DE2604086A1 - Schaltungsanordnung zur messung der in einem waermeverbraucher verbrauchten waermemenge - Google Patents

Description

MÜLLER-BORE · CUtOSNINO ■ X)EUFEL · SCHÖN · HERTEL

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DR. WOLFGANG MÜLLER-BORE (PATENTANWALT VON 1SZ7-1975) HANS W. GROENING. DIPL.-ING. DR. PAUL DEUFEL. D1PL.-CHEM. DR. ALFRED SCHÖN. DIPL.-CHEM. WERNER HERTEL, DIPL.-PHYS.

Hl/J 1299

Hans-Peter Jernss München

und

Uwe Knaue*
Feldkirchen-Westerham

Schaltungsanordnung zur Messung der in einem Wärmeverbraucher

verbrauchten Wärmemenae

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Messung der in einem Wärmeverbraucher verbrauchten Wärmemenge, mit je einem Temperaturfühler in einer Vor- und einer Rücklaufleitung, über die der Wärmeverbraucher an einen Strömungsmittelkreislauf angeschlossen ist, mit einem Strömungsmittel-Mengenzähler und mit einer Meßeinrichtung für die Differenz zwischen der Vorlauf- und der Rücklauftemperatur, an deren Ausgang ein der jeweiligen Temperaturdiffeimz proportionales Signal ansteht.

Es ist grundsätzlich bekannt, Xtfärmemengen mit mechanischen Geräten oder mit Hilfe elektronischer Einrichtungen zu messen. Die bisher bekannten Einrichtungen haben jedoch nicht zu voll befriedigenden Ergebnissen geführt, da sowohl bei mechanischen Einrichtungen als auch bei elektronischen Anordnunaen empfindliche Nachteile bestehen. Mechanische Geräte sind nicht

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O - SIEBERTSTR. 4 · TOSTFACII 86 0720 · KABEL: MUEDOPAT · TEL·. (089) 47 1070-TELEX 3-22 OSO

wartungsfrei, sind dem Verschleiß unterworfen, sind in der Herstellung verhältnismäßig aufwendig und lassen nur eine verhältnismäßig geringe Genauigkeit zu. Mit elektronischen Einrichtungen ist zwar eine höhere Genauigkeit erreichbar, insbesondere dann, wenn digitale Meßverfahren angewandt werden, wozu jedoch ein erheblicher gerätetechnischer Aufwand erforderlich ist. Wenn eine befriedigende Linearität, eine hinreichende Genauigkeit, ein zufriedenstellendes Temperaturverhalten, ein ilbeT längere Zeiten stabiles Betriebsverhalten und verhältnismäßig geringe Hullpunktfehler gewährleistet sein sollen, ist der Kostenaufwand für die entsprechende gerätetechnische Einrichtung für die meisten Anwendungsfälle nicht tragbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche bei einfachem Aufbau und außerordentlich hoher Betriebszuverlässigkeit eine besonders hohe Meßgenauigkeit gewährleistet.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß der Mengenzähler als Impulsgeber ausgebildet ist, der für eine vorgebbare Teilmenge einen Impuls abgibt, daß weiterhin ein Impulsgenerator vorhanden ist, dessen erster Eingang mit dem Mengenzähler und dessen zweiter Eingang mit der Meßeinrichtung verbunden ist, und der am Ausgang Impulse liefert, deren Dauer der Differenz zwischen der Vorlauf- und der Rücklauftemperatur proportional ist, und daß an den Ausgang des Impulsgenerators eine Integrationseinrichtung für die Länge der einzelnen Impulse angeschlossen ist.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung liegt darin, daß die Stabilität über längere Betriebszeiten praktisch nur noch von der Zuverlässigkeit einer Bezugsspannungs- oder Bezugsstromquelle abhängt, die dafür eingesetzt wird,

