DE4140188A1

DE4140188A1 - Durchflussmesser-pruefeinrichtung

Info

Publication number: DE4140188A1
Application number: DE4140188A
Authority: DE
Inventors: Yutaka Ogawa; Kimihiro Ichinose
Original assignee: Oval Engineering Co Ltd
Current assignee: Oval Engineering Co Ltd
Priority date: 1990-12-05
Filing date: 1991-12-05
Publication date: 1992-07-02
Anticipated expiration: 2011-12-06
Also published as: NL194740C; GB2250824A; GB2250824B; US5317895A; DE4140188C2; CA2056929C; NL9102020A; JP2931149B2; GB9125746D0; CH683376A5; JPH051939A; NL194740B; CA2056929A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Durchflußmesser-Prüfeinrich tung für die Prüfung von Durchflußmessern mit ungleichmäßigen Im pulsausgaben bei Verwendung eines Referenzvolumen-Zylinders und insbesondere eine Durchflußmesser-Prüfeinrichtung gemäß dem Ober begriff des Anspruches 1.

Es sind zwei herkömmliche Verfahren für die Prüfung von Durchfluß messern bekannt, von denen eines als "Absolutprüfverfahren" und das andere als "Vergleichsprüfverfahren" bezeichnet wird. In dem "Absolutprüfverfahren" wird ein zu prüfender Durchflußmesser mit ei nem ein geeichtes Referenzvolumen aufweisenden Präzisionszylinder in Reihe geschaltet, um die Anzeige des Durchflußmessers bei der Ver schiebung des Fluid-Referenzvolumens durch den geeichten Abschnitt des Zylinders direkt mit dem obenerwähnten Volumen oder Gewicht des Fluids zu vergleichen. Im "Vergleichsprüfverfahren" wird die An zeige des Durchflußmessers mit derjenigen eines Standard-Durchfluß messers verglichen. Das "Absolutprüfverfahren" wird in dem Fall an gewandt, in dem eine hohe Genauigkeit bei der Fehlerkorrektur des Instruments erforderlich ist. Im allgemeinen wird das "Absolutprüfver fahren" in zwei Verfahren klassifiziert: Das erste Verfahren wird als "Standardtankverfahren" bezeichnet und verwendet einen Standardtank, der einen Bereich mit bekanntem Volumen besitzt, der durch einen oberen und einen unteren Pegel definiert ist; das andere Verfahren wird als "Rohrverfahren" bezeichnet und verwendet eine Referenzvolumenröhre, die einen geeichten Abschnitt von gleichmäßigem Querschnitt und mit bekanntem Volumen aufweist.

Mit dem "Standardtankverfahren" ist eine hohe Effizienz bei der Ausführung von Prüfungen nicht erzielbar, da das Ablesen des oberen und des unteren Pegels, die Berechnung des Referenzvolumens anhand der Ablesungen und dergleichen viel Zeit und Arbeit erfordern. Das Ge genteil ist beim "Rohrverfahren" der Fall, da sämtliche von dem zu prüfenden Durchflußmesser erzeugten Meßimpulse gezählt werden und eine aus Gummi hergestellte Kugel mit einem Durchmesser, der etwas größer als der Innendurchmesser des Referenzvolumen-Rohrs ist, im Rohr bei einem geringen Flüssigkeits-Differenzdruck beweglich ist und durch den Rohrabschnitt zwischen zwei Positionsdetektoren (die im folgenden als Detektoren bezeichnet werden) bewegt wird; das Ergeb nis wird mit dem Referenzvolumen verglichen, wobei es möglich ist, ferngesteuerte und automatisierte Messungen auszuführen, was eine Rationalisierung des Prüfbetriebs bedeutet.

