DE2716787A1 - HEAT COUNTER - Google Patents

HEAT COUNTER

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DE2716787A1
DE2716787A1 DE19772716787 DE2716787A DE2716787A1 DE 2716787 A1 DE2716787 A1 DE 2716787A1 DE 19772716787 DE19772716787 DE 19772716787 DE 2716787 A DE2716787 A DE 2716787A DE 2716787 A1 DE2716787 A1 DE 2716787A1
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DE
Germany
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sensors
temperature
axis
bellows
counter according
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Withdrawn
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DE19772716787
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German (de)
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Roland Allesch
Sylvain Janssen
Patrick Salle
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Compteurs Schlumberger SA
Original Assignee
Compteurs Schlumberger SA
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/02Compensating or correcting for variations in pressure, density or temperature
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/10Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects using rotating vanes with axial admission
    • G01F1/12Adjusting, correcting, or compensating means therefor

Description

Dipl.-lngDipl.-Ing Dipl -Chom.Dipl -Chom. VV E. PrinzE. Prince Dr. G. HauserDr. G. Hauser ErnsbergerstrasseErnsbergerstrasse 1919th 8 München 608 Munich 60

Dipl.-lng.Dipl.-Ing.

G. Leiser 271678 7G. Leiser 271678 7

15.April 1977April 15, 1977

COMPTEURS SCHLUMBERGER 12, Place des Etats-Unis 92120 Montrouge /Frankreich COMPTEURS SCHLUMBERGER 12, Place des Etats-Unis 92120 Montrouge / France

Unser Zeichen: C 5132Our reference: C 5132

WärmemengenzählerHeat meter

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmemengenzähler, der das Produkt aus einer Mediendurchströmmenge und einer Temperaturdifferenz anzeigt.The present invention relates to a heat meter, which is the product of a medium flow rate and a temperature difference indicates.

Zahlreiche Vorrichtungen zum Messen von Medienströmungsmengen müssen oft Meßorgane zur Erfassung physikalischer Größen wie Masse, Volumen, Druck, Temperatur usw. zugeordnet werden, da-Numerous devices for measuring media flow quantities often have measuring elements for recording physical quantities such as Mass, volume, pressure, temperature etc. are assigned, so that

mit eine Messung der momentanen und/oder der zeitabhängigenwith a measurement of the instantaneous and / or the time-dependent

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Medien-Strömungsmenge erfolgen kann, die in Abhängigkeit von der in Betracht zu ziehenden physikalischen Größe korrigiert ist. Es sei beispielsweise die Messung der Masse eines Mediums erwähnt, die aus dem Produkt des augenblicklichen Volumendurchsatzes und der spezifischen Masse bestimmt wird, ferner sei erwähnt die Bestimmung des genauen Volumens eines Gases aus dem Produkt seines Druckes und dem Kehrwert seiner absoluten Temperatur sowie schließlich die Messung der Wärmeabgabe in einem Verbraucherkreis durch das Produkt aus der Volumendurchgangsmenge und der Differenz der Temperaturen am Eingang und am Ausgang des Verbraucherkreises.Media flow rate can take place, which is corrected depending on the physical variable to be taken into account is. One example is the measurement of the mass of a medium, which is the product of the instantaneous volume throughput and the specific mass is determined, furthermore the determination of the exact volume of a gas from the should be mentioned Product of its pressure and the reciprocal of its absolute temperature and, finally, the measurement of the heat dissipation in one Consumer circuit through the product of the volume flow rate and the difference in temperatures at the inlet and outlet of the consumer group.

Die Verarbeitung der repräsentativen Informationen dieser von dem Volumenzähler und durch die zugeordneten Meßfühler gelieferten Meßgrößen erfolgt meistens durch elektronische Rechenschaltungen. Diese Lösung hat jedoch den Nachteil, daß die Meßvorrichtung von einer elektrischen Hilfsenergiequelle abhängig ist und nicht unabhängig arbeiten kann.The processing of the representative information of this supplied by the volume counter and by the associated sensors Measurements are mostly made by electronic computing circuits. However, this solution has the disadvantage that the measuring device is dependent on an electrical auxiliary power source and cannot work independently.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Zählers, der die Ermittlung des Produkts einer Strömungsmenge eines Mediums und einer Temperaturdifferenz erlaubt, wobei der vorangehend genannte Nachteil nicht gegeben ist, und der die Korrektur und die Integration der Durchgangs- bzw. Abgabemenge über die Zeit vollständig selbttätig ausführt.The object of the present invention is to provide a meter which can determine the product of a flow rate of a Medium and a temperature difference allowed, with the preceding mentioned disadvantage is not given, and the correction and the integration of the throughput or discharge amount over the time runs completely by itself.

