DE2554182B1 - Mengenumwerter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Mengenumwerter zur fortlaufenden Umwertung der von einem Gaszähler gemessenen Betriebsvolumina auf Normalvolumina, zum Anbau an den Gaszähler, mit einem aus einer Kegelrolle, zwei Zylinderrollen und zwei auf diesen laufenden, verschiebbaren Übertragungsringen bestehenden Multipliziergetriebe sowie mit einem mechanischen Druckgeber, welcher bei Druckänderungen des Gases mittels einer Schubstange den Übertragungsring der ersten Zylinderrolle verschiebt, und einem mechanischen Temperaturgeber, der bei Temperaturänderungen des Gases einen Schwenkhebel betätigt, an dem mit einem Gelenkzapfen eine Schubstange zum Verschieben des Übertragungsringes der zweiten Zylinderrolle schwenkbar angreift.

Ein Mengenumwerter dieser Art findet insbesondere Anwendung bei der Ermittlung des genauen Verbrauches größerer Erdgasmengen in Verbindung mit einem Flügelrad-Durchflußmengen-Messer.

Erdgas wird im Vielfachen der in einem sogenannten Normalvolumen — dem Normalkubikmeter — enthaltenen Wärmemenge verkauft. Der Normalkubikmeter eines Gases ist bei einer bestimmten Temperatur und bei einem bestimmten Druck definiert. Wird mit einem in Betriebskubikmetern geeichten Gaszähler ein Heizgas gemessen, dessen Temperatur oder dessen Druck (bzw. beide) von denjenigen des Normalkubikmeters abweichen, dann kann ein ganz erheblicher Fehlverbrauch ermittelt werden, sofern nicht der tatsächliche Zustand des Heizgases bezüglich seines Druckes und seiner Temperatur Berücksichtigung findet. Dies geschieht mit Hilfe eines Zustands-Mengenumwerters, welcher die vom Gaszähler gemessenen Betriebskubikmeter kontinuierlich während der Messung in Normal

kubikmeter umrechnet.

Mengenumwerter der eingangs beschriebenen Art zur fortlaufenden Umwertung von gemessenen Betriebskubikmetern auf Normalkubikmeter sind bekannt. Wesentlicher Bestandteil ist das von dem Gaszähler angetriebene Multipliziergetriebe, welches sowohl von einem mechanisch arbeitenden Druckgeber wie von einem mechanischen Temperaturgeber beeinflußt wird. Gase, welche sich dem Boyle-Gay-Lussacschen Gesetzt entsprechend verhalten, können unter Berücksichtigung ihrer Kompressibilität so lange umgewertet werden, als der Druck eine Größe von etwa 15 bar nicht überschreitet. Die Berücksichtigung der Kompressibilität bis zu 15 bar geschieht mit Erfolg durch entsprechende Justierung der Gestänge, weiche die gemessenen Temperaturen und Drücke von den beiden Gebern auf das Multipliziergetriebe übertragen, dabei wird eine Rest-Fehlergrenze von ±0,2% nicht überschritten.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei höheren Betriebsdrücken die Fehler, insbesondere an den Bereichsenden, die eichfähigen Grenzen erheblich überschreiten und deshalb dort eine zuverlässige Umwertung nicht mehr möglich ist. Ursache hierfür ist der Umstand, daß die bekannten Mengenumwerter zwar in der Lage sind, die Kompressibilität in Abhängigkeit vom Druck zu berücksichtigen und hierzu konstruktive Maßnahmen vorgesehen sind, nicht berücksichtigen sie jedoch die Abhängigkeit der Kompressibilität von der Temperatur.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einem Mengenumwerter der eingangs beschriebenen Art den Einfluß der Temperatur auf die Kompressibilität des Gases zu berücksichtigen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Gelenkzapfen der mit dem Temperaturgeber gekuppelten Schubstange am Schwenkhebel radial verschiebbar angeordnet ist und an der Schubstange eine Kuppelstange angelenkt ist, die mit Hilfe eines schwenkbaren Winkelhebels mit der mit dem Druckgeber gekuppelten Schubstange verbunden ist. Der Winkelhebel verändert in Abhängigkeit vom Druck des Gases über die Kuppelstange die wirksame Länge des Schwenkhebels des Temperaturgebers, was zur Folge hat, daß bei niederem Druck der Einfluß der Temperatur verringert, bei hohen Drücken jedoch vergrößert wird. Mit dieser vorgeschlagenen Maßnahme gelingt es, den Einfluß der Temperatur auf die Kompressibilität des Gases bei hohem Druck über den gesamten Meßbereich mit den theoretischen Werten in Einklang zu bringen.

