DE3411083A1 - Vorrichtung zur ablesung an heizkostenverteilern - Google Patents

Description

• Beschreibung
• Die Erfindung betrifft einVorrichtung zur Ablesung des Flüssigkeitsstandes in Meßampullen von Heizkostenverteilern nach dem Verdunstungsprinzip.
• Zur Berechnung der anteiligen Heizkosten für die einzelnen Wohnungen in Mehrfamilienhäusern mit zentraler Heizungsanlage sind Vorrichtungen nach verschiedenen Verfahren bekannt. Nach den bestehenden Vorschriften sind mindestens 502., jedoch höchstens 70% der Betriebskosten der zentralen Heizungsanlage nach dem erfaßten Wärmeverbrauch der Nutzer zu verteilen.
• Ein sehr verbreitetes Verfahren zur Erfassung des Wärmeverbrauchs bedient sich der Heizkostenverteiler nach dem Verdunstungsprinzip. Bei diesen Geräten wird eine Meßflüssigkeit durch Wärmeleitung über eine Verbindung mit der Heizfläche erwärmt, von der ein Teil in Abhängigkeit von der Temperatur der Heizfläche und der Dauer der Wärmeeinwirkung verdunstet. Das Volumen der verdunsteten Meßflüssigkeit ist bei entsprechender Bewertung ein Maß für die vom Heizkörper abgegebene Wärmemenge.
• Die Meßflüssigkeit wird in den Heizkostenverteilern in einer oben offenen durchsichtigen Meßampulle der vom Heizkörper abgestrahlten Wärme ausgesetzt. Der Meßampulle wird entweder eine Einheitsskala oder eine Produktskala zugeordnet. Bei gleichen Temperaturverhältnissen und gleichem Meßzeitabschnitt liefert die Messung an unterschiedlich großen Heizkörpern gleiche Anzeigen an den Einheitsskalen. Die Bewertung der Ableseergebnisse wird rechnerisch mit Hilfe der Bewertungsfaktoren durchgeführt, so daß sich bei gleicher Wärmeabgabe auch gleiche Verbrauchseinheiten ergeben.
• Bei Verwendung der Produktskala erhält jeder Heizkörper eine bereits an die Bewertungsfaktoren angepaßte Skala, so daß sich bei gleichem Meflüssigkeitstemperaturverlauf an unterschiedlich großen Heizkörpern bereits die richtigen Verbrauchseinheiten an der Skala ablesen lassen.
• Wenn auch die Bewertung des verdunsteten Volumens in einer Heizperiode a Hand einer Einheitsskala oder einer ProdukLskala erfolgt, so muß am Ende einer Heizperiode auf jeden Fall eine Ablesung der Meßflüssigkeitssäule an der jeweiligen Skala erfolgen. Diese Ablesung ist eine wesentliche Fehlerquelle, die von der Sorgfalt des Ablesers stark abhängig ist. Fehler ergeben sich aus nicht parallaxefreien Ablesungen, aus ungenauen Abschätzungen von Werten zwischen zwei Teilstrichen der Skalen und der konkaven Fläche des Meßflüssigkeitsspiegels infolge der Kapluarwirkung der Meßampulle. Die Ablesefehler wirken sich besonders stark bei kurzen Verbrauchszeiten z.B. bei Mieterwechsel aus.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Meßgerät zur Ablesung des b'lüssigkeitsstandes in den Meßampullen zu schaffen, das objektive und genauere Meßergebnisse selbsttätig und unabhängig von der Sorgfalt des Ablesers liefert. Die gestellte Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.
• Verschiedene Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der Beschrei.bullg erl.iutert.
• Es zeigen: Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines Meßger.il.s zur Lsestim mung der Strecke zwischen einer Nullmarke und den} Meßflüssigkeitsspiegel, r7g eine schematische Darstellung einer Alternativlösung mit zwei Meßfühlern und einem Meliiincal und Fig. 3 eine schematische Darstellung für eine lichtelektrische Füllstandsmessung ohne bewegte Meßfühler.