Der erfindungsgemäße Zähler umfaßt zwei Temperatur-Meßfühler, die am Eingang und am Ausgang des Verbraucherkreises angeordnet sind, weiterhin in einer im wesentlichen zylindrischen Leitung angeordnete Wirbel-Erzeugungseinrichtungen, die der gesamten Medienströmung eine nicht axiale Geschwindigkeitskomponente vermitteln können, die ein gegenüber der Achse der Leitung von Null abweichendes Moment erzeugt, weiterhin eine koaxial zur Leitung angeordnete Turbine, die der Arbeitszone der Wirbel-Erzeugungseinrichtungen nachgeordnet ist und der eine Einrichtung zum Zählen und zum Addieren der Anzahl der UmdrehungenThe meter according to the invention comprises two temperature sensors which are arranged at the input and output of the consumer circuit are, further arranged in a substantially cylindrical conduit vortex generating devices, the entire Media flow can convey a non-axial velocity component that is opposite to the axis of the line of Zero deviating moment generated, furthermore a turbine arranged coaxially to the line, which is the working zone of the vortex-generating devices is downstream and the one device for counting and adding the number of revolutions

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seines Rotors zugeordnet ist, wobei die Wirbel-Erzeugungseinrichtungen erfindungsgemäß in Abhängigkeit von den Meßfühlern steuerbar sind, derart, daß die Anzahl der Umdrehungen des Turbinenrotors dem Produkt aus Strömungsmenge des Mediums und der Temperaturdifferenz dieser Meßfühler entspricht.its rotor is assigned, the vortex generating devices according to the invention are controllable as a function of the sensors, such that the number of revolutions of the turbine rotor corresponds to the product of the flow rate of the medium and the temperature difference of these sensors.

Die Erfindung benutzt das Prinzip, daß ein Turbinen-Mengenmesser, der von einer Volumenmenge Q eines Mediums durchströmt wird, einem Antriebsdrehmoment C ausgesetzt ist, der ihn in Drehung zu versetzen sucht. Das Antriebsdrehmoment errechnet sich nachThe invention uses the principle that a turbine flow meter through which a volume Q of a medium flows is subjected to a drive torque C which tries to set it in rotation. The drive torque is calculated after

C = RfQC = RfQ

wobei bedeuten:where mean:

R der mittlere Radius der Turbine,R is the mean radius of the turbine,

ρ die spezifische Masse des Mediums,ρ is the specific mass of the medium,

oC der Neigungswinkel der Turbinenschaufeln gegenüber der Achse,oC is the angle of inclination of the turbine blades with respect to the Axis,

S der Querschnitt des Mediendurchgangs, X~L die Winkel-Drehgeschwindigkeit der Turbine.S is the cross-section of the media passage, X ~ L is the angular rotation speed of the turbine.

Wenn vor der Turbine durch geeignete Ablenkeinrichtungen ein Wirbel erzeugt wird, der gegenüber der Turbinenachse einen Winkel β bildet, wird das auf die Turbine einwirkende Motordrehmoment If a vortex is generated in front of the turbine by suitable deflection devices, which vortex forms an angle β with respect to the turbine axis, the engine torque acting on the turbine becomes

die Geschwindigkeit der Turbine ist dannthe speed of the turbine is then

J =" R2fQ * RS J = "R 2 fQ * RS

Wenn beispielsweise C^ = 0 gewählt wird, d.h. die Turbine radiale, parallel zur Achse angeordnete Schaufeln hat, und wenn man den Reibungswiderstand derart vernachlässigt, daß das Drehmoment C gleich Null ist, ergibt sichFor example, if C ^ = 0 is chosen, i.e. the turbine is radial, has blades arranged parallel to the axis, and if one neglects the frictional resistance in such a way that the torque C equals zero results

_. _ Q ig /3 _. _ Q ig / 3

RS 709843/0969RS 709843/0969

Wenn die Ablenkeinrichtung zur Wirbelerzeugung so ausgebildet wird, daß Tangens A proportional der Differenz der zu berücksichtigenden Temperatur ist, wird die Geschwindigkeit der Turbine ebenfalls proportional dem Produkt aus der Durchgangsmenge Q und dieser Größe.If the deflection device for generating vortices is designed in such a way that the tangent A is proportional to the difference between the two to be taken into account Temperature, the speed of the turbine is also proportional to the product of the flow rate Q and this size.

Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist die Wirbel-Erzeugungseinrichtung in Form von Einspritzkanälen ausgebildet, deren Neigung gegenüber der Achse durch einen Meßwertaufnehmer veränderbar ist, der auf die Differenz der zu berücksichtigenden Temperatur anspricht.In a first embodiment of the invention, the vortex generating device designed in the form of injection channels, the inclination of which relative to the axis is determined by a transducer is changeable, which responds to the difference in the temperature to be taken into account.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Wirbel-Erzeugungseinrichtung einen Seitenkanal, der einerseits vor einer Blende und andererseits hinter einem Strömungsberuhiger von dem Hauptkanal abzweigt, wobei er im wesentlichen senkrecht zur Achse der Leitung mündet und einen Absperrschieber enthält, der durch die genannte Größe steuerbar ist.In a further embodiment of the invention, the vortex generating device comprises a side channel, which on the one hand in front of a diaphragm and on the other hand behind a flow calming device branches off from the main channel, whereby it is essentially perpendicular opens to the axis of the line and contains a gate valve which can be controlled by the said variable.

Die Wirbel-Erzeugungseinrichtungen erzeugen auf diese Weise unter dem Einfluß der Temperaturdifferenz sofort gegenüber der Achse abweichende, die Turbine antreibende Kräfte, wobei die Drehgeschwindigkeit der Turbine bei konstanter Medien-Strömungsmenge in Abhängigkeit der in Betracht zu ziehenden Größe modifiziert wird und die korrigierte Leistung auf diese Weise direkt durch das Zählen und Addieren der. Anzahl der Turbinenumdrehungen erhalten wird.The vortex generating devices generate in this way under the influence of the temperature difference immediately with respect to the Axis deviating, the turbine driving forces, whereby the rotational speed of the turbine with constant media flow rate is modified depending on the size to be considered and the corrected power in this way directly by counting and adding the. Number of turbine revolutions is obtained.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsformen. Es zeigen:Further details and advantages of the invention emerge from the following description of the illustrated in the drawings preferred embodiments. Show it:

Fig. 1 einen Axialschnitt einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Wärmeabgabezählers,Fig. 1 is an axial section of a first embodiment of a heat output meter designed according to the invention,

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Fig. 2 eine schematische Darstellung des Einstellungsantriebs der Einspritzkanäle undFig. 2 is a schematic representation of the adjustment drive of the injection channels and

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Zählers.3 shows a schematic representation of a second embodiment a meter designed according to the invention.

Die Fig. 1 der Zeichnung zeigt einen Verbraucherkreis 10, in dem die Wärmeabgabemenge eines Wärmeträgermediums gemessen werden soll, das im Sinne der Pfeile strömt. In die Zuführungsleitung 11 ist vor dem Eingang 12 des Verbraucherkreises 10 ein Warmtemperaturfühler 13 angeordnet. Nach der Abgabe eines Teils seiner Wärmeenergie in den Verbraucherkreis 10 tritt das abgekühlte Wärmeträgermedium bei IH aus und strömt durch eine Rücklaufleitung 15, in die ein Turbinenzähler 16 eingeschaltet ist. Am Eingang des Zählers umspült das Wärmeträgermedium einen Kalttemperaturfühler 17, bevor es den Wirbelerzeuger passiert, der bei dieser Ausführungsform durch eine Reihe von Einspritzkanälen l8 (von denen in der Fig. 1 nur einer sichtbar ist) gebildet wird und in denen das Medium gegenüber der Leitungsachse abgelenkt wird, wodurch eine Turbine in Drehung versetzt wird, die in dem vorliegenden Fall als ein Rad mit geraden, parallel zur Achse angeordneten Schaufeln 19 ausgebildet ist, welches koaxial mit der Leitung angeordnet ist. Das Rad 19 treibt seinerseits ein Zählwerk 20 entsprechend der Anzahl der von ihm ausgeführten Umdrehungen an.Fig. 1 of the drawing shows a consumer circuit 10, in which the amount of heat released by a heat transfer medium is to be measured, which flows in the direction of the arrows. A warm temperature sensor 13 is arranged in the supply line 11 in front of the input 12 of the consumer circuit 10. After some of its thermal energy has been released into the consumer circuit 10, the cooled heat transfer medium exits at IH and flows through a return line 15 into which a turbine meter 16 is switched on. At the input of the meter, the heat transfer medium washes around a cold temperature sensor 17 before it passes the vortex generator, which in this embodiment is formed by a series of injection channels l8 (only one of which is visible in FIG. 1) and in which the medium is opposite the line axis is deflected, whereby a turbine is set in rotation, which in the present case is designed as a wheel with straight blades 19 arranged parallel to the axis, which is arranged coaxially with the line. The wheel 19 in turn drives a counter 20 according to the number of revolutions it has performed.

