EP1022509A2 - Mass flow sensor for liquefied gas - Google Patents

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EP1022509A2
EP1022509A2 EP00100708A EP00100708A EP1022509A2 EP 1022509 A2 EP1022509 A2 EP 1022509A2 EP 00100708 A EP00100708 A EP 00100708A EP 00100708 A EP00100708 A EP 00100708A EP 1022509 A2 EP1022509 A2 EP 1022509A2
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EP
European Patent Office
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filling
container
microcontroller
data
liquid gas
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP00100708A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP1022509A3 (en
Inventor
Wolfgang Flohr
Stefan Hausmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Messer Griesheim GmbH
Original Assignee
Messer Griesheim GmbH
Air Liquide Deutschland GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Messer Griesheim GmbH, Air Liquide Deutschland GmbH filed Critical Messer Griesheim GmbH
Publication of EP1022509A2 publication Critical patent/EP1022509A2/en
Publication of EP1022509A3 publication Critical patent/EP1022509A3/en
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    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/02—Special adaptations of indicating, measuring, or monitoring equipment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0323—Valves
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    • F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
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    • F17C2250/0404—Parameters indicated or measured
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    • F17C2250/04—Indicating or measuring of parameters as input values
    • F17C2250/0404—Parameters indicated or measured
    • F17C2250/0443—Flow or movement of content

Definitions

  • the invention relates to a detection system and a method for mass flow detection of kyrogenic media, especially liquid gas such as cryogenic liquefied nitrogen, when filling from a stationary storage container such as a cold gasifier or cold tank, according to the preamble of claim 1 or of claim 10.
  • kyrogenic media especially liquid gas such as cryogenic liquefied nitrogen
  • the known mass flow measurements in kyrogenic media such as with liquefied petroleum gas such as cryogenic liquefied nitrogen, either by means of an expensive turbine (tank truck), an expensive one Balance (carbon dioxide extraction) or a differential pressure or Coriolis mass flow meter when filling with liquid gas from stationary storage containers (Cold tank, cold gasifier).
  • liquefied petroleum gas such as cryogenic liquefied nitrogen
  • stationary storage containers Cold tank, cold gasifier
  • the application of the differential pressure method for mass flow measurement with liquefied petroleum gas is problematic, as a rule 2-phase mixture occurs and also the differential pressure mass flow measurement is inaccurate.
  • the use of Coriolis sensors in liquid gas mass flow measurement is with an additional cost of approx. 10 TDM / measuring unit connected.
  • the object of the invention is therefore to provide a method and a control device Mass flow measurement of kyrogenic media such as cryogenic liquefied Nitrogen when filling from stationary storage containers (cold tank; cold gasifier) to create an inexpensive, accurate and flexible mass flow measurement of the liquid gas filled from the storage container with detection the data of the filling process and including the evaluation of this data Assignment to every user, every cost center and every container with simultaneous Checking the access authorization of each user and the container approval guaranteed.
  • kyrogenic media such as cryogenic liquefied Nitrogen when filling from stationary storage containers (cold tank; cold gasifier)
  • the object is achieved in that the Control unit comprises a data acquisition system in which a user's data and / or a container and recorded together with data about the removed Amount of liquid can be called up and stored.
  • connection of the microcontroller to the solenoid valve of each filling line electronically enables the issuing of control commands to the solenoid valve.
  • microcontroller connected to the solenoid valve of each filling line also with one that is provided for each tap and with a start button (Dead man button), stop button and optical and acoustic indicators provided control panel connected.
  • the one to be filled is started before the liquefied gas filling process begins Container with a - for example according to German patent application 198 50 913.8 trained - Filling head provided with a flexible Hose and a filling line containing the solenoid valve with which Containing liquid gas container to be filled is connected.
  • the liquid gas filling process is carried out by a, via the microcontroller Closing of the signal causing the solenoid valve in the filling line one arranged appropriately on the container to be filled
  • Level measuring device automatically ended, for example by means of a float switch, which, for example, in a according to German patent application 198 50 913.8 trained filling head is arranged appropriately.
  • the maximum level in the container to be filled with liquid gas a corresponding one when it reaches its maximum fill level Fill level measuring device giving signal to the microcontroller Find.
  • the microcontroller is expediently equipped with a for reading in the on / n Check card / s of each user and each container attached sticker barcodes Common barcode reader (scanner) connected.
  • control device essentially consists of a microcontroller connected to a personal computer and having at least one connection option for a tap.
  • the freely programmable microcontroller which consists of known electronic microprocessor technology and generally has up to 4 connection points for each tap, contains the control software and is also found as a buffer for the data from the database with it associated commercial personal computer data use.
  • Each microcontroller is connected via an interface (RS 485) with and to a personal computer via a converter (RS 485 / RS 232).
  • the personal computer connected to the microcontroller in the manner described above contains the software for creating the databases, the evaluation software and is the main memory for the data records of each LPG filling process.
  • the personal computer reads the data records from each microcontroller at specified time intervals and sends the current data of its database to each microcontroller when it is created or changed.
  • microcontrollers can be interconnected in an RS 485 network become.
  • the control is a commercial one Provide power supply (external: 230 VAC; internal: 24 VDC). Every switching relay for every In principle, the solenoid valve is potential-free. The voltages (230 VAC or 24 VDC) can, however, be looped over it to supply voltage to the solenoid valve become.
  • the microcontroller, the barcode scanner and the control unit are for outdoor use educated.
  • the system according to the invention for mass flow detection of liquid gases and gaseous media when filling from a fixed cold gasifier or Cold tank is inexpensive and reliable in use and guaranteed also a complete collection and evaluation of the relevant data every filling process including checking the user authorization and the Container approval.
  • this relates to a method for mass flow detection of kyrogenic media, especially liquid gas such as cryogenic liquefied nitrogen, when filling from a stationary storage container such as a cold gasifier or cold tank according to the features of claim 10.
  • the read data refer to all for the acquisition and evaluation of the Liquid gas filling quantities relevant, stored in the database of the software Data.
  • the access authorization of the user and the legally required Approval of the container to be filled checked.
  • the liquid gas filling process is released from the storage container into the container to be filled, for example by pressing a start button one connected to the microcontroller, a stop button and other optical ones and the control unit having acoustic display elements started manually.
  • the filling process is an adjustable safety surcharge for safety reasons automatically ended.
  • the filling device is calibrated in such a way that with a defined filling volume the maximum (with warm filling line) and the minimum (with cold filling line) filling time is measured.
  • the liquefied gas filling process from the storage container into the container can by pressing the stop button on the control panel or by releasing the as Deadman button trained start button connected to the microcontroller Control panel with signal and stop time delay done manually.
  • the method according to the invention for measuring the mass flow of liquid gases and gaseous media from stationary storage containers is inexpensive, robust and flexible in use, also enables acquisition and evaluation all relevant data of the filling process while checking the User access authorization and the legally prescribed container approval.
  • the single figure contains a schematic representation of the essential components of a filling device for mass flow detection of cryogenic liquefied nitrogen according to the invention, with a stationary storage container 1 containing the cryogenic liquefied nitrogen, which is designed as a cold tank or cold gasifier, and which has a filling line 2 containing a solenoid valve 3 and one , is connected to the filling line 2 and to a filling head 8, not shown, a filling level measuring device, variable-length flexible hose 7 connected to a container 9 to be filled with the liquid gas.
  • the solenoid valve 3 and the fill level measuring device of the filling head 8 are connected to a microcontroller 4 consisting of microprocessor technology, which contains the control software and is used as a buffer for the data records, which in turn has a microcontroller used for the acquisition, storage, evaluation and assignment Interface shown (RS 485) and a converter (not shown) (RS 485 / RS 232) with a personal computer 10 containing the data records and with a barcode reader (scanner) 6 and a start button (dead man button), a stop button and acoustic and Operating element 5 having optical display elements is connected.
  • a microcontroller 4 consisting of microprocessor technology, which contains the control software and is used as a buffer for the data records, which in turn has a microcontroller used for the acquisition, storage, evaluation and assignment Interface shown (RS 485) and a converter (not shown) (RS 485 / RS 232) with a personal computer 10 containing the data records and with a barcode reader (scanner) 6
  • a check card containing a bar code and such a check card for each cost center are created for each user, and bar code stickers are applied to the outer surface of the container 9 to be filled.
  • the barcodes contain all the data required for recording, evaluating and assigning the liquid gas mass to be filled from the storage container 1 into the container 9, such as the name of the user, cost center, container size, safety training for the user and the validity date.
  • the barcodes of the respective user, the respective cost center and the container 9 to be filled are also read into the data acquisition system of the control device of the filling device by means of the barcode reader 6 (scanner) connected to the microcontroller 4. At the same time, the access authorization of the user and the proper approval of the container 9 to be filled are checked.
  • the filling process is started manually by pressing the starter button of the control unit 5 connected to the microcontroller 4.
  • the filling process is ended automatically by a filling signal, for example a float switch, of the filling head 8, which is expediently arranged on the container 9 to be filled and is designed in accordance with German patent application 198 50 913.8, and sends a corresponding signal to the Microcontroller 4 is emitted, which in turn causes the closing of the magnetic valve 3, which is expediently arranged in the filling line 2, via a switching relay (not shown).
  • the liquid gas filling process can also be carried out by actuating the stop button of the operating part 5 or by releasing the start button of the operating part 5 designed as a dead man button with signal and stop time delay done manually.
  • the personal computer 10 connected to the microcontroller 4 assigns the individual liquid gas filling quantities to the individual cost centers of each user. Furthermore, the date, the time, the user, the cost center, the container number and the filling time are stored in the data acquisition system of the personal computer 10 connected to the microcontroller 4 of the control device of the filling system for each liquid gas filling process.
  • each filled quantity of liquid gas or its cost as a percentage of the stored filling time is distributed to the individual cost centers of the user. Data can also be evaluated according to the respective user, the respective cost center and the respective container number.
  • the filling process is carried out by closing the solenoid valve 3 arranged in the filling line 2 automatically ended.
  • the filling device is calibrated in such a way that the filling time (with a warm filling line) and the minimum filling time (with a cold filling line) are measured for a defined filling volume.
  • the gaseous nitrogen removed from the storage container 1 is detected by a gas quantity measurement by means of a conventional gas meter and, during the evaluation after refueling the storage container 1, manually via the personal computer 10 into the data acquisition system of the control device entered into the filling device, then converted into the equivalent quantity of liquefied gas and then incorporated into the distribution calculation as a correction factor.
  • microcontrollers 4 can be connected together in an RS 485 network.
  • the control device of the filling device is connected to a standard power supply (external: 230 VAC; internal: 24 VDC).
  • each switching relay for solenoid valve 3 is potential-free.
  • the voltages (230 VAC or 24 VDC) for the voltage supply of the solenoid valve 3 can be looped over it.
  • the microcontroller 4, the control unit 5 and the barcode scanner 6 are designed for outdoor use.

