EP1639322A2 - Elektronischer turbinenradgaszähler - Google Patents

Elektronischer turbinenradgaszähler

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Publication number
EP1639322A2
EP1639322A2 EP04729479A EP04729479A EP1639322A2 EP 1639322 A2 EP1639322 A2 EP 1639322A2 EP 04729479 A EP04729479 A EP 04729479A EP 04729479 A EP04729479 A EP 04729479A EP 1639322 A2 EP1639322 A2 EP 1639322A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gas meter
turbine wheel
turbine
electronic
meter according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04729479A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Raymond Richards
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.)
Imeter BV
Original Assignee
Imeter BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Imeter BV filed Critical Imeter BV
Publication of EP1639322A2 publication Critical patent/EP1639322A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/10—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects using rotating vanes with axial admission

Definitions

  • the invention relates to an electronic turbine gas meter.
  • Such a turbine wheel gas meter is known for example from EP 0 078 334 AI.
  • the measuring principle of a turbine wheel gas meter is that the kinetic energy inherent in the gas flow to be measured is converted into a rotary movement of the turbine wheel by means of a turbine wheel arranged in the flow path of the gas to be measured, ideally the
  • the rotational speed of the turbine wheel is proportional to the gas flow to be measured or the gas volume to be measured.
  • the turbine wheel is usually mounted on a rotating shaft by means of one or two ball bearings.
  • Such turbine gas meters are often used under difficult environmental conditions.
  • the gas to be measured is often dirty or dust can enter from outside.
  • the largely open ball bearings of the turbine wheel are gradually soiled and, as a result, the internal friction increased, therefore exposed to wear and tear.
  • Attempts are sometimes made to clean or lubricate ball bearings by injecting oil, which, however, usually means that they only stick together and thus do not reduce wear, but in some cases even increase them.
  • the invention is based on the object of creating an improved turbine gas meter, in which improved measures have been taken to counteract the abovementioned wear and tear or the contamination of the ball bearings.
  • the hollow channel integrated in the hollow shaft can be pressurized, so that by means of the control or
  • the hub For the rest, however, the hub represents an enclosed space with a greatly reduced empty volume.
  • the hub in particular, is effectively sealed off from the other flow channel of the gas to be measured by appropriate pressurization, so that any contamination of the hub and thus also of the ball bearings is largely ruled out.
  • an additional pressure line is assigned to the rotating body or the turbine wheel blades in such a way that the controlled and / or regulated pressurization of the turbine wheel can take place as a result.
  • the turbine wheel of the meter can be set into a defined rotation by means of a defined pressure surge for the purposes of calibration or function control.
  • Turbine wheel a measurement result is obtained that represents a meaningful measurement value via the function of the turbine wheel and in particular the ball bearing.
  • the measurement of the spin time is a method of function control for electronic turbine gas meters, which is customary abroad, and which can be controlled and defined during the breaks in operation of the turbine gas meter using the additional compressed air line mentioned.
  • the turbine wheel blades are necessarily exposed to the possibly dirty gas to be measured.
  • An additional flushing channel is therefore assigned to the electronic turbine gas meter, with which a cleaning liquid can be injected into the flow channel of the gas to be measured, which cleaning fluid then acts on the turbine blades following the gas flow.
  • the solvent can largely or completely remove any impurities from the turbine blades.
  • the turbine wheel gas meter is operated according to the invention in connection with an electronic sensor unit, which comprises radial and axial sensors.
  • the radial and axial sensors are each assigned to a special rotating body, the passage of which provides a pulse sequence corresponding to the rotational speed of the turbine wheel.
  • the number of measured pulses is in turn proportional to the volume of gas passing through the flow channel.
  • the use of a special rotating body is in
  • the sensors used in connection with the counter according to the invention are designed as analog sensors.
  • the additional evaluation of the analog signal with regard to the amplitudes or the mean values allows further statements regarding possible wear or contamination of the ball bearings, which leads to a shift in the amplitude or the mean value in the radial sensors.
  • the function or the wear or the contamination of the ball bearings used is therefore constantly checked.
  • the evaluation of the analog signal from the axial sensors results in a measured value that is proportional to the distance between the fixed axial sensors and the turbine wheel. This distance can vary slightly depending on the pressurization by means of the gas to be measured. As a result, overstressing of the meter and the sensor system can result in particular
  • This intelligent counter offers the advantage that function checks or maintenance procedures can be initiated and monitored automatically by means of the counter.
