NL8003135A - Zelf-corrigerende en zelf-controlerende turbinmeter. - Google Patents

Zelf-corrigerende en zelf-controlerende turbinmeter. Download PDF

Info

Publication number
NL8003135A
NL8003135A NL8003135A NL8003135A NL8003135A NL 8003135 A NL8003135 A NL 8003135A NL 8003135 A NL8003135 A NL 8003135A NL 8003135 A NL8003135 A NL 8003135A NL 8003135 A NL8003135 A NL 8003135A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
rotor
measuring
meter
fluid
sensing
Prior art date
Application number
NL8003135A
Other languages
English (en)
Other versions
NL188247B (nl
NL188247C (nl
Original Assignee
Rockwell International Corp
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 Rockwell International Corp filed Critical Rockwell International Corp
Publication of NL8003135A publication Critical patent/NL8003135A/nl
Publication of NL188247B publication Critical patent/NL188247B/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL188247C publication Critical patent/NL188247C/nl

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05Measuring 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
    • G01F1/10Measuring 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
    • G01F1/12Adjusting, correcting, or compensating means therefor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F25/00Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume
    • G01F25/10Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of flowmeters
    • G01F25/13Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of flowmeters using a reference counter

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Description

TO 0553
Titel : Zelf-corrigerende en.zelf-controlerende turbinemeter.
De uitvinding heeft betrekking op turbinemeters van de in het .Amerikaanse octrooischrift 3.733.910 beschreven soort, en heeft in het bijzonder betrekking op een inrichting en werkwijze voor het vaststellen en handhaven' van de nauwkeurigheid van dergelijke turbinestromingsmeters.
5 Turbinestromingsmet er s zijn gedurende vele jaren gebruikt bij het meten van een fluidum, waarbij deze soort meting steeds populairder is geworden op grond van de eenvoud daarvan, verder de herhaalbaarheid, de betrouwbaarheid en de betrekkelijk grotere nauwkeurigheid, die turbinemeters verschaffen boven andere vormen van meters, in het bijzonder 10 bij grote stramingshoeveelheden.
Het is op dit gebied in het algemeen bekend, dat elke meter, die overeenkomstig gebruikelijke werkwijzen wordt vervaardigd en samengesteld, zijn eigen unieke registreer- of calibreerkrcmme heeft. Op het moment van vervaardiging wordt de feitelijke stroming door de meter be-15 paald door een st romingsver if i eer inrichting, die in de proef lijn in serie is geplaatst met de meter, die wordt gecalibreerd. Sen stromings-verifxeerinricht:ng is een zeer nauwkeurig instrument, dat zelf is gecalibreerd voor het met een grote mate van nauwkeurigheid meten van de stromingshoeveelheid. Door gebruikelijke vervaardigingswerkwijzen ge-20 produceerde meters vertonen elk een iets andere stromingshoeveelheid voor dezelfde hoeveelheid, als weergegeven door de stromingsverifieer-inriehting. Dit wordt veroorzaakt door een aantal factoren. De verschillende stellen legers bijvoorbeeld in éên meter kunnen een iets andere remming plaatsen op het draaien van de rotor daarvan dan de legers 25 in andere meters op de daarmede samenhangende rotoren plaatsen. Ook kunnen de hoeken, waaronder de schoepen zijn gericht met betrekking tot de richting van de fluidumstroming, enigszins verschillend zijn van meter-tot-meter, evenals dat het geval is voor het gebied van de ringvormige stromingsdoorgang, door welke doorgang het fluidum stroomt, wanneer het 30 door de meter gaat. Onder gebruikelijke produktiewerkwijzen is het praktisch onmogelijk het gevolg van deze factoren nauwkeurig gelijk te hou-" den van meter-tot-meter. Tevens is de mechanische belasting, geplaatst op de meter door de verschillende aandrijfelementen, zoals tandwielen, magnetische koppeling, enz., tussen de rotor zelf en het registreermecha-35 nisme, verschillend van meter-tot-meter. Veranderingen in deze factoren van meter-tot-meter hebben dus tot gevolg, dat elke meter een unieke * '* 2 stromingswaarde heeft, -waardoorheen voor een bepaalde stromingshoeveel-heid, gemeten door de ver if ieerinr ichting. De verhouding-van de meter-aflezing bij een willekeurige bepaalde stromingssnelheid tot de veri-fieerinrichtingsaflezing wordt' aangeduid als het ’’percentage registratie”.
, o 5 Van een meter, die een registratie of stroming vertoont van 27,9?2 m wanneer de verifieerinrichting een stramingshoeveelheid aantoont van
O
28 m , kan worden gezegd, dat deze een registratie heeft van 99,9$, d.w.z,, dat de meter 99,9% registreert van het fluïdum, dat in werkelijkheid door de meter stroomde. De kromme, geproduceerd door het uit-10 zetten van het percentage registratie van een meter bij verschillende stromingssnelheden over het gehele gestelde werkbereik, uitgedrukt in stromingssnelheden, wordt de calibreerkramme genoemd, waarbij elke meter in beginsel zijn eigen unieke calibreerkramme heeft.
Indien derhalve in de praktijk na een bepaalde tijdsduur de me- 3 15 ter op het aanwijsorgaan daarvan een hoeveelheid aangeeft van 280 m fluidum, die door dè meter is gestroomd met een bepaalde stromingssnelheid, en indien bij die stromingssnelheid het percentage registratie 99j9% is, is de werkelijke stroming door de meter gelijk aan 280 gedeeld door 0,999 of 200 m“ fluïdum. Omdat, zoals hiervoor gesteld, de cali-20 breerkromme een percentage registratie toont voor de verschillende stromingssnelheden over het gehele werkbereik van de meter, kan door het verdelen van de op het meterregister weergegeven waarde door het percentage registratie, zoals weergegeven op de calibreerkramme voor die meter bij de stromingssnelheid, waarmede het stelsel werkzaam was, de 25 werkelijke stroming door de meter worden berekend.
Gedurende het uitgebreide prakt ijkgebruik van de meter kunnen êén of meer van de hiervoor genoemde factoren, die de calibreerkromme beïnvloeden, veranderen. De rotorlegers kunnen bijvoorbeeld slijten als gevolg van het ononderbroken gebruik daarvan met als gevolg een veel 30 grotere legervrijving dan toen zij nieuw waren, waarbij vreemd materiaal in het fluidum, dat wordt gemeten, kan komen vast te zitten in de legers of het ringvormige stromingsgebied kan veranderen als gevolg van de ophoping van vreemd materiaal, waardoor een verandering wordt veroorzaakt in de invloed, die deze bepaalde factoren hebben op de hoeveel-35 heid, die de meter op het register daarvan aangeeft voor een bepaalde hoeveelheid, die werkelijk door de meter is gegaan. Indien de leger-wrijving bijvoorbeeld is toegenomen als gevolg van ononderbroken gebruik 800 3 1 35 3 * ί voor het plaatsen van een-aanzienlijk grotere "belasting op de rotor, kan het register aan de meter dan in plaats van. het registreren van een 99>9%-registratie "bij het hiervoor gegeven voorbeeld, weergeven, dat slechts 98,9% van het fluidum werkelijk door de meter is gegaan. In een 5 dergelijk geval zal de meter 1,1#' minder registreren dan 280, te weten O * 2J6,9 m. Omdat de bedienaars geen aanwijzing hebben, dat de meter niet werkzaam.is overeenkomstig de calibreerkramme daarvan, zal de aflezing van 276,9 worden gedeeld door het gebruikelijke percentage registratie-eijfer van 99,9#» hetgeen een vals resultaat zal regen van 277 m .
10' Tot nu· toe is het de praktijk de meter met tussenpozen te ver wijderen uit de leiding, en deze opnieuw te controleren en te calibre-ren tegen de norm van een meterverifieerinrichting. Dit vereist natuurlijk aanzienlijk veel tijd en kosten, en heeft veelal als gevolg, dat de meter werkzaam is bij het uit calibrering zijn daarvan gedurende lange 15 tijdsduren tussen calibreercontroles. In het Amerikaanse octrooischrift 1*. 091.653 op naam van aanvraagster zijn een werkwijze en een inrichting geopenbaard voor het controleren van de nauwkeurigheid en de calibrering van een turbinemeter zonder deze uit de leiding te verwijderen en zonder dat het nodig is de gebruikelijke werking daarvan te onderbre-20 ken. Zoals in dit octrooischrift beschreven is gebleken, dat veranderingen. in de ealibrering of een percentage registratie van de meter veranderingen tot gevolg hebben in de hoek, waaronder het fluidum uittreed vanaf de schoepen van de meetrotor. Indien dus op het moment van de oorspronkelijke ealibrering, de uittreedhoek van het fluidum, dat de 25 rotor verlaat, wordt aangetekend en gespecificeerd door het met tussenpozen controleren van de uittreedhoek van het fluidum wanneer de meter in werking is, wijzen afwijkingen in de uittreedhoek van het fluidum ten opzichte· van die, gespecificeerd op het moment van de oorspronkelijke ealibrering, de bedienaar erop, dat de metercalibrering is veran-30 derd. Dit octrooischrift openbaart middelen, aangebracht in de meter, voor het verschaffen van een aanwijzing van de uittreedhoek van het fluidum. De onderhavige uitvinding is een verbetering van die, geopenbaard in dit octrooischrift, en verschaft een middel voor het ononderbroken bewaken van de uittreedhoek van het fluidum, zodat, wanneer ver-35 anderingen in de uittreedhoek worden waargenomen, deze veranderingen worden gebruikt voor het corrigeren van de geregistreerde fluidumhoe-veelheid overeenkomstig dergelijke veranderingen voor het verschaffen 800 3 1 35 1+ ? * ran een ononderbroken en nauwkeurige registratie ran de stroming door de meter.
Vroegere pogingen om een grote nauwkeurigheid te bereiken in turbinemeters zijn teschreren in de Amerikaanse octrooischriften 5 3.1^+2.179 en 3.93^+,1+73. Het Amerikaanse octrooischrift 3.11+2.179 open baart een turbinemeter, waarbij aan het fluidum, dat de meter binnengaat, een tangentiale snelheid wordt gegeren door middel ran raste, onder een hoek gerichte schoepen. Het fluidum, dat dan een tangentiale snelheidscomponent heeft, botst op de schoepen ran een meetrotor, waar- 10. door deze tot' draaien wordt gebracht. Orereenkomstig de leer ran dit octrooischrift,'is de meter met een sterk rerbeterde nauwkeurigheid werkzaam wanneer’ de tangentiale snelheidscamponent rolledig wordt verwijderd door de meetrotor. Een rem is aangebracht, die een remkoppel kan uitoefenen op de meetrotor, waarbij de grootte van het koppel ver-15 stelbaar is door het draaien van een waarneemrotor, die benedenstrooms van. de meetrotor is aangebracht. Indien het fluidum, dat de schoepen van de meetrotor verlaat, een tangentiale snelheidscamponentrest heeft, die niet is verwijderd door de meetrotor, wordt de waarneemrotor tot draaien gebracht. Het draaien van de waarneemrotor verandert de mate 20 van remwerking, die wordt uitgeoefend op de meetrotor totdat de meetrotor draait met een snelheid, waarbij de gehele tangentiale snelheids-component is verwijderd uit het fluidum, dat vanaf de schoepen van de meetrotor uittreedt. Volgens de onderhavige uitvinding wordt geen tangentiale component gegeren aan het fluidum, dat de meetrotorschoepen 25 binnengaat, waarbij niet wordt getracht de tangentiale component van de snelheid van het fluidum, dat de meetrotorschoepen verlaat, te verwijderen.
