigkeiten in Abhängigkeit von der jeweiligen Temperatur der Flüssigkeit berücksichtigt werden können, so daß eine sehr genaue Umwertung der gemessenen Menge erfolgen kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

!. Flüssigkeitsvolumenmeßgerät mit einer Einrichtung zur lemperaturabhangigen Mengenumwertung, bestehend aus einem zwischen dem Volumenmeßgerät und einem Mengenanzeige werk eingeschalteten Summiergetriebe mit Reguliergetriebe mit einstellbarem veränderlichem Übersetzungsverhältnis, einer Bewegungsübertragungseinrichtung zur Steuerung des Regulierbetriebes in Abhängigen '° von der Temperatur der zu messenden Flüssigkeit und aus einem Temperaturfühler mit Stößel, der auf die Bewegungsübertragungseinnchtung einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsübertragungseinrichtung aus einem quer zur '5 Bewegungsrichtung eines Stößels (3; 35) des Temperaturfühlers (2; 36) und quer zur Bewegungsrichtung einer Steuerstange (14; 42) des Reguliergetriebes (15, 16; 44,45) beweglichen Schlitten (6; 30) besteht, der zwei Sieuerkulissen enthält, daß die Steaerkante 4; 33) der einen Kulisse mit dem Stößel (3; 35) und die Steuerkante (11; 40) der anderen Kulisse mit der Steuerstange (14; 42) zusammenwirkt und daß die Steuerkanten (4, 11) im Hinblick auf die Abhängigkeit des Temperaturausdehnungskoeffizienten der zu messenden Flüssigkeit von der jeweiligen Temperatur der Flüssigkeit gewählte Konturen aufweisen (F i g. I).
2 Meßgerät nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkanten unmittelbar von Kanten des Schlittens gebildet sind.
3. Meßgerät nach Anspruch I dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (6) zwei Steuerteile (5,10) trägt, die mit jeweils einer Kante die Steuerkanten (4, U)desSchlitiens(6)bilden(Fig. 1).
4. Meßgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Steuerteil (5, 10) einstellbar ist (F ig. I).
5. Meßgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beide Steuerkanten (4, 11) geradlinig ausgebildet sind (F.g.l).
6. Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerkante (33) geradlinig ausgebildet und die andere Steuerkante (40) im Hinblick auf die Abhängigkeit des Temperaturausdehnungskoeffizienten der zu messenden Flüssigkeit von der jeweiligen Temperatur der Flüssigkeit geformt ist (F i g. 2).

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