Im Hinblick auf die Entwicklung von Durchflußmessern mit höherer Genauigkeit und im Hinblick auf die Verschiedenartigkeit der Fluide, für die Durchflußmesser verwendet werden, ist es notwendig, eine Echtzeitprüfung der Durchflußmesser mittels des "Rohrverfahrens" unter Verwendung einer Kleinvolumen-Prüfeinrichtung (die im folgen den mit KVP abgekürzt wird) zu erzielen. Diese Kleinvolumen-Prüf einrichtung unterscheidet sich von anderen Prüfeinrichtungen durch ihre verringerten Abmessungen, so daß es aufgrund ihres kurzen und kleinen Referenzvolumen-Rohrs möglich ist, sie in einem Kraftfahr zeug oder in anderen Fahrzeugen zu transportieren.

Das Funktionsprinzip der KVP besteht darin, daß ein Kolben, der in einem Zylinder mit gleichmäßigem Querschnitt auf dichte Weise gleiten kann, durch einen durch Detektoren begrenzten geeichten Abschnitt des Zylinders bewegt wird, um ein konstantes Fluidvolumen durch einen zu prüfenden Durchflußmesser zu verschieben, und daß die Anzeigen des Durchflußmessers mit dem gemessenen Fluidvolumen verglichen werden.

KVP-Systeme sind aus "The Manual of Petroleum Measurement Stan dards", veröffentlich vom American Petroleum Institute im Juni 1988, insbesondere aus Kapitel 4 mit dem Titel "Proving System" bekannt.

Wie oben erwähnt, wird in dem eine KVP verwendenden Durchfluß messer-Prüfverfahren das Fluidvolumen im geeichten Abschnitt des Re ferenzvolumen-Rohrs, der durch die von den Detektoren ausgegebenen Signale definiert wird, mit der Anzahl der während des gleichen Zeit intervalls vom Durchflußmesser ausgegebenen Meßimpulse verglichen. Ein Zeitintervall zwischen dem ersten Detektorsignal bei Beginn des Prüfdurchlaufs und dem ersten Meßimpuls, der dem Detektorsignal folgt, und das Zeitintervall zwischen dem letzten Detektorsignal am Ende des Prüfdurchlaufs und dem Meßimpuls, der diesem Detektorsi gnal vorausgeht oder folgt, die jeweils einem Volumen entsprechen, das kleiner als der Meßimpulsabstand ist, werden im Verhältnis zu der Anzahl der Hochfrequenz-Taktimpulse bestimmt, wobei ein Bruchteil des verschobenen Volumens (durch ein Doppelzeitverfahren) als Summe oder als Differenz zwischen den Verhältnissen berechnet wird.

Das Doppelzeitverfahren erfordert jedoch die Ausführung der Prüfung bei konstanter Durchflußrate und die Erzeugung von Meßimpulsen mit gleichmäßigem Impulsabstand; wenn sich daher die Durchflußrate än dert oder wenn die Impulse in nicht gleichmäßigen Impulsabständen abgegeben werden, kann das Ergebnis fehlerhaft sein.

Die Streuung des Impulsabstandes des Durchflußmessers hängt vom jeweiligen Typ des zu prüfenden Durchflußmessers ab. Beispielsweise kann ein Turbinen-Durchflußmesser, in dem sich ein Rotor im Verhält nis zu der zu messenden Durchflußrate dreht und in dem dieser Rotor in der Nähe des Durchflußmesser-Sensors angeordnet ist, Impulse mit gleichmäßigem Abstand und einem ausgezeichneten Signal-/Rausch- Verhältnis erzeugen, während im Falle eines Durchflußmessers mit ei nem rotierenden Übertragungsmechanismus wie etwa einem Getriebe zug zwischen einem Rotor und einem Meßimpulsgenerator oder im Falle eines Durchflußmessers mit positiver Verschiebung, in dem der Rotor-Drehwinkel zum Durchsatz des Durchflußmessers nicht propor tional ist, eine Impulsstreuung auftreten kann.