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die vom impulsgenerator abgegebenen Impulse -unter Berücksichtigung der jeweils vorhandenen Temperaturdifferenz zwischen dem Vorlauf und dem Rücklauf, multipliziert mit einem Wärmekoeffizienten, in der erforderlichen Weise zu wichten.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird somit eine zeitabhängige GröSe, nämlich die im Laufe der Zeit verbrauchte Wärmemenge, als ein Produkt aus zwei voneinander unabhängig zeitlich veränderlichen TeilgrcSen und einem Koeffizienten, nämlich aus dem Durchsatz des Strömungsmittels einerseits und der Differenz der Temperaturen des Strömungsmittels in der Vorlaufleitung und in der Rücklaufleitung andererseits sowie einer konstanten mittleren spezifischen Wärme gebildet, wobei jedoch die veränderlichen Teilgrößen für sich ständig erfaßt werden. Gemäß der Erfindung wird das für den Strömungsmitteldurchsatz repräsentative Signal in Form von untereinander gleichen und sehr kleinen Teilintegralen über die Zeit in Einzelimpulse zerlegt, welche sehr kleinen Strömungsmittelmengen entsprechen, es wird weiterhin mit jedem Einzelimpuls ein in seiner Länge veränderbarer Impuls ausgelöst, dessen Dauer bzw. Länge proportional zu der beim Auftreten des Einzelimpulses gemessenen Temperaturdifferenz mal einem Wärmekoeffizienten eingestellt wird, und schließlich werden die unterschiedlich langen Bewertungsimpulse über ihre Länge integriert.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, daß eine Korrekturstufe vorgesehen ist, welche derart ausgebildet ist, daß das Ausgangssignal des Strömungsmittel-Mengenzählers nach folgender Beziehung in ein korrigiertes Signal umgewandelt wird:

\ meß ^{= 3}Wb ^{1 + const}· ⁽-V " V

Mit dieser Ausführungsform kann gemäß der Erfindung die Meßgenauigkeit wesentlich gesteigert werden, weil auf diese Weise die Abhängigkeit der spezifischen Wärme des Wassers von der Temperatur ebenso wie die Abhängigkeit des Volumens von der

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Temperatur berücksichtigt sind. Auf diese Weise läßt sich mit verhältnismäßig geringem Schaltungsaufwand eine so erhebliche Steigerung der Meßgenauigkeit erzielen, daß gegenüber bekannten Einrichtungen ein erheblicher technischer Fortschritt gewährleistet ist.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, daß zu jedem Meßfühler eine Vierdraht-Leitung hingeführt ist, deren einzelne Adern derart geschaltet sind, daß in Serie zu jedem Meßfühler die Summe der zweifachen Einzeldraht-Widerstände jeder Meßleitung liegt, daß die Meßfühler über.je einen Umschalter an jeweils eine Stromquelle angeschlossen sind, und daß äie Umschalter periodisch abwechselnd den Strom der einen Stromquelle dem einen Meßfühler und den Strom der anderen Stromquelle dem ande~ ren Meßfühler zuführen und im nächsten Zeitintervall umgekehrt.

Beim Einsatz dieser vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ergeben sich erhebliche Vorteile: die Meßgenauigkeit wird praktisch unabhängig von der Länge der Leitungen zwischen den Meßfühlern und der Meßelektronik, so daß bei der Installation der Präge keine Beachtung gewidmet werden muß, ob unterschiedlich lange Leitungen erforderlich sind oder ob unter Umständen aufgrund der erheblichen Leitungslänge die Meßgenauigkeit leiden könnte. Dadurch wird die Installation erheblich vereinfacht.

Weiterhin entfällt gemäß der Erfindung die Notwendigkeit, besonders stabile und entsprechend teuere Bauelemente zu verwenden.

Es besteht gemäß der Erfindung auch keine Abhängigkeit der Meßempfindlichkeit mehr für eine Differenztemperaturmessung

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von der absoluten Temperatur.

Störeinflüsse auf die Meßleitungen, die in vielen Anwendungsfällen unvermeidbar sind, da Störquellen entweder nicht bekannt sind, nicht beseitigt werden können oder nachträglich auftreten, können gemäß der Erfindung das Meßergebnis nicht mehr nachteilig beeinflussen.