• Das tragbare Meßgerät 1 gemäß Fig.1 besitzt eine Aufnahmevorrichtung 3 für die aus dem Heizkostenverteiler zu entnehmende Meßampulle 5, einen auf einer Meßspindel 7 geführten Schlitten 9 mit einem Meßfühler 10, einen von der Meßspindel 7 angetriebenen Drehimpulsgeber 12 und einen Rechner 14 mit Anzeigevorrichtung 16, Registriereinrichtung 18 und/oder Speicher 19.
• Die Meßspindel 7 ist in einem geringen Abstand parallel zur senkrecht stehenden Meßampulle 5 angeordnet. Die motorisch angetriebene Meßspindel 7 führt den Schlitten 9 mit dem-Meßkopf des Meßfühlers 10 beim Meßvorgang an der Meßampulle 5 entlang der Meßstrecke S beginnend an einer Nullmarke 20 am oberen Ende der Meßampulle bis zum Meßflüssigkeitsspiegel 22. Der Drehimpulsgeber 12 mit beispielsweise einer elektro-optisch abgetasteten Lochscheibe liefert eine bestimmte Anzahl von Meßimpulsen pro Spindelumdrehung an den Rechner 14, der die Anzahl der gelieferten Impulse in eine entsprechende Längenangabe für die Meßstrecke S umrechnet. Hierzu erhält der Rechner Signale für den Zählbeginn und das Zählende von Meßfühler 10 bei der Abtastung der Nullmarke 20 und des Meßflüssigkeitsspiegels 22. Das Meßergebnis wird auf der Anzeigevorrichtung 16 dargestellt und zweckmäßigerweise druckschriftlich durch die Registriereinrichtung 18 und den Speicher 19 festgehalten.
• Eine Speicherung der Meßergebnisse bietet die Möglichkeit der Auswertung und Verarbeitung der Meßergebnisse im Rechenzentrum der Abrechnungsfirma.
• Zur Auslösung des Meßvorgangs kann am Boden der Aufnahmevorrichtung 3 ein Kontakt (nicht dargestellt) angeordnet sein, der durch das Einsetzen einer Meßampulle 5 geschlossen wird und dadurch den Meßvorgang einleitet. Es wird betont, daß es nicht erforderlich ist, an der Meßampulle eine Nullmarke 20 anzuordnen, wenn bei der Füllung der neu in die Heizkostenverteiler einzusetzenden Meßampullen 5 der Ausgangs-Meßflüssigkeitsspiegel nach einem festen Abstand vom unteren Ende der Meßampulle bemessen wird.
• Nach einer Abwandlung des tragbaren Meßgeräts ist vorgesehen, daß die Meßampulle zur Ablesung des Meßflüssigkeitsspiegels nicht aus dem Heizkostenverteiler entnommen werden muß, sondern das Meßgerät in einer definierten Lage zur Meßampulle am Heizkostenverteiler befestigt oder eingehängt wird, so daß die Aufnahmevorrichtung 3 am Meßgerät 1 ganz entfallen kann, die Längenmeßvorrichtung mit der Spindelführung des Meßfühlers 10, der Rechner 14 mit Anzeigevorrichtung 16, Registriereinrichtung 18 und gegebenenfalls dem Speicher 19 jedoch in der gleichen oben beschriebenen Anordnung vorgesehen werden kann.
• Der Meßfühler 10 ist vorzugsweise ein mit einer Optik versehener elektro-optischer Sensor, z.B. eine Fotodiode oder Fotowiderstand, der mit der Abtastung der Nullmarke 20 dem Impulszähler im Rechner das Startsignal und mit der Abtastung des Meßflüssigkeitsspiegels 22 das Stoppsignal liefert.
• Eine äquivalente Lösung des Meßvorgangs liegt vor, wenn anstelle der Abtastbewegung des Meßfühlers entlang der stationären Meampulle eine Abtastbewegung der Meßampulle vor einem station angeordneten Meßfühler vorgesehen wird.