Abstract

Recording system for a meter handling mass flow of cryogenic liquids e.g. filling of portable / mobile containers from a storage vessel. Recording system for a meter handling mass flow of cryogenic liquids e.g. filling of portable / mobile containers from a storage vessel. The filling operation is monitored by a flow meter and the filling is controlled by timed opening of an activated valve. The control unit filling data is stored in a computerized data base, and the information used to check customers bar code information or generate labels. The flow meter may be a Coriolis type or a differential pressure measurement type, and the filling control valves are preferably magnetic with voltage free type relay operated actuators. The system is preferably manual and includes a deadman's button or other safety cut-out; the filling head (8) incorporates a level gauge. The container is labelled with a bar code providing user's identity, cost information , charge size, and health and safety information.

Description

Die Erfindung betrifft eine Erfassungssystem und ein Verfahren zur Massedurchflußerfassung von kyrogenen Medien, insbesondere Flüssiggas wie tiefkaltem verflüssigtem Stickstoff, beim Abfüllen aus einem ortsfesten Vorratsbehälter wie einem Kaltvergaser oder Kältetank, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 10.The invention relates to a detection system and a method for mass flow detection of kyrogenic media, especially liquid gas such as cryogenic liquefied nitrogen, when filling from a stationary storage container such as a cold gasifier or cold tank, according to the preamble of claim 1 or of claim 10.

Die bekannten Massedurchflußmessungen bei kyrogenen Medien, wie beispielsweise bei Flüssiggas wie tiefkaltem verflüssigtem Stickstoff, erfolgen entweder mittels einer kostenaufwendigen Turbine (Tanklastwagen), einer kostenaufwendigen Waage (Kohlendioxid-Entnahme) oder eines Differenzdruck-oder CoriolisMassedurchflußmessers bei der Flüssiggas-Abfüllung aus ortsfesten Vorratsbehältern (Kältetank, Kaltvergaser). Die Anwendung des Differenzdruckverfahrens zur Massedurchflußmessung bei Flüssiggas ist problematisch, da in der Regel ein 2-Phasengemisch auftritt und zudem die Differenzdruck-Massedurchflußmessung ungenau ist. Der Einsatz von Coriolis-Sensoren bei der FlüssiggasMassedurchflußmessung ist mit einem Kostenmehrauwand von ca. 10 TDM/Meßeinheit verbunden.The known mass flow measurements in kyrogenic media, such as with liquefied petroleum gas such as cryogenic liquefied nitrogen, either by means of an expensive turbine (tank truck), an expensive one Balance (carbon dioxide extraction) or a differential pressure or Coriolis mass flow meter when filling with liquid gas from stationary storage containers (Cold tank, cold gasifier). The application of the differential pressure method for mass flow measurement with liquefied petroleum gas is problematic, as a rule 2-phase mixture occurs and also the differential pressure mass flow measurement is inaccurate. The use of Coriolis sensors in liquid gas mass flow measurement is with an additional cost of approx. 10 TDM / measuring unit connected.

Eine Massendurchflußmessung, die insbesondere für die Erfassung von kleinen Entnahmemengen geeignet ist, ist in der DE 196 47 446 A1 beschrieben. Beim Gegenstand dieser Druckschrift wird die Öffnungszeit eines Magnetventils in einer Entnahmeleitung für Flüssiggas erfaßt und die Durchflußmenge als Funktion der erfaßten Zeit und des Durchflußbeiwertes des Ventils bestimmt. In seiner einfachsten Ausführungsform besteht dieser Gegenstand aus einem Signalgeber, der das Öffnen bzw. Schließen des Magnetventils anzeigt, und einer Uhr, die die Zeitdauer des Gasdurchflusses mißt.A mass flow measurement, especially for the detection of small Withdrawal quantities are suitable, is described in DE 196 47 446 A1. At the The subject of this document is the opening time of a solenoid valve in a Extraction line for LPG and the flow rate as a function of determined time and the flow coefficient of the valve determined. In its simplest Embodiment, this object consists of a signal transmitter, which indicates the opening or closing of the solenoid valve, and a clock that the Time period of gas flow is measured.