Insbesondere ungleiche Störeinflüsse auf Meßleitungen, die bei bekannten Einrichtungen ein besonderes Problem darstellen, können gemäß der Erfindung vollständig unschädlich gemacht werden.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise an Hand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung für einen in einem Wasserkreislauf einsetzbaren Wärmemengenzähler,

Fig.2 verschiedene Signaldiagramme, die zur Erläuterung der Arbeitsweise der in der Fig.1 dargestellten Schaltungsanordnung dienen,

Fig.3 ein Blockdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes zur Berücksichtigung eines Korrekturfaktors,

¹J*,. jeweils eine schematische Darstellung einer Brückenschaltung zur Erläuterung einer Anordnung, welcher zur Leitungslängen-Korrektur dient, und

Fig.6 eine bevorzugte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, für eine Leitungslängen-Korrektur.

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Die Fig. 1 zeigt schematisch eine Schaltung 10 eines Wärmemengenmessers, der zur ständigen Messung der in einem Wärmeverbraucher verbrauchten Wärmemenge dient. Der Wärmeverbraucher ist über eine Vorlaufleitung 12 und eine Rücklaufleitung 14 an einen Wasserkreislauf angeschlossen.

In der Vorlaufleitung 12 ist ein Temperaturfühler 16 angeordnet und in der Eücklaufleitung 14 ist ein entsprechender Temperaturfühler 18 eingesetzt, wobei gemäß der Darstellung beispielsweise Widerstandsthermometer vorgesehen sind, die ein zur gemessenen Temperatur proportionales analoges elektrisches Signal erzeugen.

Die Ausgangssignale der beiden Temperaturfühler 16 und 18 werden einem Differenzverstärker 20 zugeführt. Bei dem Differenzverstärker 20 kommt es weniger auf den Verstärkungsfaktor an, der grundsätzlich auch gleich 1 sein kann, vielmehr ist es wesentlich, daß ein der Differenz der gemessenen Temperatur proportionales analoges Signal ständig zur Verfügung steht.

Weiterhin ist in der Rücklauf leitung 14 ein Wassermengenzähler 22 angeordnet, der auf eine elektrische Leitung 24 Impulse ζ liefert, von denen jeder einer vorgebbaren und vorzugsweise kleinen Wassermenge entspricht, die in der Größenordnung von einem Kubikzentimeter liegt.

Über die Leitung 24 werden die Impulse ζ vom Wassermengenzähler 22 zu einem Eingang eines Generators 26 geführt, der beim Eintreffen eines Impulses einen Ausgangsimpuls erzeugt, der in seiner Länge verändert werden kann. Die Länge solcher Impulse wird durch ein Signal gesteuert, welches vom Differenzverstärker 20 an einen weiteren Eingang des Generators 26 geführt wird.

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Der Ausgang des Differenz Verstärkers 20 ist über eine Leitung 28 mit dem weiteren Eingang des Generators 26 verbunden, der als Steuereingang bezeichnet werden kann und an welchem die jeweils gemessene Temperaturdifferenz zwischen Vorlauf und Rücklauf ständig ansteht. Sobald ein Impuls ζ vom Wassermengenaähler 22 im Generator 26 einen Impuls auslöst, wird dieser durch das im entsprechenden Zeitpunkt des Auslösens am Steuereingang des Generators anstehende Temperaturdifferenzsignal verändert bzw. moduliert, und zwar in der Weise, daß die Länge des Impulses proportional zu dem Temperaturdifferenzsignal wird. Gerätetechnisch kann dies beispielsweise durch Entladung eines sich linear entladenden Kondensatorkreises erfolgen, dessen Kondensatorladung zuvor in Abhängigkeit von der jeweiligen Größe des anstehenden Temperaturdifferenzsignals bestimmt worden ist.

Die auf diese Weise modulierten Impulse b werden vom Generator 26 über eine Leitung 30 dem einen Eingang eines UND-Gatters 32 zugeführt. Der andere Eingang dieses UND-Gatters 32 ist über eine Leitung 34- mit einem hochfrequenten Taktoszillator 36 verbunden, während die vom UND-Gatter 32 durchgelassenen Taktimpulse ρ über eine Leitung 38 zu einem Impulszähler 40 geführt werden.

