DE2658710A1 - Waermemengenmesseinrichtung - Google Patents

Description

• WärmemengenmeBeinri chtung
• (Zusatz zu Patentanme0dung P 26 31 809.2) Die Erfindung bezieht sich auf eine Wärinemengenmeßeinrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs gemäß dem Hauptpatent 2.631.809 (Patentanmeldung P 26 31 809.2).
• Die Wärmemengenmeßeinrichtung nach dem Hauptpatent hat sich in der Praxis als zufriedenstellend arbeitend erwiesen. Wenn man mit der Vorlauftemperatur, d. h. mit dem höheren zu verarbeitenden Meßwert,eine bestimmte Schwelle überschreitet, hat sich jedoch herausgestellt, daß die Linearität des verwendeten Temperaturfühlermeßwiderstandes zu wünschen übrig läßt. Des weiteren soll angestrebt werden, die Abweichungen der spezifischen Wärme und der Dichte des Wassers von der Temperatur zu berücksichtigen.
• Der Zusatzerfindung liegt mithin die Aufgabe zugrunde, den Linearitätsfehler des verwendeten Temperaturfühlers zusammen mit den Linearitätsfehlern der Abweichung der Dichte und der spezifischen Wärme zu korrigieren.
• Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung eigenständig gegenüber dem Hauptpatent in den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptansprucns.
• Hieraus resultiert der Vorteil, daß durch die doppelte Ausnutzung der Spannung des Sägezahngenerators ein minimaler Aufwand notwendig ist, um die angegebenen drei Fehlermöglichkeiten zu kompensieren.
• Weitere Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Fig.
• 1 - 4 der Zeichnung ersichtlich, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zum Inhalt haben.
• Es zeigen Figur 1 die bauliche Anordnung der Einrichtung an einer Zentralheizung, Figur 2-eine Prinzipschaltung der Wärmemengenmeßeinrichtung, Figur 3 Diagramme und Figur 4 eine Prinzipschaltung einer frequenzkorrigierten Kippstufe.
• In allen vier Figuren bedeuten gleiche Bezugszeichen jeweils die gleichen Einzelheiten.
• Ein Gaswasserheizer 1 mit einem Gasbrenner 2 und einem ärmetauscher 3 speist eine Vorlaufleitung 4, in der ein Meßwiderstand 5 angeordnet ist, dessen Widerstand mit der Temperatur mehr oder weniger liniar fällt oder steigt,mit einem erhitzten Fluid. Die Vorlaufleitung 4 speist einen oder mehrere Verbraucher 6, wie Heizkörper und/oder Brauchwasserbereiter, die ihrerseits an eine Rücklaufleitung 7 angeschlossen sind, in deren Zug eine Unilaufpumpe 8 vorgesehen ist. Im Zuge der Rücklaufleitung sindein Rücklauftemperaturfühler 9 gleichfalls in Form eines temperaturempfindlichen Widerstandes gleicher Charakteristik wie der Widerstand 5 und ein Durchsatzmesser 10 angeordnet. Det Widerstand 5 ist an Anschlußpunkten 11 und 12, der Widerstand 9 an Anschlußpunkten 13 und 14 elektrisch angeschlossen. Der Durchsatzmesser 10 ist als Volumenzähler ausgebildet und betätig%, einen Kontakt 15 nach Maßgabe des ihn passierenden Volumens pro Zeiteinheit des Wärmeträgermediums, er ist an einen Anschlußpunkt 16 elektrisch leitend angeschlossen.
• Eine Konstantstromquelle 17 speist über eine Leitung 18 den Meßwiderstand 5 mit einem eingeprägten Strom. Eine weitere Konstantstrom quelle 19 gleicher Art beaufschlagt über eine Leitung20 den Widerstand 9 Die absoluten Höhen der von den Konstantstromquellen 17 und 19 gelieferten Ströme sind relativ belanglos, wichtig ist nur die Gleichheit der Ströme. Die an den P1eßwiderständen 5 und 9 anstehenden Spannungen werden über Leitungen 21 und 22 abgegriffen und den einen Eingängen von Komparatoren 23 und 24 zugeführt. Die jeweil 5 anderen Eingänge der Komparatoren 23 und 24 werden über eine Leitung 25 von einen Sägezahnspannungsgenerator 26 beaufschlagt, der seinerseits über eine Taktleitung 27 über den Kontakt 15 angesteuert ist. Die Ausgänge 28 und 29 der Komparatoren 23 und 24 sind auf ein Verknüpfungsglied 30 geschaltet,dessen Ausgang 31 mit dem einen Eingang eines weiteren Undgliedes 32 verbunden ist.
• Ein weiterer Ausgang 33 des Sägezahnspannungsgenerators 26 ist mit einem in der Frequenz seiner Ausgangsspannung steuerbaren Zähltaktimpulsgenerator 34 verbunden, über dessen Ausgang 35 eine Impulsspannung gesteuerter Frequenz an dem anderen Eingang des Undgliedes 32 anliegt.
• Das Undglied 32 ist auf einen Untersetzer 36 geschaltet, dessen Ausgang 37 mit einem AnzeigeelemenG 38 verbunden ist.
• In den beiden Diagrammen der Figur drei ist in einer Kurve 40 der Sollwert des Widerstandes der Meßwiderständer5 und 9 in Ohm uran Abhängigkeit von der Temperatur in "C aufgezeigt, der im Idealfall als Gerade verläuft. In Wirklichkeit verläuft deriderstandswert über die Temperatur nach einer nicht linearen Kurve 41, so da' der an dem die gleiche Charakteristik aufweisenden Meßwiderständen 5 und 9 gemessene Spannungsabfall aufgrund der Widerstandsabweichung mit wachsender Temperatur fällt. Das würde bedeuten, daß infolge der unterschiedlichen Abweichung bei den einzelnen Temperaturen die Zeitspanne in dem Undglied 30 zu klein wird, um die richtige Anzahl der vom Zähltaktimpulsgenerator 34 abgegebenen Impulse auf die Anzeige 38 zu bringen.
• Wie aus den Diagrammen-der Figur drei weiterhin ersichtlich ist, verläuft die Sägezahnspannbng des Sä-gezahnspannungsgenerators 26 linear mit der Zeit als Kurve 42.
• Da die Kurve 42 als Spannungsverlauf über die Zeit proportional zur Kurve 40 steigt, ist es möglich1, bei bekannter Abweichung der Widerstandswerte zwischen den Kurven 40 und 41 den Zäh.3taktimpulsgen rator 34 inseiner Frequenz dadurch nachzustimmen, daß man die Sägezahnspannung 42 als Kriterium benutzt. Im angenommenen Fall wird daher die Frequenz des Zähitaktimpulsgenerators über die Laufzeit zwischen den auf den Ausgängen 28 und 29 stehenden Grenzimpulsen vergrößert, so daß das Anzeigeergebnis um den Linearitätsfehler der Cleßwiderstände 5 und 9 korrigiert ist. Da nun andererseits eine ähnliche Abweichung in der spezifischen tqärme als Abhängig-, keit von der Temperatur besteht, ist es auch möglich, diese Linearitä-tsabweichung entsprechend zu kompensieren. Gleichfalls ist eine entsprechende Kompensation bei der Linearitätsabweichung der Dichte des-im Umlauf zur Anwendung kommenden Mediums möglicH..
• Aus der Figur vier geht nun hervor, wie der Zähltaktimpulsgenerator 34au gebaut ist und wie er von der auf dem Ausgang 35 anstehenden Kompensationsspannung angesteuert wird. Der Zähltaktimpulsgenerator 34 besteht aus zwei Kippstufen -43, deren einer Ausgang 44 über jeweils einen Kondensator 45 mit dem Eingang 46 der entsprechend anderen Kippstufe verbunden ist. An einem der Ausgänge 44 ist die Leitung 35 angeschlossen, die beiden Eingängen 46 sind über Widerstände 47 an die Eingangsleitung 33 angeschlossen, die die Sägezahnspannung des Sägezahnspannungsgenerators 26 gegenüber Masse führt.
• Somit liegt die Steuerspannung USt, welche der Sägezahnspannung des Generators 26 entspricht, am Fußpunkt des Taktgenerators 34 an, die Frequenz der auf der Leitung 35 anstehenden Impulsspannung ist somit direkt eine Funktion der Höhe der Steuerspannung USt .
• L e e r s e i t e