In der Praxis erfolgt bei allen diesen bekannten Flüssiggas-Massedurchflußmessungen nur eine Messung des Flüssiggas-Massedurchflusses, nicht aber die Erfassung und zweckgerichtete Auswertung der Daten des Abfüllvorganges von Flüssiggas. In practice, all of these known liquid gas mass flow measurements are carried out only a measurement of the liquid gas mass flow, but not that Collection and purposeful evaluation of the data of the filling process from LPG.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Steuereinrichtung zur Massedurchflußerfassung von kyrogenen Medien wie tiefkaltem verflüssigtem Stickstoff beim Abfüllen aus ortsfesten Vorratsbehältern (Kältetank; Kaltvergaser) zu schaffen, das/die eine kostengünstige, genaue und flexible Massedurchflußmessung des aus dem Vorratsbehälters abgefüllten Flüssiggases mit Erfassung der Daten des Abfüllvorganges und mit Auswertung dieser Daten einschließlich Zuordnung auf jeden Anwender, jede Kostenstelle und jeden Behälter bei gleichzeitiger Prüfung der Zugangsberechtigung jedes Anwenders und der Behälterzulassung gewährleistet.The object of the invention is therefore to provide a method and a control device Mass flow measurement of kyrogenic media such as cryogenic liquefied Nitrogen when filling from stationary storage containers (cold tank; cold gasifier) to create an inexpensive, accurate and flexible mass flow measurement of the liquid gas filled from the storage container with detection the data of the filling process and including the evaluation of this data Assignment to every user, every cost center and every container with simultaneous Checking the access authorization of each user and the container approval guaranteed.

Gemäß einer ersten Lehre der Erfindung ist die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Steuereinheit ein Datenerfassungssystem umfaßt, in dem Daten eines Benutzers und/oder eines Behälters erfaßt und zusammen mit Daten über die entnommene Flüssigkeitsmenge abrufbar abgespeichert werden.According to a first teaching of the invention, the object is achieved in that the Control unit comprises a data acquisition system in which a user's data and / or a container and recorded together with data about the removed Amount of liquid can be called up and stored.

Die Verbindung des Microcontrollers mit dem Magnetventil jeder Abfülleitung elektronisch ermöglicht die Abgabe von Steuerbefehlen an das Magnetventil.The connection of the microcontroller to the solenoid valve of each filling line electronically enables the issuing of control commands to the solenoid valve.

Des weiteren ist der mit dem Magnetventil jeder Abfülleitung verbundene Microcontroller auch mit einem, für jede Zapfstelle vorgesehenes und mit Starttaste (Totmann-Taste), Stoptaste und optischen und akustischen Anzeigeelementen versehenes, Bedienteil verbunden.Furthermore, the microcontroller connected to the solenoid valve of each filling line also with one that is provided for each tap and with a start button (Dead man button), stop button and optical and acoustic indicators provided control panel connected.

Erfindungsgemäß wird vor Beginn des Flüssiggas-Abfüllvorganges der zu befüllende Behälter mit einem - beispielsweise gemäß deutscher Patentanmeldung 198 50 913.8 ausgebildeten - Abfüllkopf versehen, der über einen flexiblen Schlauch und über eine das Magnetventil enthaltenen Abfüllleitung mit dem das abzufüllende Flüssiggas enthaltenen Vorratsbehälter verbunden ist.According to the invention, the one to be filled is started before the liquefied gas filling process begins Container with a - for example according to German patent application 198 50 913.8 trained - Filling head provided with a flexible Hose and a filling line containing the solenoid valve with which Containing liquid gas container to be filled is connected.

Bei Erreichen des maximalen Füllstandes im mit Flüssiggas zu befüllenden Behälter wird der Flüssiggas-Abfüllvorgang durch ein, über den Microcontroller das Schließen des in der Abfüllleitung vorhandenen Magnetventils bewirkendes Signal eines auf dem zu befüllenden Behälter zweckentsprechend angeordneten Füllstandsmeßgerätes automatisch beendet, etwa mittels eines Schwimmschalters, welcher beispielsweise in einem gemäß deutscher Patentanmeldung 198 50 913.8 ausgebildeten Abfüllkopf zweckentsprechend angeordnet ist. Selbstverständlich kann anstelle des gemäß deutscher Patentanmeldung 198 50 913.8 mit einer Füllstandsmeßeinrichtung ausgebildeten und auf dem mit Flüssiggas zu befüllenden Behälters zweckmäßig angeordneten Füllkopfes jede anderweitige, den Maximum-Füllstand in dem mit Flüssiggas zu befüllenden Behälter erfassende und bei Erreichen seines Maximum-Füllstandes ein entsprechendes Signal an den Microcontroller gebende Füllstandsmeßeinrichtung Verwendung finden.When the maximum level in the container to be filled with liquid gas is reached the liquid gas filling process is carried out by a, via the microcontroller Closing of the signal causing the solenoid valve in the filling line one arranged appropriately on the container to be filled Level measuring device automatically ended, for example by means of a float switch, which, for example, in a according to German patent application 198 50 913.8 trained filling head is arranged appropriately. Of course can instead of the according to German patent application 198 50 913.8 trained with a level measuring device and on the Liquid gas to be filled container appropriately arranged filling head each otherwise, the maximum level in the container to be filled with liquid gas a corresponding one when it reaches its maximum fill level Fill level measuring device giving signal to the microcontroller Find.

Der Microcontroller ist zweckmäßigerweise mit einem zum Einlesen der auf der/n Checkkarte/n jedes Anwenders und jedes Behälters aufgebrachten AufkleberBarcodes gebräuchliches Barcode-Lesegerät (Scanner) verbunden.The microcontroller is expediently equipped with a for reading in the on / n Check card / s of each user and each container attached sticker barcodes Common barcode reader (scanner) connected.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinnichtung im wesentlichen aus einem mit einem Personalcomputer verbundenen und mindestens eine Anschlußmöglichkeit für eine Zapfstelle aufweisenden Microcontroller besteht. Zur Steuerung des Flüssiggas-Abfüllvorganges der Abfülleinrichtung enthält der aus bekannter elektronischer Mikroprozessor-Technik bestehende, frei programmierbare und in der Regel bis zu 4 Anschlußstellen für jeweils eine Zapfstelle aufweisende Microcontroller die Steuerungssoftware und findet des weiteren als Zwischenspeicher für die aus der Datenbank des mit ihm verbundenen handelsüblichen Personalcomputers stammenden Daten Verwendung.
Jeder Microcontroller ist über eine Schnittstelle (RS 485) mit einem und durch einen Konverter (RS 485/RS 232) an einem Personalcomputer verbunden/angeschlossen. Der mit dem Microcontroller in vorbeschriebener Weise verbundene Personalcomputer enthält die Software zur Erstellung der Datenbanken, die Auswertesoftware und ist der Hauptspeicher für die Datensätze jedes Flüssiggas-Abfüllvorganges. Durch den Personalcomputer werden die Datensätze aus jedem Microcontroller in festgelegten Zeitabständen ausgelesen und die aktuellen Daten seiner Datenbank bei Erstellung bzw. Änderung an jedem Microcontroller gesendet.An advantageous development of the invention is characterized in that the control device essentially consists of a microcontroller connected to a personal computer and having at least one connection option for a tap. To control the liquefied gas filling process of the filling device, the freely programmable microcontroller, which consists of known electronic microprocessor technology and generally has up to 4 connection points for each tap, contains the control software and is also found as a buffer for the data from the database with it associated commercial personal computer data use.
Each microcontroller is connected via an interface (RS 485) with and to a personal computer via a converter (RS 485 / RS 232). The personal computer connected to the microcontroller in the manner described above contains the software for creating the databases, the evaluation software and is the main memory for the data records of each LPG filling process. The personal computer reads the data records from each microcontroller at specified time intervals and sends the current data of its database to each microcontroller when it is created or changed.