Die Arbeitsweise der in der Fig. 1 schematisch dargestellten Schaltung wird nachfolgend anhand der Fig. 2 erläutert. Im obersten Diagramm dieser Figur ist ein analoges und zeitlich abhängiges Temperaturdifferenz signal <St über der Zeit aufgetragen, wie es der Differenzverstärker 20 abgibt. In dem darunter dargestellten Diagramm ist der Durchsatz d des Wassers in der RücHaufleitung 14 über der Zeit t dargestellt. Der Durchsatz d wird bereits im Wassermengenzähler 22 in Form von untereinander

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gleichen, vorzugsweise sehr kleinen Teilmengen zerlegt, wobei jedesmal dann, wenn eine solche vorgegebene Teilmenge erreicht ist, der Wassermengenzähler 22 einen Impuls ζ abgibt. Jeder Impuls ζ löst im Generator 26 gemäß den obigen Ausführungen einen in seiner Länge veränderbaren Impuls b aus, dessen Länge zu der Größe des im Zeitpunkt der Auslösung a stehenden Temperaturdifferenzsignals proportional wird. Die im nächsten Diagramm der Fig. 2 dargestellten Impulse b sind somit mit dem Temperaturdifferenzsignal gewichtet, welches im Zeitpunkt ihrer Auslösung ebenfalls am Generator 26 angestanden hat.

Sobald einer der Impulse b zum UND-Gatter 32 gelangt, läßt das UND-Gatter 32 die Taktfrequenzimpulse des Taktoszillators 36 durch, und zwar über eine solche Zeit, bis der Impuls b zu Ende ist.

Die vom UND-Gatter 32 durchgelassenen Taktimpulse ρ werden dann ständig in dem Impulszähler 40 summiert. Die in der Regel unterschiedlich langen Impulse b werden somit mit Hilfe der Taktimpulse ρ über der Zeit integriert, indem einfach die der jeweiligen Länge des jeweiligen Impulses entsprechende Zahl von Taktimpulsen addiert wird.

Die mit der Anordnung gemäß der. Fig. 1 erreichbare Genauigkeit hängt somit im wesentlichen von der Genauigkeit des Wassermengenzählers 22 und von der Stabilität der Schaltung im Generator 26 ab, d. h. von der Langzeit-Stabilität einer Spannungsbzw. Stromquelle, wie sie üblicherweise im Generator 26 verwendet wird.

Üblicherweise wird als Wärmeträger Wasser verwendet, dessen spezifische Wärme c (T) und dessen Volumen v(T) Funktionen der Temperatur sind.

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Wenn für die obige Abhängigkeit ein linearer Verlauf angenommen wird, so entspricht dies nicht den tatsächlichen Verhältnissen und führt zu einer Beeinträchtigung der Meßgenauigkeit. Mit einer Anordnung, wie sie beispielsweise in der Fig. 3 dargestellt ist, läßt sich jedoch eine wesentlich höhere Genauigkeit erzielen, indem die Abhängigkeit der spezifischen Wärme und des Volumens von Wasser vom Temperaturverlauf berücksichtigt

werden sowie die Nichtlinearitäten der verwendeten Temperatursensoren über der Temperatur.

Sie in einem Wärmetauscher umgesetzte und von dem Wärmemengenzähler gemessene thermische Energie Q läßt sich bekanntlich durch die folgende Beziehung ausdrucken:

r\ tr^rn ^τl^TΓ/'fπ m \ _ w fm m \ P

v_R(T)

Das Rücklaufvolumen V_R wird vom Meßwertgeber als exakter Meßwert geliefert. Die von den Temperaturmeßfühlern (Pt 100) gelieferten Signale sind entsprechend der aus DIN 43760 zu entnehmenden Nichtlinearität zu korrigieren. Die Nichtlinearität, welche ^{in dem} Korrekturfaktor £_£ (Ty,T_R>usgedrückt wurde, .ist einer Mitteilung der physikalisch-technischen Bundesanstalt zu entnehmen: "Tabellen des Wärmekoeffizienten K von Wasser für die Prüfung von Wärmezählern",PTB-Mitteilung 84 6/74 von Dr.H.Magdeburg

