DE8019377U1

DE8019377U1 - Verdraengungs-pruefstand fuer volumetrische fluessigkeits-durchflusszaehler

Info

Publication number: DE8019377U1
Application number: DE19808019377U
Authority: DE
Original assignee: LGZ Landis and Gyr Zug AG
Current assignee: Siemens Building Technologies AG
Priority date: 1979-08-03
Filing date: 1980-07-18
Publication date: 1980-10-16
Also published as: CH643063A5

Description

Verdrängungs-Prüfstand für volumetrische Flüssigkeits-Durchfluss zäh ler

Die Neuerung bezieht sich auf einen Verdrängungs-Prüfstand für volumetrische Flüssigkeits-Durchflusszähler nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Solche Einrichtungen dienen· der Eichung und Prüfung von
Flüssigkeits-Durchflusszählern aller Art. Nach der US-PS

3 492 856 ist es bekannt, in einem von einer Pumpe oder mil tels Druckgas angetriebenen Flüssigkeitsstrom längs einer
Messstrecke bekannten Querschnittes einen dicht abschliessenden Kolben anzuordnen und durch Messung des durch den
Flüssigkeitsstrom bedingten und vom Kolben zurückgelegten

Weges auf die Durchflussmenge zu schliessen. Dabei ist der Prüfling mit der Messstrecke in Reihe geschaltet, das heis£ beide werden von der gleichen Flüssigkeitsmenge durchströmi die zwischen zwei Behältern hin und her gefördert wird. Eir Messung kann bei dieser Anordnung immer nur in einer Bewegungsrichtung des Kolbens erfolgen, denn der Kolben muss

nach jeder Messung jeweils wieder in seine Ausgangslage gebracht werden. Dies ist aufwendig, und die Einrichtung eignet sich wenig für Messungen bei erhöhten und während einei Messung konstant zu haltenden Temperaturen, denn der Inhalt beider Behälter müsste auf die gleiche Temperatur gebracht werden. Ferner kann ein das Messresultat verfälschendes,
allenfalls über dem Kolben auftretendes Leck nicht festgestellt werden.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, das Bekannte zu

verbessern und eine möglichst einfache Einrichtung zu schal fen. Eine solche ist durch den Schutzanspruch 1 gekennzeich net.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Neuerung an
Hand der Zeichnung näher erläutert:

./. PA 2O82/DE-GM/29. 4.1980

Es zeigen: Fig. 1 den schematischen Aufbau eines

PrüfStandes, zum Teil im Schnitt dargestellt, und

Fig. 2 und 3 je ein zugehöriges Detail, wovon Fig. 3 eine Vergrösserung der in

der Fig. 1 mit einem Kreis bezeichneten Stelle.

In der Fig. 1 bedeutet 1 einen hohlen Zylinder mit einem darin längsbewegbaren Kolben 2. Der Zylinder 1 ist beidseitig mit einem Zylinderdeckel 3 und 4 verschlossen. Der Kolben 2 grenzt zwei Zylinderräume 5 und 6 ab, die durch je ein die Zylinderdeckel 3 und 4 durchdringendes Rohrstück 7 bzw. 8 mit den Anschluss-Stutzen 9, 10 eines Prüflings 11 verbunden sind. Der Zylinder 1 bildet so mit den beiden Rohrstücken 7, 8 und dem Prüfling 11 ein in sich geschlossenes Rohrsystem,das ganz mit Flüssigkeit, im beschriebenen Beispiel mit Wasser, gefüllt ist. In diesem Rohrsystem bewirkt jede Längsbewegung des Kolbens 2 im Zylinder 1 zwangsläufig eine Strömung durch den Prüfling 11. Der Kolben 2 ist beidseitig mit einem in seiner Längsachse angeordneten Gestänge

12 und 13 verbunden, das über seine ganze Länge eine gleiche, vorteilhaft eine kreisförmige Aussenkontur aufweist. Deren -Durchmesser ist auf beiden Seiten des Kolbens gleich.