Bei Erfordernis können bis zu 7 Microcontroller in einem RS 485 - Netzwerk zusammengeschaltet werden. Die Steuerung ist dabei mit ein handelsübliches Netzteil (extern: 230 VAC; intern: 24 VDC) versehen. Jedes Schaltrelais für jedes Magnetventil ist im Prinzip potentialfrei. Die Spannungen (230 VAC bzw. 24 VDC) können jedoch zur Spannungsversorgung des Magnetventils darüber geschleift werden.If required, up to 7 microcontrollers can be interconnected in an RS 485 network become. The control is a commercial one Provide power supply (external: 230 VAC; internal: 24 VDC). Every switching relay for every In principle, the solenoid valve is potential-free. The voltages (230 VAC or 24 VDC) can, however, be looped over it to supply voltage to the solenoid valve become.

Der Microcontroller, der Barcode-Scanner und das Bedienteil sind für den Außenbetrieb ausgebildet.The microcontroller, the barcode scanner and the control unit are for outdoor use educated.

Das erfindungsgemäße System zur Massedurchflußerfassung von Flüssiggasen und gasförmigen Medien beim Abfüllen aus einem ortsfesten Kaltvergaser oder Kältetank ist kostengünstig und funktionssicher in der Anwendung und gewährleistet zudem eine vollständige Erfassung und Auswertung der relevanten Daten jedes Abfüllvorganges einschließlich Prüfung der Anwenderberechtigung und der Behälterzulassung.The system according to the invention for mass flow detection of liquid gases and gaseous media when filling from a fixed cold gasifier or Cold tank is inexpensive and reliable in use and guaranteed also a complete collection and evaluation of the relevant data every filling process including checking the user authorization and the Container approval.

Gemäß einer zweiten Lehre der Erfindung betrifft diese ein Verfahren zur Massedurchflußerfassung von kyrogenen Medien, insbesondere Flüssiggas wie tiefkaltem verflüssigtem Stickstoff, beim Abfüllen aus einem ortsfesten Vorratsbehälter wie einem Kaltvergaser oder Kältetank gemäß den Merkmalen des Anspruchs 10.According to a second teaching of the invention, this relates to a method for mass flow detection of kyrogenic media, especially liquid gas such as cryogenic liquefied nitrogen, when filling from a stationary storage container such as a cold gasifier or cold tank according to the features of claim 10.

Gemäß der zweiten Lehre der Erfindung wird bei jedem Flüssiggas-Abfüllvorgang ein aus folgenden Angaben

  • Datum
  • Uhrzeit
  • Anwender
  • Kostenstelle
  • Behälter-Nummer
  • Abfülldauer
    bestehender Datensatz im Datenerfassungssystem der Steuereinrichtung der Abfülleinrichtung gespeichert. Beim Nachfüllen von Flüssiggas in den als Kältetank oder Kaltvergaser ausgebildeten ortsfesten Vorratsbehälter, wird die aus diesem Vorratsbehälter abgefüllte Flüssiggas-Menge bzw. deren Kosten prozentual der gespeicherten Abfülldauer auf die einzelnen Kostenstellen verteilt. Selbstverständlich ist auch eine Daten-Auswertung nach
  • Anwender
  • Kostenstelle
  • Behälter-Nummer
    möglich. Nach Beendigung des Flüssiggas-Abfüllvorganges aus dem Vorratsbehälter erfolgt etwa durch einen mit dem Microcontroller verbundenen handelsüblichen Personalcomputer die Zuordnung jeder aus dem Vorratsbehälter abgefüllten Flüssiggasmenge zu der entsprechenden Kostenstelle jedes Anwenders.
According to the second teaching of the invention, the following information is used for each LPG filling process
  • date
  • Time
  • user
  • Cost centre
  • Container number
  • Filling time
    existing data record is stored in the data acquisition system of the control device of the filling device. When refilling liquid gas into the stationary storage container designed as a cold tank or cold gasifier, the quantity of liquid gas filled from this storage container or its cost as a percentage of the stored filling time is distributed to the individual cost centers. Of course, a data evaluation is also possible
  • user
  • Cost centre
  • Container number
    possible. After completion of the liquid gas filling process from the storage container, the assignment of each quantity of liquid gas filled from the storage container to the corresponding cost center of each user takes place, for example, by means of a commercially available personal computer connected to the microcontroller.

Des weiteren werden zur Datenerfassung der Flüssiggas-Abfüllmengen eine Barcodes enthaltene Checkkarte für jeden Anwender und eine Checkkarte mit Barcodes für jede Kostenstelle erstellt und Barcode-Aufkleber auf die Außenfläche jedes zu befüllenden Behälters aufgebracht. Die auf den Checkkarten enthaltenen Barcodes verweisen auf alle für die Erfassung und Auswertung der Flüssiggas-Abfüllmengen relevanten, in der Datenbank der Software gespeicherten Daten, wie u. a.

  • Name des Anwenders
  • Kostenstelle
  • Behältergröße
  • Sicherheitsschulung des Anwenders
  • Gültigkeits-Datum.
Vor Beginn jedes Flüssiggas-Abfüllvorganges werden mittels eines mit einem Microcontroller verbundenen Barcode-Lesegerätes (Scanner) die Barcodes des jeweiligen Anwenders, der jeweiligen Kostenstelle und des jeweils zu befüllenden Behälters in das Datenerfassungssystem der Steuereinrichtung eingelesen. Furthermore, a barcode-containing check card for each user and a checkcard with barcodes for each cost center are created for data acquisition of the liquid gas filling quantities, and barcode stickers are applied to the outer surface of each container to be filled. The barcodes on the check cards refer to all data relevant to the recording and evaluation of the liquid gas filling quantities, which are stored in the software database, such as
  • Name of the user
  • Cost centre
  • Container size
  • Safety training for the user
  • Effective date.
Before each liquid gas filling process begins, the barcodes of the respective user, the respective cost center and the container to be filled are read into the data acquisition system of the control device by means of a barcode reader (scanner) connected to a microcontroller.

Die eingelesenen Daten verweisen auf alle für die Erfassung und Auswertung der Flüssiggas-Abfüllmengen relevanten, in der Datenbank der Software gespeicherten Daten.The read data refer to all for the acquisition and evaluation of the Liquid gas filling quantities relevant, stored in the database of the software Data.

Gleichzeitig wird die Zugangsberechtigung des Anwenders und die gesetzlich vorgeschriebene Zulassung des zu befüllenden Behälters geprüft. Nach erfolgter Freigabe der Abfülleinrichtung wird der Flüssiggas-Abfüllvorgang aus dem Vorratsbehälter in den zu befüllenden Behälter etwa durch Betätigung einer Starttaste eines mit dem Microcontroller verbundenen, eine Stoptaste und weitere optische und akustische Anzeigeelemente aufweisenden Bedienteils manuell gestartet.At the same time, the access authorization of the user and the legally required Approval of the container to be filled checked. After done The liquid gas filling process is released from the storage container into the container to be filled, for example by pressing a start button one connected to the microcontroller, a stop button and other optical ones and the control unit having acoustic display elements started manually.

