DE4104494A1 - Messvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Meßvorrichtung für die Durchflußmenge einer Flüssigkeit, insbesondere einen Wassermengenzähler, bestehend aus einem plombierten Gehäuse (G), innerhalb dessen ein von der Flüssigkeitsströmung angetriebener rotierenden Körper (R) angeordnet ist, bei dessen Rotationsbewegung ein der Wassermenge proportionales Impulssignal erzeugbar ist und mit einer Erfassungseinrichtung für das Impulssignal.

Meßvorrichtungen der eingangs genannten Art messen die Wassermenge über die Strömungsgeschwindigkeit im Wasserkanal. Durch den Wasserdurchfluß wird der als Flügelrad ausgebildete rotierende Körper in Umdrehung versetzt, wobei dessen Umdrehungszahl von einem Zählwerk gezählt und angezeigt wird. Durch ein auf den Wasserzähler aufgesetztes oder in ihn integriertes Kontaktwerk, welches aus magnetisch angesteuerten Reedkontakten besteht, werden Impulse proportional zur Durchflußmenge erzeugt. Bei geringen Durchflußgeschwindigkeiten bzw. Durchflußmengen wird die Anzeige bei dieser Art von Wasserzählern jedoch ungenau, da die abgegebenen Impulse in diesem Fall zeitlich sehr weit auseinanderliegen.

Solche bekannten Wasserzähler sind zur Vermeidung von Mißbrauch in einem verplombten Gehäuse angeordnet, so daß die Möglichkeit ausscheidet, durch bauliche Veränderungen am rotierenden Körper die Impulshäufigkeit zu erhöhen. Vielmehr erlischt bei einer Manipulation an der Plombe die amtliche Zulassung des Wasserzählers, so daß er zur Verrechnung von Wassermengen nicht mehr verwendet werden kann.

Zur Erhöhung der Meßgenauigkeit bei niedrigen Durchflußmengen ist es andererseits bekannt, an Stelle des Kontaktwerkes aus magnetisch angesteuerten Reedkontakten ein Zahnradgetriebe mit einer Übersetzung vorzusehen. Hierbei wird zwar die Anzahl der abgegebenen Impulse auch bei niedrigen Durchflußmengen erhöht, jedoch sinkt die Genauigkeit aufgrund der Trägheit der mechanischen Übertragung insbesondere im Bereich niedriger Wassermengen.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Meßvorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß sie auch bei niedrigen Durchflußmengen einen hochpräzisen Meßwert liefert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Erfassungseinrichtung für das Impulssignal eine modulare, auf das plombierte Gehäuse (G) aufsetzbare Einheit (E) ist, welche eine mit der Rotationsbewegung des Körpers koppelbare Lochscheibe sowie eine den Eingang einer elektronischen Impulszähleinrichtung bildende Lichtschranke aufweist.

Gemäß der Erfindung wird der Meßwert auf elektronischem Wege und damit trägheitsfrei gewonnen. Da die Anzahl der Löcher auf der Lochscheibe, bei deren jeweiligem Passieren die Zähleinrichtung einen Impuls zählt, sehr viel höher ist als die Impulszahl bekannter Wasserzähler, läßt sich die Genauigkeit der Einrichtung insbesondere im Schwachlastbetrieb erheblich steigern. Die aus Lichtschranke und Lochscheibe bestehende Einheit läßt sich in einfacher Weise an bereits vorhandenen Wasseruhren nachrüsten, so daß vorhandene Uhren über ihre gesamte noch verbleibende Nutzungsdauer mit verbesserter Funktion verwendbar bleiben.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ein Vorteil besonderer Art besteht darin, wenn die erfindungsgemäße Meßvorrichtung eingesetzt wird zur Lastmessung in Fernheizwassernetzen. Da die diesen Netzen entnommenen Wärmemengen sehr stark schwanken, ist es erforderlich über den gesamten Lastbereich die jeweilige Fernheizwasserdurchflußleistung genau zu messen. Durch die Erfindung ist es möglich, daß die vertraglich festgelegten Abgabemengen bei Fernheizkraftwerken und bei deren Abnehmern genau kontrolliert werden können.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 eine schematische Skizze eines Ausführungsbeispiels der Erfindung und

Fig. 2 einen elektronischen Schaltkreis zur Auswertung des Ausgangssignals der Lichtschranke.