Het Amerikaanse octrooischrift 3 - 93^+. 1+73 openbaart een turbinemeter, waarbij een waarneemrotor benedenstrooms van de meetrotor kan 30 draaien in een richting tegengesteld aan de draairichting van de meetrotor met ongeveer dezelfde snelheid als de meetrotor, en de snelheid van de waarneemrotor veranderlijk is met veranderingen in de snelheid van de meetrotor. Overeenkomstig de in dit octrooischrift geopenbaarde uitvinding wordt het als voordelig beschreven, dat de waarneemrotor 35 werkzaam is in dezelfde richting als de meetrotor en met een aanzienlijk verlaagde snelheid.
800 3 1 35 < -i 5
Andere octrooischriften, die kenmerkend zijn voor pogingen tot liet verbeteren van de nauwkeurigheid van tur'Dinemeters, zijn de Amerikaanse octrooischriften 3.2kl.366 en 3.710’.622.
Het is een doel van de uitvinding een nieuwe inrichting en 5 werkwijze te verschaffen, die praktisch zijn, verder eenvoudig, betrouwbaar en zeer nauwkeurig binnen een breed bereik van drukken en stromings-snelheden voor het ononderbroken handhaven van de nauwkeurigheid van een turbinestromingsmeter, waarbij de meter in bedrijf blijft.
Het is tevens een doel van de uitvinding nieuwe middelen en 10 een werkwijze te verschaffen voor het ononderbroken handhaven van de gecorrigeerde registratie van de fluidumstroming door de meter, en het ononderbroken aangeven van de mate van afwijking van de meetrotorre-gistratie ten opzichte van de calibrering daarvan of een willekeurige andere referentiewaarde.
15 Het is een ander doel van de uitvinding middelen te verschaffen voor het ononderbroken bewaken van de uittreedhoek van de fluidumstroming vanaf de meetrotor, en het corrigeren van de geregistreerde hoeveelheid van de fluidumstroming overeenkomstig veranderingen in de uittreedhoek van het fluidum voor het zodoende verschaffen van een nauw-20 keurige registratie van de stroming door de meter.
Het is nog een ander doel van de uitvinding een inrichting te verschaffen, door middel waarvan de nauwkeurigheid van de geregistreerde hoeveelheid fluidum, die door de meter is gegaan, wordt gehandhaafd onder het aangeven van de mate van afwijking van de uittreedhoek 25 ten opzichte van de oorspronkelijk gecalibreerde waarde.
Het is weer een ander doel van de uitvinding een nieuwe werkwijze en inrichting te verschaffen, die een meting verschaffen van een veranderlijke, welke meting kan worden vergeleken met een referentiewaarde om vast te stellen of de nauwkeurigheid van de meter is veranderd en 30 tevens de hoeveelheid daarvan, en middelen voor het tot stand brengen van een correctie van de geregistreerde waarde overeenkomstig veranderingen in de veranderlijke.
Het is nog een ander doel van de uitvinding een aanwijzing te verschaffen wanneer de meter uit calibrering is, en van de mate van af-35 wijking van calibrering.
800 3 1 35
i W
6
De uitvinding wordt nader toegelieht aan. de hand van de tekening, waarin s fig. 1 een zij-aanzicht is van de turbinemeter, waarbij een gedeelte van het huis weggebroken is voor het tonen van de meet kamer en 5 andere details; fig. 2 een lengtedoorsnede is van de meetkamer; fig, '3 een schema is van een uitvoeringsvorm van een turbinemeter met een gelijkblijvende nauwkeurigheid, waarbij gebruik wordt gemaakt van de pitotbuis volgens het Amerikaanse octrooischrift ^.091.653 10 als een waarneemmiddel voor de stromingsrichting; fig, H een schema is van een andere uitvoeringsvorm van de turbinemeter met een gelijkblijvende nauwkeurigheid; fig. 5» 6a, 6iB, TA en 7B snelheidsdiagrammen zijn met betrekking tot de uittreedhoek van fluidum, dat de meet rot or verlaat, en de 15 waarneemrotor voor het waarnemen van deze uittreedhoek en het verschaffen van middelen voor het corrigeren van een verandering in de uit-treedhoek, en de fig. 6B en TB respectievelijk vergrotingen zijn van de in de fig. βΑ en TA omcirkelde gedeelten; fig. S een doorsnede is volgens de lijn IIX-IIX in fig. 2; 20 fig. 9 bet voorste paneel toont van de elektronische kast van een dergelijke meter, waarop de verschillende waarden, grenzen, enz. van de bij de uitvinding betrokken parameters worden weergegeven; fig. 10 de zelf-corrigerende keten toont in het paneel volgens fig· 9; 25 fig· 11 de zelf-controlerende keten toont in het paneel volgens fig· 9; fig. 12 het verband toont tussen de meetrot or snelheid en de waarneemrotorsnelheid voor gestelde omstandigheden over het gehele bereik van het Reynold's getal voor deze meter; 30 fig. 13 een blokschema toont van de computerarchitectuur voor het toepassen van een bewerking overeenkomstig een verdere uitvoeringsvorm; fig. 1U een tijdsignaal toont, zoals ontwikkeld in het stelsel volgens fig. 13; 35 fig· 15’ een weergeefbord toont voor het verschaffen van een openbaring van de fluidumstroming en voor het verschaffen van waar-schnwingssignalen; 800 3 1 35 7 ΐ. > fxg. 16 een gedetailleerder bloksehema. toont yan een gedeelte van liet stelsel volgens fig. 33';’ fig. 17A, 17B en 17C samen een gedetailleerd schema cnrvatten van het stelsel volgens fig. 13; en 5 fig. 18A - F hewerkingsschema’s verschaffen, van de bewerking, zoals geprogrammeerd in en nitgevoerd door het stelsel volgens de fig.
13, 17A, 17B en 17C.
Zoals geopenbaard in het Amerikaanse octrooischrift 4.091.653, zijn veranderingen in de hoek, waaronder het fluïdum, dat door de me-10 ter stroomt, vanaf de meet rot or uit treedt (welke hoek hierin wordt aangeduid met 0} een aanwijzing voor veranderingen in de meterregis-tratie. Volgens dit octrooischrift wordt de uittreedhoek slechts aangegeven op een weergeving voor het verschaffen van een grond voor het corrigeren van de totale stroming door de meter, zoals aangegeven op het 15 meterregister. Fig. 3 van dit octrooischrift toont een stelsel, waarmede de uittreedhoek' wordt bewaakt en op een vaste waarde gehouden.
Een pitotbuis 12 voor het waarnemen van de stromingsrichting, soortgelijk aan die, welke is geopenbaard in het Amerikaanse octrooischrift 4.Q91.653, is aangebracht benedenstrooms van de meetrotor 20, 20 zoals weergegeven in dit Amerikaanse octrooischrift en in fig. 3 daarvan. Op het moment van het eerste calibreren, wordt de buis 12 versteld naar een stand, samenvallende met een gewenste uittreedhoek θ, zodat de buis dus geen uitgangssignaal produceert in de vorm van een drukverschil Δ p wanneer de uittreedhoek Q zich op deze waarde be-25 vindt. Wanneer echter tijdens de werking, de uittreedhoek ö afwijkt van de waarde daarvan bij het eerste calibreren, produceert de pitot-buis een drukverschil, dat veranderlijk is met de mate van afwijking Δ θ. Dit drukverschil Δ p, dat een afwijking Λ Θ vertegenwoordigt van de uittreedhoek θ ten opzichte van de gecalibreerde waarde ö daarvan, 30 wordt gedrukt op de drukverschiloverdrager 14, zoals weergegeven in fig. 3· De overdrager 14 zet het drukverschil Δ p cm in een elektronisch foutsignaal, dat direkt veranderlijk is met veranderingen in het drukverschil, en derhalve met veranderingen Δ 9 in de uittreedhoek.
Dus Δ P Δ θ oC fout signaal
De afwijking of het foutsignaal wordt dan gelegd aan een pro- 8 ï \
cessor 16, waar het wordt versterkt en anderszins bewerkt voor bet conditionerèn daarvan voor aanlegging aan een. remorgaan 18, Het rem-orgaan 18 is werkzaam voor bet uitoefenen van een remwerking op de meetrotor, van welke werking de grootte wordt bepaald door de foutsignaal-5 ingang naar de processor. Indien derhalve tijdens de werking, de draaisnelheid van de meetrotor 20 bij een. bepaalde fluidumstr amings snelhe id tot vertraging wordt gebracht op grond van legerslijtage of andere redenen, neemt de uittreedhoek © van het fluidum toe, hetgeen de pitot-buis 12' een drukverschil doet verschaffen, dat door de overdrager 1U
10. wordt· waargenomen als een positieve druk. De uitgang van de overdrager 1^ en de processor 16, welke uitgang de verandering vertegenwoordigt in de uittreedhoek ©, wordt gelegd aan het remorgaan 18, dat dan werkzaam is voor het verminderen van de remwerking, uitgeoefend op de meetrotor 20, hetgeen een verhoging tot gevolg heeft van de meetrotorsnelheid 15 en een verkleining van de uittreedhoek ©. De eerste verstelling in de remkraeht kan onvoldoende zijn voor het naar de gecalibreerde waarde terugbrengen van de hoek ©. Indien dit het geval is, blijven Δ p en het foutsignaal van de overdrager aanhouden, waardoor de processor wordt gedwongen een reeks opeenvolgende verstellingen uit te voeren. De 20 meter 10 registreert weer de fluidumstroam nauwkeurig binnen de grenzen van de oorspronkelijk gecalibreerde waarde daarvan. Uit het voorgaande ligt het voor de hand, dat het remorgaan 18 te allen tijde werkzaam moet zijn voor het uitoefenen van een bepaalde remwerking op de meetrotor 20, zelfs wanneer de meter 10 calibreert en werkzaam is bin-25 nen toelaatbare afwijkingsgrenzen in waarde van de uittreedhoek © ten * ♦ 36 opzichte van de gecalibreerde waarde © .