In jeder Kolbenstellung durchdringen die Gestänge 12 und

13 dichtend, doch längsbewegbar je einen der Zylinderdeckel 3 bzw. 4. Das eine Gestänge 12 ist mit einem Antrieb 14 zur Längsbewegung des Kolbens 2 und damit zur Förderung von Flüssigkeit durch den Prüfling 11 verbunden und verdrehungssicher gelagert. Es trägt ein Gewinde, dessen Gegenstück vom Antrieb 14 rotierend angetrieben ist. Ferner ist das Gestänge 12 wenigstens an seinem äusseren Ende 16 als Mutter 17 ausgebildet, in welcher als passendes Gegenstück eine vom Antrieb 14 angetriebene, nicht längsverschiebbar gelagerte Gewindespindel 15 läuft (Fig. 3).

PA 2082

te Der Antrieb 14 ist gleichzeitig auch mit einer Messeinrich-

i. tung zum genauen Erfassen des vom Kolben 2 zurückgelegten

;'{i Weges kombiniert. Die Messeinrichtung besteht aus einem Im-

I pulsgeber 18, der unter Berücksichtigung des Uebersetzungs-

i 5 Verhältnisses im Antrieb 14, der Gewindesteigung und der

I Wirkfläche im Zylinder 1 eine dem Weg des Kolbens 2 und da-

■; mit der durch den Prüfling 11 fliessenden Flüssigkeitsmenge

•■ι proportionale Anzahl Impulse liefert. Durch die gewählte

j* Uebersetzung wird eine hohe Auflösung erreicht, das heisst

i 10 jeder Impuls entspricht einer sehr kleinen Flüssigkeits-

ί menge.

g Zur Verhinderung von Messfehlern durch ein allenfalls am

B Kolben 2 auftretendes Leck weist der Kolben an seinem Umfang

& 15 eine Ringnute 19 auf und beidseitig der Ringnute befindet

Ii sich je eine Dichtungsstelle 20. Die Ringnute 19 ist durch

K wenigstens eine Radialbohrung 21 im Kolben 2 mit einer Längs-

': bohrung 22 im Gestänge 13 und über dessen Ende 23 mit einer

U Leckanzeigeeinrichtung 24 verbunden. Die Leckanzeige kann

ρ 20 im einfachsten Fall durch ein Abtropfen von Wasser erreicht

f. werden, sie kann durch eine Niveau-Anzeige in einem U-förmi-

9- gen Kapillarrohr, mit einer auf Druckänderung ansprechenden

k Einrichtung oder in irgend einer anderen Form erfolgen.

25 Eine wenigstens am Umfang des Zylinders 1 angeordnete Heiz-Il oder Kühleinrichtung 25 ermöglicht auch Messungen bei von

P der Umgebungstemperatur abweichenden Temperaturen. Eine Heiz-

•;| einrichtung kann aus einer elektrischen Heizmanschette oder,

§ wenn sie mit einer Kühlung kombiniert ist, aus wenigstens

³⁰ einer Rohrschlange bestehen, durch die eine entsprechend aufbereitete Flüssigkeit gepumpt wird.

Zur Verhinderung unzulässiger Druckänderungen infolge von Volumenänderungen der Flüssigkeit im geschlossenen Messkreis-35 lauf dient wenigstens ein Expansionsgefäss 26, das am Rohrstück 8 angeordnet ist. Zur Entlüftung des Rohrsystems sind in der Zeichnung nicht dargestellte Entlüftungsventile vorgesehen.

I PA 2082

-A-

Je ein nicht gezeichneter, vom Gestänge 12 oder 13 in den Endstellungen betätigter Endschalter verhindern ein Auflaufen des Kolbens 2 auf die Zylinderdeckel 3 bzw. 4.