In dem obenerwähnten Handbuch des American Petroleum Institute (API) wird vorgeschlagen, daß im Falle eines Durchflußmessers, des sen Rotor in der Nähe des Meßimpulsgenerators angeordnet ist, die Prüfung fünfmal ausgeführt werden soll (in fünf Prüfverschiebungen), um einen Meß-Wiederholstreubereich von 0,05% zu erhalten, wobei ein Meßfaktor (in Litern pro Impuls) als Mittelwert der in diesen fünf Prüfverschiebungen erhaltenen Werte berechnet werden soll.

Bei der Prüfung eines Durchflußmessers, der bestimmte Durchflußra ten darstellende Impulse mit unregelmäßigem Abstand erzeugt, ist es notwendig, die Anzahl der Kolbenbewegungen (die im folgenden als Anzahl von Prüfverschiebungen bezeichnet werden) zu erhöhen oder die Toleranzen des Wiederholstreubereichs zu vergrößern.

Um beispielsweise einen Wiederholstreubereich zu erhalten, der nicht größer als 0,1% ist, ist es notwendig, zehn Prüfverschiebungen auszu führen. Außerdem werden durch die Erhöhung der Anzahl der Prüfver schiebungen der Wiederholstreubereich des Durchflußmessers und die Qualität des Mittelwerts verbessert.

Es werden jedoch keinerlei Angaben über die Beziehung zwischen der Anzahl der Prüfverschiebungen, dem geforderten Wiederholstreube reich und den Meßimpulsschwankungen gemacht.

Es ist daher eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Durchflußmesser-Prüfeinrichtung zu schaffen, mit der einerseits ein zuverlässiger Meßfaktor erhalten werden kann und andererseits die Prüfzeit durch die Verringerung der Anzahl unnötiger Prüfverschie bungen verringert werden kann.

Es ist eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Durch flußmesser-Prüfeinrichtung zu schaffen, die die Anzahl von Prüfver schiebungen bestimmen kann, die für die Gewinnung eines geforderten Wiederholstreubereichs bei der Prüfung eines Impulse mit unregelmä ßigem Abstand erzeugenden Durchflußmessers notwendig sind.

Die erste Aufgabe wird bei einer Durchflußmesser-Prüfeinrichtung der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1.

Die zweite Aufgabe wird bei einer Durchflußmesser-Prüfeinrichtung der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teils des Anspruches 2.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausfüh rungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild des Aufbaus einer Durchflußmesser-Prüf einrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ein Flußdiagramm eines Funktionsablaufs, der von der erfin dungsgemäßen Prüfeinrichtung abgearbeitet wird;

Fig. 3 ein Beispiel von Prüfergebnissen, die die Beziehung zwischen der Unregelmäßigkeit der Meßimpulsabstände und dem Wie derholstreubereich betreffen;

Fig. 4 ein Beispiel von Prüfergebnissen, die die Beziehung zwischen dem geforderten Wiederholstreubereich (%) und einer An zahl von Prüfverschiebungen betreffen; und

Fig. 5 ein Flußdiagramm eines Funktionsablaufs, der von der Zen traleinheit einer weiteren Durchflußmesser-Prüfeinrichtung der vorliegenden Erfindung abgearbeitet wird.

Wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt eine Durchflußmesser-Prüfeinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Fluid durchflußrohr 1, ein Umlenkventil 2, einen zu prüfenden Durchfluß messer 3, einen Durchflußraten-Impulsgenerator 3a, eine Kleinvolu men-Prüfeinrichtung 4, einen Zylinder 5, einen Kolben 6, eine Kolben stange 7, Detektoren 8 und 9, eine Antriebseinheit 10, Leitungen 11 und 12, eine Zentraleinheit (CPU) 13, eine Antriebssteuereinheit 14 und Ventile 15 und 16.