Eine Veränderung der Neigung der Kanäle 18 gegenüber der Achse zur Erzeugung eines Wirbels vor dem Rad 19 wird in der folgenden Weise in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz zwischen dem Warmtemperaturfühler 13 und dem Kalttemperaturfühler 17 erreicht. Wie die Teildarstellung in Fig. 2 erkennen läßt, sind die Kanäle 18 in Art von Streben zwischen zwei Scheiben 21 und 22 angeordnet, wobei ihre abgerundeten Enden in zwei Reihen von öffnungen 23 sitzen, die gleichmäßig auf einem Kranz der Scheiben ausgebildet sind. Diese Scheiben könnenA change in the inclination of the channels 18 relative to the axis to generate a vortex in front of the wheel 19 is shown in the following Way depending on the temperature difference between the warm temperature sensor 13 and the cold temperature sensor 17 reached. As the partial representation in Fig. 2 shows, the channels 18 are arranged in the manner of struts between two discs 21 and 22, with their rounded ends in two Rows of openings 23 are seated, which are uniformly formed on a ring of the disks. These discs can

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jeweils um eine gemeinsame Achse 2^ drehen, wobei sie mit Hilfe einer Feder 25 in Anlage an den Kanälen 18 gehalten bleiben, die zwischen den Scheiben 22 und einem festen Teil des Zählers angeordnet ist. Die Scheiben können durch Seile 26 bzw. 27 gedreht werden, die zwischen Federn 28, 29 und Wärmedehnungsbälgen 30, 31 gehalten sind, welche ihrerseits über Kapillarrohre 32, 33 (Fig. 1) mit den Fühler 13, 17 verbunden sind.rotate around a common axis 2 ^, using a spring 25 is kept in abutment on the channels 18 which are between the discs 22 and a fixed part of the Counter is arranged. The discs can be rotated by ropes 26 and 27, respectively, between springs 28, 29 and thermal expansion bellows 30, 31 are held, which in turn are connected to the sensors 13, 17 via capillary tubes 32, 33 (FIG. 1) are.

Diese Fühler bilden Behälter aus Material mit einer geringen Wärmedehnung, die eine sich bei einer Temperaturerhöhung ausdehnende Flüssigkeit wie öl, Petroleum, Xylol usw. einschließt. Die Wärmeausdehnung (oder die Kontraktion) dieser Flüssigkeit bei einer Temperaturveränderung an den Meßfühlern führt zu einer Volumenänderung der Bälge 30, 31 und zu einer Verlagerung der Seile 26 und 27 unter Drehung der Scheiben 21, 22.These sensors form containers made of material with a low thermal expansion, which expand when the temperature rises Includes liquid such as oil, petroleum, xylene, etc. The thermal expansion (or contraction) of this fluid a change in temperature at the sensors leads to a change in volume of the bellows 30, 31 and to a displacement of the ropes 26 and 27 with the rotation of the pulleys 21, 22.

Wenn die Temperaturen an den beiden Meßfühlern gleich bleiben, drehen die Scheiben 21 und 22 sich mit dem gleichen Winkel, wodurch die Kanäle 18 in ihrer Ausgangslage parallel zur Achse verbleiben. Das Turbinenrad 19 erhält daher keinerlei nichtaxiale Geschwindigkeitskomponente; es bleibt unbeweglich und treibt das Zählwerk 20 nicht an, da das von der Achse abweichende Moment der auf die Schaufeln wirkenden Kräfte des Wärmetragermediums Null ist.If the temperatures at the two sensors remain the same, the disks 21 and 22 rotate at the same angle, whereby the channels 18 remain in their initial position parallel to the axis. The turbine wheel 19 therefore does not receive any non-axial speed component; it remains immobile and does not drive the counter 20, since the moment deviating from the axis of the forces of the heat transfer medium acting on the blades Is zero.