Indien om een of andere reden de snelheid van de meetrotor 20 voor een bepaalde stromingssnelheid toeneemt tot boven de snelheid bij calibrering daarvan, neemt de uittreedhoek © af, hetgeen de pitot-30 buis 12 een drukverschil doet verschaffen, dat wordt waargenomen door de overdrager 1^ als een negatieve druk, die negatieve waarden tot gevolg heeft van de uitgangen van de overdrager 1U, waardoor de processor 20 tot vermindering van het uitgangssignaal daarvan wordt gebracht voor het door het remorgaan 18 doen verhogen van de remwerking, uit-35 geoefend op de meetrotor 20, waarvan de snelheid dan wordt verlaagd tot de oorspronkelijk gecalibreerde waarde daarvan, waarbij de verkleinde uittreedhoek wordt opgeheven voor het geven van een nulfoutsig- 800 3 1 35 < £ 9 signaal,
Het voorgaande beschrijft een inrichting, waardoor de werking van een turbinemeter 10'wordt versteld overeenkomstig afwijkingen in de snelheid van de meetrotor daarvan, ten opzichte van de snelheid 5 daarvan op het moment van ealibreren, zodat de uitgang daarvan altijd nauwkeurig is binnen de grenzen van de oorspronkelijke calibrering daarvan.
Zoals beschreven, worden afwijkingen van de gecalibreerde werking weerspiegeld in veranderingen inde uittreedhoek θ van het fluidum, 10 dat de meetrotor 20 verlaat, welke veranderingen worden waargenomen door een pitot buis voor het waarnemen van de stromingsrichting. Een nadeel bij het toepassen van een pitotbuis bij het waarnemen van veranderingen in de uittreedhoek is, dat de op onderlinge afstanden lig-.gende openingen en doorgangen in de pitotbuis, zoals beschreven in het 15 Amerikaanse octrooischrift U.091.653, neigen tot verstopping door vreemde deeltjes in het fluidum, dat wordt gemeten, in het bijzonder indien de pitotbuis gedurende langdurig gebruik in de stroming wordt gelaten.
Gebleken is, dat een tweede rotor 22, die vrij draaibaar op een 20 juiste afstand benedenstrooms van de meetrotor 20 is gemonteerd, kan worden gebruikt voor het waarnemen van veranderingen in de uittreedhoek van het fluidum, dat de meetrotor op de hiervoor beschreven wijze verlaat ,
De fig. 1, 2 en 8 tonen de inwendige details van een turbine-25 meter 10, waarvan de waarneemrotor 22 zich benedenstrooms van de meetrotor 20 daarvan bevindt voor het waarnemen van de uittreedhoek θ van het fluidum, dat de meetrotor 20 verlaat. De turbinemeter 10 heeft een huis 50, voorzien van flenzen 52 en 5^ aan respectievelijk de inlaat-en uitlaateinden, voor verbinding in een fluidumstromingsleiding. Boven-30 strooms van de meetkamer 58 bevindt zich een stromingsgeleiding 56, die door het. huis 50 via radiaal zich uitstrekkende schoepen 57 wordt gedragen. Haast het dragen van de geleiding 56, dienen de schoepen 57 voor het opheffen of tot een minimum beperken van tangentiale componenten in de richting van een fluidumstroming voordat deze de meetkamer 35 58 binnengaat. De meetkamer 58 bestaat uit inwendige en uitwendige, con centrische, cilindrische wanden 63 en 65, die bij elkaar worden gehouden door op onderlinge afstand liggende, radiale schoren 11U voor het
o η λ t 4 7K
fc i 10.
vormen van een ringvormige doorgang 6θ, en is ontworpen om op een passende fluidumdiehte wijze te passen in liet Luis 50, zodat al het fluïdum door de ringvormige doorgang 60 (fig, 2 en 6) van de kamer stroomt.
In de meetkamer 58 is de meetrotor 20 gemonteerd, waarbij de radiaal 5 uitstekende schoepen 62 daarvan de strcmingsdoorgang 60 volledig overbruggen. De rotor 20 is bevestigd aan de as 6k door een spie 66, en wordt op 'zijn plaats gehouden door een moer 68 en een onderlegring 70. Een inwendig monteerdeel 77 bestaat uit de dwarsvanden 77a en 77¾ > die worden overbrugd door in lengterichting zich uitstrekkende gedeelten 77c 10 en 773· De wanden 77a en 77¾ en de overbruggende gedeelten 77c en 77d zijn als een eendelige eenheid gevormd, die op de wand 81 wordt gedragen door willekeurige passende middelen, zoals een reeks schroeven 83, en op de wand 81 door een reeks schroeven 83a. De wanden 63 en 81 kunnen uit iên stuk z-ijn gevormd, waarbij de wand 81a door een willekeurig 15 passend middel, zoals niet-weergegeven schroeven, kan zijn vastgezet aan de wand 63. Het leger 72 wordt vastgehouden op de as 6h door een gedeelte van de naaf van de rotor 20, waarbij het leger 7^ wordt vastgehouden op de as door een moer 73. Het leger 7^ is gemonteerd in de wand 77¾ en wordt daarin vastg'ehouden door de vasthoudplaat 69, die door 20 schroeven is vastgezet aan de wand. De inwendige wanden 77a, 81 en 81 a vormen een kamer 71 * en dragen het tandwieldrijfwerk naar het register U8 en de draaiwaarneeminrichting, die hierna worden beschreven. Ope-ningen (waarvan er êên is weergegeven bij 75) zijn voorzien van filters 75a, en verschaffen een drukevenwicht tussen het leidingfluidum en het 25 inwendige van de kamer 7-1, waarbij de filters verontreinigingen uit de kamer weren.
Het tandwieldrijfwerk naar het register 1*8 verschaft een mechanisch uitlezen van het verzamelde stromingsvolume door de meter 10. Het drijfwerk bestaat uit een wormoverbrenging 76, bevestigd aan de rotoras 30 61* en voor het aandrijven daarvan aangrijpende in het wormwiel 78. Het wormwiel 78 is bevestigd aan een tussenas 80, bijvoorbeeld door een pen door de naaf 79 van het wormwiel 78 en de tussenas 80. De as 80 is draaibaar gemonteerd in legers 82 en 81*, respectievelijk gemonteerd aan de overbruggende gedeelten 77<1 en 77c. Een einde van de as 80 steekt 35 naar buiten door het overbruggende gedeelte 77c tot voorbij het leger 81* en heeft een daaraan gemonteerd rondsel 86. Het rondsel 86 grijpt aan in het tandwiel 88, gemonteerd aan de as 90» die draaibaar is gemon- 800 3 1 35 11.
teerd. in de ‘buitenwand van de meet team er 58 door, een leger 85, en door een leger ('niet weergegeven} in liet buis van bet register U8, Wanneer de as 90 draait, verschaft deze een direkte mechanische aandrijving door een samenstel 92 (fig. 1}', bestaande uit een magnetische koppe-5 ling en bijbehorende vertr agings tandwielen voor het aandrijven van het register' M3, dat bovenop het meterhuis is gemonteerd. De magnetische koppeling en de bijbehorende vertragingstandwielen 92 zijn algemeen bekend op het gebied van turbinemeters, zie bijvoorbeeld het Amerikaanse octrooischrift 3.858.M38 op naarn van aanvraagster.
10. . Haast de mechanische registratie van de stroming, is een elek tronisch opneemsamenstel 100 aangebracht in de kamer 71. Dit samenstel omvat een sleuftaster 102 (fig. 8), gemonteerd aan een binnenwand van de kamer 71» en een metalen schijf 101)·, voorzien van een aantal radiale 'sleuven 106 en gemonteerd aan de rotoras 6b voor het draaien daarmede. 15 De taster 102 is gemonteerd voor het opnemen van een gedeelte van de schijf 1q1* tussen twee op onderlinge afstand liggende gedeelten van de taster, zodat bij het draaien van de schijf, de taster de doorgang van de sleuven. 106 waarneemt. De soort taster, die bij deze uitvoeringsvorm wordt, gebruikt, wordt gevoed met een gelijkblijvend elektrisch 20 signaal van bijvoorbeeld UOKHz. De afwisselende doorgang van sleuven en massieve gedeelten van de metalen schijf tussen de op onderlinge afstand liggende gedeelten, produceert veranderingen of modulaties in de amplitude van het signaal, geleverd aan de taster. Deze modulaties worden gelijkgericht of anderszins bewerkt in de taster voor het produce-25 ren van een impuls op elk moment, dat de luchtspleet wordt veranderd door de doorgang van een sleuf tussen de op onderlinge afstand liggende gedeelten van de taster. Geleiders 108 (fig. 2) strekken zich uit vanaf de taster 102 naar een krachtbron en naar een bewerkingsketen buiten de meter, zoals hierna wordt uiteengezet.
30 Direkt benedenstrooms van de meetrotor 20 heeft een de stuw kracht vereffenende plaat 110 met een passende diameter en axiale lengte, een aantal volgens de omtrek op onderlinge afstanden liggende ope-ningen 112, welke openingen bij het op zijn plaats zijn van de plaat 110 in lijn liggen met schoepen 62 van de rotor 20 en schoepen 6j van 35 de waarneemrotor 22, en dezelfde radiale afmeting hebben als de ringvormige doorgang 60 voor het produceren van een voortzetting daarvan.
De gedeelten van de plaat 110 radiaal naar binnen, strekken zich over o ηn 7 1 12.
dezelfde lengte uit als dé gedeelten van de rotoren 20 en 22, welke rotoren radiaal naar "binnen liggen ten opziefi.te yan.de schoepen 62 en 67. Het omtreksgedeelte van de plaat 110 ligt aan tegen een schouder 120 in het huis van de meetkamer, en wordt op zijn plaats gehouden door een 5 stelschroef 116.
Direkt benedenstrooms van de stuvkracht-vereffenende plaat 110 bevindt zich een waarneemrotorsamenstel 22, voorzien van schoepen 67. De constructie is soortgelijk als die van. het meterrotorsamenstel, behalve dat de- hoek van de schoepen met betrekking tot de fluidumstraming an-10' ders is,, en in verband met deze rotor geen maatregelen nodig zijn voor-het mechanisch registreren. Een monteerdeel 122, soortgelijk aan het monteerdeel 77, omvat de wanden 123 en 121;, die daartussen de kamer 138 omsluiten., De rotoras 126 is draaibaar gemonteerd aan de wanden 123 en I2I; door middel van legers 131; en 136, waarbij de rotor 22 aan de as 126 15. is vastgezet door middel van een spiemoer 132 en een onderlegring 130.