Bei Überschreitung der sich aus einer Kalibrierung der Abfülleinrichtung ergebenen maximale Befüllungszeit des das Flüssiggas aufnehmenden Behälters um einen einstellbaren Sicherheitszuschlag wird der Abfüllvorgang sicherheitshalber automatisch beendet. Die Kalibrierung der Abfülleinrichtung erfolgt in der Weise, daß bei einem definierten Abfüllvolumen die maximale (bei warmer Abfüllleitung) und die minimale (bei kalter Abfüllleitung) Abfüllzeit gemessen wird.If the result of a calibration of the filling device is exceeded maximum filling time of the container holding the liquefied gas The filling process is an adjustable safety surcharge for safety reasons automatically ended. The filling device is calibrated in such a way that with a defined filling volume the maximum (with warm filling line) and the minimum (with cold filling line) filling time is measured.

Erfolgt aus dem Kältevergaser oder Kältetank zur Flüssiggas-Abfüllung eine zusätzliche Entnahme eines gasförmiges Mediums wie gasförmigem Stickstoff, wird die aus dem Vorratsbehälter entnommene Gasmenge mit herkömmlichen Gasdurchflußmeßgeräten separat erfaßt, in der Regel durch eine übliche Gasuhr und bei der Auswertung nach einem Nachtanken des Vorratsbehälters manuell über den Personalcomputer in das Datenerfassungssystem der Steuereinrichtung der Abfülleinrichtung eingegeben. Die derart erfaßte Gas-Abfüllmenge wird in die äquivalente Flüssiggasmenge umgerechnet und fließt als Korrekturfaktor in eine Verteilungsrechnung ein.If there is an additional one from the refrigeration gasifier or refrigeration tank for LPG filling Removal of a gaseous medium such as gaseous nitrogen the amount of gas removed from the reservoir with conventional gas flow meters recorded separately, usually by a conventional gas meter and manually when evaluating after refueling the reservoir the personal computer in the data acquisition system of the control device of the Filling device entered. The gas filling quantity recorded in this way is converted into the equivalent Converted liquefied gas quantity and flows into a correction factor Distribution calculation.

Der physikalischen Gegebenheit geschuldet, daß die Flüssiggas-Durchflußmenge an jedem Magnetventil vom jeweiligen Druck in der Abfüllleitung abhängig ist, erfolgt in frei wählbaren Zeitabständen eine Druckmessung in jeder Abfüllleitung der Abfülleinrichtung, um notwendige Druckkorrekturen vornehmen zu können. Due to the physical fact that the liquid gas flow rate at each solenoid valve depends on the pressure in the filling line a pressure measurement in each filling line of the Filling device to make necessary pressure corrections.

Der Flüssiggas-Abfüllvorgang aus dem Vorratsbehälter in den Behälter kann durch Betätigung der Stoptaste des Bedienteiles oder durch das Loslassen der als Totmann-Taste ausgebildeten Starttaste des mit dem Microcontroller verbundenen Bedienteiles mit Signal- und Stoppzeitverzögerung manuell erfolgen.The liquefied gas filling process from the storage container into the container can by pressing the stop button on the control panel or by releasing the as Deadman button trained start button connected to the microcontroller Control panel with signal and stop time delay done manually.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Massedurchflußerfassung von Flüssiggasen und gasförmigen Medien aus ortsfesten Vorratsbehältern ist kostengünstig, robust und flexibel in der Anwendung, ermöglicht zudem die Erfassung und Auswertung aller relevanten Daten des Abfüllvorganges bei gleichzeitiger Prüfung der Anwender-Zugangsberechtigung und der gesetzlich vorgeschriebenen Behälter-Zulassung.The method according to the invention for measuring the mass flow of liquid gases and gaseous media from stationary storage containers is inexpensive, robust and flexible in use, also enables acquisition and evaluation all relevant data of the filling process while checking the User access authorization and the legally prescribed container approval.

Anhand eines in der einzigen Figur dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung im folgenden näher erläutert:Using a preferred embodiment shown in the single figure The invention is explained in more detail below:

Die einzige Figur enthält eine schematische Darstellung der wesentlichen Bestandteile einer Abfülleinrichtung zur erfindungsgemäßen Massedurchflußerfassung von tiefkaltem verflüssigtem Stickstoff, mit einem das tiefkalte verflüssigte Stickstoff enthaltenen, als Kältetank oder Kaltvergaser ausgebildeten, ortsfesten Vorratsbehälter 1, der über eine ein Magnetventil 3 enthaltene Abfüllleitung 2 und über einen, mit der Abfüllleitung 2 und mit einem eine nicht dargestellte Füllstandsmeßeinrichtung enthaltenen Abfüllkopf 8 verbundenen, längenveränderlichen flexiblen Schlauch 7 mit einem mit dem Flüssiggas zu befüllenden Behälter 9 verbunden ist.
Das Magnetventil 3 und die Füllstandsmeßeinrichtung des Abfüllkopfes 8 sind mit einem aus Mikroprozessor-Technik bestehenden, die Steuerungssoftware enthaltenen und als Zwischenspeicher für die Datensätze eingesetzten Microcontroller 4 verbunden, der seinerseits mit einem für die Erfassung, Speicherung, Auswertung und Zuordnung verwendeten, über eine nicht dargestellte Schnittstelle (RS 485) und einen nicht aufgezeigten Konverter (RS 485/RS 232) mit einem die Datensätze enthaltenen Personalcomputer 10 sowie mit einem Barcode-Lesegerät (Scanner) 6 und einem eine Starttaste (Totmann-Taste), eine Stoptaste und akustische und optische Anzeigeelemente aufweisendes Bedienteil 5 verbunden ist.
Vor Beginn des Abfüllens des tiefkalten verflüssigten Stickstoffs aus dem ortsfesten Vorratsbehälter 1 in den Behälter 9 wird für jeden Anwender eine Barcodes enthaltene Checkkarte und eine derartige Checkkarte für jede Kostenstelle erstellt sowie Barcodes-Aufkleber auf die Außenfläche des zu befüllenden Behälters 9 aufgebracht.
Die Barcodes enthalten alle für die Erfassung, Auswertung und Zuordnung der aus dem Vorratsbehälter 1 in den Behälter 9 zufüllenden Flüssiggasmasse erforderlichen Daten, wie u. a. Name des Anwenders, Kostenstelle, Behältergröße, Sicherheitsschulung des Anwenders, Gültigkeits-Datum.
Vor Beginn jedes Flüssiggas-Abfüllvorganges werden des weiteren die Barcodes des jeweiligen Anwenders, der jeweiligen Kostenstelle und des jeweils zu befüllenden Behälters 9 mittels des mit dem Microcontroller 4 verbundenen Barcode-Lesegerätes (Scanner) 6 in das Datenerfassungssystem der Steuereinrichtung der Abfülleinrichtung eingelesen. Dabei wird gleichzeitig die Zugangsberechtigung des Anwenders und die ordnungsgemäße Zulassung des zu befüllenden Behälters 9 geprüft. The single figure contains a schematic representation of the essential components of a filling device for mass flow detection of cryogenic liquefied nitrogen according to the invention, with a stationary storage container 1 containing the cryogenic liquefied nitrogen, which is designed as a cold tank or cold gasifier, and which has a filling line 2 containing a solenoid valve 3 and one , is connected to the filling line 2 and to a filling head 8, not shown, a filling level measuring device, variable-length flexible hose 7 connected to a container 9 to be filled with the liquid gas.
The solenoid valve 3 and the fill level measuring device of the filling head 8 are connected to a microcontroller 4 consisting of microprocessor technology, which contains the control software and is used as a buffer for the data records, which in turn has a microcontroller used for the acquisition, storage, evaluation and assignment Interface shown (RS 485) and a converter (not shown) (RS 485 / RS 232) with a personal computer 10 containing the data records and with a barcode reader (scanner) 6 and a start button (dead man button), a stop button and acoustic and Operating element 5 having optical display elements is connected.
Before the cryogenic liquefied nitrogen is filled from the stationary storage container 1 into the container 9, a check card containing a bar code and such a check card for each cost center are created for each user, and bar code stickers are applied to the outer surface of the container 9 to be filled.
The barcodes contain all the data required for recording, evaluating and assigning the liquid gas mass to be filled from the storage container 1 into the container 9, such as the name of the user, cost center, container size, safety training for the user and the validity date.
Before each liquid gas filling process begins, the barcodes of the respective user, the respective cost center and the container 9 to be filled are also read into the data acquisition system of the control device of the filling device by means of the barcode reader 6 (scanner) connected to the microcontroller 4. At the same time, the access authorization of the user and the proper approval of the container 9 to be filled are checked.