In der in Fig. 1 gezeigten Durchflußmesser-Prüfeinrichtung dient der Zylinder 5 als Referenzvolumen-Rohr, von dem beide Enden geschlos sen sind und das einer Präzisionsendbearbeitung unterworfen worden ist, um einen vollständig gleichmäßigen Innendurchmesser zu erzielen. Ferner ist der Zylinder 5 mit einem (nicht gezeigten) inneren Dich tungsmittel versehen, so daß der Kolben 6 im Zylinder 5 ohne Leck verlust bewegt werden kann. Am Kolben 6 ist an einem seiner Enden ein Ende einer Kolbenstange 7 angebracht, die mit ihrem anderen Ende mit der Antriebseinheit 10 verbunden ist, so daß der Kolben 6 in axi aler Richtung bewegt werden kann. Die Antriebseinheit 10 umfaßt au ßerdem einen (nicht gezeigten) Positionssensor, der die Bewegungen des Kolbens 6 erfaßt und gegebenenfalls pro Mikroabstandseinheit ein Positionssignal S₃ ausgibt. Die Detektoren 8 und 9 sind an der Außen wand der beiden jeweiligen Enden des Zylinders 5 angeordnet. Diese Detektoren 8 und 9 geben Positionssignale S₂ aus, wenn sich der Kol ben 6 an von diesen Detektoren 8 bzw. 9 erfaßten Positionen vorbei bewegt. Die hin- und hergehende Bewegung des Kolbens 6 im Zylinder 5 wird durch die Betätigung von Ventilen 2, 15 und 16 entsprechend den von der CPU 13 erzeugten Steuersignalen bewerkstelligt.

Im folgenden werden die Funktionen der Durchflußmesser-Prüfein richtung beschrieben.

Ein Prüfverschiebung beginnt, wenn die CPU 13 in einem Zustand, in dem sich der Kolben 6 in der gestrichelt gekennzeichneten Startposition befindet, ein Startsignal ausgibt. Die Antriebssteuereinheit 14 bewegt die Ventile 15 und 16 in eine geöffnete Position und das Ventil 2 in eine geschlossene Position, während die Antriebseinheit 10 den Kolben 6 dazu veranlaßt, sich mit konstanter Geschwindigkeit zu bewegen. Bei eventuellen Schwankungen der Fluidströmung wird die Bewegungsge schwindigkeit des Kolbens 6 entsprechend dem Positionssignal 53 ge steuert, um eine konstante Durchflußrate aufrechtzuerhalten.

Wenn sich der Kolben 6 am Detektor 9 vorbeibewegt, wird ein Erfas sungssignal S₂ ausgegeben, woraufhin der Meßimpulsgenerator 3a des zu prüfenden Durchflußmessers eine Reihe von Impulsen PM mit un gleichmäßigen Impulsabständen erzeugt, die solange gezählt werden, bis der Kolben 6 die Position des Detektors 8 erreicht. In der Zwi schenzeit erzeugt die CPU 13 Taktimpulse von hoher Frequenz (z. B. 100 kHz), durch die ein Volumen, das geringer als das einem Meßim puls entsprechende Volumen ist, erfaßt wird, indem die dem Detektor signal S₁ bzw. dem Detektorsignal S₂ folgenden Meßimpulse erfaßt werden. Anschließend ist die Prüfverschiebung abgeschlossen.

Nach Abschluß einer Prüfverschiebung wird das Ventil 15 geschlossen und werden das Umlenkventil 2 und das Ventil 16 geöffnet, um den Kolben 6 in seine gestrichelt gekennzeichnete Anfangsposition zurück zustellen. Da die Positionen des Kolbens in dem Moment, in dem die den Detektorsignalen S₁ und S₂ folgenden Meßimpulse P_M ausgegeben werden, unsicher und unterschiedlich sein können, kann das Prüfer gebnis einen unerwarteten Fehler enthalten.

Wenn die Prüfverschiebung mehrere Male wiederholt wird, tritt zwi schen den Prüfverschiebungsergebnissen eine Streuung auf, die dem Ausmaß der Ungleichmäßigkeit entspricht. Aus diesem Grund wird die Anzahl der Prüfverschiebungen erhöht, um die Sicherheit der Prüfer gebnisse zu verbessern. Im Hinblick auf eine Verbesserung des in Pro zent ausgedrückten Wiederholstreubereichs wird ein eine Mehrzahl von Prüfverschiebungen umfassender Prüfvorgang ausgeführt, wobei der Wiederholstreubereich der Prüfergebnisse als Wiederholstreubereich des Prüfvorgangs berechnet wird. Ein solcher Prüfvorgang wird wie derholt, so daß beispielsweise zwei Prüfvorgänge ausgeführt werden.