Eine Zusammenfassung der drei Einflußgrößen der Uichtlinearität führt zu einem ■ Gesamtkorrekturfaktor K , der sich für die

ges

bei Hauswasserzählern auftretenden Temperaturen näherungsweise in folgender Form schreiben läßt:

Q = v_E (u_v - u_R) . K_ges

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Die Anordnung gemäß Pig. 3 arbeitet im wesentlichen nach dem Prinzip der fortlaufenden Pulsgruppenaddition, wobei dem das Meßergebnis anzeigenden Impulszähler Impulsgruppen mit der Häufigkeit der Umdrehungen des Volumenmeßrades zugeführt werden und wobei die Zahl der Impulse pro Gruppe proportional zur gemessenen Temperaturdifferenz Ty - T^
gemacht werden. Die Korrektur beeinflußt die Impulszahl Z pro Gruppe in der Weise, daß sie die zunächst vorhandene Proportionalität

Z = const . I_meß . (T₇ - T_E) (1)

in die korrigierte Impulszahl Z^ pro Gruppe überführt:

Z . K_ges = Z M + const . (T_v - T_R)] (2)

Dies wird durch eine entsprechende Rückkopplung über einen Spannungs-Strom-Wandler 50 erreicht, wobei ein zur gemessenen Temperaturdifferenz proportionaler Strom (ungefähr Z) in geeigneter Stärke zu dem durch beide Temperaturfühler fließenden Konstantstrom I_meß addiert wird, so daß die Fühlersignale bei großen Temperaturdifferenzen überproportional anwachsen. Der auf diese Weise vergrößerte Meßstrom I, „

^{C 1 + const} * ^(TV - %^)]

bewirkt die gewünschte Korrektur, wie sich durch Einsetzen von (3) in (1) zeigen läßt.

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Der zur gemessenen Temperaturdifferenz proportionale Korrekturstrom kann, auf einfache Weise aus einer zur Temperaturdifferenz proportionalen Spannung erzeugt werden. Ein entsprechendes Signal steht am Ausgang des Differenzverstärkers 51 als Gleichspannung zur Verfügung. Alternativ kann auch die dreieckföraiige bzw. sägezahnförmige Integratorspannung eines nach dem Doppelrampenprinzip arbeitenden Strom-Impulszahl-Wandler 52 verwendet werden.

achfolgend wird insbesondere anhand der Fig. 6 eine Anordnung beschrieben, welche zur Leitungslängen-Korrektur vorteilhaft einsetzbar ist. Eine Temperaturdifferenz in den Heizkreisläufen kann mit Hilfe von zwei Platinwiderständen für Wärmemengenmessung (z. B. Pt 100, Pt 500, Pt 1000) ermittelt werden. Wenn eine Genauigkeit von besser als - 0,1 ⁰C angestrebt wird, sind über die oben beschriebene Vorgehensweise hinaus zusätzliche Maßnahmen erforderlich. Die Fühler im Vorlauf und im Rücklauf nehmen entsprechend ihrer Körpertemperatur einen Widerstandswert an. Eine zur Differenz dieser Widerstandswerte proportionale Spannung wird von einer geeigneten Meßelektronik erzeugt. Dies geschieht im Prinzip in der Weise, daß beide Fühler von einem Gleichstrom derselben Größe durchflossen werden, daß entsprechende Spannungsabfälle verstärkt und die entsprechenden Signale voneinander subtrahiert werden.

Eine bekannte Anordnung verwendet eine Brückenschaltung nach Fig. 4. Der meßbare Spannungsunterschied hängt Jedoch nicht nur von der Differenz Ey - E_R ab, denn die Brückenempfindlichkeit verringert sich bei steigenden Vor- und Eücklauf-Temperaturen.