Zum Zwecke der Justierung des Gerätes kann die Länge des an der Kuppelstange angreifenden Armes des Winkelhebels veränderbar ausgebildet sein.

Die Erfindung wird mit einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt das Gerät in einer schematischen Darstellung.

Ein Mengenumwerter zur fortlaufenden Umwertung der von einem Gaszähler gemessenen Betriebsvolumina auf Normalvolumina besteht im wesentlichen aus einem mechanischen Temperaturgeber 1, einem mechanischen Druckgeber 2 sowie einem Multipliziergetriebe mit einer Kegelrolle 3, einer ersten Zylinderrolle 4, einer zweiten Zylinderrolle 5 und zwei Übertragungsringen 6 und 7. Der Temperaturgeber 1 ist mit einer Schubstange 8 gekuppelt, die den Übertragungsring 6 verschiebt, und der Druckgeber 2 ist mit einer den Übertragungsring 7 verschiebenden Schubstange 9 gekuppelt.

Der Druckgeber 2 besteht aus einem Wendelrohr

(nicht dargestellt), das mit dem Druck des zu messenden Gases beaufschlagt ist. Dieses Wendelrohr ist in ein luftleeres Gehäuse 10 eingeschlossen und mit einem Hebel 11 verbunden, der somit den absoluten Druck des Gases als Wegänderung darstellt Der Hebel 11 steht = über ein Gelenk 12 mit der Schubstange 9 in Verbindung.

Den Temperaturgeber 1 bildet ein mit einer Flüssigkeit gefülltes Thermometer, bestehend aus einem (nicht dargestellten) Kapillarrohr sowie einem Spiral- ig rohr 13, an welchem ein Schwenkhebel 14 angeordnet ist, dessen Schwenkstellung somit ein Maß für die absolute Temperatur des Gases ist

Der Schwenkhebel 14 endet in einer Gabel 15, in der ein am Ende der Schubstange 8 sitzender Gelenkzapfen 16 in radialer Richtung verschiebbar angeordnet ist.

An der mit dem Temperaturgeber 1 gekuppelten Schubstange 8 ist eine Kuppelstange 17 angelenkt. Diese Kuppelstange 17 ist mit der mit dem Druckgeber 2 gekuppelten Schubstange 9 über einen schwenkbaren Winkelhebel 18 verbunden.

