DE3331934A1

DE3331934A1 - Vorrichtung zum eichen von stroemungsmengenzaehlern fuer fluessigkeiten

Info

Publication number: DE3331934A1
Application number: DE19833331934
Authority: DE
Inventors: Cornelis Joannes Adrianus Maria van Tilburg Beurden
Original assignee: BRABANTGAS HOLDING BV
Current assignee: BRABANTGAS HOLDING BV
Priority date: 1982-09-08
Filing date: 1983-09-05
Publication date: 1984-04-26
Also published as: GB2126661A; BE897655A; FR2532747B1; GB8323580D0; IT8383459A0; FR2532747A1; NL8203498A; IT1195627B

Description

Vorrichtung zum Eichen von StrömungsmengenzShlern für Flüssigkeiten.

Die Erfindung betrifft Flüssigkeitsmengenzähler, die gemäss dem Durchströmungsprinzip arbeiten.

Solche Zähler werden z.B. in Zapfsäulen und ebenfalls in Zapfsäulen für das sogenannte LPG verwendet.

Beim Messen der einen Durchflusszähler durchströmenden Benzinmenge treten praktisch keine besonderen Probleme auf, da der Siedepunkt von Benzin höher als 20 C bei dem durchschnittlichen At-

mosphärendruck ist. Da der Siedepunkt von Benzin 20° übersteigt, kann Benzin angezapft und somit euch gemessen werden ohne dass das System geschlossen ist. Anders jedoch sind die Verhaltnisse bei LPG oder anderen Flüssigkeiten mit einem Siedepunkt niedriger als 20 C. LPG, ein Gemisch aus Propan und Butan in verschiedenen Verhältnissen, kann infolge des niedrigen Siedepunkts nur bei Drücken höher als der atmosphärische Druck in Form einer Flüssigkeit vorkommen. Daher muss ein Ablieferungssystem für LPG und somit euch ein System zum Eichen der Ablieferungszähler einem Druck unterliegen«, Für das Ablieferungssystem sind Anlagen entworfen worden, bei denen die Kupplung zwischen der Ablieferungspumpe und dem zu füllenden Gefäss z.B. dem Tank eines Kraftwagens völlig reschlossen ist. Beim Eichen des Zählers einer Ablieferungspumpe

muss das ganze Messystem ein geschlossener Kreislauf sein, da sonst infolge des niedrigen Siedepunkts der Flüssigkeiten z.B. des Propan-Butangemisches ein sehr grosser Fehler gemacht werden würde, während ^.usserdem Feuergefahr auftreten würde. Bei einem bekannten Verfahren zum Eicheneiner Ablieferun.^spumpe für LPG wird ein Eich^efäss verwendet, das einen bekannten, vorher festgesetzten Inhalt hat und das in eine geschlossene Verbindung mit dem zu messenden Du 'chflUsszähler gebracht wird. Im rrinzip ist das Messverfahren nicht anders als das für viele

'indere Flüssigkeiten, einschliesslich Benzin, nömlich ein Vergleich des von der Ablieferungspumpe angegebenen Werts zu der im EichgefSss vorhandenen Menge. Dazu ist das Eichgefa*ss mit einer Markierung versehen.

Da aus den vorstehend beschriebenen Gründen das ganze System beim Eichen geschlossen sein muss, kann man das gefüllte EichgefSss nach der Messung nicht einfach leer laufen lassen. Da im allgemeinen mehrere Messungen nacheinander bei verschiedenen Ablieferungsgeschwindigkeiten durchgeführt werden müsen, muss sichergestellt werden, dass bei einer neuen Messung die bei der vorhergehenden Messung im Eichgefass vorhandene Flüssigkeit völlig entfernt ist Um dies zu bewerkstelligen hat man bei den bekannten Vorrichtungen eine Pumpe vorgesehen die das EichgefSss leert. Infolge des niedrigen Siedepunkts der zu messenden Flüssigkeiten ist es jedoch bei diesem Verfahren mit einer Pumpe niemals sicher, dass alle Flüssigkeit entfernt ist. Selbstverständlich kann der Pumpvorgang fortgesetzt werden bis absolute Sicherheit vorliegt, dass keine Flüssigkeit zurückgeblieben ist. Dies bringt jedoch das Bedenken mit sich, dass die Pumpe schliesslich trocken läuft. Die Pumpe wird dadurch beschädigt und bei der nächstfolgenden Messung ist es wieder weniger sicher ob alle Flüssigkeit entfernt ist. Der Hauptzweck der vorliegenden Erfindung ist, in dieser Hinsicht eine Verbesserung zu schaffen.