Nach Freigabe der Abfülleinrichtung wird der Abfüllvorgang durch Betätigung der Startaste des mit dem Microcontroller 4 verbundenen Bedienteils 5 manuell gestartet.
Bei Erreichen des maximalen Füllstandes im Behälter 9 wird der Abfüllvorgang dadurch automatisch beendet, daß von einer Füllstandsmeßeinrichtung, beispielsweise eines Schwimmschalters, des auf dem zu befüllenden Behälter 9 zweckdienlich angeordneten und entsprechend der deutschen Patentanmeldung 198 50 913.8 ausgebildeten Abfüllkopfes 8, ein entsprechendes Signal an den Microcontroller 4 abgegeben wird, der wiederum über ein nicht dargestelltes Schaltrelais das Schließen des in der Abfüllleitung 2 zweckmäßig angeordneten Magentventils 3 bewirkt.
Anstelle der durch die im Abfüllkopf 8 enthaltenen Füllstandsmeßeinrichtung erfolgenden automatischen Beendigung des Flüssiggas-Abfüllvorganges, kann der Flüssiggas-Abfüllvorgang auch durch Betätigung der Stoptaste des Bedienteiles 5 oder durch Loslassen der als Totmann-Taste ausgebildeten Starttaste des Bedienteils 5 mit Signal- und Stoppzeit-Verzögerung manuell erfolgen.
Nach der automatischen oder manuellen Beendigung des Flüssiggas-Abfüllvorganges erfolgt durch den mit dem Microcontroller 4 verbundenen Personalcomputer 10 die Zuordnung der einzelnen Flüssiggas-Abfüllmengen auf die einzelnen Kostenstellen jedes Anwenders.
Des weiteren wird bei jedem Flüssiggas-Abfüllvorgang das Datum, die Uhrzeit, der Anwender, die Kostenstelle, die Behälter-Nummer und die Abfülldauer im Datenerfassungssystem des mit dem Microcontroller 4 verbundenen Personalcomputers 10 der Steuereinrichtung der Abfüllanlage gespeichert.
Beim anschließenden Nachfüllen des ortsfesten Vorratsbehälters 1 mit Flüssiggas wird jede abgefüllte Flüssiggasmenge bzw. deren Kosten prozentual der gespeicherten Abfülldauer auf die einzelnen Kostenstellen des Anwenders verteilt. Dabei kann auch eine Daten-Auswertung nach dem jeweiligen Anwender, der jeweiligen Kostenstelle und der jeweiligen Behälter-Nummer erfolgen.
Um eine Überfüllung des Behälters 9 mit Flüssiggas bei technischem Defekt der im Abfüllkopf 8 enthaltenen Füllstandsmeßeinrichtung auszuschließen, wird bei Überschreitung der durch eine Kalibrierung der Abfülleinrichtung ermittelten maximalen Befüllzeit des Behälters 9 um einen einstellbaren Sicherheitszuschlag der Abfüllvorgang durch Schließen des in der Abfüllleitung 2 angeordneten Magnetventils 3 automatisch beendet. Die Kalibrierung der Abfülleinrichtung erfolgt in der Weise, daß bei einem definierten Abfüllvolumen die Abfüllzeit (bei warmer Abfüllleitung) und die minimale Abfüllzeit (bei kalter Abfüllleitung) gemessen wird.
Bei einer zur Flüssiggas-Abfüllung erfolgenden zusätzlichen Entnahme von gasförmigen Stickstoff, wird der aus dem Vorratsbehälter 1 entnommene gasförmige Stickstoff durch eine Gasmengenmessung mittels einer gebräuchlichen Gasuhr erfaßt und bei der Auswertung nach dem Nachtanken des Vorratsbehälters 1 manuell über den Personalcomputer 10 in das Datenerfassungssystem der Steuereinrichtung der Abfülleinrichtung eingegeben, anschließend in die äquivalente Flüssiggasmenge umgerechnet und fließt dann als Korrekturfaktor in die Verteilungsrechnung ein.
Um gleichbleibende Druckverhältnisse in der Abfüllleitung 2 zu gewährleisten, werden zur Ermittlung der erforderlichen Druckkorrekturwerte, Druckmessungen in frei wählbaren Zeitabständen in der Abfüllleitung 2 durchgeführt.
Bei Erfordernis können bis zu sieben Microcontroller 4 in einem RS 485-Netzwerk zusammen geschaltet werden. Die Steuereinrichtung der Abfülleinrichtung ist an ein handelsübliches Netzteil (extern: 230 VAC; intern: 24 VDC) angeschlossen. Jedes Schaltrelais für das Magnetventil 3 ist im Prinzip potentialfrei. Jedoch können die Spannungen (230 VAC bzw. 24 VDC) zur Spannungsversorgung des Magnetventils 3 darüber geschleift werden.
Der Microcontroller 4, das Bedienteil 5 und der Barcode-Scanner 6 sind für den Außenbetrieb ausgebildet. After the filling device has been released, the filling process is started manually by pressing the starter button of the control unit 5 connected to the microcontroller 4.
When the maximum fill level in the container 9 is reached, the filling process is ended automatically by a filling signal, for example a float switch, of the filling head 8, which is expediently arranged on the container 9 to be filled and is designed in accordance with German patent application 198 50 913.8, and sends a corresponding signal to the Microcontroller 4 is emitted, which in turn causes the closing of the magnetic valve 3, which is expediently arranged in the filling line 2, via a switching relay (not shown).
Instead of the automatic termination of the liquid gas filling process by the filling level measuring device 8 contained in the filling head 8, the liquid gas filling process can also be carried out by actuating the stop button of the operating part 5 or by releasing the start button of the operating part 5 designed as a dead man button with signal and stop time delay done manually.
After the automatic or manual completion of the liquid gas filling process, the personal computer 10 connected to the microcontroller 4 assigns the individual liquid gas filling quantities to the individual cost centers of each user.
Furthermore, the date, the time, the user, the cost center, the container number and the filling time are stored in the data acquisition system of the personal computer 10 connected to the microcontroller 4 of the control device of the filling system for each liquid gas filling process.
During the subsequent refilling of the stationary storage container 1 with liquid gas, each filled quantity of liquid gas or its cost as a percentage of the stored filling time is distributed to the individual cost centers of the user. Data can also be evaluated according to the respective user, the respective cost center and the respective container number.
In order to prevent the container 9 from being overfilled with liquid gas in the event of a technical defect in the fill level measuring device contained in the filling head 8, if the maximum filling time of the container 9 determined by a calibration of the filling device is exceeded by an adjustable safety margin, the filling process is carried out by closing the solenoid valve 3 arranged in the filling line 2 automatically ended. The filling device is calibrated in such a way that the filling time (with a warm filling line) and the minimum filling time (with a cold filling line) are measured for a defined filling volume.
In the case of an additional removal of gaseous nitrogen for the filling of liquid gas, the gaseous nitrogen removed from the storage container 1 is detected by a gas quantity measurement by means of a conventional gas meter and, during the evaluation after refueling the storage container 1, manually via the personal computer 10 into the data acquisition system of the control device entered into the filling device, then converted into the equivalent quantity of liquefied gas and then incorporated into the distribution calculation as a correction factor.
In order to ensure constant pressure conditions in the filling line 2, pressure measurements are carried out at freely selectable time intervals in the filling line 2 in order to determine the required pressure correction values.
If required, up to seven microcontrollers 4 can be connected together in an RS 485 network. The control device of the filling device is connected to a standard power supply (external: 230 VAC; internal: 24 VDC). In principle, each switching relay for solenoid valve 3 is potential-free. However, the voltages (230 VAC or 24 VDC) for the voltage supply of the solenoid valve 3 can be looped over it.
The microcontroller 4, the control unit 5 and the barcode scanner 6 are designed for outdoor use.

