DE959858C

DE959858C - Heat meter

Info

Publication number: DE959858C
Application number: DEL12211A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hermann Ragnar Eggers
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1952-04-29
Filing date: 1952-04-29
Publication date: 1957-03-14

Description

Wärmemengenzähl er Obwohl ein großes Bedürfnis nach einem einfachen und sicher arbeitenden Wärmemengenzähler hesteht, sind doch bisher einfache und zuverlässige Verfahren nicht bekanntgeworden. Der wesentliche Grund dafür besteht darin, daß die von den üblichen elektrischen Temperaturmeßgliedern in dem fraglichen Temperaturbereich abgegebene Meßenergie zum Betreiben normaler Zähler nicht ausreicht, so daß derartige Anlagen nur mit Elektrolytzählern ausgeführt werden konnten, die sich schlecht ablesen lassen.Heat quantity counter Although a great need for a simple and reliably working heat meters are, so far, simple and reliable procedures not known. The main reason for this is in that those of the usual electrical temperature measuring elements in the in question The measurement energy emitted in the temperature range is not sufficient to operate normal meters, so that such systems could only be carried out with electrolyte meters that difficult to read.

Die Erfindung bezweckt, einen Wärmemengenzähler zu schaffen, mit dem es möglich ist, normale Wechselstromzähler mit geringen Änderungen zur genauen Messung auch kleiner Temperaturdifferenzen heranzuziehen. Es sind an sich Wärmemengenzähler mit Wechselstromzählern unter Verwendung eines Widerstandsthermometers mit Nickelwicklung bekannt. Diese sind jedoch nur für große Temperaturdifferenzen geeignet, da die zur Verfügung stehende Meßenergie verhältnismäßig klein ist. The aim of the invention is to create a heat meter with which it is possible to use normal alternating current meters with minor changes to the exact Measurement of even small temperature differences should be used. They are actually heat meters with alternating current meters using a resistance thermometer with a nickel winding known. However, these are only suitable for large temperature differences, as the available measurement energy is relatively small.

Es ist ferner bereits bekannt, daß man temperaturabhängige magnetische Legierungen für Zwecke der Wärmemengenmessung verwenden kann. It is also already known that temperature-dependent magnetic Can use alloys for purposes of heat quantity measurement.

Weiterhin gehört ein Wärmemengenzähler zum Stand der Technik, bei dem im Vor- und Rücklaufrohr mittels zweier Thermeelemente eine Spannungsdifferenz gebildet wird. Von dieser Spannung wird mit Hilfe eines Widerstandzsge;bers ein der Wassermenge proportionaler Teil abgegriffen und einem Drehspulgerät zugeführt. Dessen Zeigerausschlag wird periodisch durch einen Fallbügel abgetastet und in eine Widerstandsänderung umgeformt Der von der Zeigerstellung abhängige Widerstand liegt im Stromkreis eines mit konstanter Spannung betriebenen Elektrizitätszährlers. Furthermore, a heat meter belongs to the state of the art which creates a voltage difference in the flow and return pipes by means of two thermal elements is formed. From this tension is sent with the help of a resistance transducer a part proportional to the amount of water is tapped and fed to a moving coil device. Its pointer deflection is periodically scanned by a drop bracket and converted into a Resistance change transformed The resistance, which depends on the pointer position, is present in the circuit of a constant voltage electricity meter.

Dieses Gerät weist erstens wegen der stichprobenartigen Erfassung des Meßwertes und zweitens- wegen des relativ hohen Aufwandes für den Fallbügelmechanismus wesentliche Nachteile auf. This device exhibits firstly because of the random sampling the measured value and, secondly, because of the relatively high cost of the drop arm mechanism significant disadvantages.

Gegenstand der Erfindung ist dagegen eis Wärmemengenzähler mit zwei als Temperaturmeßglieder dienenden Induktivitäten, deren E isenkreis zum mindesten teilweise aus einem Material besteht, dessen Magnetisierbarkeit temperaturabhängig ist, wobei ferner ein Wassermengenzähler und ein Wechselstromzähler vorgesehen sind. Erfindungsgemäß messen die beiden Temperaturmeßglieder die Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf, und es wird in an sich bekannter 6Weise von der Differenzspannung der Temperaturmeßglieder ein der fließenden Wassermenge proportionaler Teil mithilfe eines Widerstandsgebers abgegriffen und direkt der Stromspnle des Elektrizitätszählers zugeführt. The subject of the invention, however, is ice heat meter with two as temperature measuring elements serving inductances, their iron circle at least partially consists of a material whose magnetizability is temperature-dependent is, wherein a water meter and an alternating current meter are also provided. According to the invention, the two temperature measuring elements measure the temperature difference between Forward and reverse, and it is determined by the differential voltage in a manner known per se the temperature measuring elements with the help of a part proportional to the amount of water flowing a resistance sensor tapped and directly to the current source of the electricity meter fed.