De waarneemrotor is zodoende vrij draaibaar gemonteerd direkt benedenstrooms van de meetrotor 20 en de stuwkracht-vereffenende plaat 110.
In de kamer 138 is een opneemsamenstel 11+1+, bestaande uit de metalen schijf 1U8, soortgelijk aan de schijf 10U, draaibaar gemonteerd 20 met de as 126 en de waarneemrotor 22. Een sleuftaster lh6, soortgelijk aan de taster 102, heeft op onderlinge afstand liggende armen, die de schijf op de weergegeven wijze omarmen. De schijf 1½ heeft sleuven, soortgelijk aan de schijf 101;, maar niet in eenzelfde aantal. De schijf 1U8 en de taster 1k6 werken op dezelfde wijze samen als de schijf 10h 25 en de taster T02 voor het produceren van een impuls in de geleider 150 in aanspreking op het draaien van de waarneemrotor 22. Openingen 11+0 en filters lk2 in de wanden 122, 123 en 121; verschaffen een drukver-effening tussen de kamer 138 en de stromingsdoorgang van de meter.
Voordat het fluidum de schoepen 62 van de meetrotor 20 binnen-30 gaat, stroomt het in een richting van de vector V^ evenwijdig aan de draaihartlijn 23 van de meetrotor 20, zoals weergegeven in fig. 5· Als gevolg van de doorgang daarvan door de schoepen 62 van de meetrotor 20 wordt voor het overwinnen van fluidum- en niet-fluidum remming, de richting en de snelheid van de fluidumstroming, die de rotor verlaat, 35 zoals aangeduid door de vector Vg, veranderd. Het fluidum, dat door de turbometer 10 stroomt, nadert de rotor 20, zoals weergegeven in fig. 5, volgens een richting, aangeduid door een vector V^ en raakt de schoepen 800 3 1 35 33 62 van de rotor 20' en treedt daarvan uit onder een hoek Q met "betrekking tot een lijn evenwijdig aan de hartlijn, waaromheen de rotor 20 draait. Het verhand tussen de verschillende betrokken parameters kan eenvoudig worden begrepen onder verwijzing naar de snelheidsdiagrammen 5 van de rotorschoepen met een ontwerp van grote stevigheid, zoals weergegeven in de fig. 5 - TB, waarin : β de hellingshoek is van de meetrotorschoepen met betrekking tot de draaihartlijn van de rotor 20; β de fluidumuittreedhoek is, d.w.z. de hoek waarover het fluidum 10’ wordt afgebogen vanuit een zuiver axiale stroming als gevolg van de doorgang daarvan door de meetrotor;
Ya de axiale component is van de absolute snelheid van het fluidum, dat door de meter stroomt, en gelijk is aan Q/A; Q de stromingssnelheid is van het fluidum door de meter; 15' A het werkzame gebied is van de stromingsdoorgang door de meter; .Vj de vector is, die de richting en grootte vertegenwoordigt van de absolute fluidumsnelheid wanneer het fluidum het schoep-inlaatgedeelte van de rotor 20 nadert, welke vector wordt aangenomen in een richting te zijn evenwijdig aan de rotorhartlijn, 20 in welk geval — Va;
Vg een vector is, die de richting en grootte vertegenwoordigt van de absolute fluidumsnelheid wanneer het fluidum de schoepen 62 van de meetrotor 20 verlaat, welke vector, zoals weergegeven in fig. 5 - 7B verspringend is ten opzichte van de axiale 25 richting over de hoek ©, d.w.z. de uittreedhoek van het fluidum; een vector is, die de richting en grootte vertegenwoordigt van de feitelijke tangentiale snelheid van de meetrotor 20. De vector Um is evenwijdig aan een raaklijn van de omtrek van de rotor 20 en wordt genomen vanaf een punt, versprongen ten opzïch-30 te van de rotordraaihartlijn over een werkzame straal r, die wordt berekend overeenkomstig de volgende formule :
f 2 x 2V
?-r~H
waarin r. de buitenstraal is van de meterrotor 20, en r de straal t * r is tot de binnenvoeten van de rotorschoepen 62; 35 IL· een vector is, die de richting en grootte vertegenwoordigt 800 3 1 35 > τ.
van de ideale tangentiale.snelheid zonder slippen van de rotor 20 ("bij de werkzame straal r). Deze grootheid vertegenwoordigt de snelheid van een rotor, die niet onderhevig is aan mechanische \ belasting, zoals legerwrijving, de belasting van het register- 5 mechanisme en fluidumvrijving; Δ IJ het verschil is tussen de ideale tangentiale snelheid U. m ï en de feitelijke tangentiale snelheid U van de meetrotor 20 als gevolg van legerwri jving, fluidumwr i jving en andere belasting; 10' "jf de hellingshoek is van de schoepen 67 van de waarneemrotor 22 met betrekking tot de draaihartlijn van de rotoren 20 en 22; . U een vector is, die de richting en grootte vertegenwoordigt van de tangentiale snelheid van de waaraeemrotor 22 bij de werkzame straal daarvan, zoals bepaald op een.soortgelijke wij-15 ze als met betrekking tot de meetrotor; en een vector is, die de richting en grootte vertegenwoordigt van de absolute snelheid van het fluïdum, dat uittreedt van de schoepen 67 van de waaraeemrotor 22. ‘
In de beschrijving vertegenwoordigen grootheden, waaraan een 20 3£ β e sterretje is toegevoegd, de bijbehorende waarden daarvan bij calibrering.
Wanneer het fluïdum, dat door de meter 10 stroomt in een aangepaste installatie, de schoepen 62 nadert van de meetrotor 20, is de richting van de fluidumstroming, zoals aangegeven door de vector 171, 25 .. . ... 1 evenwijdig aan de draaihartlijn van de rotoren 20 en 22, d.w.z. dat er geen waarneembare tangentiale component is in de richting van de fluidumstroming. Wanneer het fluïdum op de onder een hoek gerichte schoepen 62 botst van de meetrotor 20, oefent het een aandrijfkoppel uit op de schoepen 62 voor het doen draaien van de rotor 20 met de synchrone 30 . .
snelheid daarvan, overeenkomende met de bepaalde stromingssnelheid. Als gevolg van de wrijving van de rotorlegers, de fluidumwrijving, de op de rotor geplaatste belasting door het mechanische register en andere factoren, wordt een daaruit voortvloeiend vertragend koppel geplaatst op de rotor 22, dat moet worden overwonnen voordat de rotor 22 kan 35 draaien met de synchrone snelheid daarvan. Derhalve wordt de richting . van de fluidumstroming vanuit de zuivere axiale richting daarvan afgebogen naar wanneer het door de schoepen 62 gaat van de aan- 800 3 1 35 i. ê J5.
wezige rotor 20, De mate waarin de fluidumstroming vanuit de zuivere axiale stroming daarvan wordt af gebogen is de hoek, waaronder het de meetrotor 20 verlaat, bij het uittreedgedeelte daarvan, en wordt aangeduid als de uittreedboek β. Zoals weergegeven,wordt het fluidum bij 5 de waarneemrotor 22 geleid in een richting, aangegeven door de vector
V
Uit het voorgaande en een vendjzing naar de fig. 6A, 6b, TA en 7B is het duidelijk, dat indien de hoek Y , d.w.z. de hoek van de waarneemrotorschoepen, gelijk is aan de uittreedhoek 0, de waarneemrotor 10 22 in geen van de richtingen draait. In deze toestand plaatst de rich ting van de fluidumstroming geen enkele draaikracht op de waarneemrotor 22. Indien de uittreedhoek θ kleiner is dan de waarneemrotorschoephoek, zoals weergegeven in fig. JA en TB, draait de waarneemrotor 22 in de richting, aangegeven door de vector U . OP moment is op te merken, s 15 dat de hoek, waaronder het fluidum de waarneemrotor 22 binnengaat, iets kleiner is dan de uittreedhoek ö als gevolg van de tijdelijke mengwerking wanneer het fluidum door de ruimte gaat tussen de twee rotoren, en van andere factoren. Het verschil is echter in het algemeen klein, waarbij de hoek van het fluidum, dat de waarneemrotorschoep 20 binnengaat, evenredig is aan de fluidumuittreedhoek θ. Ten behoeve van de onderhavige bespreking wordt derhalve de hoek van het fluidum, dat de waarneemrotorschoepen binnengaat, geacht gelijk te zijn aan de uittreedhoek ö van het fluidum, dat de meetrotor verlaat.
Fig. it· toont een stelsel, dat evenals dat volgens fig. 3 geldt 25 voor een regelbare remkracht op de meetrotor 20 in aanspreking op veranderingen in de uittreedhoek © van het fluidum, dat de meetrotor 20 verlaat voor het zodoende handhaven van de nauwkeurigheid van de uit-lezing van de meetregister. In het stelsel volgens fig. U wordt echter de uittreedhoek waargenomen door een vrij draaibare waarneemrotor 22 30 in plaats van een pitotbuis. Het inwendige ontwerp van de meter, gebruikt in het stelsel volgens fig. k, is soortgelijk aan die, weergegeven in fig. 2, die in het bijzonder is ontwikkeld voor toepassing in "zelf-controlerende" en "zelf-corrigerende" meterstelsels, die hierna gedetailleerd worden beschreven. In het stelsel volgens fig. U echter, wordt, 35 zoals weergegeven, de schijf 10h niet gebruikt, waarbij voor de waarneemrotor gebruik wordt gemaakt van een andere soort eodeerschijf 28, die de schijf 148 volgens fig. 2 verplaatst, en eveneens fotodetectoren of ann * 1 35 t \ 16.
opneemorganen'zijn weergegeven in plaats van de sleuftasters, weergegeven en beschreven in samenhang met het ontwerp volgens fig, 2.
Het in fig. b weergegeven stelsel is werkzaam voor het te allen tijde uitoefenen van een remkracht op de meetrotor, waarbij de waarneem-5 rotor is ontworpen voor het met een lage snelheid afwisselend in tegengestelde richtingen draaien door een nul- of stilstandtoestand. De fig. öA en 6b tonen door een vectorweergeving het gevolg van de stroming van het fluïdum door de meet- en waarneemrotoren. In dit stelsel zijn de gecalibreerde waarden van de uitreedhoek ö (©*) de gemiddelde waarden 10 daarvan wanneer de meter normaal werkzaam is, waarbij enige remkracht wordt uitgeoefend op de meetrotor, hetgeen automatisch door het stelsel wordt bepaald, zoals hierna wordt beschreven. Omdat de hoek © toeneemt met de belasting in de meetrotor, wordt voor het ongeveer gelijkmaken aan de hoek £ bij calibrering (©*) van de waarneemrotorschoephoek Y 15' de hoek Y iets groter gemaakt dan de gecalibreerde waarde van de hoek © zou zijn indien geen remkracht werd uitgeoefend op de rotor.