  • the compressed gas line is defined Times with a defined gas surge, and then the spin time, i.e. the run-on of the turbine wheel to check the function of the turbine wheel, is determined.
  • the cleaning of the turbine fluid by means of a corresponding cleaning fluid injected into the additional flushing channel also takes place as a function of cleaning intervals stored in the electronic counter.
  • the intervals described can also be changed or otherwise influenced by programming, calibrating the counter.
  • the above-described oil spooling is also triggered automatically by the processor and / or memory unit as a function of predetermined intervals or measurement results. For example, an unsatisfactory result when evaluating the spin time can be taken as an opportunity to carry out an oil rinse in order to subsequently check its success by means of a further evaluation of the spin time.
  • the intelligent sensor unit acts on the additional supply lines via various actuators, for example pressure valves.
  • the storage containers for the oil and / or the rinsing liquid are advantageously connected to the respective supply lines via a pressure cylinder.
  • FIG. 1 shows an electronic turbine gas meter with an additional oil line in cross section
  • FIG. 3 shows an electronic turbine gas meter added to an additional purge line in cross section
  • FIG. 4 shows an electronic turbine gas meter with the feed lines mentioned in an overall overview in cross section.
  • FIG. 1 shows an electronic turbine wheel gas meter 1 with a flow channel 3 arranged in a meter housing 2, in which a turbine wheel 4 is arranged.
  • the turbine wheel 4 essentially consists of the turbine wheel blades 5 arranged in the flow channel 3, which ensure that those flowing in the flow channel 3
  • Sensor 7 of an electronic counter 10 ensures a pulse train proportional to the rotation of the turbine wheel 4.
  • the rotating body 6 in the Sensor 7 passing area provided with holes 11 or corresponding metal plates that provide pulses or interruptions in the inductive detection by means of sensors 7.
  • the turbine wheel is mounted on a hollow shaft via the ball bearings 12, the ball bearings 12 being surrounded by a closed hub 14, which largely or completely closes off the ball bearings 12, in particular with respect to the gas flowing in the flow channel 3. This is important in order to prevent impurities contained in the gas to be measured from entering the ball bearings 12.
  • a hollow channel 8 is arranged concentrically in the hollow shaft and can be supplied with oil from outside the meter housing 2 with an adjustable pressure by means of a feed line 15.
  • the feed line 15 allows the ball bearings 12 arranged in the closed hub 14 to be provided with an oil spool following the oil pressure along the arrows shown in FIG. 1.
  • the oil injected via the feed line 15 through the hollow shaft passes completely through the ball bearings 12 and emerges from the otherwise closed hub 14 on the end face facing away from the outlet of the hollow channel 8 and can then pass out of the meter housing 2 via an outlet (not shown) Exit turbine wheel gas meter 1.
  • the largely closed hub 14 is constantly subjected to an overpressure, in particular with respect to the flow duct 3, via the feed line 15. This is the intrusion of contamination and contaminated gas in the hub 14 largely or completely excluded.
  • the electronic turbine gas meter 1 is provided with an additional pressure line 16.
  • a defined pressure surge can be applied to the turbine wheel 4 via the pressure line 16 and this can thereby be set into a defined rotation.
  • the rotation of the turbine wheel 4 as a result of the pressure surge acting on the additional pressure line 16 can then be achieved by means of the
  • Sensor 7 of the connected electronic counter 10 with regard to a spin time, namely the run-on time of the turbine wheel 4, are evaluated as a result of the defined pressure surge.
  • the spin time represents a common and widespread measure of the quality of the concentricity of the turbine wheel or the quality of the ball bearings and thus the measuring accuracy of the turbine wheel gas meter 1 as a whole.
  • the turbine wheel gas meter according to the invention can be further upgraded according to FIG. 1 in that, in addition to the feed line 15 and the pressure line 16, an additional flushing channel 17 is introduced into the turbine wheel gas meter 1 in such a way that, as shown in FIG. 3, the turbine wheel blades 5 are acted upon with a cleaning liquid can.
  • the cleaning liquid introduced into the flow channel 3 with the additional rinsing channel 17 is atomized by the rotation of the turbine wheel 4, and the cleaning liquid is thereby almost completely exposed to the turbine wheel blades 5, thereby largely eliminating contaminants.