Der beschriebene Prüfstand eignet sich besonders für die Prüfung von Durchflusszählern für Wärmemengenmesser. Bei den meisten spielt dabei die Durchflussrichtung keine Rolle, so dass ausgehend von jeder Kolben-Endstellung je eine Messung erfolgen kann, ohne dass der Kolben jeweils erst wieder in eine Ausgangslage zurückbefördert werden muss. Für Prüflinge, die eine bestimmte Durchflussrichtung erfordern, ist eine Ventilanordnung gemäss der Fig. 2 zweckmässig: In dieser ist jedes der Rohrstücke 7 und 8 über je zwei Magnetventile 27 und 28 bzw. 29 und 30 mit den Anschluss-Stutzen und 10 so verbunden, dass durch Oeffnen bzw. Schliessen der entsprechenden Magnetventile 27, 28, 29, 30 die Durchflussrichtung durch den Prüfling 11 umkehrbar ist. Mit der elektrischen Drehrichtungs-Umschaltung des Antriebes 14 werden beispielsweise die Magnetventile 27 und 29 geöffnet und gleichzeitig die Magnetventile 28 und 30 geschlossen, während für die andere Drehrichtung des Antriebes die umgekehrten Zustände gelten. Die Durchflussrichtung durch den Prüfling ist dann für beide Kolbenbewegungsrichtungen die gleiche .

Die beschriebene Einrichtung arbeitet wie folgt: Der Kolben 2 befindet sich in der einen Endlage, ein Prüfling 11 sei eingesetzt, das Rohrsystem mit Wasser gefüllt und entlüftet. Der Kolben 2 wird mit Hilfe des Antriebes 14 zur Kompensation des Spieles in den Gewindeteilen um einen kleinen Betrag von seiner Endstellung weg bewegt. Der Impulszähler 18 und die Zähleinrichtung des Prüflings 11 werden auf Null gestellt. Dann wird der Kolben 2 mit vorgewählter Geschwindigkeit um einen gewünschten Betrag bewegt und die Anzeigen des Impulsgebers 18 und des Prüflings 11 werden miteinander verglichen. Die Messwerte können analog oder digital erfasst werden. Bei elektronischer Auswertung digitaler Messwerte

PA 2082

kann über den ganzen Messvorgang der momentan auftretende Fehler laufend zur Anzeige gebracht werden. Viele andere Möglichkeiten stehen hier offen.

Bei Messungen mit von der Raumtemperatur abweichenden Temperaturen ist es zur Stabilisierung der Temperatur über dem ganzen Rohrsystem zweckmässig, den Kolben 2 einige Male hin und her zu bewegen, bevor mit einer Messung begonnen wird.

Der beschriebene Prüfstand erlaubt einen kompakten Aufbau mit kleinem Aufwand. Er kann dadurch auch transportabel ausgerüstet und für Feldmessungen verwendet werden. Der Prüfstand ermöglicht die Durchführung mehrerer Messungen nacheinander in kurzer Folge. Da er ein geschlossenes System bildet,sind auf einfache Weise auch Messungen bei vom Atmosphärendruck abweichenden Werten möglich. Einzig das Expansionsgefäss 26 muss dann diesen Drücken angepasst sein.

-B-ZUSAMMENFASSUNG (Hierzu Fig. 1)

Ein Zylinder (1) bildet zusammen mit zwei an seinen Enden (3, 4) angeschlossenen und mit Anschluss-Stutzen (9, 10) eines zu prüfenden Durchflusszählers (11) verbundenen Rohrstücken (7, 8) ein geschlossenes, flüssigkeitsgefUlltes Rohrsystem. Ein den Zylinder (1) durchdringendes, beidseitig dichtendes Gestänge (12, 13) ist mit einem Kolben (2) im Innern des Zylinders (1) verbunden. Ein Antrieb (14), der mit einer Messeinrichtung (18) kombiniert ist, bewegt den Kolben (2) und fördert Flüssigkeit durch den Prüfling (11). Dazu dient eine rotierende, das Gestänge (12) in einer Mutter (17) durchdringende Gewindespindel (15). Als Messeinrichtung dient ein Impulsgeber (18), dessen Signale proportional der Durchflussmenge sind und zum Vergleich mit der Anzeige des Prüflings (11) dienen.