·. χ
Indien de waarde van © gelijk zou blijven, en indien de hoek Y dezelfde zou zijn als © , zou de waarneemrotor stilstaan. Indien echter de snelheid van de meetrotor 20 afneemt vanaf de gecalibreerde 20 waarde daarvan, neemt de uittreedhoek © toe, waarbij de waarneemrotor 22 wordt gedwongen in een richting te draaien, omdat ö > Y , waarbij een verhoging van de snelheid van de meetrotor 20 een verkleining veroorzaakt in de uittreedhoek, hetgeen de waarneemrotor 22 in de tegengestelde richting doet draaien, omdat © T · Indien, zoals is te 25 zien in fig. 6A, de uittreedhoek ö van de fluidumstroming, die uittreedt van de meetrotor 20, groter wordt, is de hoek Q groter dan de hoek © , waarbij de fluidumstroming, geleid op de schoepen 67 van de waarneemrotor 22, de rechtereindvlakken raakt van de schoepen 67, zoals weergegeven in fig. 6a, voor het doen draaien van de waarneemrotor 22 naar 30 links of tegen de wijzers van een uurwerk in, gezien vanaf de onderkant van fig. 6a. Indien omgekeerd de draaisnelheid van de meetrotor 20 toeneemt, neemt de uittreedhoek © daarvan af, en is minder dan Y , waardoor de fluidumstroming de linkereindvlakken raakt van de schoepen 67 van de waarneemrotor 22, waardoor deze wordt gedwongen naar rechts te bewegen 35 of met de wijzers van een uurwerk mee, gezien vanaf de onderkant van fig. 6a, Het draaien van de waarneemrotor 22 wordt door een as- en tandwielverbinding-26 overgebracht naar een codeerschijf 28, zoals weer- 800 3 1 35 * tl 7 gegeven in fig. b. Een lichtbron. (niet -weergegeven) is opgesteld voor liet richten van een lichtbundel door de ©peningen van de codeer schijf 28 op een paar fotodetectoren. (niet weergegeven). Deze schijf heeft twee concentrische reeksen ©peningen rond de hartlijn van de schijf, . . 5 zodanig overlappend, dat de lichtbundel met tussenpozen wordt onderbro ken en-het paar fotodetectoren impulsen 30 en 32 produceert voor zowel het rechtom als het linksom draaien van de waarneemrotor. De concentrische ©peningen zijn radiaal gericht op een wijze voor het verschaf-fen van uitgangsimpulsen met een £ 90 onderling faseverschil. Wan-10 neer de schijf 28 in êên richting draait, loopt het impulssignaal 30 met 90° voor op het impulssignaal 32» waarbij het draaien van de schijf · in de tegengestelde richting tot gevolg heeft, dat het impulssignaal 30 met 90° achterloopt op het impulssignaal 32. Het fazeverband tussen de twee impulssignalen geeft dus een aanwijzing van de draairichting van 15 de sehijf 28,. De uitgang van de fotodetectoren wordt geleverd aan een fazedetector 3^, die het fazeverband waarneemt tussen de impulssignalen ,30 en 32, en derhalve de draairichting van de schijf 28. De fazedetector produceert twee digitale uitgangssignalen 35 en 37» die worden gelegd aan een binaire optel/aftrekteller 36. De uitgang op de leiding 35 con-20 ditioneert de teller 36 voor het optellen of het aftrekken in afhankelijkheid van het fazeverband tussen de signalen 30 en 32.
Afhankelijk van het fazeverband tussen de signalen 30 en 32, zoals waargenomen door de fazedetector 3^, is het signaal voor het regelen voor het optellen of aftrekken, aangelegd via de leiding 35» 25 zodanig, dat de teller 36 wordt geconditioneerd voor het optellen of aftrekken van de impulswaarde, geplaatst op de leiding 37 naar de teller. Wanneer de waarneemrotor draait, verschaft de leiding 37 de impulsen van de fotodetectoren aan de teller 36, welke impulsen worden opgeteld of afgetrokken in afhankelijkheid van het optel/aftreksignaal, 30 ontvangen van de fazedetector 3^·, hetgeen op zijn beurt afhankelijk is van de draairichting van de waarneemrotor en de schijf 28.
Een logische keten 38 voor het verstellen van de drempel en de voorspanning, bevat op dit gebied algemeen bekende elementen, zoals (1) een analoge/digitale omzetter, die. de analoge waarde van de spanning 35 uit de buffer k6 neemt, zoals bepaald door de waarde van de voorspan-ning in de D:A buffer ^0, en deze omzet in een digitale waarde, (2) logische elementen, die verspringende waarden leggen aan de voorspanning ann t 1 *i» i \ 18 waargenomen door de D/A-omzetter, welke verspringende waarden plus of min drempelwaarden vaststellen voor de voorspanning;(3) een vergelijker, die indien daartoe geïnstrueerd^door de interne programmeerlogica van de keten 38, de impulstellingwaarde op de teller 36 vergelijkt met de . 5 plus en min drempelwaarden om' vast te stellen of de impulstelling van de teller 36 al of niet binnen of buiten het door de drempelwaarde vastgestelde bereik valt.
Een tijdinstelketen Ui doet de logische keten 38 met vaste tussenpozen de hierna beschreven werkingen uitvoeren. Bij het aanzetten of 10 het opgang brengen door middel van met de hand bedienbare vinger schakelaars, wordt de logische keten 38 in eerste instantie geprogrammeerd met een eerste voorspanningsfactor. Hoewel deze eerste voorspannings-factor willekeurig wordt gekozen, is de algemene waarde daarvan bekend uit regelmatige ondervinding- Ter illustratie wordt een eerste voor-1-5 spanningsf act or aangenomen met een waarde van 100. Zodra de keten 38 is- geprogrammeerd met de eerste voor spanningsf actor van 100, wordt deze waarde overgedragen naar de teller 36, waarbij een signaal wordt gelegd aan de D/A buffer J+0, die dese de in de teller 36 opgeslagen waarde doet aannemen. Be D/A buffer bevat dan de eerste voorspanningsfactor.
20 Deze factor wordt gelijktijdig gelegd aan de D/A omzetter kb, die een analoog signaal legt aan de buffer b6, overeenkomende met de eerste voorspanningsfactor. De buffer b6 legt een uitgang aan de rem b2s die een eerste remkracht tot stand brengt, overeenkomende met de eerste voorspanningsfactor van 100, welke remkracht moet worden uitgeoefend op 25 de meetrotor. Bij het in eerste instantie programmeren van de locgische keten 38, berekent deze tevens verspringende waarden voor het vaststellen van positieve en negatieve drempelwaarden voor de voorspannings-faetor. Bij wijze van voorbeeld wordt aangenomen, dat de logische keten 38 is geprogrammeerd voor het verschaffen van een verspringende waarde 30 van _+ 10, zodat drempelwaarden van 90 en 110 worden vastgesteld.
Birekt na het met de eerste voorspanningsfactor programmeren van de logische keten 38, stuurt deze een signaal naar de teller 36 teneinde deze in .de werkzame toestand te plaatsen voor het beginnen met het tellen van impulsen van de waarneemrotor. Tegelijkertijd wordt de 35 tijdinstelketen U1 in de werkzame toestand geplaatst voor het zenden van tijdinstelimpulsen naar de keten 38, welke impulsen vaste tijdtussen-pozen bepalen. Gedurende de eerste tijdinsteltussenpoos, neemt de teller 800 3 1 35 S'. Λ.
19 3 6 stapsgewijs toe of af in afhankelij khe id van de wijze waarop de waarneemrotor draait. Bij dit voorbeeld wordt aangenomen, dat de eerste voorspanningsfactor de meetrotor· zodanig belast, dat de waarneemrotor wordt gedwongen te draaien in een richting, waarin de teller 36 staps-... 5 gewijs toeneemt. Aan het einde van'de eerste tijdinsteltussenpoos, legt de tijdinstelketen een signaal aan de logische keten 38, hetgeen deze ogenblikkelijk de volgende werkingsvolgorde doet uitvoeren. Een , vergelijking wordt gemaakt tussen de dan bestaande waarde van de im pulstelling in de teller 36 met de in eerste instantie vastgestelde 10 drempelwaarden van 90 en 110. Indien de impulstelling buiten het bereik ligt van de drempelwaarden, bijvoorbeeld bij 115, stuurt de vergelijker in de logische keten 38 een signaal naar de D/A buffer Uo voor het aanvaarden van de dan bestaande impulstelling op de teller 36 als de nieuwe voorspanningsfactor. De buffer Uo zendt dan een nieuw signaal naar de 15 D/A-omzetter Uk, hetgeen deze een nieuw analoog signaal doet produceren naar de buffer U6, die op zijn beurt een nieuwe uitgang produceert naar de rem voor het doen vergroten van de remkracht. De snelheid van de meetrotor wordt zodoende verlaagd.
De A/D-cmzetter in de logische keten 36 neemt dan de waarde 20 waar van de nieuwe uitgang van de buffer k6 (overeenkomende met de voorspanningsfactor 115) en zet deze om in digitale vorm, waardoor de logische keten 38 wordt gedwongen nieuwe drempelwaarden te berekenen van 105 en 125. Alle werkingen van de logische keten 38 voor de eerste tijdinsteltussenpoos zijn dan uitgevoerd.