Es dürfte zweckmäßig sein, den erfindungsgemäß verwendeten Elektrizitätszähler so umzubauen, daß - wie später beschrieben ~ der Bremsfaktor des Zählers derart auf die Spannungsspule und einen Permanentmagneten aufgeteilt wird, daß die ;bei Spannungsänderungen erfolgenden Drehmomentänderungen durch gleich große Bremsfaktoränderungen ausgeglichen werden, wodurch die Drehzahl des Zählers von Netzspannungsschwankungen unabhängig ist. It should be expedient to use the electricity meter used according to the invention to convert so that - as described later - the braking factor of the counter is such is divided on the voltage coil and a permanent magnet that the; at Changes in voltage result in changes in torque due to changes in the braking factor of the same size be compensated, reducing the speed of the counter from fluctuations in the mains voltage is independent.

Die Zeichnung zeigt schematisch ein erfindungsgemäß es Ausführungsbeispiel eines Wärmemengenzählers. Die Temperaturmeßglieder, die aus je einer vom Netz gespeisten und je einer den Zähler speisenden Wicklung bestehen, sind auf dem Vor- und Rücklaufrohr (V und R) aufgebracht. The drawing shows schematically an exemplary embodiment according to the invention a heat meter. The temperature measuring elements, each one fed by the network and one winding each that feeds the meter, are on the flow and return pipes (V and R) applied.

Jedes Meßglied ist dabei von einem nicht dargestellten Eisenkreis umgeben, dessen Magnetisierbarkeit temperaturabhängig ist. Diese Eisenkreise sind so ausgelegt, daß sie im Zusammenwirken mit den Wicklungen jeweils einen sättigbaren Transformator darstellen. Die Sekundärspannungen, die gegeneinander geschaltet sind, sind wegen der Sättigung der Eisenkreise fast völlig von Schwankungen der Netzspannung N unabhängig. Each measuring element is from an iron circle, not shown surrounded, whose magnetizability is temperature-dependent. These iron circles are designed so that they each have a saturable in cooperation with the windings Represent a transformer. The secondary voltages, which are switched against each other, are almost completely subject to fluctuations in the mains voltage due to the saturation of the iron circles N independent.

Die von den Meßelementen gelieferte temperaturabilängige Differenzspannung wirkt auf einen Widerstandsgeber M, der von der durchfließenden Wassermenge verstellt wird, während die am Widerstandsgeber abgegriffene Spannung, die der Durchflußmenge proportional ist, auf die Stromspule St des Zählers wirkt. Die Primärspulen der Temperaturmeßglieder sowie die Spannungsspule Sp des Zählers liegen an der Netzspannung N. Der Zähler weist in bekannter Weise eine Ankerscheibe A auf, die von dem PermanentmagnetenP gebremst wird und deren Drehung von dem Zählwerk Z angezeigt wird. Da die von den Meßgliedern gelieferte Spannung Yon der Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf abhängig ist und die am Widerstandsgeber abgegriffene Spannung von der Durchflußmenge beeinflußt wird, wird also in der Meßschaltung die Temperaturdifferenz mit der Wassermenge multipliziert, so daß die Anzahl der Zählerumdrehungen n ein direktes Maß für die durchfließende Wärmemenge ist. The temperature-stable differential voltage supplied by the measuring elements acts on a resistance transmitter M, which adjusts the amount of water flowing through is, while the voltage tapped at the resistance sensor, that of the flow rate is proportional, acts on the current coil St of the counter. The primary coils of the Temperature measuring elements and the voltage coil Sp of the meter are connected to the mains voltage N. The meter has, in a known manner, an armature disk A, which is driven by the permanent magnet P. is braked and its rotation is displayed by the counter Z. Since the Voltage supplied to measuring elements Yon the temperature difference between flow and return and the voltage tapped at the resistance sensor depends on the flow rate is influenced, so the temperature difference in the measuring circuit with the amount of water multiplied so that the number of counter revolutions n is a direct measure of the is the amount of heat flowing through.

