DE3841275A1

DE3841275A1 - Impulsgebereinrichtung fuer mengenzaehler

Info

Publication number: DE3841275A1
Application number: DE19883841275
Authority: DE
Inventors: Henning Dipl Ing Bremer; Juergen Gross
Original assignee: H Meinecke AG
Current assignee: H Meinecke AG
Priority date: 1988-12-08
Filing date: 1988-12-08
Publication date: 1990-06-13

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Impulsgebereinrichtung für Mengenzähler nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bekannt ist eine Einrichtung dieser Art mit einem Zeiger-Rollenwerk, bei der die Zählwerte von einem optoelektrischen Impulssender auf einen in seinem Wirk bereich liegenden, eine Lichtquelle aufweisenden Impulsauf nehmer übertragen und über eine elektrische Fernleitung wei tergeleitet werden. Der Impulssender besteht dabei aus einer vorzugsweise mit der Drehwelle des Zählers eines schnell ro tierenden Teiles des Zählwerkes kinematisch verbundenen Scheibe, an deren Außenmantel zur optoelektrischen Abtastung eine Anzahl von Reflexionsflächen in Form von konkaven Vertiefungen ange ordnet ist. Der Impulsaufnehmer weist neben der Lichtquelle einen Lichtempfänger auf, der beispielsweise aus einem licht empfindlichen Transistor besteht. Wenn sich die Reflexionsfläche an der eingeschalteten Lichtquelle vorbeibewegt, so wird der reflektierte Lichtstrahl von dem Lichtempfänger des Impuls aufnehmers aufgenommen und in einen elektrischen Impuls um gewandelt, der über ein Kabel sowie eine Verstärkereinrichtung in das Zählwerk des Fernzählers eingesteuert wird. Dieser Fern zähler gibt dann die Menge des durch den Mengenzähler hindurch geströmten Mediums, also beispielsweise Wasser, an.

In der Praxis besteht des öfteren das Bedürfnis, die Durchsatzmenge im Wasserzähler nicht nur in der einen, sondern auch in der entgegengesetzten Richtung zu messen. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn ein Tank mit Flüssigkeit gefüllt und nach Ablauf einer gewissen Zeit wieder entleert werden soll. In diesem Falle interessiert also sowohl die dem Tank zugeführte als auch ihm entnommene Flüssigkeits menge. Diese Möglichkeit besteht bei der vorstehend geschilder ten, zum Stand der Technik zählenden Einrichtung nicht.

Hier setzt der Erfindungsgedanke ein. Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dieses bekannte Gerät so zu ver bessern, daß sowohl die Durchflußmenge in der einen als auch in der entgegengesetzten Richtung meßbar ist (Vor- und Rück kennung).

Diese Aufgabe wird bei einer Impulsgebereinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gelöst, daß der Impulsaufnehmer mindestens zwei Lichtempfänger zur Feststellung der Drehrichtung der Drehwelle aufweist, die in Verbindung mit dem Impulssender die Lichtstärkenänderungen phasenverschoben empfangen.

Günstige Verhältnisse für den phasenverschobenen Lichtempfang ergeben sich, wenn die Reflexionsflächen unter brechungslos nebeneinander liegen und im Grundriß die Seiten eines regelmäßigen Vieleckes mit endlicher Seitenzahl bilden.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können auch mehrere Lichtquellen vorgesehen sein.

Zweckmäßig ist der Impulsaufnehmer als Sensorkopf ausgebildet.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme kann - unab hängig von der Drehrichtung der Drehwelle des Zählwerkes - eine einwandfreie Mengenmessung durchgeführt werden.

Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus nach folgender Beschreibung sowie der Zeichnung hervor. Die Zeich nung zeigt in rein schematischer Weise:

Fig. 1 eine Draufsicht - teilweise im Schnitt - eines Woltmann-Wasserzählers mit Impuls gebereinrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht in vergrößertem Maßstab der Scheibe mit den Reflexionsflächen nebst Impulsaufnehmer - teilweise im Schnitt - der Einrichtung gemäß der Er findung,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Signale der Lichtempfänger der Einrichtung gemäß der Erfindung.