  • This type of cleaning offers compared to the previous one Known cleaning methods with appropriate high-pressure cleaners have the considerable advantage that the otherwise necessary complete removal of the gas meter for cleaning purposes can be completely eliminated. At least the otherwise usual cleaning intervals can be significantly extended by using the integrated cleaning option for the electronic turbine gas meter 1.
  • the counter performs the additional functions mentioned largely automatically in that the electronic counter 10 is connected to a measured value processing 20 via a corresponding data connection, which in turn is connected to the additional lines 15, 16 via defined actuators, in particular valves 22 and 17 acts.
  • a processor and memory unit acts on the actuators 22 of the system as a function of setpoint and actual value comparisons or predetermined intervals in such a way that, for example, oil spooling with the aid of the supply line 15 is made.
  • the pressure gas admission to the channels 15 to 17 is set in each case via the valves 22 and, in accordance with further specifications, the amount of oil or cleaning fluid supplied from the respective storage containers 23 is influenced.
  • the storage containers 23 are each connected to the feed lines 15-17 via conventional pressure cylinders 24.
  • a modern electronic turbine gas meter 1 is thus described above, which automatically performs function checks as a result of setpoint specifications or in the sense of a regulation based on an actual value / setpoint comparison, performs maintenance and cleaning tasks and in turn checks their success via a correspondingly intelligent sensor system 7.
  • Turbine wheel bucket 24 pressure cylinders rotating body sensors hollow channel electronic counter

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Turbinen­radgaszähler mit einem elektronischen Zählwerk (10) das auch immer im Sinne einer Steuerung oder Regelung auf definierte Stellglieder (22) derart selbsttätig einwirkt, dass wahlweise eine Ölspülung der Kugellager (12) über eine Zuleitung (15), ein Druckstoß zur Mes­sung der Spinzeit über eine Druckleitung (16) oder eine Reinigung der Turbinenschaufeln (5) über einen Spülkanal (17) erfolgt.

Description

ELEKTRONI S CHER TURB INENRADGAS ZAHLER
Die Erfindung betrifft einen elektronischen Turbinenradgaszahler .
Ein derartiger Turbinenradgaszahler ist etwa aus der EP 0 078 334 AI bekannt .
Das Messprinzip eines Turbinenradgaszählers besteht darin, dass die dem zu messenden Gasstrom innewohnende kinetische Energie mittels eines in dem Strömungsweg des zu messendes Gases angeordneten Turbinenrades in eine Drehbewegung des Turbinenrades umgesetzt wird, wobei idealerweise die
Rotationsgeschwindigkeit des Turbinenrades proportional dem zu messenden Gasstrom bzw. dem zu messenden Gasvolumen ist.
Das Turbinenrad wird dabei üblicherweise auf einer rotierenden Welle mittels ein oder zwei Kugellagern gelagert. Derartige Turbinenradgaszahler sind häufig unter schwierigen Umgebungsbedingungen im Einsatz. So ist beispielsweise das zu messende Gas oft verschmutzt oder es können von außen Staubeintritte erfolgen. Hierdurch werden die weitgehend offenen Kugellager des Turbinenrads nach und nach verschmutzt und hierdurch die innen wohnende Reibung erhöht, mithin einem zum Teil erheblichen Verschleiß ausgesetzt. Es wird zum Teil versucht, durch das Einspritzen von Öl, Kugellager zu reinigen oder zu schmieren, was allerdings zumeist dazu führt, dass diese nur zusätzlich verkleben und hierdurch der Verschleiß nicht gemindert, sondern zum Teil sogar noch erhöht wird.
Der Erfindung liegt ausgehend von diesem Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Turbinenradgaszäh- 1er zu schaffen, bei dem verbesserte Maßnahmen getroffen sind, um den vorstehend erläuterten Verschleiß bzw. der Verschmutzung der Kugellager entgegenzuwirken.
Die Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird mittels eines Turbinenradgasz hlers gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den nachfolgenden abhängigen Ansprüchen 1 bis 13.
Dadurch, dass der Turbinenradgaszahler erfindungsgemäß auf einer feststehenden Hohlwelle gelagert ist, kann durch eine in dieser Hohlwelle angeordneten Hohlkanal durch die weitgehend geschlossene Nabe Öl durchgespült werden, dass dem Druckgefälle folgend durch die auf der Hohlwelle angeordneten Kugellager hindurchtritt und somit für die erforderliche Ölung und Reinigung der für den einwandfreien
Lauf des zur Messung des Gasvolumen benötigten Turbinenrades garantierenden Kugellager sorgt.