Fig. 1 zeigt eine Prinzipsskizze des Ausführungsbeispiels der Erfindung, wobei mit G das plombierte Gehäuse einer herkömmlichen, in einem Fernheiznetz angeordneten Wassermengendurchflußmeßeinrichtung (Wasseruhr) und mit E die erfindungsgemäß modular hierauf aufsetzbare Erfassungseinrichtung bezeichnet sind.

Die Meßeinrichtung G enthält einen rotierenden Körper R, der auf nicht dargestellte Weise vom Wasserstrom angetrieben wird, wobei seine Drehzahl proportional ist zur Durchflußmenge des Wassers. Die Achse des Körpers R ist mit der Achse einer Lochscheibe 1 verbunden, die innerhalb der Einheit E angeordnet ist. Diese dreht sich innerhalb einer Gabellichtschranke 3, wobei sich die auf dem Umfang der Lochscheibe 1 angebrachten Löcher 2 durch den Strahlenbereich zwischen Sender 3a und Empfänger 3b der Gabellichtschranke 3 derart bewegen, daß am Ausgang der Lichtschranke 3 Impulse von einer elektronischen Zähleinrichtung 4 erfaßbar sind, die der Anzahl der durch die Lichtschranke 3 bewegten Löcher 2 der Lochscheibe 1 entsprechen.

Durch die Kopplung des rotierenden Körpers R mit der Lochscheibe 1 ist die von der Zähleinrichtung 4 gemessene Anzahl von Impulsen proportional zur Durchflußmenge des Wassers durch die Meßeinrichtung G.

Die Anzahl der auf dem Umfang der Lochscheibe 1 vorgesehenen Löcher 2 ist dabei so bemessen, daß bei der niedrigsten zu messenden Durchflußmenge die Impulszahl hinreichend genau zu einer Auswertung des Meßergebnisses führt.

Fig. 2 zeigt eine elektronische Schaltung zur Auswertung der auf den Lichtempfänger 3b des Strahls der Lichtschranke 3 fallenden Lichtimpulse.

Das von der lichtemittierenden Diode 3a ausgesandte und durch die Löcher der Lochscheibe 2 hindurchgelassene Licht fällt auf den als Phototransistor ausgebildeten Lichtempfänger 3b, und wird über einen Operationsverstärker OP verstärkt und im folgenden als Steuerimpuls an ein Relais R weitergegeben. Am Ausgang des Relais′ R ist ein Lastmeßgerät angeschlossen, welches aus der Anzahl der ihm zugeführten Impulse die Durchflußmenge des Wassers berechnet und anzeigt.

Für die Nachrüstung vorhandener Wasseruhren zu der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung wird die modulare Erfassungseinrichtung E so auf das plombierte Gehäuse G aufgesetzt, daß die Achse der Lochscheibe 1 von der Drehbewegung des rotierenden Körpers R mitgenommen wird. Durch die berührungsfreie und damit trägheitsfreie Erfassung der Impulszahl ist die vom Lastmeßgerät ermittelte Durchflußmenge für den gesamten Meßbereich hoch präzise.

Claims (4)

1. Meßvorrichtung für die Durchflußmenge einer Flüssigkeit, insbesondere Wassermengenzähler, bestehend aus einem plombierten Gehäuse (G), innerhalb dessen ein von der Flüssigkeitsströmung angetriebener rotierenden Körper (R) angeordnet ist, bei dessen Rotationsbewegung ein der Wassermenge proportionales Impulssignal erzeugbar ist und mit einer Erfassungseinrichtung (E) für das Impulssignal, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung für das Impulssignal eine modulare, auf das plombierte Gehäuse (G) aufsetzbare Einheit (E) ist, welche eine mit der Rotationsbewegung des Körpers koppelbare Lochscheibe (1) sowie eine den Eingang einer elektronischen Impulszähleinrichtung (4) bildende Lichtschranke (3) aufweist.

2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Lochscheibe (2) mit der Rotationsachse des rotierenden Körpers lösbar verbunden ist.

3. Meßvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtschranke eine Gabellichtschranke (3) ist.

4. Verwendung einer Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Messung der Durchflußmenge in Fernheizwassernetzen.