Dem in Fig. 1 dargestellten Woltmann-Zähler wird das Wasser über einen Eintrittsstutzen zugeführt. Nach erfolgter Umlenkung strömt das Wasser in bekannter Weise durch einen Meß einsatz und treibt ein Flügelrad an, von wo aus das Wasser - oder auch eine andere Flüssigkeit - seitlich zu einem Austritts stutzen abfließt. Das rotierende Flügelrad überträgt die Dreh bewegung über eine Welle und ggf. eine im Naßraum liegende Ma gnetkupplung auf ein Zeiger-Rollenwerk. Da alle diese Teile bei den herkömmlichen Meßeinrichtungen der fraglichen Art an sich bekannt sind, kann auf weitere Einzelheiten verzichtet werden.

Mit der Drehwelle des Zählers eines schnell rotieren den Teiles des Zählwerkes ist eine Scheibe 1 kinematisch ver bunden. Am Außenmantel dieser Scheibe 1 ist zur optoelektrischen Abtastung eine Anzahl von Reflexionsflächen 2 in Form von kon kaven Vertiefungen angeordnet. Wie die Fig. 1 und 2 deut lich zeigen, liegen diese Reflexionsflächen 2 unterbrechungslos nebeneinander und bilden im Grundriß die Seiten eines regel mäßigen Vieleckes mit endlicher Seitenzahl. Bei der in der Zeich nung dargestellten Ausführungsform bilden die Reflexionsflächen 2 im Grundriß ein regelmäßiges Zehneck. Es ist klar, daß die Erfindung auf diese besondere Verwirklichungsform keineswegs beschränkt ist.

Die mit den Reflexionsflächen 2 versehene Scheibe bildet einen Impulssender.

Mit der Bezugsziffer 3 ist ein Impulsaufnehmer be zeichnet, der zweckmäßig als Sensorkopf ausgebildet ist. Dieser Impulsaufnehmer 3 weist bei der dargestellten Ausführungsform zwei Lichtempfänger 4, 5 sowie eine Lichtquelle 6 auf (Fig. 2). Es sind aber auch mehr als zwei Lichtempfänger 4, 5 und auch mehr als eine einzige Lichtquelle 6 möglich. Als Lichtempfänger 4, 5 werden zweckmäßig Fototransistoren eingesetzt, während als Lichtquelle 6 eine Lampe u. dgl. dient.

Wie die Fig. 2 der Zeichnung zeigt, ist die Licht quelle 6 zwischen den beiden Lichtempfängern 4, 5 angeordnet. Der Sensorkopf weist auf der dem Impulssender zugewandten Seite eine gewölbte Platte 3 a auf, in welche die Lichtquelle 6 und die beiden Lichtempfänger 4, 5 eingesetzt sind.

Der Impulssender liegt im Wirkbereich des Impuls aufnehmers 3.

Im radialen Wirkbereich des Impulssenders ist je eine hinterschnittene Längsnut 7 a, 7 b an der Klarsichthaube 7 des Gerätes angeordnet, in welche der Sensorkopf, also der Impulsaufnehmer 3, einsetzbar ist, indem er von oben in den von den beiden Längsnuten 7 a, 7 b seitlich begrenzten Raum einge schoben wird.

Die Arbeitsweise der Impulsgebereinrichtung ist die folgende:

Es sei einmal angenommen, die mit den Reflexions flächen 2 versehene Scheibe drehe sich im entgegengesetzten Uhrzeigersinn (Fig. 2), wenn die durch den Woltmann-Zähler hindurchströmende Flüssigkeit in der einen Strömungsrichtung fließt. Während der Drehbewegung der Scheibe sendet die Licht quelle 6 im Sensorkopf Lichtsignale, welche von der entsprechen den Reflexionsfläche 2 der Scheibe zurückgeworfen und teilweise vom Lichtempfänger 5 aufgenommen werden. Hierdurch entstehen phasenverschobene elektrische Impulse, die über entsprechende Leitungen 8 in eine Elektronik 9 eingesteuert werden. Diese Elektronik 9 - die an sich bekannt ist - enthält zweckmäßig einen Verstärker, der die elektrischen Impulse verstärkt und über die Leitung 10 in den Fernzähler 11 einsteuert, der die Durchsatzmenge im Woltmann-Zähler aufzeichnet.