Dabei ist der in der Hohlwelle integrierte Hohlkanal druckbeaufschlagbar, so dass mittels der Steuerung oder
Regelung der Ölmenge und des eingesetzten Drucks, die Stärke der jeweiligen Olspulung Steuer- und/oder regelbar ist . Dadurch, dass die ansonsten geschlossene Nabe mit einem Auslass versehen ist, durch den bedarfsweise das dem Druckgefälle folgende zur Spülung eingesetzte Öl austreten kann, ist ein Verschmieren oder Verkleben der Kugellager mit entsprechenden Altölen wirksam ausgeschlossen. Etwa überschüssiges Öl kann durch diesen Auslass nach außen und schließlich vom Turbinenradgaszahler abgeführt werden.
Im übrigen stellt jedoch die Nabe einen geschlossenen Raum mit einem stark reduzierten Leervolumen dar.
Die Nabe ist insbesondere gegenüber dem sonstigen Strömungskanal des zu messenden Gases durch eine entspre- chende Druckbeaufschlagung wirksam abgedichtet, so dass eine etwaige Verschmutzung der Nabe und damit auch der Kugellager weitgehend ausgeschlossen ist . Dies stellt eine wesentliche Verbesserung gegenüber bestehenden elektronischen Turbinenradgaszählern dar, bei denen das verschmutzte Gas ein langsames Zusetzen der Kugellager bewirkt.
In vorteilhafter Ausgestaltung ist dem Rotationskörper oder den Turbinenradschaufein eine zusätzliche Druckleitung derart zugeordnet, dass hierdurch die gesteuerte und/oder geregelte Druckbeaufschlagung des Turbinenrades erfolgen kann. Hierdurch kann mittels eines definierten Druckstoßes das Turbinenrad des Zählers zu Zwecken der Kalibrierung oder Funktionskontrolle in eine definierte Rotation versetzt werden. Durch Auswertung der sich anschließenden sogenannten Spinzeit, also derzeit das Nachlaufen des
Turbinenrades, wird ein Messergebnis gewonnen, dass über die Funktion des Turbinenrads und insbesondere der Kugellagerung einen aussagekräftigen Messwert darstellt. Die Messung der Spinzeit ist ein insbesondere im Ausland übliches Verfahren der Funktionskontrolle für elektronische Turbinenradgaszahler, das mittels der erwähnten zusätzlichen Druckluftleitung gesteuert und definiert in Betriebs- pausen des Turbinenradgaszahlers vorgenommen werden kann.
Auch bei dem erfindungsgemäßen Turbinenradgaszahler sind die Turbinenradschaufein notwendig dem ggf. verschmutzten zu messenden Gas ausgesetzt. Hierdurch besteht die Gefahr, dass auch hier die Turbinenschaufeln nach und nach verschmutzt werden und hierdurch der Strömungsverlauf entlang der Schaufeln, mithin die Genauigkeit des Zählers, beeinträchtigt wird. Dem elektronischen Turbinenradgaszahler ist daher ein zusätzlicher Spülkanal zugeordnet, mit dem in den Strömungskanal des zu messenden Gases definiert eine Reinigungsflüssigkeit eingespritzt werden kann, die dann der Gasströmung folgend die Turbinenschaufeln beaufschlagt. Das Lösungsmittel kann je nach eingespritzter Menge und Häufigkeit die Turbinenschaufeln weitgehend oder vollständig von etwaigen Verunreinigungen befreien.
Der Turbinenradgaszahler wird erfindungsgemäß in Verbindung mit einer elektronischen Sensoreinheit betrieben, die Radial- und Axialsensoren umfasst . Dabei sind die Radial - und Axialsensoren jeweils einem speziellen Rotationskörper zugeordnet, dessen Vorbeilauf eine der Drehgeschwindigkeit des Turbinenrades entsprechende Impulsfolge liefert. Die Anzahl der gemessenen Impulse ist wiederum proportional dem durch den Strömungskanal hindurch tretenden Gasvolumen. Die Verwendung eines speziellen Rotationskörpers ist im
Unterschied zur Auswertung des Vorbeilaufs der Turbinenschaufel in herkömmlichen Turbinenradgaszählern bietet hinsichtlich der Generierung eines klaren Messsignals erhebliche Vorteile.