In Fig. 3 ist ein Beispiel von Prüfergebnissen gezeigt, die die Bezie hung zwischen den unregelmäßigen Abständen der Meßimpulse und den Wiederholstreubereichen sowohl von Durchflußmessern A, B und C mit positiver Verschiebung, die sich in ihren jeweiligen Konstruktio nen unterscheiden, als auch von einem Turbinen-Durchflußmesser be treffen. Jeder Durchflußmesser mit positiver Verschiebung ist mit ei nem Übertragungs-Getriebezug versehen. Der Graph, bei dem auf der horizontalen Achse die Standardabweichung σ_I (%) der Unregelmäßig keit des Abstandes der Meßimpulse in Beziehung zur Anzahl der ge zählten Meßimpulse dargestellt ist, und bei dem auf der vertikalen Achse der Wiederholstreubereich R₁(%) eines Prüfvorgangs dargestellt ist, ergibt folgende Beziehung:

N = (C/R₁)a · σ_I (1)

Wie aus der Beziehung (1) ersichtlich, kann der Wiederholstreubereich R₁ für einen Prüfvorgang verbessert werden, wenn die Unregelmäßig keit σ₁ des Meßimpulsabstandes verringert wird. Die Konstante C und der Exponent a (z. B. a = 1,0, C = 4) werden durch funktionale Be ziehungen bestimmt.

In Fig. 4 ist ein Beispiel von Prüfergebnissen gezeigt, die die Korrela tion zwischen dem geforderten Wiederholstreubereich (%) und der An zahl der Prüfverschiebungen für dieselben Durchflußmesser wie von Fig. 3 betreffen. Auf der horizontalen Achse (Abszisse) ist die Anzahl Np der Prüfverschiebungen, die für zwei Prüfvorgänge erforderlich sind, dargestellt, während auf der vertikalen Achse (Ordinate) der geforderte Wiederholstreubereich R₂(%) dargestellt ist. Aus diesem Graph wird die erforderliche Anzahl von Prüfverschiebungen für zwei Prüfvorgänge folgendermaßen erhalten:

Np = R₂/R₁^-b (2)

Aus Gleichung (2) ist ersichtlich, daß durch die Erhöhung der gefor derten Anzahl von Prüfverschiebungen Np der Wiederholstreube reichswert verkleinert wird, wodurch die Wiederholbarkeit verbessert wird. Der Exponent b (z. B. b = 0,8) wird durch eine funktionale Be ziehung bestimmt.

Erfindungsgemäß kann die CPU 13 die Anzahl der für die Gewinnung eines geforderten Wiederholstreubereichs (%) erforderlichen Prüfver schiebungen auf der Grundlage der in den Fig. 2 und 3 angezeigten Daten bestimmen. Die CPU 13 berechnet die Anzahl Np der Prüfver schiebungen, die für zwei Prüfvorgänge erforderlich sind, und gibt dann an die Antriebssteuereinheit 14 einen Befehl aus, um die Prüfung in der geforderten Anzahl von Durchläufen zu wiederholen.

In Fig. 2 ist ein Flußdiagramm des Ablaufs gezeigt, der in der CPU 13 mittels einer entsprechenden Software abgearbeitet wird. Dieser Ablauf umfaßt die folgenden Schritte:

Schritt 1

Die Unregelmäßigkeit σ_I(%) des gegenseitigen Abstandes der vom zu prüfenden Durchflußmesser erzeugten Meßimpulse wird in dem Zu stand gemessen, in dem das Umlenkventil 2 geöffnet und der Kolben 6 in Ruhe ist. Hierbei werden nacheinander N Meßimpulse gemessen, wobei die Standardabweichung der Unregelmäßigkeit σ_I aus einem Mittelwert X erhalten wird.