25 Aan het einde van de tweede insteltussenpoos, wordt de impuls telling op de teller 36 weer vergeleken met de drempelwaarden van 105 en 125. Indien de impulstellingwaarde in de teller 36 binnen dit bereik is, gebeurt er niets totaan het einde van een volgende tijdinsteltussenpoos wanneer de verzamelde impulsen op de teller 36 buiten het 30 bereik liggen. Indien de nieuwe voorspanningsfactor en de daaruit voortvloeiende vergroting van de remkracht nog niet voldoende was voor het - omkeren van de draairichting van de waarneemrotor, worden tellingen verder opgeteld in de teller 36 gedurende daarop volgende tijdinsteltussen-pozen totdat de verzamelde impulstelling de bovenste drempelwaarde 35 overschrijdt. Wanneer aan het einde van een^volgende tussenpoos, de impulstelling op de teller 36, 125 overschrijdt, bijvoorbeeld 126, wordt een nieuwe voorspanningsfactor van 126 met nieuwe drempelwaarden snn 3135 i * 20 van 116 en 136 vastgesteld, hetgeen door de hiervoor beschreven werking een iets vergrote remkracht tot gevolg heeft op de meetrotor, voldoende voor het door de vaarneemrotor doen ranker en van de draairichting, waardoor het fazeverband tussen de impulsreeksen 30 en 32 wordt range-5 keerd, hetgeen impulsen van de vaarneemrotor de impulstelling op de teller 136 stapsgewijs doen af nemen vanaf 126. Deze impulstelling gaat door met afnemen in opvolgende tijdinsteltussenpozen, totdat de onderste drempelwaarde wordt overschreden. Wanneer dus de teller 36 stapsgewijs afneemt tot iets minder dan 116, bijvoorbeeld 115, worden een 10 nieuwe voorspanningsfactor van 115 samen met nieuwe drempelgrenzen van 105 en 125 vastgesteld, hetgeen de remkracht op de meetrotor doet afnemen, waardoor de snelheid van de meetrotor wordt verhoogd, hetgeen de waaraeemrotor weer doet rankeren, zodat de impulstellingen van de vaarneemrotor weer stapsgewijs worden toegevoegd op de teller 36. De 15 impulsen worden stapsgewijs toegevoegd totdat de dan bestaande bovenste drempelwaarde van 125 wordt overschreden, op welk moment de voorspan-ningsfactor weer wordt vastgesteld op een waarde van meer dan 125, bijvoorbeeld 126. In volgende tijdinsteltussenpozen worden dus voor-spanningsfactoren van 115 en 126 afwisselend vastgesteld, waardoor de 20 vaarneemrotor wordt gedwongen telkens van zijn richting om te keren wanneer een juiste voorspanningsfactor is vastgesteld. Dit doet de remkracht op de meetrotor afwisselend vergroten en verkleinen, hetgeen bijbehorende afwisselende verlagingen en verhogingen tot gevolg heeft van de meetrotorsnelheid, en opeenvolgende omkeringen in de draairich-25 ting van de vaarneemrotor. Door deze bewerking wordt een gemiddelde waarde van de meetrotorsnelheid en de uittreedhoek ö vastgesteld, welke waarde als de gebruikelijke of gecalibreerde waarden daarvan kunnen worden beschouwd.
Het ligt voor de hand, dat de aandrijving of het signaal van 30 de meetrotor naar het register op het moment van calibrering wordt versteld voor het registreren van een 100$ registratie, zoals bepaald door een verifieerinrichting wanneer de meetrotor en vaarneemrotor met de gebruikelijke of gecalibreerde waarden daarvan werkzaam zijn.
Indien de gemiddelde snelheid van de meetrotor wordt gedwongen 35 te veranderen, worden ongeacht of dit het gevolg is van veranderingen in de fluidumstromingssnelheid of een foute werking van de meetrotor, nieuwe voorspanningsfactoren en drempelwaarden vastgesteld, die auto- 80 0 3 1 35 21 * matisch de remkracht op de meetrotor verstellen, hetgeen de meetrotor doet draaien met een snelheid, die een 100% registratie produceert op het register ^8.
Het gebruik van een waarneemrotor 22 voor het -waarnemen van . 5 de fluidumuittreedhoek -Q van de meetrotor 20 verschaft een orgaan, dat veel minder waarschijnlijk foutief werkzaam is door verontreinigingen in de stroming. Het verschaft tevens een middel voor het waarnemen van de uittreedhoek G van het fluïdum over de gehele ringvormige stromings-doorgang,- waardoor een nauwkeuriger gemiddelde uittreedhoekaflezing 10 wordt verschaft dan de enkele pitot huis voor het waarnemen van de stro-mingsrichting kan leveren.
Bij heide stelsels volgens fig. 3 en ^ wordt gebruik gemaakt' van een terugkoppelstelsel en een remstelsel. met een regelbare grootte, door middel waarvan de remgrootte op de meetrotor 20 wordt veranderd 15 overeenkomstig afwijkingen in de uittreedhoek ö ten opzichte van de waarneemrotorschoephoek Y voor het handhaven van de uittreedhoek θ op een gemiddelde waarde gelijk aan de waarneemrotorschoephoek (d.w.z. s*ss=r), en het zodoende handhaven van de nauwkeurigheid van de meetregistratie bij de calibreervaarde daarvan.
20 Vastgesteld is, dat de eindresultaten van het met een gelijk blijvende nauwkeurigheid meten door het handhaven van een gelijkblijvende fluidumuittreedhoek en een op nul gestelde waameemrotor door middel van een remstelsel op de meetrotor 20 door een terugkoppelstelsel, eveneens op een andere wijze kan worden bereikt door een bij-25 zonder meetstelsel, dat eenvoudig bestaat uit een gebruikelijke meetrotor 20 en een vrij draaibare waarneemrotor 22, die benedenstrooms is geplaatst, zoals weergegeven in fig. 2, zonder de noodzaak van een remorgaan of terugkoppelstelsel. Bovendien is dit meetstelsel niet alleen "zelf-corrigerend" werkzaam voor het automatisch en onafgebroken 30 handhaven van een gelijkblijvende meetnauwkeurigheid bij de calibreer-toestand, maar kan het ook een "zelf-controle" uitvoeren voor het automatisch en onafgebroken aangeven, dat de meetrotor binnen of buiten het gekozen afwijkingsgrensbereik werkzaam is ten opzichte van de calibreermeterregistratie daarvan, alsmede de grootte van een derge-35 lijke afwijking. Het grondontwerp van dit bijzondere meetstelsel, voorzien van deze "zelf-corrigerende" en "zelf-controlerende" mogelijkheden, kan worden aangetoond onder verwijzing naar de fig. 7A en TB.
800 3 1 35 * ik 22
Nota nemende van de definities van de vectoren, hoeken en andere parameters, gegeven met betrekking tot de fig. 7A en TB, kan een uitdrukking worden ontwikkeld voor ddmeterregistratie van de meetrotor 20, welke uitdrukking een grond verschaft voor het ontwikkelen van een zelf-corri-5 gerend meetstelsel, dat niet het gebruik vereist van de hysteresisrem h2, zoals weergegeven in fig. k. Eerst wordt de meterregistratie van de meetrotor 20 bepaald als de verhouding van de feitelijke tangentiale snelheid U tot .de ideale tangentiale snelheid van de meetrotor 20 overeenkomstig de volgende uitdrukking : 10 Meetregistratie * Üm/Ui (1)
Zoals is te zien in het snelheidsdiagram van de uittreedsnelheid Vg van het fluïdum, dat stroomt vanaf de meetrotor 20 in fig. 7, is de feitelijke tangentiale snelheid Um van de meetrotor 20 het verschil tussen de 'ideale tangentiale snelheid tL en de meetrotorslip Δ Um als 15 gevolg van de remming of de belasting, geplaatst op de meetrotor.
De vergelijking (1) kan dus door eenvoudige substitutie en anders rangschikken als volgt worden uitgedrukt :
Um „· (Ui - ATM) Δ Ifa
Ui " Ui 1 ~ Ui K 1
Verder is op te merken, dat indien geen belasting wordt geplaatst op de meetrotor 20, de uittreedstraming van het fluïdum van de meetrotor 20 in hoofdzaak dezelfde grootte heeft als , die de meetrotor 20 binnengaat, en in een richting in hoofdzaak evenwijdig aan de rotor-hartlijn, zoals aangegeven in fig. JA. De mate van remming of belasting A U kan als volgt worden berekend onder gebruikmaking van dit vector-22 diagram : -Am . tan 9 (3)
Het oplossen van deze vergelijking voor A U^ verschaft de volgende vergelijking : Δ Um - Va tan O (U) 2q 0p soortgelijke wijze kan aan de hand van fig. 7A de ideale tangentiale snelheid U^ door de volgende vergelijking worden uitgedrukt: H = (5)
Door het anders rangschikken van de vergelijking (5) kan de ideale snelheid U^ als volgt worden uitgedrukt : 35 Ui = Va tanyö (é) 800 3 1 35 Λ. k 23
Het substitueren ran de vergelijkingen (U) en (6) in de vergelijking (2) geeft :
UiEi _ . Va tan & _ 1 tan 6
Ui ” Va tan β ~ tan β ^ ‘' 2et is Ïe zien, dat de verandering van de feitelijke rotorsnelheid 5 U van de rotor 20 of de meetregistratie (ü /U.) een verandering tot m m ï gevolg heeft van de uittreedhoek θ. Indien de rotorsnelheid U^ van de meetrotor afneemt, neemt de uittreedhoek 0 toe, en omgekeerd. Het is derhalve duidelijk, dat in een gebruikelijke meter de meetregistratie (de nauwkeurigheid) afhankelijk is van en verandert met de uittreed-10 hoek ©.
Zoals hierna vollediger wordt beschouwd bij een praktische uitvoeringsvorm van de beschreven uitvinding, is het gewenst, dat de waar-neemrotor in dezelfde richting kan draaien als de meetrotor, maar met een sterk verlaagde snelheid. Zoals uiteengezet in verband met het stel-15 sel volgens fig. k, is de waarneemrotor zonder beweging, indien de waarneemrotorschoephoek ~f dezelfde is als de uittreedhoek Θ. Door het iets groter maken van de schoephoekT" dan de uittreedhoek ö, wordt dus de waarneemrotor gedwongen te draaien in dezelfde richting als de meetrotor, maar met een sterk verlaagde snelheid.
20 De meetregistratie van de meetrotor 22, uitgedrukt in de ideale rotorsnleheid U, van de meetrotor 20 voor een kleine schoephoek Y van de schoepen 67 van de waarneemrotor 22 en kleine invalshoeken ( Y* - 0) van het fluidum, dat uit de meetrotor 20 treedt en wordt geleid op de schoepen 67 van de waarneemrotor, wordt thans ontwikkeld.
25 In de fig. TA en 7B is te zien, dat de waarneemrotorsnelheid
Us kan worden uitgedrukt als :
Us s Va tan T - Va tan ö (8)
De registratie van de waarneemrotor, uitgedrukt in de ideale snelheid Ui van de meetrotor is derhalve : •5Λ Us Va tan Y - Va tan 6 ,a\
Ui = Ui
Substitueren van de vergelijking (6) in de vergelijking (9) geeft :
Us _ Va tan T - Va tan Q _ tan Y___tan O
Ui ~ Va tan β ~ tan Q tan β
In de vergelijking (10) is te zien, dat éên verandering in de 35 uittreedhoek θ van de meetrotor 20 de snelheid verandert van de waarneem-
Oftft x 1 * w 2k rotor 22. Een toeneming van de uittreedhoek g verlaagt de waarneemrotor- snelheid U . Wanneer met andere woorden de uittreedhoek 0 groter wordt» s wordt de invalshoek van het fluïdum, wanneer het van de meetrotor 20 (zoals is te zien in fig. 7A) op de schoepen 6j stroomt van de waar-5 neemrotor 22, kleiner, waardoor de totale kracht, uitgeoefend op de schoep 67, kleiner wordt. In het geval dat de uittreedhoek 0 groter wordt dan de waarneemrotorschoephoek Y, d.w.z. © > r , is tan © > tan T . De vergelijking (10) toont aan, dat de waarneemrotorsnelheid U negatief wordt, indien de hoek O groter wordt dan de hoek X . s 10 Fysisch betekent dit, dat de waarneemrotor 22 draait in de tegengestelde richting aan de richting, zoals aangegeven door de vector U , zoals s weergegeven in fig. 7A, d.w.z. dat de waarneemrotor 22 dan in de tegengestelde richting draait van de meetrotor 20. Derhalve is de voorgaande vergelijking geldig voor elke mate van snelheidsverandering van de 15 meetrotor 20, met als gevolg een willekeurige mate van verandering in de uittreedhoek 0 (© kan groter of kleiner zijn dan Y ) en beide draairichtingen van de waarneemrotor 22. Zoals hierna wordt uiteengezet, geeft in de praktijk echter een signaal, voordat de waarde van © wordt bereikt voor het door de waarneemrotor doen omkeren van de draairichting 20 daarvan, aan, dat de meter werkzaam is voorbij de toelaatbare grenzen van de afwijking van de calibrering, zodat de meter uit bedrijf kan worden genomen.