Eine Vorrichtung nach der Erfindung zum Eichen von DurchflussmengenzKhlern für Flüssigkeiten mit einem Siedepunkt von weniger als 20 C enthalt ein Eichgeföss bekannten Inhalts zur Aufnahme einer Menge den Zähler durchflossener Flüssigkeit und ist dadurch gekennzeichnet, dass ein geschlossenes System vorhanden ist, das ein VorratgefSsa zur Aufnahme der beim Eichen verwendeten Flüssigkeitsmenge und einen Kompressor enthalt, durch den Dampf aus dem Vorratgefä*ss angesaugt und in das EichgefSss geführt werden kann, so dass die im EichgefSss vor-

-. 5 handene Flüssigkeit in das VorratgefSss gepresst werden kann.

Bei einer Vorrichtung nach der Erfindung fehlt somit eine Pumpe zum Leeren des EidhgefSsses. Die Gefahr eines Trockenlnufens dieser Pumpe liegt somit nicht von Ausserdem kann die Einführung des vom Kompressor stammenden Dampfs in das Eichgeföss bequem so lange fortgesetzt werden, dass vollkommene Sicherheit vorliegt, dass das Eiöhgeföss leer ist. Da der Dampf mittels dessen der Kompressor das Eichgefäss leert dein Vorrattank entstammt, in dem somit Dampf der gleichen Flüssigkeit vorhanden ist, mit der geeicht wird, und die aus dem EichgefSss weggepresste Flüssigkeit wieder in den Vorrattank gelangt, ist das ganze System geschlossen. Obgleich beim Komprimieren des Da-ipfs der Dampf geheizt wird, wodurch das Messergebnis beeinflusst werden könnte, tritt beim Ausfliessen der Flüssigkeit aus dem VorratgefSss Abkühlung auf, die die Erhitzung des Dampfs wegen des Kompressors ausgleichen kann. Dies ist nur im geschlossenen System möglich.

Das EichgefSss einer Vorrichtung nach der Erfindung hat auf

der Oberseite vorzugsweise eine Peilskala zum Ablesen des Füllgrads des Eichgefässes. Zwar könnte ein einziger Messtrich genügen, aber mit

Rücksicht auf die Streuung im Zahler der Ablieferungspumpe ist es erwünscht, eine Pfeilskala anzubringen, von der die Eichung des von der Pumpe angegebenen Werts bequem abgelesen werden kann. Aus praktischen Gründen kann die Peilsk^la nicht so gross gemacht werden, dass grosse

Abweichungen ablesbar wären. Eine Abweichung von etwa 1 ,5 /^ hat erwiesen, einen praktischen viert zu schaffen. Ist die Abweichung der Ablieferungspumpe grosser, so ist Nachstellung erforderlich, z.B. indem die Pumpe an einen sogenannten Mutterzähler angeslossen wird, der ebenfalls als Zusatz an der Vorrichtung vorgesehen werden kann.

Die Verwendung eines Vorratgefässes hat ferner den Vorteil, dass nacheinander eine Anzahl von Messungen an dem Ablieferungszöhler vorgenommen werden können, wie dies bei verschiedenen Ablieferungsgeschwindigkeiten erwünscht ist. Eine einfache Lösung könnte auf dem ersten Blick darin bestehen, dass die aus dem Eichgefäss entfernte Flüssigkeit dem Vorrattank zurückgeführt wird, an dem die Ablieferungspumpe befestigt ist. Dins hat jedoch, wie vorstehend gesagt, den Nachteil, dass bei der Messung eine konstante Temperatur nicht gewährleistet ist. Ausserdem ist dieses Verfahren besonders umständlich. Bei der Vorrichtung nach der Erfindung können mehrere Messungen durchgeführt werden, bei denen das VorratgefHss allmählich gefüllt wird. Wenn die Füllung einen besti mten V/ert, im allgemeinen 80 fo des Gesamtinhalts, erreicht hat, muss das Vorratgefäss geleert werden. Dazu ist am vooratgefäss vorzugsweise eine Flüssigkeitspumpe befestigt, die die Flüssigkeit aus dem Vorratgeföss nach einem ausserhalb der Vorrichtung vorhandenen Speichergefäss z.B. dem GefSss, an das die Ablieferungspumpe angeschlossen ist, überführt.