Bezugszeichen-AufstellungList of reference symbols

11
Vorratsbehälter (TK/TV)Storage container (TK / TV)
22nd
AbfüllleitungFilling line
33rd
Magnetventilmagnetic valve
44th
MicrocontrollerMicrocontroller
55
BedienteilControl panel
66
Barcode-Lesegerät (Scanner)Barcode reader (scanner)
77
flexibler Schlauchflexible hose
88th
Abfüllkopf (Füllstandsmeßeinrichtung)Filling head (level measuring device)
99
Behältercontainer
1010th
PersonalcomputerPersonal computer

Claims (17)

Erfassungssystem zur Massedurchflußerfassung von kryogenen Medien, insbesondere Flüssiggas wie tiefkaltem verflüssigtem Stickstoff, beim Abfüllen aus einem ortsfesten Vorratsbehälter (1) wie einem Kaltvergaser oder Kältetank in einen Behälter (9), bei dem die aus dem Vorratsbehälter durch eine Abfülleitung abgefüllte Flüssiggasmenge durch eine Differenzdruck- o-der Coriolis-Massedurchflußmessung gemessen wird, mit einem in der Abfülleitung angeordneten Magnetventil (3) und einer mit diesem elektronisch verbundenen Steuereinheit, welche die durch die Abfülleitung (2) durchströmende Flüssigkeitsmenge über eine Erfassung der Öffnungszeiten des Magnetventils (3) mißt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinheit mit einem Datenerfassungsystem verbunden ist, in dem Daten eines Benutzers und/oder des Behälters (9) erfaßt und zusammen mit Daten über die entnommene Flüssgkeitsmenge abrufbar abgespeichert werden.Detection system for mass flow measurement of cryogenic media, in particular liquid gas such as cryogenic liquefied nitrogen, when filling from a stationary storage container (1) such as a cold gasifier or cold tank into a container (9), in which the quantity of liquid gas filled from the storage container through a filling line is reduced by a differential pressure o-the Coriolis mass flow measurement is measured, with a solenoid valve (3) arranged in the filling line and a control unit electronically connected to it, which measures the amount of liquid flowing through the filling line (2) by detecting the opening times of the solenoid valve (3),
characterized,
that the control unit is connected to a data acquisition system in which data of a user and / or of the container (9) is recorded and can be called up together with data on the quantity of liquid removed and can be called up in a retrievable manner. Erfassungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit einen Microcontroller (4) umfaßt, der zur Abgabe von Steuersignalen zum Schließen oder Öffnen des Magnetventils (3) mit diesem elektronisch, vorzugsweise über potentialfreie oder spannungsführende Schaltrelais, verbunden ist.Detection system according to claim 1, characterized in that the Control unit comprises a microcontroller (4) which is used to emit control signals to close or open the solenoid valve (3) electronically with it, preferably via potential-free or live switching relays, connected is. Erfassungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Microcontroller (4) mit einem Bedienteil (5) verbunden ist, das zwecks manueller Bedienung mit einer Start-Stoptaste und/oder einem Totmann-Taster ausgerüstet ist sowie optische und/oder akustische Anzeigeelemente aufweist.Detection system according to claim 2, characterized in that the microcontroller (4) is connected to a control panel (5) for the purpose of manual Operation equipped with a start-stop button and / or a dead man button and has optical and / or acoustic display elements. Erfassungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (9) vorzugsweise mit einem eine Füllstandsmeßeinrichtung enthaltenden Abfüllkopf (8) versehen ist, der über einen flexiblen, längenveränderlichen Schlauch (7) und über eine mit diesem verbundene und das Magnetventil enthaltende Abfülleitung mit dem Vorratsbehälter (1) verbunden ist. Registration system according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the container (9) preferably with a Fill level measuring device containing filling head (8) is provided, which a flexible, length-adjustable hose (7) and with it connected and containing the solenoid filling line with the reservoir (1) is connected. Erfassungssystem nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstandsmeßeinrichtung zum automatischen Beenden des Abfüllvorgangs elektronisch, etwa über einen elektronischen Schwimmschalter, mit dem Microcontroller (4) verbunden ist.Detection system according to claims 2 and 3, characterized in that that the level measuring device for automatically ending the filling process electronically, for example via an electronic float switch the microcontroller (4) is connected. Erfassungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Microcontroller (4) mit einem Barcode-Scanner (6) zum Einlesen von Checkkarten und/oder Barcode-Aufklebern elektronisch verbunden ist.Registration system according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the microcontroller (4) with a barcode scanner (6) for reading in check cards and / or barcode stickers electronically connected is. Erfassungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Datenerfassungssystem einen Personalcomputer (10) umfaßt, der mit dem Microcontroller (4) durch einen Konverter (RS 485/RS 232) verbunden ist.Registration system according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the data acquisition system is a personal computer (10) comprising the microcontroller (4) through a converter (RS 485 / RS 232) is connected. Erfassungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Microcontroller (4) in einem R 485-Netzwerk, in dem bis zu sieben Microcontroller (4) zusammenschaltbar sind, integriert ist.Registration system according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the microcontroller (4) in an R 485 network, in integrated up to seven microcontrollers (4). Erfassungssystem nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Microcontroller (4), das Bedienteil (5) und der Barcode-Scanner (6) für den Außenbetrieb ausgebildet sind.Detection system according to one of Claims 6 to 8, characterized in that that the microcontroller (4), the control unit (5) and the barcode scanner (6) are designed for outdoor use. Verfahren zur Massedurchflußerfassung von kryogenen Medien, insbesondere Flüssiggas wie tiefkaltem verflüssigtem Stickstoff, beim Abfüllen aus einem ortsfesten Vorratsbehälter (1) wie einem Kaltvergaser oder Kältetank in einen Behälter (9), bei dem die aus dem Vorratsbehälter (1) durch eine Abfüllleitung abgefüllte Flüssiggasmenge durch eine Differenzdruck- oder Coriolis-Massedurchflußmessung gemessen wird, und daß beim Abfüllen des Flüssiggases aus dem Vorratsbehälter (1) in den Behälter (9) jede Flüssiggasmenge über eine Erfassung der Öffnungszeiten eines in der Abfüllleitung (2) angeordneten Magnetventils (3) gemessen wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß Daten eines Benutzers, wie Anwender oder Kostenstelle, und/oder des Behälters (9), wie Behälter-Nummer, erfaßt und zusammen mit den Daten über die Flüssigkeitsmenge abrufbar abgespeichert werden. Method for mass flow measurement of cryogenic media, in particular liquid gas such as cryogenic liquefied nitrogen, when filling from a stationary storage container (1) such as a cold gasifier or cold tank into a container (9), in which the quantity of liquid gas filled from the storage container (1) through a filling line passes through a differential pressure or Coriolis mass flow measurement is measured, and that when the liquid gas is filled from the storage container (1) into the container (9), each quantity of liquid gas is measured by detecting the opening times of a solenoid valve (3) arranged in the filling line (2),