• Nach einer abgewandelten Meßanordnung gemäß Fig.2 wird anstelle des Drehimpulsgebers am Schlitten 9 neben einem ersten Meßfühler 24 ein zweiter Meßfühler 25 vorgesehen, der beim MeB-vorgang durch Abtastung von Strichmarkierungen mit bekannter TeiLung an einem Meßlineal 26 Impulse an den Rechner (nicht dargestellt) liefert.
• Die Messung der Strecke S von der Nullmarke bis zum Meßflüssigkeitsspiegel kann auch durch eine Zeitmessung der Bewegung des Meßfühlers mit konstanter Geschwindigkeit erfolgen und die Meßstrecke S durch die Zeitmessung zwischen zwei Meßmarken mit bekanntem Abstand ermittelt werden.
• Eine Messung des Füllstandes der Meßampulle auf lichtelektrischem Wege ohne mechanisch bewegte Elemente ist in Fi.g.3 schematisch dargestellt. Ein an die Länge und Breite der Meßampulle 5 angepaßter lichtempfindlicher Empfänger 28 mißt die von einer Lichtquelle 28 ausgesandte von der Meßampulle S durchgelassene Lichtintensität. Ein dem lichtempfindlichen Empfänger 28 nachgeschalteter Analog-Digital-Wandler und Rechner 32 ermittelt aus dem Verhältnis der Lichtintensität bei gefüllter Meßampulle (bei Ausgangs-Meßflüssigkeitsspiegel) und der gemessenen Lichtintensität bei einer Meßampulle nach einem Zeitabschnitt der Heizperiode den gesuchten Menwert.
• Es ist selbstverständlich, daß bei einer Meßmethode gemäß Fig.3 das optische Absorbtionsvermögen der frischen in die Heizkostenverteiler einzusetzenden Meßampullen einen festgelegten Wert aufweisen müssen. Bei der Ausführung des Meßgeräts nach Fig.3 wird es zweckmäßig sein, eine Lichtquelle 28 zu verwenden, die an die Länge und Breite der Meßampulle 5 angepaßt ist, z.B. eine Leuchtstoffröhre oder eine Glühlampe mit linearem Leuchtfaden. Meßergebnisse mit höchster Genauigkeit lassen sich mit einem CCD-Sensor als lichtempfindlichem Empfänger 28 erzielen.
• Es bieten sich weitere Meßverfahren für das tragbare Meßgerät an, wie z.B. die Messung des Füllstandes durch die Eintauchtiefe von in die Meßampulle 5 eingeführte Fühler, oder durch Messung der Gewichtsabnahme durch die Verdunstung der Meßflüssigkeit, Messung des Ausgangsgewichts der frischen Meßampulle und des Gewichts nach einem Zeitabschnitt der Heizperiode.
• Es hat sich herausgestellt, daß die Meßflüssigkeit in Abhängigkeit von der Wärme- und Lufteinwirkung Sauerstoff aufnimmt, wodurch sich der Leitwert der Meßflüssigkeit ändert. Es kann also auch durch Messung der Änderung des Leitwertes der Meßflüssigkeit auf die Temperatur und die Dauer der Wärmeabstrahlung der zu messenden Wärmeabgabe geschlossen werden.
• Als bemerkenswerte Vorteile des Meßgeräts sind zu nennen, daß entsprechend der Qualität der gewählten Sensoren und der Anzahl der bei der Bewegung der Sensoren abgegebenen Impulse oder bei der Zeitmessung die Meßgenauigkeit den jeweiligen Erfordernissen beliebig angepaßt werden kann.
• Durch die Anordnung des Startkontaktes im Fuß der Aufnahme ist auch eine wichtige Sicherung gegen Manipulationen gegeben, da der Meßvorgang bei geringer Anhebung der Meßampulle sofort unterbrochen wird.