Die Verwendung eines Vorratgefösses hat ferner den Vorteil, dass wenn die ganze Vorrichtung nach der Erfindung fahrbar ist, z_kB. ■ auf einem fahrbaren Gestell angebracht ist, an mehreren Pumpen Messungen durchgeführt werden können. In diesem Falle braucht die Eichflüssigkeit nach jeder Eichung eines Messers nicht stets in einen Speichertank zurückgeführt zu werden. Bei einerpraktischen AusfUhrungs-

form einer Vorrichtung nach der Erfindung hat das VorratgefSss einen Inhalt von etwa 500 Liter und das Eichgefäss einen Inhalt von etwa 50 Liter. Mit einer solchen Vorrichtung lassen sich die üblichen Ablieferungspumpen bequem eichen»

Selbstverständlich ist es notwendig, bei den unterschiedlichen beim Eichen durchzuführenden Vorgängen Ventile in den unterschiedlichen Leitungen zu öffnen bzw» zu sehliessen. Eine Vorrichtung nach der Erfindung ist dazu vorzugsweise mit einem hydraulisch-elektronischen System zum Steuern dieser Ventile versehen. Das elektronische System wird vorzugsweise so ausgebildet, dass mit einer beschrankten Anzahl von Kommandoknöpfen die Ventile in der für die richtige und sichere Wirkung der Vorrichtung notwendigen Reihehfolge geöffnet bzw. geschlossen werden. Bei einer solchen Ausführungsform kann die Vorrichtung von wenig geschultem Personal betätigt werden.

2_5 Vorzugsweise werden die Pumps zum Leeren des Vorratgefösses,

der Kompressor und die Pumpe zum Erzeugen des Drucks im hydraulischen System von einem einzigen Brennkraftmotoi* z.B. einem Dieselmotor angetrieben. Dadurch wird eine Vorrichtung nach der Erfindung völlig unabhängig von einer Musseren Energiequelle„ z.B. einem Stromnetz.

GewUnschtenfalls kann auch auf der Unterseite des Eichge-

fä'sses eine Peilskala angebracht werden, mittels deren kontrolliert werden kann, ob alle Flüssigkeit aus dem Eichgeföss entfernt worden isi

Diese Peilskala lässt sich ausserdem zum Peststellen der Zusammensetzung der zu messenden Flüssigkeit benutzen, wenn diese aus einem Gemisch aus Flüssigkeiten mit einem Siedepunkt unterhalb 20 C besteht. Dazu muss der Kompressor jedoch umkehrbar wirksam sein können. Dies bedeutet, dass die Druckseite und die Saugseite umgetauscht werden müssen, was mechanisch durch Umschaltung von Ventilen oder durch Umkehrung der Drehrichtung des Kompressors durchgeführt werden. Bei dieser umgekehrten Wirkung des Kompressors wird im Eichgeföss nach dem Füllen Unterdruck erzeugt, wodurch die Flüssigkeit sehr schnell verdampft. Am Peilglas an der Unterseite des Eichgefässes kann dann ein Flüssigkeitspegel abgelesen werden, aus dem die Zusammensetzung des Flüssigkeitsgemisches errechnet werden kann.

Für alle Messungen soll das EichgefSss mit einem Manometer zum Messen des Drucks und mit ThermometeranschlussmBglichkeiten versehen sein.

Di^ Erfindung wird nachstehend an Hand einer Zeichnung nSher erläutert, die schematisch eine Vorrichtung nach der Erfindung darstellt.

Bezugsziffer 1 bezeichnet das Eichgefä'ss mit einem auf dessen Oberseite angebrachten Peilglas 2. Auf der Oberseite des Peilglases befindet sich die Zufuhrleitung 3, die mit dem zu eichenden Zahler der Ablieferungspumpe gekuppelt wird. Die Leitung 3 endet im Rohr über dem Peilglas in einer Düse zum Verteilen der Flüssigkeit. Die Bauart dieser Düse ist praktisch gleich der der in LPG Tankwagen

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üblichen Düsen. Auf der Unterseite ist das Eichgefä'ss 1 durch das Peilglas 4 und die Leitung 5 mit der Oberseite d.h. der Daiüpfaeite des VorratgefSsses 6 verbunden. Bezugsziffer 7 bezeichnet den Kompressor, der auf der Saugseite durch die Leitung 8 mit der Oberseite des Vorrat-

gefSsses 6 verbunden ist. Die Druckseite des Kompressors 7 ist durch die Leitung 9 mit der Oberseite des Eichgefösses 1 verbunden.

Die Oberseite des VorratgefSsses 6 ist durch die Leitung 10 mit einem MutterzHhler 11 verbunden. Auf der anderen Seite ist dieser MutterzShler durch ein Filter 12 mit einer Anschlussleitung 13 verbunden.

