DE3618950A1 - Durchflussmesseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Durchflußmeßeinrichtung mit einem magnetisch-induktiven Durchflußmesser und einem dem Durchflußmesser nachgeschalteten Volumenzähler, wobei die Meßwerte in Form von Impulsen dem Volumenzähler zugeführt werden.

Magnetisch-induktive Durchflußmesser dieser Art sind bekannt. Sie haben den Nachteil, daß beim Durchflußmessen kleiner Mengen Fehler auftreten, die gerätebedingt sind. Es handelt sich hierbei immer um negative Fehler, d. h. die Anzeige des Volumenzählers ist niedriger als die tatsächlich durchgelaufene Menge.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Durchflußmeßeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welcher es möglich ist, die obengenannten Fehler auszuschalten bzw. auszugleichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß innerhalb eines anfänglichen Meßbereichs für Kleinstmengen, also beispielsweise bei einer Durchflußmenge von bis zu 20 l, die von dem magnetisch-induktiven Durchflußmesser kommenden Impulse zu einer größeren Anzeige des Volumenzählers führen als es ihrer tatsächlichen Anzahl im normalen Meßbereich entspricht. So können beispielsweise normalerweise 50 Impulse 1/10 l entsprechen, während zum Zwecke des Fehlerausgleichs bereits 49 Impulse für eine solche Anzeige ausreichen. Die genannte Kleinstmenge von 20 l kann eichamtlich vorgegeben sein.

Mit dieser Anordnung wird erreicht, daß der gerätebedingte negative Fehler durch die im Ergebnis höhere Anzeige am Volumenzähler ausgeglichen wird, so daß das ablesbare Ergebnis der tatsächlich durchgelaufenen Menge äußerst nahe kommt.

Zweckmäßig ist es, wenn die vom Durchflußmesser kommenden Impulse innerhalb des Kleinstmengenmeßbereichs einem Korrekturspeicher zugeführt werden, in welchem die Impulsanzahl bis zu einem vorgegebenen Wert aufsummiert wird, der niedriger als ein Normalwert der Impulsanzahlen ist, wonach bei Erreichen des vorgegebenen Wertes der Volumenzähler mit einem bestimmten, dem Normalwert entsprechenden Durchflußmengenwert beaufschlagt wird, der angezeigt wird.

Wenn beispielsweise in dem Korrekturspeicher ein Wert von 49 Impulsen gespeichert ist, der nach der Vorgabe 1/10 l der durchlaufenden Menge entsprechen soll, dann wird nach Erreichen des Wertes 49 die Menge von 1/10 l in den Volumenzähler gegeben und dort angezeigt. Die oben gegebene Vorgabe setzt voraus, daß die Menge von 1/10 l normalerweise 50 Impulse zugeordnet ist. Auf diese Weise werden also die ankommenden Impulse höher bewertet als im Normalfall.

Dieser Vorgang gilt für eine nicht unterbrochene Messung bis zur vorgegebenen Kleinstmenge, im obigen Beispiel also bis zu der Durchflußmenge von 20 l.

Über die Kleinstmenge hinaus wird der Meßfehler verhältnismäßig so klein, daß er vernachlässigt werden kann. Dies bedeutet, daß bei einer Menge, die auf die Kleinstmenge folgt, die Impulsanzahl/Menge wieder dem Normalwert entsprechen muß, so daß die oben beschriebene Korrektur nicht mehr erforderlich ist. Aus diesem Grunde ist ein erster Grenzwertschalter vorgesehen, der nach Erreichen der vorgegebenen Kleinstmenge den Impulsfluß auf einen Normalspeicher schaltet, in welchem die dem Normalwert entsprechende Durchflußmenge der bestimmten normalen Impulsanzahl zugeordnet ist. Diese Meßmenge wird also nach Erreichen der Normalimpulsanzahl (beispielsweise nach Erreichen von 50 Impulsen) dem Volumenzähler zugeführt.

Der erste Grenzwertschalter kann vom Volumenzähler gesteuert werden, wenn die vorgegebene Kleinstmenge (beispielsweise 20 l) erreicht ist.