Claims (3)

1. Ansprüche 9 Wärmemengenlneßeinrichtung für eine von einem Fluid an einen Wärmetauscher abgegebene Wärmemenge mit einer Durchsatzmeßeinrichtung, je einem als Meßwiderstand ausgebildeten Wärmefühler vor- und rücklaufseitig des Wärmetauschers, einem Sägezahnspannungsgenerator und Komparatoren, die nach Maßgabe der Spannungsdifferenz der von den Wärmefühlern abgegebenen Spannungen und der Sägezahnspannung ein logisches Schaltglied steuern und mit einem Zähltaktimpulsgenerator, dessen Spannungsimpulse in dem einem Schaltungszustand des logischen Schaltgliedes einem Impulszähler zugeführt werden, wobei die als Meßwiderstände ausgebildeten Wärmefühler von je einer Konstantstromquelle gespeist sind, nach Patent (Patentanmeldung P 26 31 809.2) dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der Ausgangsspannung des Zähltaktimpulsgenerators (34) mit der Linearitätsabweichung der Meßwiderstände (5,9) nachgestimmt ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zähltaktimpulsgenerator (34) eine Steuerspannung ( US4t -! ) zugeführt ist, die der Ausgangsspannung des Sagezahngenerators (26) entspricht.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2 mit einer rückgekoppelten Kippstufe als Zähltaktimpulsgenerator, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerspannung (Ust) an dem Fusspunkt der Kippstufe.

   eingespeist ist.