In vorteilhafter Weiterbildung sind die in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Zähler verwendeten Sensoren, hier die Radial- und Axialsensoren, als analoge Sensoren ausgebildet. Die zusätzliche Auswertung des analogen Signals hinsichtlich der Amplituden oder der Mittelwerte, erlaubt weitere Aussagen bezüglich einem etwaigen Verschleiß oder eine Verschmutzung der Kugellager, die zu einer Verschiebung der Amplitude oder des Mittelwerts bei den Radialsensoren führt. Die Funktion bzw. der Verschleiß oder die Verschmutzung der eingesetzten Kugellager wird also ständig kontrolliert. Die Auswertung des analogen Signals der Axialsensoren ergibt dabei einen Messwert, der proportional dem Abstand zwischen den ortsfesten Axialsensoren und dem Turbinenrad ist. Dieser Abstand kann in Abhängigkeit von der Druckbeaufschlagung mittels des zu messenden Gases leicht variieren. Hierdurch können insbesondere Überbean- spruchungen des Zählers und der Sensorik durch einen
Betrieb des Gaszählers in einem nicht zulässigen Betriebsbereich und insbesondere Überanspruchungen bei etwaigen Lastwechsel erkannt und aufgezeichnet werden. Hierdurch werden etwaige Fehlbedienungen ermittelt und protokolliert. Die vorstehend beschriebene Sensoreinheit wird in
Verbindung mit dem elektronischen Zählwerk mit einer Prozessor- und/oder Speichereinheit betrieben, so dass es sich um ein intelligentes Zählwerk handelt.
Dieses intelligente Zählwerk bietet den Vorteil, dass mittels des Zählers selbsttätig Funktionskontrollen oder Wartungsverfahren angestoßen und überwacht werden können. So wird beispielsweise die Druckgasleitung zu definierten Zeiten mit einem definierten Gasstoß beaufschlagt, und anschließend die Spinzeit, also der Nachlauf des Turbinenrades zur Funktionskontrolle des Turbinenrades, ermittelt.
Auch die Reinigung der Turbinenflüssigkeit mittels einer entsprechenden in den zusätzlichen Spülkanal eingespritzten Reinigungsflüssigkeit, erfolgt in Abhängigkeit von in dem elektronischen Zähler gespeicherten Reinigungsintervallen. Selbstverständlich können die beschriebenen Intervalle auch im Wege der Programmierung, Kalibrierung des Zählwerks verändert oder sonstig beeinflusst werden.
Auch die vorstehend erläuterte Olspulung wird von der Prozessor- und/oder Speichereinheit selbsttätig in Abhängigkeit von vorbestimmten Intervallen oder Messergebnissen ausgelöst. Beispielsweise kann ein unbefriedigendes Ergebnis bei der Auswertung der Spinzeit zum Anlass genommen werden, eine Olspulung vorzunehmen, um anschließend auch deren Erfolg im Wege einer weiteren Auswertung der Spinzeit zu überprüfen.
Die intelligente Sensoreinheit wirkt dabei über verschiedene Stellglieder, beispielsweise Druckventile auf die zusätzlichen Zuleitungen ein.
Die Vorratsbehälter für das Öl und/ oder die Spülflüssigkeit sind mit Vorteil über einen Druckzylinder an die jeweiligen Zuleitungen angeschlossen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der
Zeichnung nur schematisch dargestellten Ausführungsbei- spiels näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen elektronischen Turbinenradgaszahler mit einer zusätzlichen Ölleitung im Querschnitt,
Fig. 2 den elektronischen Turbinenradgaszahler nach Fig. 1 ergänzt eine zusätzliche Druckleitung im Querschnitt,
Fig. 3 einen elektronischen Turbinenradgaszahler ergänzt um eine zusätzliche Spülleitung im Querschnitt, Fig. 4 einen elektronischen Turbinenradgaszahler mit den erwähnten Zuleitungen in einer Gesamtübersicht im Querschnitt .