In de voorgaande vergelijkingen (7) en (10) is te zien, dat indien de meetrotorregistratie (U^Al ) verandert, de uittreedhoek © veran-25 dert en de waarneemrotorregistratie (U^/lL· ) eveneens verandert. Indien echter het verschil U wordt beschouwd tussen de meetrotorsnelheid of c registratie en de waarneemrotorsnelheid of registratie (waarneemrotor-snelheid wordt als positief genomen wanneer de rotor in dezelfde richting draait als de meetrotor 20, zoals weergegeven in fig. 7A, maar nega-30 tief wanneer de rotor in de tegengestelde richting van de meetrotor draait), wordt uit de vergelijkingen (7) en (10) het volgende afgeleid:
Uc _ (üm Us_) _ f. tan Q /tan ï' tan © üi'·^ (Ui ~ Ui) - l ~ tan ) tan β ~ tan β V ) V ƒ r / (11) 1 tanlf “ tan p
De vergelijking (11) geeft aan, dat voor een eerste benaderings-35 orde, het verschil in de rotorsnelheid (of registratie) tussen de 800 3 1 35 *. * 25 meetrotor en de waarneemrotor, alleen afhankelijk is van de meetrotor-schoephoek ƒ3 en de waarneemrotorschoephoek Y en derhalve gelijkblijvend is voor een bepaalde meter, waarbij de uitvinding wordt toegepast. Het verschil is niet afhankelijk van de veranderlijke belasting, 5 geplaatst op de meetrotor 20 of van de uittreedhoek O daarvan. De fysische reden hiervoor is, dat wanneer de meetrotor snelheid Urn voor een bepaalde stromingssnelheid verandert als gevolg van een verandering in bijvoorbeeld de legerwrijving en de fluidumreraming, de uittreedhoek θ een bijbehorende verandering heeft overeenkomstig de vergelijking (7)· 10 De verandering in θ brengt een bijbehorende verandering tot stand .in de waarneemrotorsnelheid U overeenkomstig de vergelijking s (10). In de vergelijkingen (10) en (11) is te zien, dat een willekeurige mate van verandering in de meetrotorsnelheid U eenzelfde mate van verandering produceert in de waarneemrotorsnelheid U , hetgeen dus geen s 15 nett over ander ing in U tot gevolg heeft, indien het verschil U, tussen de meetrotorsnelheid en de waarneemrotor snelheid wordt gemeten als de grond voor het verschaffen van een verbeterd zelf-corrigerend meetstel-sel. Het algebraïsche verschil tussen de snelheid van de meetrotor en de snelheid Us van de waarneemrotor blijft met andere woorden prak-20 tisch gelijk voor alle waarden van de meetrotorsnelheid bij een bepaalde stromingssnelheid zolang de waarneemrotor 22 zich in de gebruikelijke werktoestand daarvan bevindt. Dit verband, dat wordt afgeleid uit de vergelijking (11) en het zelf-corrigerende kenmerk van de uitvinding verschaft, kan in percentage registratie als volgt worden uit-25 gedrukt :
He = Km - Us = constant (12)
Wanneer de schoepen van de meetrotor 20 zijn gevormd onder een hoek van 1+5° met de richting van het fluidum, dat in de meter 10 stroomt, zoals gebruikelijk is, is de uittreedhoek & bij het calibreren in de 30 orde van 2°. De schoepen 6j van de waarneemrotor 22 kunnen zijn gevormd onder een hoek Y , die de waarneemrotor gewoonlijk doen draaien in dezelfde richting als de meetrotor, maar met een veel lagere snelheid.
Bij een praktische uitvoeringsvorm van de uitvinding, is de snelheid van de meetrotor 20 zodanig, dat de meetrotor 20 een uitgang produceeert, 35 die ongeveer 106% is van de zuivere stroming door de meter, zoals zou worden gemeten door een verifieerinrichting in serie in de proeflus met de meter, waarbij de door de verifieerinrichting gemeten stroming
'x X
26 •wordt “beschouwd als 100# registratie. De schoepen 6j van de vaarneem-rotor 22 zijn gevormd met een zodanige hoek, dat de vaarneemrotor 22 in dezelfde richting draait als de meetrotor 20, waarbij de snelheid daarvan zodanig is, dat de uitgang daarvan ongeveer 6# vertegenwoor-5 digt van de zuivere stroming. De uitgangen van de meetrotor en de waar-neemrotor worden "verspringend” beschouwd ten opzichte van de zuivere of gecalibreerde waarde van de stroming door de meter. Het verband tussen het zelf gecorrigeerde percentage registratie Ne en het percentage registratie van de meetrotor Mn en de vaarneemrotor Ns wordt gegeven 10 door de vergelijking :
Nc * Hm - Ns = 106# - 6# *100# (12)
Dit verband wordt eveneens grafisch weergegeven door de getrokken lijnen in fig. 12 voor alle waarden van het Reynold’s gal binnen het gestelde bereik van de meter. Op het gebied van het meten wordt 15 de werking van een meter gewoonlijk weergegeven door het uitzetten van het percentage registratie, aangetoond door de meter, tegen het Reynold’s getal. Het Reynold’s getal is een parameter, die op dit gebied algemeen bekend is, en een combinatie vertegenwoordigt van de gevolgen van de snelheid van de fluidumstroming door de meter, de kinema-20 tische viscositeit van het fluidum en de kenmerkende afmeting van de meter, die wordt beproefd.
De geldigheid van het verband, uitgedrukt in vergelijking (12) kan verder worden aangetoond, indien wordt aangenomen, dat de snelheid van de meetrotor 20 wordt verlaagd ten opzichte van de gecalibreerde 25 waarde (106#) daarvan tot 105# registratie. Een dergelijke verlaging kan bijvoorbeeld worden veroorzaakt door legerslijtage of vreemde deeltjes, die zijn komen vast te zitten in het leger van de meterrotor 20. Wanneer dit in een gebruikelijke meter gebeurt, is de uitlezing van de meter minder dan de gecalibreerde waarde daarvan, en derhalve minder 30 dan de feitelijke doorvoer door de meter. Bij de onderhavige uitvinding echter heeft de vermindering van 1# registratie van de meetrotor 20 een vergroting tot gevolg van de rotorslip Δ Urn en derhalve een vergroting van de uittreedhoek © van de meetrotor (tan ©/tan βtoegenomen met 1# = 0,01 of © vergroot met ongeveer 0,57°)s zoals is te zien in de 35 vergelijking (7).
' Deze vergroting van de uittreedhoek © verkleint de invalshoek ( Y- ©) van de waarneemrotor met 0,57°, hetgeen een vermindering tot 800 3 1 35 4 * 27 gevolg heeft ia percentageregistratie in dezelfde mate (d.w.z. 10), •waarbij de waarneemrotor bij (60 - 10) = 50 registratie loopt, zoals vastgesteld uit de vergelijking (10). Het gecorrigeerde percentage registratie He blijft onveranderd overeenkomstig de vergelijkingen 5 (11) en (12), omdat : H Η - H = 105# - 5% - 1000.
c m s
Het op 1000 registratie blijven van dit verband tussen het percentage registratie van de twee rotoren 20 en 22 en het gecorrigeerde percentage registratie, zelfs wanneer de meetrotor wordt vertraagd van 10 1060 tot 1050» is grafisch weergegeven door de onderbroken lijnen in fig. 12.
Indien de snelheid van de meetrotor vanaf de gecalibreerde' waarde daarvan bijvoorbeeld toeneemt tot 1070 bij dezelfde feitelijke stromingssnelheid, wordt op soortgelijke wijze de uittreedhoek © verkleind 15 met 0,57° (of tan ©/tan /3 wordt verminderd met 0,0-1). Deze verkleining van de uittreedhoek © vergroot de invalshoek (Y - ©) van het fluïdum op de schoepen 67 van de waarneemrotor 22 met als gevolg een toeneming van het percentage registratie van de waarneemrotor 22 in dezelfde mate, d.w.z. 10 vanaf 60 tot 70. Het gecorrigeerde percentage 20 registratie Hc blijft toch gelijk, d.w.z. 1000, omdat : Η = Η - H = 1070 - 70 * 1000. c m s
Een dergelijk verband is met de onderbroken lijnen weergegeven in fig. 12. Het is dus duidelijk, dat een uitlezing, uitgedrukt in het algebraïsche verschil tussen de snelheid van de meetrotor 20 en de snel-25 heid van de waarneemrotor 22 bij een bepaalde stromingssnelheid, een uitlezing verschaft met een 1000 nauwkeurigheid bij alle meetrotorsnel-heden, zelfs indien de meetrotorsnelheid afwijkt van de gecalibreerde waarde daarvan, vooropgesteld, dat de waarneemrotor 22 op een juiste wijze werkzaam is. Het is deze eigenschap van de uitvinding, die "zelf-30 corrigerend" wordt genoemd.
•Het ligt voor de hand, dat de ontworpen snelheid van de waarneemrotor 22 een willekeurige waarde kan hebben met betrekking tot de ontworpen snelheid van de meetrotor 20, en de voorgaande vergelijking voor het zelf-corrigeren toch geldig is. Als praktische overweging echter 35 is het gewenst de waarneemrotor 22 te ontwerpen voor het draaien met een veel lagere snelheid in vergelijking met die van de meetrotor 20 voor het tot een minimum beperken van het aantal draaiingen en zowel de radia- 800 3 135
* V
28 le als de axiale belasting en dus slijtage op de waameemrotorlegers , en het- zodoende tot -een minimum beperken van de waarschijnlijkheid van het foutief werkzaam zijn van de waarneemrotor. Zoals hierna wordt aangetoond, is het tevens gewenst, dat de snelheid van de waarneemrotor 5 veel lager is dan die van de meetrotor teneinde de voordelen van de uitvinding volledig te verwezenlijken. Bij de hiervoor beschreven uitvoeringsvorm zijn de schoepen 67 van de waarneemrotor 22 gevormd onder een hoek van ongeveer 3° tot l+° (d.w.z. Y * 3° tot U°) voor het verschaffen van een 6$-registratie bij calibrering, waarbij de schoephoek β 10 van de meetrotor 20 ongeveer 45° is voor het verschaffen van 106% registratie bij calibrering.