Auf der Unterseite ist das VorratgefSss 6 mit einer Flüssigkeitpumpe 14 verbunden. Diese FlUssigkeitpumpe ist auf der anderen Seite mit einem Schlauchhaspel 15 verbunden, der in einem Anschluss 16 endet. Zwischen der Pumpe 14 und dem Schlauchhaspel 15 ist eine Sicherheitsleitung mit einer Uberdrucksicherheit 17 angebracht. Diese Leitung endet auf der Oberseite im VorratgefSss 6. Bezugsziffer 18 bezeichnet eine Luftpumpe, die von einem Dieselmotor 19 angetrieben wird. Dieser Dieselmotor 19 treibt ausserdem den Kompressor 7 und die Pumpe 14 an.

In den unterschiedlichen Leitungen sind die notwendigen Ventile vorgesehen. Die mit einem Kreis markierten Ventile werden mittels eines hydraulisch-elektronischen Systems betätigt. Die mit einem T bezeichneten Ventile lassen sich von Hand betätigen. In bestimmten Leitungen sind die Ventile im Zusammenhang mit gesetzlichen Bestimmungen doppelt ausgebildet. Zwischen diesen Ventilen kann eine mit einem Pfeil angedeutete Abblasesicherheit vorgesehen werden.

Die Vorgänge beim Eichen eines Durchflusszöhlers und bei der Verwendung einer Vorrichtung nach der Erfindung werden nachstehend kurz beschrieben.

Zwischen dem zu eichenden IHhler und dem Eichgefäss 1 wird Über die Leitung 3 und das Peilglas 2 eine flUssigkeitsdichte Verbindung

angebracht, z.B. mittels der käuflich erhältlichen ACME Kupplung. Das EichgefSss wird bis zu einem bestimmten Markierstrich am Peilglas 2

gefüllt. Der Zöhler der zu eichenden Pumpe wird abgelesen und mit der bekannten Menge im EichgefSss 1 durch Ablesung des Peilglases 2 ver-

glichen. Beim PUllen des EichgefAsses sind die Hähne in der Leitung 9 geschlossen. Selbstverständlich sollen die Hahne in der Leitung 3 offen sein. Nach dem Vergleich des zu eichenden Zahlers 2ur Flüssigkeitsmenge im EichgefSss, wobei die Höhne in der Leitung 3 geschlossen sein können, werden die Hahne in der Leitung 9 sowie die Höhne in der Leitung 5 geöffnet. Ausserdem wird der Kompressor 7 eingeschaltet, wodurch die Flüssigkeit aus dem Eichgefass über das Peilglas 4 und die Leitung 5 in das Vorratgnföas 6 gepresst wird. Darauf werden die Höhne wieder in die Stellung für die nachfolgende Eichung geführt und der Kompressor wird gestoppt oder kurzgeschlossen, so dass in der Leitung 9 kein Druck auftritt.

Wenn der zu eichende Zähler eine grosse Abweichung von dem richtigen Wert, im allgemeinen mehr als 1,5/° aufweist, ist eine richtige Ablesung am Peilglas 2 möglich. Der Zähler der zu eichenden Pumpe muss zunöciist dermassen korrigiert werden, dass die Abweichung unterhalb dieses maximalen Fehlerwerts liegt. Dazu kann der Mutterzöhler 11 benutzt werden. Es wi.-'d eine Verbindung durch die Leitung 13 zwischen dem zu eichenden Zöhler und dem Mutterzähler 11 hergestellt, worauf eine bestimmte Menge Flüssigkeit durch die Leitung 10 in das Vorratgeföss zugelassen wird. Aus einem Vergleich der zwei Zöhler kann darauf die richtige Korrektur für den ZUhler an der zu eichenden Pumpe festgestellt werden. Nach dem Durchführen der Korrektur kann in der üblichen Weise nach der Erfindung mittels des Eichgefösses 1 der richtige Korrekturwert für die Pumpe festgestellt werden. Gegebenenfalls kann die l'umpe für diese notwendige Korrektur nachgestellt werden oder, was üblicher ist, die Abweichung kann an der Pumpe angegeben werden.

V/ehn das VorratgefKss 6 zu voll wird d.h. um mehr als etwa 80 io mit Flüssigkeit gefüllt ist, darf nicht mehr geeicht werden. Die Flüssigkeit aus dem VorratgefSss 6 kann in diesem Falle durch die Pumpe 14 und den Schlauchhaspel 15 und den Anschluss 16 entfernt werden, vorzugsweise nach dem Speichergef Hss der Vorrichtung mit der die zu eichende Pumpe verbunden ist.