Fig. 1 zeigt einen elektronischen Turbinenradgaszahler 1 mit einem in einem Zählergehäuse 2 angeordneten Stromungs- kanal 3, in dem ein Turbinenrad 4 angeordnet ist. Das Turbinenrad 4 besteht im Wesentlichen aus den im Stromungs- kanal 3 angeordneten Turbinenradschaufein 5 , die dafür sorgen, dass die dem im Strömungskanal 3 strömenden
Gasstrom innewohnende kinetische Energie in eine Rotation des Turbinenrads 4 umgesetzt wird. Um die dem Volumen des Gasstroms proportionale Rotation in Messergebnisse umsetzen zu können, ist das Turbinenrad 5 mit einem speziellen Rotationskörper 6 versehen, dessen Vorbeilauf an der
Sensorik 7 eines elektronischen Zählwerks 10 für eine der Rotation des Turbinenrads 4 proportionale Impulsfolge sorgt. Hierzu ist der Rotationskörper 6 in dem an der Sensorik 7 vorbeilaufenden Bereich mit Bohrungen 11 oder entsprechenden Metallplatten versehen, die für Impulse bzw. Impulsunterbrechungen der induktiven Erfassung mittels der Sensorik 7 sorgen.
Das Turbinenrad ist über die Kugellager 12 auf einer Hohlwelle gelagert, wobei die Kugellager 12 von einer geschlossenen Nabe 14 umgeben sind, die die Kugellager 12 insbesondere gegenüber dem im Stromungskanal 3 strömenden Gas weitgehend oder vollständig abschließen. Dies ist wichtig, um etwa in dem zu messenden Gas enthaltene Verunreinigungen nicht in die Kugellager 12 eindringen zu lassen.
In der Hohlwelle ist konzentrisch ein Hohlkanal 8 angeordnet, der mittels einer Zuleitung 15 von außerhalb des Zählergehäuses 2 mit einem einstellbaren Druck ölbeaufschlagbar ist.
Die Zuleitung 15 erlaubt es, die in der geschlossenen Nabe 14 angeordneten Kugellager 12 entlang den in Fig. 1 eingezeichneten Pfeilen mit einer dem Öldruck folgenden Olspulung versehen. Dabei tritt das über die Zuleitung 15 durch die Hohlwelle eingespritzte Öl vollständig durch die Kugellager 12 hindurch und tritt an der dem Auslass des Hohlkanals 8 abgewandten Stirnseite aus der ansonsten geschlossenen Nabe 14 aus und kann dann über einen nicht weiter dargestellten Auslass des Zählergehäuses 2 aus dem Turbinenradgaszahler 1 austreten.
Die weitgehend geschlossene Nabe 14 wird über die Zuleitung 15 ständig mit einem Überdruck insbesondere gegenüber dem Stromungskanal 3 beaufschlagt. Hierdurch ist das Eindringen von Verschmutzungen und verschmutztem Gas in die Nabe 14 weitgehend oder vollständig ausgeschlossen.
Gemäß Fig. 2 ist der elektronische Turbinenradgaszahler 1 mit einer zusätzlichen Druckleitung 16 versehen. Über die Drucleitung 16 kann ein definierter Druckstoß auf das Turbinenrad 4 gegeben werden und dieses hierdurch in eine definierte Rotation versetzt werden. Die Rotation des Turbinenrades 4 infolge des über die zusätzliche Drucklei- tung 16 einwirkenden Druckstoßes, kann dann mittels der
Sensorik 7 dem angeschlossenen elektronischen Zählwerk 10 hinsichtlich einer Spinzeit, nämlich der Nachlaufzeit des Turbinenrades 4, infolge des definierten Druckstoßes ausgewertet werden.
Die Spinzeit stellt ein übliches und verbreitetes Maß für die Qualität des Rundlaufs des Turbinenrads bzw. der Qualität der Kugellager und damit der Messgenauigkeit des Turbinenradgaszahlers 1 insgesamt dar.
Der erfindungsgemäße Turbinenradgaszahler kann gemäß Fig. 1 dadurch weiter aufgewertet werden, dass neben der Zuleitung 15 und der Druckleitung 16 ein zusätzlicher Spülkanal 17 derart in den Turbinenradgaszahler 1 eingebracht wird, dass gemäß der Darstellung in Fig. 3 die Turbinenradschaufein 5 mit einer Reinigungsflüssigkeit beaufschlagt werden können. Dabei wird die mit dem zusätzlichen Spülkanal 17 in den Stromungskanal 3 eingebrachte Reinigungsflüssigkeit durch die Rotation des Turbinenrades 4 vernebelt und hierdurch eine nahezu vollständige Beaufschlagung der Turbinenrad- schaufein 5 mit der Reinigungsflüssigkeit erreicht und diese hierdurch weitgehend von Verunreinigungen gelöst . Diese Art der Reinigung bietet gegenüber dem bisher bekannten Reinigungsverfahren mit entsprechenden Hochdruckreinigern den erheblichen Vorteil, dass der ansonsten erforderliche vollständige Ausbau des Gaszählers zu Zwecken der Reinigung vollständig entfallen kann. Zumindest können die ansonsten üblichen Reinigungsintervallen durch den Einsatz zur integrierten Reinigungsmöglichkeit für den elektronischen Turbinenradgaszahler 1 wesentlich verlängert werden.