Wenn im Gegensatz dazu die Temperaturen der beiden Meßfühler unterschiedlich sind, dehnt sich einer der Bälge 30, 31 mehr aus als der andere bzw. zieht sich mehr zusammen als der andere, wodurch die Kanäle 18 gegenüber der Achse geneigt werden und zwar um so stärker, je größer die Temperaturdifferenz ist. Auf das Rad 19 wirkt dadurch eine nichtaxiale Geschwindigkeitskomponente ein, so daß es in Drehung versetzt wird. Durch eine geeignete Dimensionierung der Einheit läßt es sich einrichten, daß die proportional zum Unterschied der Drehung der beidenIn contrast, if the temperatures of the two sensors are different, one of the bellows 30, 31 expands more out than the other or contracts more than the other, whereby the channels 18 are inclined with respect to the axis and the greater the temperature difference, the stronger. As a result, a non-axial speed component acts on the wheel 19 so that it is rotated. By appropriately dimensioning the unit, it can be set up that its proportional to the difference in rotation of the two

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Scheiben erfolgende Neigung der Kanäle 18 bis zu Winkelwerten von 30 gehen.Slices inclination of the channels 18 go up to angle values of 30.

Auf diese Weise ist die Drehgeschwindigkeit des Rades 19 bei konstanter Durchflußmenge proportional der Neigung der Kanäle 18 und infolgedessen der Wärmeabgabe des Wärmeträgermediums in dem Verbraucherkreis 10.In this way, the speed of rotation of the wheel 19 at a constant flow rate is proportional to the inclination of the channels 18 and consequently the heat output of the heat transfer medium in the consumer circuit 10.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung, die die Beeinflussung der Drehgeschwindigkeit der Turbine durch einen Wirbel in Bezug auf eine Temperaturdifferenz erlaubt, ist schematisch in Fig. 3 dargestellt, wobei diejenigen Elemente, die den Elementen der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Dem Rad 19 mit geraden Schaufeln ist bei dieser Ausführungsform eine Blende 35 vorgeordnet, der ein Strömungsberuhiger 36 folgt, welcher an seinem Ausgangsrand das Medium parallel zur Achse der Leitung austreten läßt. Vor dem Element 35 einerseits und hinter dem Element 36 andererseits ist ein Seitenkanal 37 abgezweigt, der einen Absperrschieber 38 enthält, dessen Verschlußstück durch einen Balg 39 in eine bestimmte Lage gebracht wird. Dieser Seitenkanal mündet im wesentlichen senkrecht zur Kanalachse vor dem Rad 19 in der Wirkungszone des Stromungsberuhigers, jedoch in einer außerhalb der genannten Achse liegenden Ebene, so daß sofort gegenüber der Achse versetzte nutzbare Kräfte erzeugt werden, die das Turbinenrad in Drehung versetzen. Der Absperrschieber '38 wird durch den Balg 39 in Abhängigkeit der Temperaturdifferenz zwischen den beiden Fühlern 13 und 17 in der folgenden Weise gesteuert. Der Warmtemperaturfühler 13, dessen Hülle aus einem Material geringer Wärmedehnung besteht, enthält, wie bei der vorangehend beschriebenen Ausführungsform eine sich bei Wärme ausdehnende Flüssigkeit; er ist durch ein Kapillarrohr *J0 mit dem Kalttemperaturfühler 17 verbunden, dessen Mantel im Gegensatz dazu aus einem sich bei Erwärmung stark ausdehnenden Material besteht, der jedoch einen Kern *J1Another embodiment of the invention, the influencing of the rotational speed of the turbine by a vortex in Reference to a temperature difference is allowed, schematically in Fig. 3 shown, wherein those elements that correspond to the elements of the embodiment shown in Fig. 1, are identified by the same reference numerals. The wheel 19 with straight blades is a cover in this embodiment 35 upstream, which is followed by a flow stabilizer 36, which at its outlet edge allows the medium to emerge parallel to the axis of the line. In front of the element 35 on the one hand and behind the element 36 on the other hand, a side channel 37 is branched off, which contains a gate valve 38, the closure piece is brought into a certain position by a bellows 39. This side channel opens essentially perpendicular to the channel axis in front of the wheel 19 in the effective zone of the flow calming device, however in a plane lying outside of said axis, so that immediately offset usable forces are generated with respect to the axis that set the turbine wheel in rotation. The gate valve '38 is by the bellows 39 depending on the Temperature difference between the two sensors 13 and 17 in controlled in the following way. The warm temperature sensor 13, the shell of which is made of a material with low thermal expansion, contains, as in the embodiment described above, a heat-expanding liquid; he's through a Capillary tube * J0 connected to the cold temperature sensor 17, In contrast, its jacket consists of a material that expands considerably when heated, but which has a core * J1