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Claims (11)

1. Vorrichtung zur Ablesung an Heizkostenverteilern Patentansprüche Vorrichtung zur Ablesung des Flüssigkeitsstandes in Meßampullen von Heizkostenverteilern nach dem Verdunstungsprinzip, gekennzeichnet durch ein tragbares Meßgerät (1) mit einer selbsttätigen digitalen oder analogen Anzeige (16) und/oder Registriereinrichtung (18) der Strecke (S) zwischen einer der Meßampulle (5) zugeordneten Nullmarke (20) und dem Meßflüssigkeitsspiegel (22).
2. 2. Meßgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Aufnahmevorrichtung (3) für die aus dem Heizkostenverteiler zu entnehmende Meßampulle (5), einen mit einem elektro-optischen Sensor ausgerüsteten Meßfühler (10) für die Höhe des Meßflüssigkeitsspiegels (22) in der Meßampulle (5), einen Schlitten (2) für eine Relativbewegung zwischen Meßampulle (5) und Meßfühler (10) und eine tängenmeßvorrichtung (9, 20, 22) für die Strecke (S) zwischen der Nullmarke (20) und einer definierten Ablesestelle am Meßflüssigkeitsspiegel (22).
3. 3. Meßgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Befestigungsvorrichtung am Heizkostenverteiler und dem Meßgerät (i), einen längs der Meßampulle (5) geführten Meßfühler (10) und eine Längenmeßvorrichtung (9, 20, 22) für die vom Meßfühler (10) festgestellte Strecke (S) zwischen der Nullmarke (20) und einer definierten Ablesestelle am Meßflüssigkeitsspiegel (22).
4. 4. Meßgerät nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler (10) ein elektro-optischer Sensor ist und der Schlitten (9) einen Drehimpulsgeber (12) antreibt, der pro Längeneinheit der Schlittenbewegung mehrere Zählimpulse an einen Rechner (14) liefert.
5. 5. Meßgerät nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (9) mit dem Meßfühler (10) mit konstanter Geschwindigkeit die Meßstrecke (S) durchläuft und die Zeit zwischen der Nullmarke (20) und dem Meßflüssigkeitsspiegel (22) mit der Zeit zwischen zwei Meßpunkten mit bekanntem Abstand verglichen wird.
6. 6. Meßgerät nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (9) mit einem ersten Meßfühler (24) zur Abfühlung der Nullmarke (20) und einem zweiten Meßfühler (25) zur Abtastung von Strichmarkierungen auf einem zur Meßampulle (5) parallel angeordneten Meßlineal (26) ausgerüstet ist, und daß die am Meßlineal (26) abgefühlten Impulse gezählt und in einem Rechner (14) für eine Längenangabe ausgewertet werden.
7. 7. Meßgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Aufnahmevorrichtung (3) für die aus dem Heizkostenverteiler zu entnehmende Meßampulle (5), einen an die Länge und Breite der Meßampulle angepaßten lichtempfindlichen Empfänger (28) zur Feststellung der durch die Meßampulle (5) von einer Lichtquelle (30) hindurchtretenden Lichtintensität und einen dem Empfänger (28) nachgeschalteten Analog-Digital-Wandler und Rechner (32) mit Anzeigevorrichtung (34) und/oder Registriereinrichtung (35) für den Füllstandeder Meßampulle (5).
8. 8. Meßgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der lichtempfindliche Empfänger ein CCD-Sensor ist.
9. 9. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstand der Meßampulle durch die Eintauchtiefe von in die Meßampulle (5) eingeführten Fühler bestimmt ist.
10. 10. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner den Füllstand der Meßampulle (5) aus dem Gewichtsverlust gegenüber der bis zur Nullmarke (20) gefüllten Meßampulle (5) ermittelt.
11. 11. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstand der Meßampulle (5) aus dem durch Sauerstoff und Wärme veränderten Leitwert der Meßflüssigkeit ermittelt wird.