Fig. 4 zeigt den elektronischen Turbinenradgaszahler mit allen erwähnten Verbesserungen und Zusatzmöglichkeiten in einer Gesamtübersicht .
Wie aus dieser Darstellung ersichtlich, führt der Zähler die genannten Zusatzfunktionen dadurch weitgehend selbsttätig aus, dass das elektronische Zählwerk 10 über eine entsprechende Datenverbindung mit einer Messwertverarbeitung 20 verbunden ist, die ihrerseits über definierte Stellglieder, insbesondere Ventile 22, auf die erwähnten Zusatzleitungen 15, 16 und 17 einwirkt. Hierunter ist zu verstehen, dass ein intelligentes elektronisches Zählwerk mit einer hier nicht weiter dargestellten Prozessor- und Speichereinheit in Abhängigkeit von Soll- und Istwertvergleichen bzw. vorgegebenen Intervallen auf die Stellglieder 22 des Systems derart einwirkt, dass beispielsweise eine Olspulung unter Zuhilfenahme mit der Zuleitung 15 vorgenommen wird. Dabei wird über die Ventile 22 jeweils die Druckgasbeaufschlagung der Kanäle 15 bis 17 eingestellt und gemäß weiterer Vorgaben auf die aus entsprechenden Vorratsbehältern 23 jeweils zugeführte Ölmenge bzw. Reinigungsflüssigkeitsmenge Einfluss genommen. Die Vorratsbehälter 23 sind jeweils über herkömmliche Druckzylinder 24 an die Zuleitungen 15-17 angeschlossen. Vorstehend ist somit ein moderner elektronischer Turbinenradgaszahler 1 beschrieben, der infolge von Sollwertvorgaben oder im Sinne einer Regelung aufgrund eines Istwert-/ Sollwertvergleichs selbsttätig Funktionskontrollen vornimmt, Wartungs- und Reinigungsaufgaben erfüllt und deren Erfolg wiederum über eine entsprechend intelligente Sensorik 7 überprüft .
B E Z U G S Z E I C H E N L I S T E
elektronischer Turbi20 Messwertweiterverar nenradgaszahler 35 beitung
Zählergehäuse 21 Datenverbindung
Strömungskanal 22 Ventile 40
Turbinenrad 23 Vorratsbehälter
Turbinenradschaufel 24 Druckzylinder Rotationskörper Sensorik Hohlkanal elektronisches Zähl- werk
Bohrungen
Kugellager
Nabe
Zuleitung
Druckleitung
Spülkanal

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Elektronischer Turbinenradgaszahler mit einem Turbinenrad (4) , dessen Turbinenradschaufein (5) im Stromungskanal (3) eines zu messenden Gasstroms angeordnet sind, wobei das Turbinenrad (5) auf einer feststehenden Hohlwelle innerhalb einer weitgehend geschlossenen Nabe (14) mit einem, vorzugsweise zwei, Kugellagern (12) kugelgelagert ist, wobei innerhalb der Hohlwelle, vorzugsweise konzentrisch ein Hohlkanal (8) angeordnet ist, dessen eine Stirnseite einen Auslass innerhalb der Nabe (14) aufweist und dessen andere Stirnseite mit einem Strömungseinlass verbunden ist, der über eine Zuleitung (15) außerhalb des Turbinenradgaszahlers beschickbar ist.
2. Elektronischer Turbinenradgaszahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkanal (8) über die Zuleitung (15) druck- und/oder ölbeaufschlagbar ist .
3. Elektronischer Turbinenradgaszahler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (14) zumindest an einer Stirnseite geöffnet ist, und/oder einen Auslass zur Abführung des über den Hohlkanal (8) in die Nabe (14) eingeleiteten Öls aufweist.
4. Elektronischer Turbinenradgaszahler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (14) im übrigen geschlossen ist und ein reduziertes Leervolumen aufweist.
5. Elektrische Turbinenradgaszahler nach Anspruch 4, d.g. dass mittels des Strömungskanals die Nabe (14) derart druckbeaufschlagt ist, dass innerhalb der Nabe (14) ein Überdruck gegenüber dem zu messenden Gasstrom und/oder einem atmosphärischen Umgebungsdruck herrscht .