Die obengenannten 50 Impulse treten bei einer Frequenz von etwa 500 Hz auf, d. h. in einer Zehntelsekunde fallen 50 Impulse an. Dies bedeutet, daß der Abstand zwischen einem Impuls bis zum nächsten für eine hinreichende hier geforderte Genauigkeit noch zu groß sein kann. Aus diesem Grunde ist weiter vorgesehen, daß die Beaufschlagung des Volumenzählers über den Korrekturspeicher mit den höher bewerteten Impulsen, d. h. mit der geringeren demselben Mengenwert entsprechenden Impulsanzahl, nur während einer Teilzeit des Durchlaufes der Kleinstmenge erfolgt.

Hierzu ist vorgesehen, zwischen der Beaufschlagung des Korrekturspeichers und der Beaufschlagung des Normalspeichers während der Durchlaufzeit der Kleinstmenge hin- und herzuschalten, so daß die Höherbewertung der Impulse zeitlich nur teilweise zum Tragen kommt. Die beiden auf diese Weise erzeugten Phasen (Korrekturphase und Normalphase) können gleich groß sein, vorzugsweise kann aber die Normalphase etwa viermal so groß sein wie die Korrekturphase. Je geringer die Korrekturphase ist, desto geringer ist der später angezeigte Wert.

Für den Fall, daß während des Durchflusses der Kleinstmenge beispielsweise für Probeentnehmen od. dgl. der Durchfluß gestoppt wird, liefert der magnetisch-induktive Durchflußmesser einzelne Mengenwerte, die in der obengenannten Weise fehlerbehaftet sind. Um die Anzeige dieser Mengenwerte zu korrigieren, ist erfindungsgemäß vorgesehen, einen Korrekturwert zu speichern und diesen Korrekturwert für den Fall des Stillstandes des Durchflußmessers zu dem fehlerbehafteten, vom Volumenzähler erfaßten Wert hinzuzuaddieren.

Zu diesem Zweck ist in der Vorrichtung ein Stillstandsmelder vorgesehen, welcher einen Korrekturwertspeicher beaufschlagt, so daß für den Fall des Stillstandes ein Summierer sowohl mit dem Korrekturwert als auch mit dem vom Volumenzähler kommenden Wert beaufschlagt werden kann. Die Summe dieser Werte wird wieder dem Volumenzähler zugeführt und dann angezeigt.

Der Korrekturwert wird empirisch ermittelt, und es besteht die Möglichkeit, den Korrekturwert oder einen Teil des Korrekturwertes nach jeder Unterbrechung dem Volumenzählerwert zuzuschlagen oder auch eine oder mehrere Unterbrechungen zu überspringen, indem bei diesen keine Korrekturwerte zugeschlagen werden.

Der Stillstandsmelder ist zweckmäßigerweise vor dem ersten Grenzwertschalter (für die Kleinstmenge) angeschlossen, so daß er beim normalen Durchflußmessen nicht ausgelöst wird.

Diese Fehlerkorrektur bei Unterbrechungen ist auch auf einen Durchfluß von die Kleinstmenge zu übersteigenden Durchflußmengen anwendbar, insbesondere wenn der Durchfluß mehrfach gestoppt wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung näher erläutert.

Die Figur zeigt im Blockschaltbild eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Meßeinrichtung.

Der Durchflußstrom in einer schematisch angedeuteten Durchflußleitung 1 wird in bekannter Weise mit einem magnetisch- induktiven Durchflußmesser 2 gemessen, wobei die Meßwerte in Form von Impulsen einem Volumenzähler 3 zugeführt werden.

Zwischen dem Volumenzähler 3 und dem Durchflußmesser 2 ist ein Korrekturspeicher 4 vorgesehen, in welchem die Impulsanzahl bis zu einem vorgegebenen Wert aufsummiert wird, wonach bei Erreichen des vorgegebenen Wertes der Volumenzähler 3 mit einem bestimmten Durchflußmengenwert beaufschlagt wird, der im Anzeigenfeld 5 des Volumenzählers 3 ausgewiesen wird.