Eine weitere bekannte Anordnung verwendet eine Brückenschaltung gemäß Fig. 5· Hier kann eine näherungsweise Abhängigkeit von Ry - E_ß erreicht werden, und zwar bei großen Werten von E=R¹

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(E größer als Ro, Ry) · Hierbei werden jedoch an die Genauigkeit und insbesondere an die Gleichheit von R und E¹ sehr hohe Anforderungen gestellt, wenn mit handelsüblichen Platinwiderstandsfühlern (100 bis 1000 Ohm) Temperaturunterschiede von beispielsweise 10 ⁰C bei einer Genauigkeit von 0,1 C gemessen werden sollen. Für diesen Fall, wie er bei einer Fußbodenheizung praktisch vorkommt, beträgt der zulässige relative Fehler von E und E¹ 0,03 %, und der zulässige absolute Fehler beträgt dabei 1 %. Wenn zwischen der Meßelektronik und den Meßfühlern Entfernungen von einigen Metern liegen, treten jedoch Schwierigkeiten im Zusammenhang mit der Genauigkeit auf. Einerseits ergeben sich auf- den Leitungen unter Umständen verschieden große Störeinflüsse durch Störquellen neben den Leitungen, beispielsweise durch elektrische Geräte oder durch andere elektrische Leitungen, und andererseits verfälschen sowohl die Leitungswiderstände selbst als auch deren Temperaturänderungen den Meßwert untragbar stark (0,3 Ohm entspricht 1 ⁰C).

Bei getrennten Strom/Spannungs-Anschlüssen an den Meßfühlern ergibt sich jedoch ein wesentlich komplizierterer Brückenaufbau, weil die Meßfühler-Fußpunkte dann nicht mehr spannungs-.gleich sind.

Gemäß Fig. 6 dienen zwei Stromquellen 101 und 102 bekannter Bauart mit einer mittleren Stabilität (etwa 1 %) und Gleichheit (etwa 5 °/o) zur Speisung der Fühlerwiderstände 112 und 113. Die Ströme werden über zwei Umpolschalter 3 geführt. Diese Umpolschalter 3 bestehen im wesentlichen aus miteinander gekoppelten Umschaltern, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß in der einen Schaltstellung der Strom von der Stromquelle 101 dem Meßfühler 112 zugeführt wird und der Strom von der Stromquelle 102 dem Meßfühler 113 zugeführt wird,

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während in der anderen Schaltstellung der Strom von der Stromquelle 101 dem Meßfühler 115 zugeführt wird und der Strom von der Stromquelle 102 dem Meßfühler 112 zugeführt wird. Ein Oszillator Osz erzeugt über einen Frequenzteiler bekannter Art ein Tastverhältnis 1 : 1 mit großer Genauigkeit. Dadurch wird erreicht, daß der Fühler 112 während aufeinander folgender und ^jeweils gleicher Zeitabschnitte vom Strom der Stromquelle 101 bzw. 102 und der Fühler 113 während der gleichen Zeitabschnitte vom Strom der Stromquelle 102 bzw. 101 durchflossen werden. Im zeitlichen Ilittel werden also beide Fühler vom gleichen Srrom durchflossen (halbe Stromsumme von der Stromquelle 101 und 102).

Die mit 104- bis 111 bezeichneten Widerstände repräsentieren jeweils den Leitungswiderstand in der Leitung für die Vorlauf- und für die Rücklauf-Leitung.

Durch die in der Fig. 6 schematisch dargestellte Anordnung wird die Empfindlichkeit der beiden Meßfühler exakt identisch, ohne daß es erforderlich wäre, besonders stabile Bauelemente einzusetzen. Die Ströme aus den Stromquellen 101 und 102 zu den Meßfühlern 112 und 113 fließen über die Meßleitungen und deren schematisch mit 104- bis 111 bezeichnete Widerstände. Damit diese Leitungswxderstände keine Verfälschung hervorrufen können, ist zu jedem der Meßfühler 112 und 113 eine Tierdrahtverbindung vorgesehen, deren einzelne Adern derart geschaltet sind, daß sich in Reihe zu jedem Fühler die Summe der zweifachen Einzelleiterwiderstände jeder Meßleitung befindet. Da diese Summen der Leitungswxderstände bei gleichen Leitungsquerschnitten und Temperaturen innerhalb eines vieradrigen Kabels für beide Meßfühler identisch sind, bleiben sie ohne Einfluß auf das Meßergebnis.