Die erste Zylinderrolle 4 ist direkt mit der Abtriebswelle des die Betriebsvolumina messenden Gaszählers (nicht dargestellt) verbunden. Diese Zylinderrolle 4 rotiert auf der Innenseite des Übert'ragungsringes 6, während dessen Außenseite die Kegelrolle 3 antreibt. Da dieser Übertragungsring 6 über die Schubstange 9 mit dem Temperaturgeber 1 gekuppelt ist, verschiebt er sich bei Temperaturänderungen in axialer Richtung; zur Verschiebung des Übertragungsringes 6 trägt die Schubstange 8 an ihrem Ende zwei Schultern 19. Die jeweilige Stellung des Übertragungsringes 6 bestimmt das Übersetzungsverhältnis zwischen der ersten Zylinderrolle 4 und der Kegelrolle 3, so daß die Umdrehungszahl der Kegelrolle 3 der bezüglich der 3s Temperatur umgewerteten Betriebsvolumina entspricht. Zwischen der Kegelrolle 3 und der zweiten Zylinderrolle 5 dreht sich der zweite Übertragungsring 7, der über die Schubstange 9 mit dem Druckgeber 2 gekuppelt ist, und dessen axiale Lage daher vom absoluten Gasdruck abhängt Die Umdrehungszahl der zweiten Zylinderrrolle 5 entspricht demzufolge der sowohl hinsichtlich der Temperatur wie auch bezüglich des Druckes umgewerteten Betriebsvolumina, also den Normalvolumina. Die Welle der Zylinderrolle 5 treibt direkt ein mechanisches digitales Zählwerk (nicht dargestellt).

Zur Berücksichtigung der Kompressibilität des Gases in Abhängigkeit von der Temperatur dient die radiale Verschiebung des Gelenkzapfens 16 der mit dem Temperaturgeber 1 gekuppelten Schubstange 8 in der Gabel 15 des Schwenkhebels 14. Diese Verschiebung geschieht unter der Einwirkung des Druckgebers 2, und sie wird mit Hilfe der Kuppelstange 17 in Verbindung mit dem schwenkbaren Winkelhebel 18 in dem Sinne bewerkstelligt, daß bei niedrigem absolutem Druck der Temperaturhub kleiner, bei höherem Druck der Temperaturhub größer wird, indem der wirksame Hebelarm des Schwenkhebels 14 verkürzt bzw. verlängert wird.

Die Länge desjenigen Armes 20 des Winkelhebels 18, der an der Kuppelstange 17 angelenkt ist, ist veränderbar ausgebildet. Durch entsprechende Verkürzung bzw. Verlängerung des Armes 20 geschieht die Justierung des Mengenumwerter hinsichtlich der temperaturabhängigen Kompressibilität des Gases.

Zusammenstellung der verwendeten Bezugsziffern

1 Temperaturgeber

2 Druckgeber

3 Kegelrolle

4 Zylinderrolle

5 Zylinderrolle

6 Übertragungsring

7 Übertragungsring

8 Schubstange

9 Schubstange

10 Gehäuse

11 Hebel

12 Gelenk

13 Spiralrohr

14 Schwenkhebel

15 Gabel

16 Gelenkzapfen

17 Kuppelstange

18 Winkelhebel

19 Schultern

20 Arm (von 18)

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Mengenumwerter zur fortlaufenden Umwertung der von einem Gaszähler gemessenen Betriebs- .-. volumina auf Normalvolumina, zum Anbau an den Gaszähler, mit einem auf einer Kegelrolle, zwei Zylinderrollen und zwei auf diesen laufenden verschiebbaren Übertragungsringen bestehenden Multipliziergetriebe sowie mit einem mechanischen Druckgeber, welcher bei Druckänderungen des Gases mittels einer Schubstange den Übertragungsring der ersten Zylinderrolle verschiebt, und einem mechanischen Temperaturgeber, der bei Temperaturänderungen des Gases einen Schwenkhebel ig betätigt, an dem mit einem Gelenkzapfen eine Schubstange zum Verschieben des Übertragungsringes der zweiten Zylinderrolle schwenkbar angreift, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkzapfen (16) der mit dem Temperaturgeber (1) gekuppelten Schubstange (8) am Schwenkhebel (14) radial verschiebbar angeordnet ist und an der Schubstange (8) eine Kuppelstange (17) angelenkt ist, die mit Hilfe eines schwenkbaren Winkelhebels (18) mit der mit dem Druckgeber (2) gekuppelten Schubstange (9) verbunden ist.

2. Mengenumwerter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des an der Kuppelstange (17) angreifenden Armes (20) des Winkelhebels (18) veränderbar ausgebildet ist.