Schritt 2

Die Anzahl Pg der zusammenzufassenden Meßimpulse wird anhand des Meßfaktors K (l/p: Liter/Impuls) und des Referenzvolumens der Prüf einrichtung (l: Liter) berechnet.

Schritt 3

Der Wiederholstreubereich R₁(%) für einen Prüfvorgang wird anhand der funktionalen Beziehung (1) N = (C/R₁)a·σ_I gemäß Fig. 3, in der die Beziehung zwischen dem Wiederholstreubereich und der Unregel mäßigkeit des Meßimpulsabstandes gezeigt ist, berechnet.

Schritt 4

Die fuhr zwei Prüfvorgänge erforderliche Anzahl Np der Prüfimpulse gemäß der funktionalen Beziehung (2) Np = (R₂/R₁)_-b wird aus der Korrelation zwischen dem Wiederholstreubereich und der Prüfver schiebungsanzahl Np, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist, abgeleitet.

Schritt 5

Der Prüfmodus wird in der CPU 13 gesetzt, indem der Befehl "Np × 2 Vorgänge" ausgegeben wird.

Schritt 6

An die Antriebssteuereinheit 14 wird ein Befehl ausgegeben, um die Durchflußmesserprüfung gemäß dem im voraus eingestellten Prüfmo dus auszuführen.

In den obenerwähnten Rechenoperationen wird im ersten Schritt die Unregelmäßigkeit σ_I (%) des Impulsabstandes des zu prüfenden Durch flußmessers als Wert der Standardabweichung σ_I bestimmt, während im zweiten Schritt die Anzahl der im Verhältnis der Größe der Stan dardabweichung σ_I zu akkumulierenden Impulse bestimmt wird. Die Anzahl N der zu zählenden Meßimpulse wird als Wert für eine Prüf verschiebung bestimmt, der auf den Wiederholstreubereich R₁ bezogen ist. Da jedoch die Meßimpulsanzahl N in der Praxis in Abhängigkeit von dem zu prüfenden Durchflußmesser und der Kleinvolumen-Prüf einrichtung festgelegt wird, besteht keine Notwendigkeit, die obener wähnte Impulsanzahl N gesondert zu berechnen.

In Fig. 5 ist ein Flußdiagramm für den von der CPU einer weiteren er findungsgemäßen Durchflußmesser-Prüfeinrichtung abgearbeiteten Funktionsablauf gezeigt. Beispielsweise wird die Anzahl Np von Prüf verschiebungen während eines Prüfvorgangs, d. h. die Anzahl der Kol benbewegungen während eines Prüfvorgangs, im voraus gesetzt. Der Meßfaktor für jede Prüfverschiebungsanzahl wird berechnet, anschlie ßend wird die Standardabweichung σ der berechneten Meßfaktoren be stimmt. Die Anzahl der Prüfverschiebungen eines Prüfvorgangs, die für die Gewinnung des gemäß dem Standardabweichungswert σ be stimmten Wiederholstreubereichs notwendig sind, kann somit bestimmt werden.

Schritt 1

Die Prüfverschiebungsanzahl Np für einen Prüfvorgang wird bei kon stanter Durchflußrate auf den Wert "5" festgelegt.

Schritt 2

Der Mittelwert M_f der fünf Meßfaktoren M_f1, M_f2, M_f3, Mj_f4 und M_f5, die im Schritt 1 für sämtliche fünf Prüfverschiebungen gemessen wur den, wird berechnet.

Schritt 3

Anhand der Meßfaktoren M_f1,... M_f5 für sämtliche Prüfverschiebungen und anhand des Mittelwertes M_f dieser Meßfaktoren wird eine Fehler streuung i (i = 1, 2,... 5) berechnet, anschließend wird die Stan dardabweichung σ aus der positiven Quadratwurzel der Fehlerstreuung berechnet.