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/ΙΛ/ ΙΛ

aus einem Material mit sehr geringem Wärmeausdehnungskoeffizient enthält. Dieser Kern ist an einer der Wände des Mantels befestigt und bestimmt einen geringen Freiraum für die wärmedehnfähige Flüssigkeit. Schließlich steht die Sonde 17 durch ein Kapillarrohr k2 mit dem Balg 39 in Verbindung, der den Absperrschieber 38 betätigt.made of a material with a very low coefficient of thermal expansion. This core is attached to one of the walls of the jacket and defines a small amount of space for the heat-expandable liquid. Finally, the probe 17 is connected by a capillary tube k2 to the bellows 39, which actuates the gate valve 38.

Wenn die Temperaturen an beiden Meßfühlern gleich sind, wird die Wärmedehnung der Flüssigkeit in einem der Meßfühler auf Grund einer geeigneten Dimensionierung der Elemente durch die entsprechende Wärmedehnung des Mantels des anderen Meßfühlers so absorbiert, daß keinerlei Veränderung des Volumens des Balges 39 eintritt und dieser daher den Absperrschieber 38 in dem Seitenkanal 37 in der Verschlußlage hält. Der Seitenkanal bleibt dadurch frei von einer Strömung und kann daher auch keine nichtaxiale Geschwindigkeitskomponente für das Rad 19 erzeugen, so daß dieses im Stillstand verharrt.If the temperatures at both sensors are the same, the thermal expansion of the liquid in one of the sensors will increase Reason for a suitable dimensioning of the elements due to the corresponding thermal expansion of the jacket of the other sensor so absorbed that no change in the volume of the bellows 39 occurs and this therefore the gate valve 38 in the Side channel 37 holds in the closed position. As a result, the side channel remains free of a flow and therefore cannot generate any non-axial velocity components for the wheel 19, see above that this remains at a standstill.

Wenn die Temperaturen unterschiedlich sind, kann die Wärmedehnung der Flüssigkeit in dem Meßfühler 13* der durch seinen Aufbau wenig dehnbar ist, nicht mehr vollständig durch die Wärmeausdehnung des Meßfühlers 17 aufgenommen werden. Der Volumenüberschuß wird zwangsläufig dem Balg 39 zugeführt, der sich ausdehnt und das Verschlußstück des Absperrschiebers 38 in Abhängigkeit von der festgestellten Temperaturdifferenz öffnet. Dadurch wird in dem Strömungsmedium vor dem Rad 19 eine nichtaxiale Geschwindigkeitskomponente veränderlicher Größe erzeugt, wodurch eine Drehung des Rades und im Zusammenhang damit des zugeordneten Zählwerks 20 bewirkt wird.If the temperatures are different, the thermal expansion of the liquid in the sensor 13 * due to its structure is little extensible, can no longer be completely absorbed by the thermal expansion of the sensor 17. The excess volume is inevitably fed to the bellows 39, which expands and the closing piece of the gate valve 38 opens as a function of the determined temperature difference. Through this a non-axial velocity component of variable magnitude is generated in the flow medium in front of the wheel 19, whereby a rotation of the wheel and, in connection therewith, the associated counter 20 is effected.

Die Baueinheit ist so dimensioniert, daß sie folgender Gleichung genügt:The structural unit is dimensioned in such a way that it satisfies the following equation:

S.oU « oc Uoi94 ♦ δ vji ei) - S.oU «oc Uoi94 ♦ δ vji ei) -

darin bedeuten:in it mean:

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-f--f-

S die aktive Oberfläche des Balges, χ seinen Hubweg,S is the active surface of the bellows, χ its stroke,

oC und K die jeweiligen Temperaturkoeffizienten der wärmedehnfähigen Flüssigkeit und des Mantels des Warmmeßfühlers ,oC and K are the respective temperature coefficients of the heat expandable Liquid and the jacket of the temperature sensor,

Θ1 und Θ2 die Temperaturen an den beiden Meßfühlern undΘ1 and Θ2 the temperatures at the two sensors and

ν undAV die Flüssigkeitsvolumen in den beiden Meßfühlern bzw.ν and AV are the liquid volumes in the two sensors respectively.

V-ΔΥ das Volumen des Kerns.V-ΔΥ is the volume of the nucleus.

