DE3606756A1 - Verfahren und vorrichtung zur eichung von durchflussmessgeraeten fuer gase - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Eichung von Durchflußmeßgeräten für Gase durch Anschluß des Gerätes stromaufwärts vor einer Düse, die einen konstanten Gasstrom durch eine überkritische Entspannung des Gasstromes in ein Vakuum erzeugt, und eine Vorrichtung dazu.

In der Durchflußmeßtechnik sind eine Vielzahl von Meßverfahren und -geräten in Gebrauch, bei denen die Kennlinie, d.h. die Beziehung zwischen dem zu messenden Durchfluß und dem Ausgangssignal, aus den verschiedensten Gründen nur innerhalb weiter Fehlergrenzen von vornherein bekannt ist. Zum bestimmungsgemäßen Gebrauch mit für den Anwendungszweck ausreichend engen Fehlergrenzen ist daher meist eine Eichung der Geräte nötig.

Während bei der Eichung von Durchflußmeßgeräten für Flüssigkeiten dieser Vorgang über Volumenmessung vergleichsweise einfach durchgeführt werden kann, verlangt eine entsprechende Eichung bei Durchflußmeßgeräten für Gase häufig einen beträchtlichen Aufwand.

Eine der genauesten Eichmethoden ist die mittels überkritischer Düsen (VDI/VDE 2041, Pos. 5.). Strömt ein Gas über eine entsprechend geformte Düse in ein Vakuum, so bildet sich vor der Düse ein Gasstrom aus, dessen Stärke in erster Näherung von Druck und Temperatur unabhängig ist.

Der Gasstrom wird hauptsächlich von der Düsengeometrie bestimmt. Berücksichtigt man noch Druck und Temperatur, so ist eine solche, einen genau definierten Gasstrom vorgebende Anordnung für die Kalibrierung von Durchflußmeßgeräten für Gasströme sehr gut geeignet.

Es sind Verfahren und Vorrichtungen zur Eichung von Durchflußmeßgeräten für Gase bekannt, bei denen das Gerät stromaufwärts über eine Rohrleitung vor einer sogenannten überkritischen Düse angeschlossen ist. Der konstante Gasstrom wird durch die überkritische Entspannung des Gases in ein Vakuum erzeugt, indem hinter der Düse eine rohrförmige Vakuumstrecke angebracht ist, in der eine Pumpe ein stetiges Vakuum aufrechterhält. Durch die Verwendung mehrerer Düsen mit verschiedenen Düsenquerschnitten lassen sich verschiedene starke konstante Gasströme herstellen.

Diese Verfahren und Vorrichtungen besitzen den Nachteil, daß hohe Pumpleistungen erforderlich sind, damit trotz des stetigen Gasstromes ein ausreichendes Vakuum aufrechterhalten werden kann. Dadurch sind entsprechende Vorrichtungen auch sehr raumaufwendig.

Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Eichung von Durchflußmeßgeräten für Gase zu entwickeln, durch Anschluß des Gerätes stromaufwärts vor einer Düse, die einen konstanten Gasstrom durch eine überkritische Entspannung des Gasstroms in ein Vakuum erzeugt, wobei dieses Vakuum durch eine Pumpe mit relativ niedrigen Pumpleistungen hergestellt werden sollte. Außerdem sollte eine entsprechende Vorrichtung konstruiert werden.

Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Vakuum in einem Behälter mit Hilfe einer Pumpe erzeugt wird, deren Leistung für die Aufrechterhaltung einer stetigen überkritischen Strömung in der Düse nicht ausreicht, und daß nach Erreichen eines ausreichenden Vakuums durch Anschluß der Düse an den Behälter für eine begrenzte Zeit an der Düse eine überkritische Strömung erzeugt wird.

Diese begrenzte Zeit, in der die überkritische Strömung erzeugt wird und damit ein konstanter Gasstrom vor der Düse fließt, reicht für die Eichung eines Durchflußmeßgerätes aus. Nach einer erneuten Evakuierung des Behälters kann das nächste Gerät geeicht werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die stromaufwärts mit dem Durchflußmeßgerät verbundene Düse stromabwärts über ein Ventil an einen Behälter angeschlossen ist, der mit einer Vakuumpumpe versehen ist.

Die Abbildung zeigt schematisch eine solche Vorrichtung in einer beispielhaften Ausführungsform im Längsschnitt. An den Behälter (2) mit einem entsprechenden Volumen, das zur Ausbildung einer überkritischen Strömung für eine begrenzte Zeit ausreicht, ist eine Pumpe (1), ein Druckmeßgerät (6) und ein Ventil (3) angebracht. An dem Ventil (3) sitzt die überkritische Düse (4) und das zu eichende Durchflußmeßgerät (5).

Durch die relativ kleine Pumpe (1), deren Förderleistung zur Ausbildung einer überkritischen Strömung in der Düse (4) nicht ausreicht, wird der Behälter (2) evakuiert, während das Ventil (3) geschlossen ist. Bei Erreichen eines ausreichenden Vakuums in Behälter (2), das durch das Manometer (6) gemessen werden kann, ist die Möglichkeit der Eichung gegeben: Durch Öffnen des Ventils (3) bildet sich eine überkritische Strömung in der Düse (4) aus, so daß das Durchflußmeßgerät (5) geeicht werden kann.

Claims (2)

1. Verfahren zur Eichung von Durchflußmeßgeräten für Gase durch Anschluß des Gerätes stromaufwärts vor einer Düse, die einen konstanten Gasstrom durch eine überkritische Entspannung des Gasstroms in ein Vakuum erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß das Vakkuum in einem Behälter mit Hilfe einer Pumpe erzeugt wird, deren Leistung für die Aufrechterhaltung einer stetigen überkritischen Strömung in der Düse nicht ausreicht, und daß nach Erreichen eines ausreichenden Vakuums durch Anschluß der Düse an den Behälter für eine begrenzte Zeit an der Düse eine überkritische Strömung erzeugt wird.

2. Vorrichtung zur Eichung von Durchflußmeßgeräten für Gase nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die stromaufwärts mit dem Durchflußmeßgerät (5) verbundene Düse (4) stromabwärts über ein Ventil (3) an einen Behälter (2) angeschlossen ist, der mit einer Vakuumpumpe (1) versehen ist.