HS/ku

Claims

SCHUTZANSPRUECHE

1. Verdrängungs-Prüfstand für die Prüfung volumetrischer Flüssigkeits-Durchflusszähler mit einem in einem Zylinder .längsbewegbaren, den Zylinder in zwei Räume unterteilenden Kolben zur Abgrenzung der durch einen nachgeschalteten Prüfling durchfliessenden Flüssigkeitsmenge, mit einer den Weg des Kolbens längs des Zylinders erfassenden Messeinrichtung zur Bestimmung der Durchflussmenge zwecks Vergleichs mit einer Anzeige des Prüflings, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderräume (5, 6) beidseitig des Kolbens (2) über je ein Rohrstück (7, 8) mit den Anschluss-Stutzen (9 bzw. 10) des Prüflings (11) verbunden sind und so ein in sich geschlossenes, ganz mit Flüssigkeit gefülltes Ronrsystem bildet, in welchem jede Längsbewegung des Kolbens (2) zwangsläufig eine Strömung durch den Prüfling (11) bewirkt .

2. Verdrängungs-Prüfstand nach Anspruch 1, mit einem mit ^Δυ dem Kolben verbundenen Gestänge, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestänge (12, 13) beidseitig des Kolbens (2) vorhanden ist, eine über seine ganze Länge beidseitig des Kolbens (2) gleiche Aussenkontur aufweist und in jeder Kolbenstellung je einen den Zylinder (1) beidseitig abschliessenden 2$ Zylinderdeckel (3, 4) dichtend, doch längsbewegbar durchdringt, wobei wenigstens eines der Gestänge (12) mit einem Antrieb (14) zur Längsbewegung des Kolbens (2) und damit zur Förderung von Flüssigkeit durch den Prüfling (11) ver-

bunden ist.
30

3. Verdrängungs-Prüfstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestänge (12, 13) verdrehungssicher gelagert ist und zu dessen Längsbewegung ein Gewinde (17) trägt, dessen Gegenstück (15) rotierend vom Antrieb (14) angetrieben ist.

PA 2O82/DE-6M/29.

4.198O

-ΊΑ. Verdrängungs-Prüfstand nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das für die Bewegung des Kolbens (2) dienende Gestänge (12) ein Muttergewinde (17) trägt, in dem als Gegenstuck eine nicht längsverschiebbar gelagerte Gewindespindel (15) läuft.

5. Verdrängungs-Prüfstand nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (14) mit einer Messeinrichtung (18) zum Erfassen des vom Kolben (2) zurückgelegten Weges kombiniert ist.

6. Verdrängungs-Prüfstand nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung aus einem vom Antrieb (14) betätigten Impulsgeber (18) besteht, der eine dem Weg des Kolbens (2) proportionale Anzahl Impulse liefert.

7. Verdrängungs-Prüfstand nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (2) an seinem Umfang zwei Dichtungsstellen (20) hat, zwischen denen eine Ringnute (19) vorhanden ist, die durch wenigstens eine Radialbohrung (21) im Kolben (2) mit einer Längsbohrung (22) im einen Gestänge (13) und über dessen Ende (23) mit einer Leckanzeigeeinrichtung (24) verbunden ist.

8. Verdrängungs-Prüfstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Rohrstücke (7 und 8) über je zwei Ventile (27 und 28 bzw. 29 und 30) mit den Anschluss-Stutzen (9 und 10) so verbunden sind, dass durch Oeffnen bzw. Schliessen der entsprechenden Ventile (27, 28, 29, 30) die Durchflussrichtung durch den Prüfling (11) umkehrbar ist.

PA 2O82/DE-GM/29.4.198Ο