6. Elektronischer Turbinenradgaszahler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Turbinenrad (4) und/oder einem mit dem Turbinenrad (4) des Turbinenradgaszahlers (1) verbundenen Rotationskörpers (6) eine zusätzliche Druckleitung (16) derart zugeordnet ist, dass bei einer Druckbeaufschla- gung dieser zusätzlichen Druckleitung (16) das Turbinenrad (4) gesteuert oder geregelt in Rotation versetz- bar ist.
7. Elektronischer Turbinenradgaszahler, dadurch gekenn- zeichnet, dass mittels eines zusätzlichen Spülkanals (17) eine Reinigungsflüssigkeit in den Strömungskanal (3) des Turbinenradgaszahlers (1) derart eingebracht werden kann, dass die Turbinenradschaufein (5) des Turbinenrads (4) mit dieser Reinigungsflüssigkeit beaufschlagt werden.
8. Elektronischer Turbinenradgaszahler, dadurch gekennzeichnet, dass der Nabe (14) des Turbinenradgaszahlers (1) eine Sensorik (7) mit einem elektronischen Zählwerk (10) zugeordnet ist, wobei die Sensorik (7) Radial- und Axialsensoren derart aufweist, dass ein mit dem Turbinenrad (4) drehfest verbundener Rotationskörper (6) an den erwähnten Radial- und Axialsensoren derart vorbeiläuft, dass hierdurch eine der Rotationsgeschwindigkeit des Turbinenrades (4) jeweils proportionale Impulsfolge generiert wird.
9. Elektronischer Turbinenradgaszahler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Radial- und Axialsensoren als analoge Sensoren derart ausgestaltet sind, dass zusätzlich zu der der Rotationsgeschwindigkeit des Turbinenrades (4) proportionalen Impulsfolge ein analo- ges Signal derart generiert wird, dass die Amplitude und/oder der Mittelwert des Signals der Radialsensoren eine Information über einen etwaigen Verschleiß oder eine Verschmutzung der Kugellager (12) und die Amplitude und/oder der Mittelwert der Axialsensoren ein dem jeweiligen Abstand des Turbinenrads (4) von den ortsfesten Axialsensoren proportionales Signal liefert.
10. Elektronischer Turbinenradgaszahler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Zählwerk (10) mit einer Prozessor- und einer Speichereinheit versehen ist, wobei die Pozessoreinheit in Verbindung mit der Speichereinheit in vorbestimmten Abständen selbsttätig Vorgänge der Funktionsprüfung und/oder Wartung, vorzugsweise in vordefinierten Zeitintervallen, anstößt.
11. Elektronischer Turbinenradgaszahler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in vorbestimmten Abständen ein Druckimpuls über die zusätzliche Druckleitung (16) auf das Turbinenrad (4) gegeben wird und mittels der dem elektronischen Zählwerk (10) zugeordneten Sensorik (7) die jeweilige Spinzeit des Turbinenrades (4) ermittelt wird.
12. Elektronischer Turbinenradgaszahler nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessorein- heit in vorbestimmten Abständen über den zusätzlichen Spülkanal das routierende Turbinenrad (4) mit einer Reinigungsflüssigkeit vorgebbarer Menge und Konzentration beaufschlagt.
13. Elektronischer Turbinenradgaszahler nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessoreinheit in vorgegebenen zeitlichen Abständen und/oder in Abhängigkeit von sonstigen Ist- und/oder Sollwerten mittels der Zuleitung (15) eine Olspulung der Kugellager (12) auslöst.
14. Elektronischer Turbinenradgaszahler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessoreinheit mittels entsprechender Stellglieder, vorzugsweise Ventilen (22) , zur gesteuerten oder geregelten Druckbeaufschlagung auf die Zuleitung (15) , die zusätzlich Druckluftleitung (16) und/oder den zusätzlichen Spülkanal (17) , vorzugsweise in Abhängig- keit von Ist- und/oder Sollwerten und/oder in Abhängigkeit von festgelegten zeitlichen Intervallen einwirkt.
5. Elektrischer Turbinenradgaszahler nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Öl und die Spülflüssigkeit jeweils in Vorratsbehältern (23) angeordnet sind, die über einen steuerbaren Druckzylinder (24) mit den jeweiligen Leitungen (15-17) verbunden sind.
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