Damit die Veränderung des Volumens S.dx allein proportional der Differenz der Temperatur©*!" 02. un^ unabhängig von anderen Parametern ist, muß unter Feststeilung der Koeffizienten von ©, erfüllt sein:So that the change in volume S.dx is solely proportional to the difference in temperature © *! "02. un ^ independent of other parameters, the coefficients of ©, must be fulfilled with a fixed division:

- AV unoi AL s - dJL - AV unoi AL s - dJL

V = VV = V

Beispielsweise können der Meßfühler 13 und der Kern ^l vorteilhaft aus Invar und Siliciumdioxid und die Sonde 17 aus Zink bestehen. Das Profil des Verschlußstückes des Absperrschiebers kann außerdem zur Korrektur der Linearität der Anzahl der Umdrehungen des Rades 19 in Abhängigkeit von dem Verschiebeweg des Balges bestimmt werden.For example, the sensor 13 and the core 1 can be advantageous are made of invar and silicon dioxide and the probe 17 is made of zinc. The profile of the locking piece of the gate valve can also be used to correct the linearity of the number of revolutions of the wheel 19 can be determined as a function of the displacement path of the bellows.

Die vorangehend beschriebenen Ausführungsformen sind nur beispielsweise Verwirklichungen der Erfindung in deren Rahmen noch mancherlei Änderungen möglich sind. So können beispielsweise die wärmedehnfähigen Temperaturmeßfühler der Ausführungsform gem. Fig. 1 ersetzt werden durch verformbare Bimetallstreifen. The embodiments described above are only exemplary Realizations of the invention within the framework of which various changes are still possible. For example the heat expandable temperature sensors of the embodiment according to Fig. 1 are replaced by deformable bimetal strips.

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Claims (9)