Ändert sich die Drehrichtung der Drehwelle des Zählers und damit der die Reflexionsflächen 2 aufweisenden Scheibe, dann werden die von diesen reflektierten Lichtstrahlen dem Lichtempfänger 4 phasenverschoben zugeführt, der die er zeugten elektrischen Impulse über die Leitungen 8 sowie die Elektronik 9 und die Leitung 12 in den Fernzähler 13 für den Rücklauf einsteuert, der die Registrierung der entsprechenden Flüssigkeitsmenge vornimmt.

Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ist also die Messung der Durchsatzmenge im Woltmann-Zähler in beiden Strömungsrichtungen möglich (Vor- und Rückkennung).

In Fig. 3 sind die Signale der Lichtempfänger 4, 5 dargestellt.

E ₁ ist das Lichtempfängersignal des Lichtempfängers 4, das sich mit der Drehung der Scheibe mit den Reflexions flächen 2 periodisch wiederholt.

E ₂ ist ein identisches Signal des zweiten Licht empfängers 5, das phasenverschoben zum Signal E ₁ des Licht empfängers 4 liegt und sich auch periodisch wiederholt.

Unterhalb des Verlaufes der Lichtempfängersignale in Fig. 3 ist das von E ₁ und E ₂ zusammengefaßte Stromsignal nach der Umformung durch die Elektronik dargestellt.

E ₁ steuert Anfang und Ende des Stromsignals, wäh rend E ₂ eine zusätzliche Erhöhung des Stromsignals (Stufe) steuert.

Je nachdem welcher Lichtempfänger abhängig von der Drehrichtung zuerst aktiviert wird, ergibt sich ein stufen förmiger Anstieg oder Abfall des Stromsignals, mit dem die Drehrichtung der Scheibe 2 und damit des Flügelrades des Wolt mann-Zählers festgestellt wird.

Claims

1. Impulsgebereinrichtung für Mengenzähler mit Zeiger-Rollen werk, bei der die Zählwerte von einem optoelektrischen Im pulssender auf einen in seinem Wirkbereich liegenden, zu mindest eine Lichtquelle aufweisenden Impulsaufnehmer übertragen und über eine elektrische Fernleitung weiterge leitet werden, wobei der Impulssender aus einer vorzugsweise mit der Drehwelle des Zählers eines schnell rotierenden Teils des Zählwerkes kinematisch verbundenen Scheibe besteht, an deren Außenmantel zur optoelektrischen Abtastung Reflexions flächen in Form von konkaven Vertiefungen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Impuls aufnehmer (3) mindestens zwei Lichtempfänger (4, 5) zur Fest stellung der Drehrichtung der Drehwelle aufweist, die in Ver bindung mit dem Impulssender die Lichtstärkenänderungen pha senverschoben empfangen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die unterbrechungslos nebeneinander liegenden Reflexionsflächen (2) im Grundriß die Seiten eines regelmäßigen Vieleckes mit endlicher Seitenzahl bilden.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch ge kennzeichnet, daß mehrere Lichtquellen (6) vor gesehen sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Lichtquelle (Lichtquellen) (6) zwischen den Lichtempfängern (4, 5) angeordnet ist (sind).

5. Einrichtung nach Anspruch 1-4, dadurch ge kennzeichnet, daß der Impulsaufnehmer (3) als Sensorkopf ausgebildet ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 1-5, wobei das Zählwerk von einer Klarsichthaube abdeckbar ist, dadurch ge kennzeichnet, daß im radialen Wirkbereich des Impulssenders je eine hinterschnittene äußere Längsnut (7 a, 7 b) an der Klarsichthaube (7) angeordnet ist, in welche der Sensorkopf einschiebbar ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 1-6, dadurch ge kennzeichnet, daß der Sensorkopf auf der dem Impulssender zugewandten Seite eine gewölbte Platte (3 a) aufweist, in welche die Lichtquelle (Lichtquellen) (6) und die Lichtempfänger (4, 5) eingesetzt sind.