Die Anzahl der im Korrekturspeicher 4 zur Anzeige des vorgegebenen Durchflußmengenwertes aufzusummierenden Impulse ist geringer als die Anzahl der Impulse, die zur Auflösung dieser Anzeige bei einem normalen Ablauf notwendig wäre, so daß größere Mengen angezeigt werden als an sich gemessen sind. Dies bedeutet, daß die im Korrekturspeicher aufsummierten Impulse höher bewertet werden als bei einem normalen Meßablauf.

Da dieser Fehlerausgleich nur bis zur Erreichung einer vorgegebenen Kleinstmenge, beispielsweise also bis zu einer Durchflußmenge von 20 l sinnvoll ist, ist ein erster Grenzwertschalter 6 zwischen dem Korrekturspeicher 4 und dem Durchflußmesser 2 vorgesehen, der es ermöglicht, nach Erreichen der vorgegebenen Durchflußmenge die Fehlerkorrektur mittels des Korrekturspeichers 4 abzuschalten, indem von einer zu diesem führenden Leitung 7 und eine zu einem Normalspeicher 9 führende Leitung 8 umgeschaltet wird.

In dem Normalspeicher 9 ist eine bestimmte Durchflußmenge einer bestimmten für den gesamten übrigen Meßablauf gültigen (normalen) Impulsanzahl zugeordnet. Die Meßmenge wird also erst nach Erreichen der Normalimpulsanzahl dem Volumenzähler 3 zugeführt und bei 5 angezeigt, wobei die Normalimpulszahl höher als die Impulszahl im Korrekturspeicher 4 ist. Die Impulse werden also im Normalspeicher 9 niedriger als diejenigen im Korrekturspeicher 4 bewertet, so daß die Anzeige pro Impuls niedriger ist.

Über die Verbindung 10 beaufschlagt der Volumenzähler 3 den ersten Grenzwertschalter 6 in Umschaltrichtung vom Korrekturspeicher 4 auf den Normalspeicher 9, wenn die vorgegebene Kleinstmenge (beispielsweise 20 l) erreicht ist.

Der Volumenzähler 3 beaufschlagt ferner über eine Verbindung 11 einen zweiten Grenzwertschalter 12, welcher während des Durchlaufes der anfänglichen Kleinstmenge zwischen der Beaufschlagung des Korrekturspeichers 4 und des Normalspeichers 9 hin- und herschaltet, so daß Korrekturphasen und Normalphasen miteinander abwechseln. Daraus ergibt sich, daß die obengenannte Fehlerkorrektur nur während einer Teilzeit des Durchlaufes der ersten Kleinstmenge vorgenommen wird. Damit läßt sich in der oben beschriebenen Weise die Genauigkeit der Fehlerkorrektur weiter steigern.

Für den Fall, daß der Durchfluß der Flüssigkeit während der Messung, beispielsweise für Probeentnahmen od. dgl. unterbrochen wird, ist ein Stillstandsmelder 13 vorgesehen, der hinter dem Durchflußmesser 2 mittels der Verbindung 14 angeschlossen ist, und der für den Fall, daß Impulse nicht mehr auftreten, einen Korrekturwertspeicher 15 beaufschlagt, in welchem Korrekturwerte zur Korrektur der vom Durchflußmesser gelieferten Werte gespeichert sind. Da die vom Durchflußmesser gelieferten Werte gegenüber der tatsächlich durchgeflossenen Menge zu niedrig sind, werden diese bei 16 vom Volumenzähler gelieferten Werte mit den Ergänzungswerten aus dem Korrekturwertspeicher 15 einem Summierer 17 zugeführt, der die Summe dieser Werte wiederum dem Volumenzähler zuführt, so daß das Ergebnis bei 5 angezeigt werden kann.

Unter "Volumenzähler" im vorangehenden Text ist das eigentliche Zählwerk ohne zugehörige Geräte, wie Durchflußmesser u. dgl. zu verstehen.

Claims (18)

1. Durchflußmeßeinrichtung mit einem magnetisch-induktiven Durchflußmesser und einem dem Durchflußmesser nachgeschalteten Volumenzähler, wobei die Meßwerte in Form von Impulsen dem Volumenzähler zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb eines anfänglichen Meßbereichs für Kleinstmengen die von dem magnetisch-induktiven Durchflußmesser (2) kommenden Impulse zu einer größeren Anzeige des Volumenzählers (3) führen als es ihrer tatsächlichen Anzahl im normalen Meßbereich entspricht.

2. Durchflußmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Durchflußmesser (2) kommenden Impulse innerhalb des Kleinstmengenmeßbereichs einem Korrekturspeicher (4) zugeführt werden, in welchem die Impulsanzahl bis zu einem vorgegebenen Wert aufsummiert wird, der niedriger als ein Normalwert der Impulsanzahlen ist, wonach bei Erreichen des vorgegebenen Wertes der Volumenzähler (3) mit einem bestimmten, dem Normalwert entsprechenden Durchflußmengenwert beaufschlagt wird, der angezeigt wird.

3. Durchflußmeßeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Durchflußmengenmessen derjenigen Durchflußmenge, die auf die anfängliche Kleinstmenge folgt, die Impulsanzahl/Menge dem Normalwert entspricht.

4. Durchflußmeßeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Grenzwertschalter (6) vorgesehen ist, der nach Erreichen der vorgegebenen Kleinstmenge den Impulsfluß auf einen Normalspeicher (9) schaltet, in welchem die dem Normalwert entsprechende Durchflußmenge der bestimmten normalen Impulsanzahl zugeordnet ist.

5. Durchflußmeßeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Normalwert entsprechende Durchflußmenge nach Erreichen der Normalimpulszahl im Normalspeicher (9) dem Volumenzähler (3) zugeführt und dort angezeigt wird.

6. Durchflußmeßeinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung des ersten Grenzwertschalters (6) auf den Normalspeicher (9) vom Volumenzähler (3) gesteuert wird.

7. Durchflußmeßeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beaufschlagung des Volumenzählers (3) über den Korrekturspeicher (4) nur während einer Teilzeit des Durchlaufes der Kleinstmenge erfolgt.

8. Durchflußmeßeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß während der Durchlaufzeit der Kleinstmenge zwischen der Beaufschlagung des Korrekturspeichers (4) und der Beaufschlagung des Normalspeichers (9) eine mehrfache Umschaltung mittels eines zweiten Grenzwertschalters (12) erfolgt.

9. Durchflußmeßeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgrund der Merkmale des Anspruches 8 erzeugten und miteinander abwechselnden Korrektur- und Normalphasen zeitlich etwa gleich groß sind.

10. Durchflußmeßeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgrund der Merkmale des Anspruches 8 erzeugten und miteinander abwechselnden Korrektur- und Normalphasen zeitlich voneinander abweichen.

11. Durchflußmeßeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Normalphase etwa viermal so groß wie die Korrekturphase ist.

12. Durchflußmeßeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Korrektur der bei einer Unterbrechung des Durchflusses der Kleinstmenge vom magnetisch-induktiven Durchflußmesser gelieferten Meßwerte ein Korrekturwert gespeichert ist, der bei Stillstand des Durchflußmessers (2) zu dem von diesem gelieferten und vom Volumenzähler (3) erfaßten Wert hinzuaddiert wird.

13. Durchflußmeßeinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stillstandsmelder (13) vorgesehen ist, welcher einen Korrekturwertspeicher (15) beaufschlagt, wobei der Stillstandsmelder (13) hinter dem Durchflußmesser (2) angeschlossen ist.

14. Durchflußmeßeinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Summierer (17) vorgesehen ist, der für den Fall des Stillstandes sowohl mit dem Korrekturwert des Korrekturwertspeichers (15) als auch mit dem vom Volumenzähler (3) kommenden Wert beaufschlagt wird.

15. Durchflußmeßeinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Werte dem Volumenzähler (3) zugeführt und dort angezeigt wird.

16. Durchflußmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Korrekturwert oder ein Teil des Korrekturwertes nach jeder Unterbrechung dem Volumenzählerwert zugeschlagen wird.

17. Durchflußmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Korrekturwert oder ein Teil des Korrekturwertes erst nach mehreren Unterbrechungen dem Volumenzählerwert zugeschlagen wird.

18. Anwendung der Durchflußmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17 auf einen Durchfluß von Kleinstmenge übersteigenden Durchflußmengen.