Schritt 4

Wenn der Wert der berechneten Standardabweichung σ kleiner oder gleich der Grenzgenauigkeit von beispielsweise 0,013% der Kleinvo lumen-Prüfeinrichtung ist, ist die Prüfung beendet, wobei der Stan dardabweichungswert σ als Wiederholstreubereich des Durchflußmes sers ausgedruckt wird.

Schritt 5

Wenn der Wert der berechneten Standardabweichung u größer als Grenzgenauigkeit von beispielsweise 0,013% der Kleinvolumen-Prüf einrichtung ist, werden ein weiterer Wiederholstreubereich B (beispielsweise mit B = 0,04%) und der Standardabweichungswert σ in die folgende Gleichung,

Np = (3σ/B)^α (α: Konstante), (3)

eingesetzt, um die Anzahl Np der Prüfverschiebungen zu bestimmen, wenn die Durchflußmesserprüfung in zwei Prüfvorgängen ausgeführt werden soll. Der Anmelder der vorliegenden Erfindung hat für die Konstante α entsprechend der Gleichung (3) experimentell den Wert von 0,8 ermittelt.

Schritt 6

Durch die Substitution des im Schritt 3 erhaltenen Standardabwei chungswertes σ und des Wertes B = 0,04% in Gleichung (3) wird die Anzahl Np der Prüfverschiebungen als Vielfaches der ganzen Zahl N = 5 berechnet, d. h. N5, N10, N15, N20, die bei wachsenden Standardabweichungswerten σ zunehmen, anschließend wird der ent sprechende Wert N als Einstellwert übernommen.

Schritt 7

Auf der Grundlage der Prüfverschiebungsanzahl N, beispielsweise von N <5, die im Schritt 6 bestimmt worden ist, wird die Durchflußmes serprüfung in zwei jeweils fünf Prüfverschiebungen umfassenden Vor gängen ausgeführt.

Schritt 8

Durch die Verarbeitung der Prüfergebnisdaten, die im Schritt 7 erhal ten wurden, wird für jeden der zwei Prüfvorgänge ein Meßfaktor be rechnet, anschließend wird ein gemeinsamer Meßfaktor für die beiden Prüfvorgänge als Mittelwert der zwei Meßfaktorwerte bestimmt.

Schritt 9

Die Berechnungsergebnisse werden ausgedruckt.

Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich, ist es erfindungsgemäß möglich, die folgenden Wirkungen zu erzielen: Im Falle der Prüfung eines Durchflußmessers mit ungleichmäßiger Im pulsausgabe wird bei Verwendung einer Kleinvolumen-Prüfeinrichtung erfindungsgemäß die Möglichkeit geschaffen, die Anzahl der Prüfun gen, die für die Gewinnung des geforderten Wiederholstreubereichs er forderlich ist, automatisch einzustellen (während ein herkömmliches Verfahren eine steigende Anzahl von Prüfverschiebungen erfordert, um den Wiederholstreubereich zu verbessern), wodurch einerseits ein zu verlässiger Meßfaktor erhalten werden kann und andererseits die An zahl unnötiger Prüfverschiebungen verringert werden kann, was eine Zeitersparnis bedeutet.

Da die Anzahl der Prüfverschiebungen, die für die Gewinnung des geforderten Wiederholstreubereichs erforderlich sind, bestimmt werden kann anhand des experimentellen Wertes, der auf der Standardabwei chung des Meßfaktors basiert, die durch die Übernahme der im voraus gesetzten Anzahl von Prüfverschiebungen für einen Prüfvorgang bei gegebener Durchflußrate berechnet wird, kann die Prüfung des Durch flußmessers rationalisiert werden.