characterized,
that data of a user, such as user or cost center, and / or of the container (9), such as container number, is recorded and stored together with the data about the amount of liquid. Verfahren nach Anspruch 10 , dadurch gekennzeichnet, daß Daten eines Benutzers, einer Kostenstelle und/oder des Behälters (9) in Form von auf Checkkarten und/oder Aufklebern angebrachten Barcodes codiert und von einem Barcode-Scanner zur weiteren Auswertung, etwa zum Erstellen einer Verteilungsrechnung oder zum Prüfen der Zugangsberechtigung, eingelesen werden.A method according to claim 10, characterized in that data of a User, a cost center and / or the container (9) in the form of Check cards and / or stickers affixed and encoded by barcodes a barcode scanner for further evaluation, for example to create one Distribution bill or to check access authorization become. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß den Daten des Benutzers und/oder des Behälters (9) weitere Informationen wie Zugangsberechtigung oder Behälterzulassung zugeordnet werden.A method according to claim 10 or 11, characterized in that the Data of the user and / or the container (9) further information such as Access authorization or container approval can be assigned. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten des Benutzers und/oder des Behälters (9) auf das Vorliegen einer Sperrinformation geprüft werden und bei Nichtvorliegen einer Sperrinformation das Magnetventil (3) freigegeben wird.A method according to claim 12, characterized in that the data of the User and / or the container (9) on the presence of lock information be checked and if there is no blocking information the solenoid valve (3) is released. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Abfüllvorgang des Flüssiggases aus dem Vorratsbehälter (1) in den Behälter (9) bei Überschreitung der aus einer Kalibrierung der Abfülleinrichtung sich ergebenen maximalen Füllzeit des Behälters (9), ergänzt um einen einstellbaren Sicherheitszuschlag, automatisch beendet wird.Method according to one of claims 10 to 13, characterized in that that the filling process of the liquid gas from the reservoir (1) in the Container (9) if the calibration of the filling device is exceeded resulting maximum filling time of the container (9), supplemented by an adjustable security surcharge, is automatically ended. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur Abfüllung von Flüssiggas aus dem Vorratsbehälter (1) in den Behälter (9) gasförmiger Stickstoff aus dem Vorratsbehälter (1) entnommen wird, die abgefüllte Gasmenge durch eine separate Gasmengenmessung, vzw. durch eine Gasuhr, erfaßt und manuell über den mit dem Microcontroller (4) verbundenen Personalcomputer (10) in das Datenerfassungssystem der Steuereinrichtung der Abfülleinrichtung eingegeben und als Korrektur in eine Verteilungsrechnung miteinbezogen wird.Method according to one of claims 10 to 14, characterized in that that in addition to filling liquid gas from the storage container (1) in the container (9) gaseous nitrogen is removed from the storage container (1) the filled gas quantity by a separate gas quantity measurement, vzw. through a gas meter, recorded and manually over the with the Microcontroller (4) connected personal computer (10) in the data acquisition system entered the control device of the filling device and as Correction is included in a distribution calculation. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder mit dem Magnetventil (3) ausgestatteten Abfüllleitung (2) eine Druckmessung in wählbaren Zeiträumen durchgeführt und aus dem gemessenen Druck ein Korrekturfaktor ermittelt wird, der in die gemessene Flüssiggas-Abfüllzeit einfließt und anschließend im Microcontroller der Steuereinheit gespeichert wird.Method according to one of claims 10 to 15, characterized in that that in each with the solenoid valve (3) equipped filling line (2) one Pressure measurement carried out in selectable periods and from the measured Pressure a correction factor is determined, which is in the measured liquefied gas filling time flows and then in the microcontroller of the control unit is saved. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Abfüllvorgang, durch Betätigen einer als Totmann-Taster ausgebildeten Starttaste oder einer Stoptaste, manuell mit Signal- und Stopzeit-Verzögerung erfolgt.Method according to one of claims 10 to 16, characterized in that that the filling process, by pressing a trained as a dead man button Start button or a stop button, manually with signal and stop time delay he follows.
EP00100708A 1999-01-23 2000-01-14 Mass flow sensor for liquefied gas Withdrawn EP1022509A3 (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1813855A1 (en) * 2006-01-27 2007-08-01 L'AIR LIQUIDE, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Process and arrangement for filling a high pressure gas container with liquefied gas under hydrostatic pressure
WO2013002426A1 (en) * 2011-06-29 2013-01-03 Gulf Energy Limited Liquefied petroleum gas partial refilling process
WO2013002425A1 (en) * 2011-06-29 2013-01-03 Gulf Energy Limited Liquefied petroleum gas (lpg) partial refilling machine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0568837A2 (en) * 1992-04-09 1993-11-10 ULTRAKUST electronic GmbH Fluid mixing protection
EP0813022A1 (en) * 1996-06-14 1997-12-17 Provençale d'Automation et de Mécanique Apparatus for filling bottles with liquefied petroleum gas
DE19647446A1 (en) * 1996-11-16 1998-05-20 Messer Griesheim Gmbh Flow quantity measurement method for liquid gas
EP0860648A2 (en) * 1997-02-14 1998-08-26 Millipore Corporation Automated gas cylinder tracking system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0568837A2 (en) * 1992-04-09 1993-11-10 ULTRAKUST electronic GmbH Fluid mixing protection
EP0813022A1 (en) * 1996-06-14 1997-12-17 Provençale d'Automation et de Mécanique Apparatus for filling bottles with liquefied petroleum gas
DE19647446A1 (en) * 1996-11-16 1998-05-20 Messer Griesheim Gmbh Flow quantity measurement method for liquid gas
EP0860648A2 (en) * 1997-02-14 1998-08-26 Millipore Corporation Automated gas cylinder tracking system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1813855A1 (en) * 2006-01-27 2007-08-01 L'AIR LIQUIDE, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Process and arrangement for filling a high pressure gas container with liquefied gas under hydrostatic pressure
WO2013002426A1 (en) * 2011-06-29 2013-01-03 Gulf Energy Limited Liquefied petroleum gas partial refilling process
WO2013002425A1 (en) * 2011-06-29 2013-01-03 Gulf Energy Limited Liquefied petroleum gas (lpg) partial refilling machine

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