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CPf³Y

Einstreuungen von eventuell vorhandenen Störquellen sind an beiden Ausgangsklemmen A und B des Umschalters in gleicher Weise wirksam. Soweit derartige Störungen von den nachgeschalteten EC-Filtern 114·, 115 "bzw. 116, 117 nicht in ausreichendem Maß gedämpft werden, werden sie auf jeden EaIl vom Differenzverstärker unterdrückt. Gemäß der Erfindung wird somit durch den Einsatz von Stromquellen wie 101 und 102 zur Speisung der Fühler wie 112 und 113 der Einfluß der absoluten Temperatur auf die Differenztemperaturmessung in eleganter Weise ausgeschaltet.

- Patentansprüche -

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Le e rs eι te

Claims (1)

1. 26Q4086

   Patentansprüche

   1.!Schaltungsanordnung zur Messung der in einem Wärmeverbraucher \ •..^"verbrauchten Wärmemenge, mit je einem Temperaturfühler in : einer Vor- und einer Rücklaufleitung, über die der Wärmeverbraucher an einen Strömungsmittelkreislauf angeschlossen ist, mit einem Strömungsmittel-Mengenzähler und mit einer j Meßeinrichtung für die Differenz zwischen der Vorlauf- und , der Bücklauf^esperatur, an deren Ausgang ein der jeweiligen ί Temperaturdifferenz proportionales Signal ansteht, dadurch ! gekennzeichnet, daß der Mengenzähler (22) als Impulsgeber ausgebildet ist, der für eine vorgebbare Teilmenge einen Impuls abgibt, daß weiterhin ein Impulsgenerator (26) vorhanden ist, dessen erster Eingang mit dem Mengenzähler (22) und dessen zweiter Eingang mit der Meßeinrichtung (16, 18, 20) verbunden ist, und der am Ausgang Impulse liefert, deren Dauer der Differenz (T^ -Tp) zwischen der Vorlauf- und der Rücklauftemperatür proportional ist, und daß an den Ausgang des Impulsgenerators (26) eine Integrationseinrichtung für die Länge der einzelnen Impulse angeschlossen ist.

   2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein UND-Gatter (32) vorgesehen ist, dessen einer Eingang mit dem Ausgang des Impulsgenerators (26) verbunden ist und dessen anderer Eingang mit einem hochfrequenten Taktoszillator (36) verbunden ist, und daß ein Impulszähler (40) vorhanden ist, der mit dem Ausgang des UND-Gatters (32) verbunden ist.

   3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mengenzähler (22) ein Flügelradzähler ist.

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   4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mengenzähler (22) ein Kolbenzähler ist.

   5» Anordnung nach Anspruch einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Taktoszillator (36) ein Quarzoszillator ist.

   6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, da3 der Hengenzähler (22) einen Impuls für eine Teilmenge zwischen einem Kubikzentimeter und einem Kubikdezimeter abgibt.

   7· Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Widerstandsthermometer (16, j 18) zur Temperaturmessung vorhanden sind.

   8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Korrekturstufe vorgesehen ist, welche derart ausgebildet ist, daß das Ausgangssignal (I _ß) des Strömungsmittel-MengenzähTers (22) nach folgender Beziehung in ein korrigiertes Signal (I, _meß) umgewandelt wird:

   k meß —° ^L ' ^COI1s-c.

   Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zu jedem Meßfühler (112, 113) eine Vierdraht-Leitung hingeführt ist, deren einzelne Adern derart geschaltet sind, daß in Serie zu jedem Heßfühler die Summe der zweifachen Einzeldraht-Widerstände jeder Meßleitung liegt, daß die Meßfühler (112, 1i3)über einen dqppelten^ttnschalter j (103) an jeweils eine Stromquelle (101_t 102) angeschlossen j sind, und daß die Umschalter (103) periodisch abwechselnd den !

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   Strom der einen Stromquelle (101) dem einen Meßfühler (112) und den Strom der anderen Stromquelle (102) dem anderen Meßfühler (113) zuführen und im nächsten Zeitintervall umgekehrt.

   10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß an die Ausgangsklemmen (A₁ B) des Umschalters (103)
   jeweils ein EC-iFilter (114, 115; 116, 117) angeschlossen ist.

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