DE513151C

DE513151C - Vorrichtung zum Messen und Registrieren abgegebener Waermemengen

Info

Publication number: DE513151C
Application number: DEB124007D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1926-02-10
Filing date: 1926-02-10
Publication date: 1930-11-24

Description

Vorrichtung zum Dessen und Registrieren abgegebener Wärmemengen Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Messen und Registrieren der Wärmeabgabe von im Kreisprozeß bewegten, als Wärmeträger dienenden Flüssigkeiten. Es wird die dem Temperaturunterschied zwischen Vorlauf und Rücklauf des Wärme abgebenden Systems entsprechende Thermokraft einer Thermobatterie vom Mengenmesser so beeinflußt, daß der das Anzeigeinstrument durchfließende Strom der Wärmeabgabe des Wärmeträgers praktisch, d. h. in zulässigen Grenzen proportional ist.
Erreicht wird das dadurch, daß der durch das Meßinstrument fließende Strom im Gegensatz zu allen bekannten Einrichtungen ähnlicher Art nicht der gleiche ist wie der von der Stromquelle abgegebene, sondern daß der eigentliche Meßstrom erst an den Klemmen eines Widerstandes abgezweigt wird, durch den der als Hauptstrom zu bezeichnende der Stromquelle fließt.
Der Spannungsabfall des Hauptstromes im Meßwiderstande ruft an den Klemmen dieses Widerstandes einen Spannungsunterschied hervor, welcher den Strom im Meßkreise bestimmt. Dieser Spannungsunterschied schwankt einmal mit der Temperaturdifferenz zwischen Vorlauf und Rücklauf des Wärme abgebenden Systems. Außerdem wird die an den Klemmen des Meßwiderstandes vorhandene Spannung mit der Durchflußmenge des Wärmeträgers geändert, indem der Widerstand proportional der Durchflußmenge geregelt wird.
In der Zeichnung stellt dar: a den Vorlauf, b den Rücklauf eines Wärme abgebenden Rohrsystems, c eine Ventilkammez mit Ventil d, f ein Schwimmkörper, der die Gewichtswirkung des Ventils d in bezug auf den flüssigen Wärmeträger soweit aufhebt, daß nux ein bestimmter gewünschter Drosselungsgrad für die Durchflußmengen bestehen bleibt. da ist ein in bezug auf die Verhältnisse praktisch widerstandsloses Metallstück, das mit dem Ventil durch die Stange g verbunden ist und in das die Teilstücke des Meßwiderstandes v elektrisch gutleitend eingesetzt sind. k ist ein Isolierkörper, der durch eine Scheidewand m in zwei Kammern n und o getrennt ist. Die Kammern -rt und o sind so weit mit Quecksilber gefüllt und so groß in ihren Ausmaßen, daß die Enden des Meßwiderstandes r bei geschlossenem Ventil so weit eintauchen können, daß der Widerstand an den Klemmen P und q des Meßwiderstandes praktisch Null ist.
Am Vorlauf a und Rücklauf b sind je eine Kammer t und 2t zur Aufnahme der Lötstellen einer Thermobatterie v so angeordnet, daß die Temperaturänderungen sicher und schnell auf die Lötstellen übertragen werden. x ist ein Elektrizitätszähler motorischer oder elektrolytischer Art.
Die Klemmen P und q des Meßwiderstandes r, die Enden der Thermobatterie und die Klemmen des Zählers x sind wie folgt verbunden: Es besteht ein Hauptkreis, ausgehend von der Thermobatterie v über Leitung i nach q und rücklaufend (über Widerstand v) von über 2 und Widerstand Z nach v, und ein Nebenkreis, ausgehend von Klemme q über Leitung 3, Widerstand z nach Zähler x, rücklaufend von Zähler x über Leitung q. nach Klemme P.
Es sei nun angenommen, daß das Ventil d geschlossen wäre, Vorlauf a und Rücklauf b mögen aber noch eine Temperaturdifferenz aufweisen. Dann fließt zwar im Hauptkreise von v über Leitung i, q, P, Leitung z nach v zurück noch ein Strom, aber in r findet kein Spannungsabfall statt, und im Nebenkreis q; Leitung 3, Zähler x, Leitung q., Klemme P fließt kein Strom; denn nur ein Spannungsabfall in r kann einen solchen, eben den Meßstrom, hervorrufen. Kommt jedoch der Wärmeträger in ä in Bewegung, so öffnet sich das Ventil d dieser Bewegung entsprechend, und entsprechend dieser Öffnung von d werden die Enden des Meßwiderstanden r aus den Kammern n und o gezogen und Widerstand in den Hauptkreis eingeschaltet. Es findet in r ein entsprechender Spannungsabfall statt, der zudem beeinflußt ist von der Temperaturdifferenz zwischen a und b; denn von dieser ist die Spannung der Thermostromquellev und damit die Stromstärke im Hauptkreise abhängig. Der Spannungsabfall in r ist als EMK an den Klemmen p und q vorhanden, und im Nebenkreise; in dem der Zähler x liegt, fließt nun ein dem Durchflüß und der Temperaturdifferenz entsprechender Meßstrom. Eine Vergrößerung des Durchflusses durch ce hat auch eine Vergrößerung des Meßwiderstandes r zur Folge, und so läßt sich ein der Durchflußmenge durch a und der Temperaturdifferenz zwischen a und b proportionaler Meßstrom im Meßkreise hervorrufen.
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist der Spannungsabfall in r auch von dem Widerstande Z abhängig. Diese Abhängigkeit bedingt, daß der Widerstand Z im Verhältnis zum Widerstande r groß sein muß. Zum Zwecke der Einstellung des richtigen Verhältnisses ist der Widerstand Z verstellbar eingerichtet. Der verhältnismäßig hohe Widerstand z im Meßkreise dient lediglich Eichzwecken.
Es sei E die Klemmenspannung der Thermöbatterie v, J die Stromstärke im Hauptkreise, die sich bei Klemme q in den Strom i2, der durch r fließt, und il, der durch den Zähler x fließt; zerlegt. Der Spannungsabfall in r sei E. Der Zählerwiderstand sei w;.
Nun ist J = il -f- i2 und da ist, ist: und demzufolge der Strom il im Meßkreise ferner ist der Kombinationswiderstand von w1 und r Nach dem Ohmschen Gesetz ist aber auch: wenn wt der innere Widerstand der Thermobatterie v ist. Mit diesen Beziehungen läßt sich' die Meßgenauigkeit der Vorrichtung in einfachster Weise nachprüfen, die in den Grenzen von ± 2 °/a des Sollwertes bei 1/10o bis 1/1 Durchflußmenge ohne weiteres zu erreichen ist.

Claims

PATENTANSPRUCH: Vorrichtung zum Messen und Registrieren abgegebener Wärmemengen bei im Kreisprozeß bewegten Wärmeträgern mittels elektrischer Energie, bei der durch die Temperaturdifferenz zwischen Vorlauf und Rücklauf des Wärme abgebenden Systems eine thermoelektrische Spannung hervorgerufen wird, die auf einen Stromkreis wirkt, in welchem der durch diese Spannung hervorgerufene Strom von der Durchflußmenge des Wärmeträgers beeinflußt wird, gekennzeichnet dadurch, daß der vom Strömungsmesser beeinflußte Widerstand im Nebenschluß zurr Zähler liegt.