Obgleich vorstehend stets von Propan und Butan oder Gemischer daraus z.B. LPG die Rede gewesen ist, lässt sich mittels einer Vorrichtung nach der Erfindung jeder Durchflusszä"hler fttr Flüssigkeiten mit einem Siedepunkt unterhalb 20 C eichen. Für Flüssigkeiten mit einem Siedepunkt höher als 20 C wird im allgemeinen ein einfacheres Verfahren gewählt werden. Mittels einer Vorrichtung nach der Erfindung lassen sich z.B. Zähler für flüssigen Kohldioxyd und Ammonia eichen.

Das hydraulich-elektronische Steuersystem der in den Leitungen vorgesehenen Ventile ist nicht in Einzelheiten beschrieben. Eine solche Kombination von elektronischen und hydraulischen Einzelteilen lasst sich verschiedentlich verwirklichen. Wie vorstehend gesagt, ist es dabei besonders wertvoll, wenn mit einer beschrankten Anzahl von Knöpfen eine Kommandoserie bewerkstelligt werden kann, durch die die Ventile in der richtigen und sicheren Reihenfolge betätigt werdei

Die Zeichnung zeigt noch eine Leitung 20 und ein von Hand betätigbares Ventil 21. Die Leitung ?.O und das Ventil 21 werden zum Eichen das Mutterzählers mittels des Eichgefa'sses 1 benutzt. Diese Eichung lässt sich gewünschtenfal Is tSglich durchführen.

Das hydraulisch-elektronische System zum Steuern der in den Leitungen der Vorrichtung angebrachten Ventile kann auch ein hydraulisch-pneumatisches System oder ein System sein, d-"s sowohl elektronische als ^nuch pneumatische oder hydraulische Einzelteile entha'H

Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE

(j/. Vorrichtung zum Eichen von Durchflusszahler für Flüssigkeiten mit einem Siedepunkt unterhalb 20° C mittels eines Eichgefösses bekannten Inhalts zur Aufnahme einer Menge durch den Zahler geflossener

Flüssigkeit dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit einem geschlossenen System versehen ist das ein Vorratgefäss zur Aufnahme der beim Eichen verwendeten Flüssigkeit und einen Kompressor enthalt, durch den Dampf aus dem Vorratgefäss angesaugt und in das Eichgefäss geführt werden kann, so dass die im Eichgefass vorhandene Flüssigkeit nach dem Vorratgefäss gepresst werden kann.

2* Vorrichtung nach Anspruch 1 d.g., dass das EichgefSss auf der Oberseite mit einer Peilskala zum Ablesen des Füllgrads des Eichgefässes versehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 d.g., dass das Vorratgefass ausserdem an eine Leitung angeschlossen ist, in der ein geeichter Mutterza'hler vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3 d.g., dass das Vorratgefäss ausserdem an eine Flüssigkeitspumpe zum überführen der Flüssigkeit im Vorratgefäss nach einem ausserhalb der Vorrichtung vorhandenen Flüssigkeitsspeichergefass angeschlossen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 , 2, 3 oder 4 d.g., dass die Vorrichtung mit einem hydraulisch-elektronischen System zum steuern der in den Leitungen der Vorrichtung vorgesehenen Ventile versehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5 d.g., dass das hydraulischelektronische System durch eine beschrankte Anzahl von Kommandoknöpfen die Ventile in der für eine richtige und sichere Wirkung der Vorrichtung richtigen Reihenfolge öffnet bzw. schliesst.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 6 d.g., dass der Kompressor, die Pumpe zum Leeren des VorratgefSsses und die Pumpe für das hydraulische System von einem einzigen Brennkraftmotor angetrieben werden.

8„ Vorrichtung nach Anspruch 1 , 2, 3, 4_f 5, 6 oder 7 d.g._f dass alle Einzelteile der Vorrichtung auf einem fahrbaren Gestell angebracht sind ο

9ο Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8 d.g., dass das Eichgefäss auf der Unterseite mit einem Peilglas versehen ist.

10« Vorrichtung nach Anspruch 9 d„g., dass zur Bestimmung der Zusammensetzung eines Gemisches aus Flüssigkeiten mit einem Siedepunkt unterhalb 20 C die Saugseite und die Druckseite des Kompressors mit dem EichgefSss bzw. dem Vorratgefäss in dem Sinne verbunden werden können, der dem Sinne beim Eichen des DurchflusszShlers entgegengesetzt ist.

11 „ Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10 d.g., dass sie ferner mit Mitteln zum Eichen des Mutterzählers mittels des Eichgefässes versehen ist.

. K. Rauh