AnsprücheExpectations 1.) Wärmemengenzähler zur Verwendung in Verbraucherkreisen, die von einem Wärmetragermedium durchströmt werden, und der zwei Temperaturmeßfühler aufweist, die am Eingang und am Ausgang der Verbraucherkreises angeordnet sind, weitterhin Einrichtungen zur Wirbelerzeugung besitzt, die in einer im wesentlichen zylindrischen Leitung angeordnet sind und mit denen dem gesamten Medienstrom eine nichtaxiale Geschwindigkeitskomponente vermittelbar ist, die ein gegenüber der Leitungsachse von Null abweichendes Moment erzeugt,die femer eine koaxial inderLeitung sitzende Turbine umfaßt, die hinter dem Arbeitsbereich der Wirbel-Erzeugungseinrichtungen angeordnet ist und der eine Einrichtung zum Zählen und Addieren der Anzahl der Rotorumdrehungen zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Wirbel-Erzeugungseinrichtungen (18, 35 bis 39) durch die Meßfühler (13, 17) derart verschieden einstellbar sind, daß die Anzahl der Umdrehungen des Rotors der Turbine (19) demComprising 1) heat meter for use in consumer circuits which are flowed through by a Wärmetragermedium, and the two temperature sensor disposed at the input and output of the consumer circuit, having weitterhin means for vortex generation, which are arranged in a substantially cylindrical duct, and with which a non-axial velocity component can be imparted to the entire media flow, which generates a torque deviating from zero compared to the line axis, which further comprises a turbine seated coaxially in the line, which is arranged behind the working area of the vortex-generating devices and a device for counting and adding the number associated with the rotor revolutions, characterized in that the vortex generating devices (18, 35 to 39) can be set differently by the measuring sensors (13, 17) in such a way that the number of revolutions of the rotor of the turbine (19) corresponds to 709843/0969709843/0969 !N8PECTED! N8PECTED Produkt aus der Medienströmungsmenge und der Temperaturdifferenz zwischen den Meßfühlern entspricht.Product of the amount of media flow and the temperature difference between the sensors. 2. Zähler nach Anspruch 1, dadurch gek.ennzeich-2. Counter according to claim 1, characterized gek.ennzeich- n e t , daß die Wirbel-Erzeugungseinrichtungen wenigstens einen von dem Medium durchströmten Einspritzkanal (18) aufweisen, dessen Neigung gegenüber der Achse durch die Temperaturmeßfühler (13j 17) veränderbar ist.n e t that the vortex generating devices have at least one injection channel (18) through which the medium flows, whose inclination relative to the axis can be changed by the temperature sensors (13j 17). 3. Zähler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einspritzkanal (38) zwischen zwei Scheiben (21, 22) angeordnet ist, die jeweils um eine koaxial zu der Leitung (15)liegende Achse (2h) bewegbar sind, wobei die Winkelstellung jeder Scheibe durch jeweils einen der beiden am Eingang und am Ausgang des Verbraucherkreises angeordneten Temperaturmeßfühler derart steuerbar ist, daß eine Veränderung der Neigung des Einspritzkanals gegenüber der Achse in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz zwischen den beiden Meßfühlern erfolgt.3. Counter according to claim 2, characterized in that the injection channel (38) is arranged between two disks (21, 22), each of which is movable about an axis (2h) lying coaxially to the line (15), the angular position of each Disc can be controlled by one of the two temperature sensors arranged at the input and output of the consumer circuit in such a way that the inclination of the injection channel relative to the axis changes depending on the temperature difference between the two sensors. 1I. Zähler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Scheibe (21, 22) von einem Seil (26, 27) bewegbar ist, das sie bereichsweise umschließt und das zwischen einer Feder (28, 29) und einem wärmedehnfähigen Temperaturmeßfühler gehalten ifet. 1 I. Meter according to claim 3, characterized in that each disc (21, 22) can be moved by a cable (26, 27) which surrounds it in some areas and which is held between a spring (28, 29) and a thermally expandable temperature sensor . 5. Zähler nach Anspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Temperaturmeßfühler (13, 17) und dem Seil (26, 27) ein Kapillarrohr (32, 33) und ein Balg (30, 3D eingeordnet sind, wobei die Bewegung des Balges auf das Seil übertragbar ist.5. Meter according to claim 1 I , characterized in that a capillary tube (32, 33) and a bellows (30, 3D are arranged between the temperature sensor (13, 17) and the rope (26, 27), the movement of the bellows is transferable to the rope. 6. Zähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbel-Erzeugungseinrichtungen (35 bis 39) einen Seitenkanal (37) aufweisen, der einerseits an einer6. Counter according to claim 1, characterized in that that the vortex generating devices (35 to 39) have a side channel (37) which on the one hand on a 709843/0969709843/0969 Blende (35) und andererseits an einem Strömungsberuhiger (36) abgezweigt ist und der im wesentlichen in senkrechter Richtung zur Achse der Leitung (15), jedoch in einer außerhalb der Achse liegenden Ebene mündet, und in dem eine Absperrvorrichtung (38) angeordnet ist, die durch die Meßfühler steuerbar ist.Orifice (35) and on the other hand on a flow stabilizer (36) is branched off and the substantially perpendicular to the axis of the line (15), but in one opens out of the axis lying plane, and in which a shut-off device (38) is arranged, which through the sensor is controllable. 7. Zähler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrovrrichtung durch einen Balg (39) betätigbar ist, der mit zwei temperaturabhängig ausdehnbaren Temperaturmeßfühlern (13, 17) verbunden ist, die an dem Eingang und an dem Ausgang des Verbraucherkreises angeordnet sind, wobei die Bev^egung des Balges proportional der Temperaturdifferenz zwischen den beiden Meßfühlern ist.7. Counter according to claim 6, characterized in that that the shut-off device can be actuated by a bellows (39), which can be expanded with two, depending on the temperature Temperature sensors (13, 17) is connected, which are arranged at the input and at the output of the consumer circuit where the movement of the bellows is proportional to the temperature difference between the two sensors. 8. Zähler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der eine der Meßfühler (13) aus einem Material mit schwachem Temperaturausdehnungckoeffizienten besteht, während der andere Meßfühler (17) aus einem Material mit großen Temperaturausdehnungskoeffizienten hergestellt ist und dabei einen Kern (41) umschließt, dessen Temperaturausdehnungskoeffizient annähernd Null ist, wobei die Einheit eine unter dem Einfluß der Temperatur volumveränderliche Flüssigkeit einschließt.8. Counter according to claim 7, characterized in that that one of the sensors (13) is made of a material with a weak coefficient of thermal expansion, while the other sensor (17) is made of a material with a large coefficient of thermal expansion is and encloses a core (41), the temperature expansion coefficient of which is approximately zero, the unit being variable in volume under the influence of temperature Traps liquid. 9. Zähler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit derart dimensioniert ist, daß die Volumenveränderung der wärmedehnfähigen Flüssigkeit nur in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz zwischen den beiden Meßfühlern erfolgt.9. Counter according to claim 8, characterized in that that the unit is dimensioned such that the change in volume of the heat expandable liquid only takes place as a function of the temperature difference between the two sensors. 709843/0969709843/0969
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