Claims

1. Durchflußmesser-Prüfeinrichtung für die Prüfung eines Durchflußmessers (3), der bei einer konstanten Durchflußrate unregel mäßig Impulsausgaben mit einem gegebenen Meßfaktor erzeugt, mit
einem Referenzvolumen-Zylinder (5) mit konstantem Quer schnitt, der mit dem zu prüfenden Durchflußmesser (3) in Reihe ge schaltet ist und einen Kolben (6) aufweist, der in ihm auf dichte Weise verschiebbar ist, um ein Fluid-Referenzvolumen durch einen geeichten Abschnitt des Zylinders (5) zu verschieben, um durch den Vergleich der Anzahl der vom Durchflußmesser (3) erzeugten Impulse mit dem Referenzvolumen den Meßfaktor zu bestimmen;
einer Zentraleinheit (13); und
einer Antriebssteuereinheit (14), die den Kolben (6) des Refe renzvolumen-Zylinders (5) entsprechend der Ausgabe der Zentralein heit (13) antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentraleinheit (13) umfaßt:
eine Einrichtung (Schritt 1) zum Messen von Unregelmäßig keiten (σ_I) in den Abständen der vom zu prüfenden Durchflußmesser (3) erzeugten Meßimpulse;
eine Einrichtung (Schritt 2) zum Berechnen der Anzahl (Pg) der Meßimpulse anhand des Referenzvolumens und des Meßfaktors (K);
eine Einrichtung (Schritt 3) zum Berechnen des Wiederhol streubereichs (R₁) einer Prüfverschiebung entsprechend einer Bezie hung zwischen dem Wiederholstreubereich (R₁) einer Prüfverschiebung und der Unregelmäßigkeit (σ_I) des Impulsabstandes für eine vorgege bene Anzahl (N) von Meßimpulsen; und
eine Einrichtung (Schritt 4) zum Berechnen des geforderten Wiederholstreubereiches (R₂) des zu prüfenden Durchflußmessers (3) gemäß einer Beziehung zwischen dem geforderten Wiederholstreube reich und der Anzahl (Np) von Prüfverschiebungen einer Anzahl von Prüfvorgängen, die für die Gewinnung dieses Wiederholstreubereichs (R₂) erforderlich sind.

2. Durchflußmesser-Prüfeinrichtung für die Prüfung eines Durchflußmessers (3), der bei einer konstanten Durchflußrate unregel mäßig Impulsausgaben mit einem gegebenen Meßfaktor erzeugt, mit
einem Referenzvolumen-Zylinder (5) mit konstantem Quer schnitt, der mit dem zu prüfenden Durchflußmesser (3) in Reihe ge schaltet ist und einen Kolben (6) aufweist, der in ihm auf dichte Weise verschiebbar ist, um ein Fluid-Referenzvolumen durch einen geeichten Abschnitt des Zylinders (5) zu verschieben, um durch den Vergleich der Anzahl der vom Durchflußmesser (3) erzeugten Impulse mit dem Referenzvolumen den Meßfaktor zu bestimmen;
einer Zentraleinheit (13); und
einer Antriebssteuereinheit (14), die den Kolben (6) des Refe renzvolumen-Zylinders (5) entsprechend der Ausgabe der Zentralein heit (13) antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentraleinheit (13) umfaßt:
eine Einrichtung zum Bestimmen (Schritt 1) einer Anzahl von Prüfverschiebungen eines Prüfvorgangs und zum Berechnen (Schritt 2) eines Meßfaktors (Mf) für die Anzahl von Prüfverschiebungen;
eine Einrichtung (Schritt 3) für die Berechnung der Stan dardabweichung (σ_I) der berechneten Meßfaktoren (M_f1,... M_f5); und
eine Einrichtung zum Feststellen (Schritt 4) des Endes der Prüfung, wenn die Standardabweichung (σ_I) nicht größer als der gege bene Wiederholstreubereich (A) des Meßfaktors (M_f) ist, zum Bestim men (Schritt 5) einer Prüfverschiebungsanzahl (N) eines Prüfvorgangs gemäß dem Standardabweichungswert (σ_I) des Meßfaktors (M_f), wenn die Standardabweichung (σ_I) den gegebenen Wiederholstreubereich (A) übersteigt, und zum Ausführen zweier Prüfoperationen, wenn die Prüf verschiebungsanzahl (N) die gegebene Anzahl übersteigt.