Da die Temperaturmeßglieder unter Wirkung der fließenden Ströme ihre Eigenschaften nicht ändern, kann mit verhältnismäßig großen Strömen gearbeitet werden, so daß genügend Meßenergie für den Betrieb von relativ robusten Zählern zur Verfügung steht. Since the Temperaturmeßglieder under the action of the flowing currents their Do not change properties, relatively large currents can be used, so that sufficient measurement energy is available for the operation of relatively robust meters stands.

Der Spannungseinfluß auf die Drehzahl des Zählers kann nach folgender Überlegung ausgeschaltet werden: Wegen der Sättigung der Eisenkreise in den Meßgliedern wächst das Zählerantriebsmoment linear mit der Netzspannung. Das Bremsmoment der Spannungsspule steigt dagegen mit dem Quadrat der Netzspannung. Das Bremsmoment der Stromspule sei vernachlässigbar klein. Unter diesen Voraussetzungen ist die Drehzahl n des Zählers proportional dem AntriebsmomentMA und umgekehrt proportional der .Summe der Bremsmomente Msp und MM, wobei M5» von der Spannungsspule und MM vom Bremsmagneten herrührt. The influence of voltage on the speed of the counter can be as follows Consideration to be switched off: Because of the saturation of the iron circles in the measuring elements the meter drive torque increases linearly with the line voltage. The braking torque of the The voltage coil, on the other hand, increases with the square of the mains voltage. The braking torque the current coil is negligibly small. Under these conditions, the Speed n of the counter is proportional to the drive torque MA and inversely proportional the .Sum of the braking torques Msp and MM, where M5 »from the voltage coil and MM comes from the brake magnet.

Es gilt also M, n ~ MSp + MM Wählt man nun das Spannungsbremsmoment Msp bei Nennspannung ebenso groß wie das Moment MM des Bremsmagneten, so bleibt der Wert des Bruches in obiger Formel bei nicht allzu großen Spannungs-~schwankungen ungefähr erhalten. Steigt beispielsweise die Netzspannung N um io0/o, so wird MA um IO O/o und Msp um 20 0/0 vergrößert. Der Wert des Bruches und damit die Drehzahl ändert sich dabei - nur um 0,5 o,sa/o, wie man leicht ausrechnen kann. Das gleiche gilt für eine Spannungsabsenkung um 10 O/o.The following applies: M, n ~ MSp + MM If you now choose the voltage braking torque Msp at nominal voltage is the same as the moment MM of the brake magnet, so it remains the value of the fraction in the above formula if the voltage fluctuations are not too great got about. If, for example, the network voltage N increases by io0 / o, it becomes MA increased by IO O / o and Msp by 20 0/0. The value of the fraction and thus the speed changes - only by 0.5 o, sa / o, as you can easily calculate. The same applies to a voltage drop of 10%.

Bei Netzspannungsschwankungen von + 20 0/o, wie sie praktisch kaum noch vorkommen, ändert sich die Drehzahl nur um 2 O/o. In the case of mains voltage fluctuations of + 20 0 / o, which are practically unlikely still occur, the speed only changes by 2 O / o.

Claims

So if you use the voltage braking torque in the device described as large as the braking torque of the permanent magnet, the display of the Heat meter practically independent of fluctuations in the supply voltage. PATENT CLAIMS: I. Heat meter with two temperature measuring elements Inductors, the iron circle of which consists at least partially of one material, whose magnetizability is temperature-dependent, with a water meter and a Wedisel electricity meter, characterized in that the two temperature measuring elements measure the temperature difference between flow and return and that in itself known Way of the differential voltage of the Temperaturmeßglieder one of the flowing water proportional part is tapped with the help of a resistance sensor and directly is supplied to the power coil of the electricity meter.

2. Heat meter according to claim I, characterized in that the braking factor of the counter so on the voltage coil and a permanent magnet is divided so that the torque changes occurring when the voltage changes be compensated by equal braking factor changes, so that the speed of the meter is independent of the voltage.

Publications considered: German Patent Specifications No. 671 273, 664 763, 630 107, 438489, 596 583; »Heating and cooling technology« (in38), p. 85 to 89.

"Archives for heat economics and steam boilers", 12 (I93I), p. 345 to 348; "Archives for Electrical Engineering" (1933), pp. 384 to 388; »Manual of the techn. Operational Control ", Vol. III, I95 I, P.-499