De voorgaande vergelijking geldt tevens voor het geval, dat de waarneemrotor 22 is ontworpen voor het draaien in de tegengestelde richting van die van de meetrotor 20. In een meter, waarin de waarneemrotor 15 22 is ontworpen voor het draaien in de tegengestelde richting van die van de meetrotor 20 bij gecalibreerde snelheden, is de hoek "f van de waarneemrotorschoepen 67 met betrekking tot de richting van de stroming van het fluïdum in de meter, kleiner dan de uittreedhoek ©, waarbij de hoek Y zelfs negatief kan zijn met betrekking daartoe, d.w.z. afwij-20 kende van de draaihartlijn in een richting tegengesteld aan die van de uittreedhoek ö. Een verlaging in de snelheid van de meetrotor 20 ten opzichte van de gecalibreerde waarde daarvan, hetgeen een vergroting veroorzaakt van de uittreedhoek Θ, veroorzaakt dus een verhoging van de snelheid van de waarneemrotor 22, waarbij omgekeerd een verhoging 25 van de snelheid van de meetrotor 22 boven de gecalibreerde waarde daarvan, een verlaging veroorzaakt van de snelheid van de waarneemrotor. Indien dus de snelheid van de meetrotor 20 een 9^$-registratie vertegenwoordigt bij calibrering, en de snelheid van de waarneemrotor 6$ is in de tegengestelde draairichting van de meetrotor is : 30 He = Sm - Ns = - (-6$) = 100% registratie, waarbij een verhoging van de meetrotorsnelheid een ']% verlaging veroorzaakt van de waarneemrotorsnelheid in de tegengestelde richting, zodat :
Ne = 93% - (-7/¾) = 100$.
35 De uitvinding verschaft dus een zelf-corrigerend vermogen wanneer de rotoren in tegengestelde richtingen draaien, alsmede wanneer deze zijn ontworpen voor het draaien in dezelfde richting. Wanneer echter de 8003 1 35 * \ 29 twee rotoren in tegengestelde richtingen draaien is de hierna te beschrijven zelf-controlerende eigenschap niet zo betrouwbaar als bij twee rotoren, die in dezelfder •richting draaien, zoals hierna wordt aangetoond.
5 Zoals hiervoor besproken verschaft de zelf-corrigerende eigen schap van de uitvinding een 100# registratie bij alle snelheden van de meetrotor 20 bij een bepaalde stromingssnelheid, zolang de waarneemro-tor 22 op juiste wijze werkzaam is. Het is derhalve volledig mogelijk, dat de meetrotor 20 werkzaam is bij snelheden van niet meer dan 50# 10 van de gecalibreerde waarde daarvan, waarbij de gecorrigeerde aflezing He toch een nauwkeurige registratie verschaft. Het zelf-corrigerende kenmerk verschaft dus geen aanwijzing van het foutief werkzaam zijn van de meetrotor 20 of van de waarneeznrotor 22. Teneinde in de praktijk bovenmatige beschadiging van de meter te voorkomen, is het gewenst, 15 dat de meter buiten bedrijf wordt genomen en hersteld wanneer de snelheid, van de meetrotor voorbij bepaalde voorgeschreven grenzen afwijkt van de gecalibreerde waarde.
De beschreven uitvinding en het belang van het waarnemen van de uittreedhoek kan vollediger worden begrepen aan de hand van het vol-20 gende. Onder het weer verwijzen naar fig. 5, is de nauwkeurigheid van een meter met geen waarneemrotor gelijk aan de verhouding van de feitelijke snelheid van de meetrotor Hm tot de ideale snelheid van de meetrotor Ui, hetgeen de snelheid is, die deze bereikt, indien er geen tegenwerkend koppel is op de rotor. De meetnauwkeurigheid (of registratie) 25 wordt mathematisch uitgedrukt in de vergelijkingen (1), (2) en (7), die duidelijkheidshalve hierna opnieuw zijn weergegeven.
Urn _ Ui - A Um _ 1 Λ Urn
Ui Ui " Ui ' tan Q " tan
Uit deze vergelijking is het duidelijk, dat de meetnauwkeurigheid af-2Q hankelijk is van de waarde van de uittreedhoek ö. Het is op dit gebied algemeen bekend, dat : (13) r/A P Q2 waarin : Tn het niet-fluidum-tegenwerkende koppel is, dat werkzaam is op de meetrotor,
β Λ Λ 7 Λ 7C
* * 30
Tf liet teg en ver kende koppel is, dat als gevolg van het fluïdum werkzaam is op de meetrotor, (Tn + Tf)m het totale tegenwerkende koppel is, dat verkzaam is . op de meetrotor, 5 r de verkzame straal is van de rotor.
. A het verkzame stramingsgebied is, ft de fluidumdichtheid is, en Q de stromingssnelheid is van het fluidum door de meter.
Voor kleine vaarden van 9 (gewoonlijk ongeveer 3°) is tan 9 on-^ geveer gelijk aan 9. Derhalve : 9 « %±W)| (H) (r/A) y°Q2
Omdat de factor —· in het algemeen een kleine maar (r/A) P Q2 veranderlijke grootheid is, is de fluidumuittreedhoek 9 in de gebruike-1£. . lijke meter derhalve niet gelijkblijvend, zodat de vergelijking van de meternauwkeurigheid 1 - niet constant is. Omdat de enige factoren, die de meternauwkeurigheid beïnvloeden, de hoek 9 en de schoephoek zijn, vaarbij de schoephoek vast ligt, is in een turbinemeter, vaarbij de hoek 9 gelijk vordt gehouden of die onafhankelijk van de hoek 9 2q verkzaam is, de meetnauvkeurigheid gelijkblijvend. Zoals hiervoor beschreven, bereiken de in de fig. 3 en I veergegeven meters, een gelijkblijvende nauwkeurigheid door het gelijkhouden van de uittreedhoek 9, vaarbij de in fig. 10 en 11 veergegeven meters onafhankelijk zijn van de uittreedhoek 9. De vijze vaarop dit door de uitvinding wordt bereikt, 2j- kan vollediger worden begrepen door de volgende analyse.
Omdat, onder verwijzing naar fig. 7A, de stuwkracht van het fluidum op de waameemrotor minder is dan op de meetrotor (de hoek is kleiner dan de hoek), is de legerbelasting op de waameemrotor minder dan de legerbelasting op de meetrotor, zodat dus het niet-fluidum-koppel op de waameemrotor (Tn)g minder is dan het niet-fkuidumkoppel op de meetrotor ((Tn) , d.v.z.: (Tn) < (Tn) (15) s m
De tegenwerkende koppels als gevolg van fluidumremming, welke koppels respectievelijk verkzaam zijn op de meetrotor (Τ_ρ)^ en op de .
35 waameemrotor (T„) zijn verkzaam in een tangentiale richting en res-
X S
peetievelijk evenredig aan de sinus van de meetrotorschoephoek jb en 800 3 1 35 31 de sinus van de waarneemrotorschoep . Dus : (TJ sin 6 en (Tj C( sin / r a ' r s
Omdat echter de betrekkelijke snelheid van het fluïdum, dat uittreedt van de waarneemrotor, lager ligt dan de betrekkelijke snel-5 heid van het fluïdum, dat uittreedt van de meetrotor, is de verhouding van de koppel daarvan als gevolg van het fluïdum (T^)s /(Τ^)^ minder dan de verhouding van sin /sin . Dus : (T )s sin V* (Tf)m ^ sin (l6) sin/ _ sin 3° _ 1 sinβ ~ sin b^o ~ ik,2 10 Derhalve zijn de verhoudingen van de betrokken, daaruit voort vloeiende koppels als gevolg van de fluidumreraming, veel minder dan 1 : •life « 1 (17)
Omdat het niet-fluidumkoppel, dat werkzaam is op de waarneemrotor, kleiner is dan dat, werkzaam op de meetrotor, en omdat de ver-15 houding van het fluidumremmingskoppel, dat werkzaam is op de waarneemrotor, ten opzichte van het koppel, dat werkzaam is op de meetrotor, veel minder is dan 1 , is het duidelijk, dat het totale tegenwerkende koppel, werkzaam op de waarneemrotor, (Tn + Tf )s veel minder is dan het totale tegenwerkende koppel, werkzaam op de meetrotor : 20 (Tn + Tf)s « (Tn + Tf) m (18)
Uit de vergelijking (1U) volgt : e^iS-LSk (H) (r/A)y° Q2 en : β «i JnLi-Sk os) s (r/A)/° Q2
Uit de vergelijkingen (14), (18) en (19) volgt : e5 fsi β rJ !M«i; (20) 25 (r/A/°Q2 (r/A)/° O2
Het is derhalve duidelijk, dat ös veel kleiner is dan θ
De uitdrukking voor de meetnauwkeurigheid (registratie) van een meter, waarbij de uitvinding wordt toegepast, en beide rotoren in de- a η n 7 1 3 ς * * 32 zelfde richting draaien is : . Meetnauwkeurigheid = (21) hetgeen kan worden geschreven als : (TSn) · (Us)
TuTI " ΜΓ ( 5 Uit de vergelijking (7) : = 1 - ^ en uit fig. 7B Us - Va tan Ϋ - Va tan (© + ©s).
De vergelijking (22) kan dus worden geschreven als : ‘Ito Us C' tan © \ [Va tanjf - Va tan (© + ©sH (23)
Ui " Ui = l 1 “ tan /i J “ 1 Ui I
Uit fig. 7A : Ui - Va tan β , en substitueren in (23), is de 10 uitdrukking voor de nauwkeurigheid van een meter, waarin beide rotoren in dezelfde richting draaien : .
(^ tan © V fban/ tan (© + ©s) j
Meetnauwkeurigheid = I “ tan p J "1 tan^ “ tan β J
Zoals hiervoor aangetoond is ©s veel kleiner dan ©, waarbij ©s voor alle praktische doeneinden kan worden verwaarloosd, zodat : „ ^ t tan © i /tan V tan © j /nri 15 Meet nauwkeurigheid - ^1 I ^ ^ J (25) θί> ƒ
Meetnauwkeurigheid = 1 - tan^3 * Constant * (26)
In een turbinemeter, waarin gebruik wordt gemaakt van het zelfcorrigerende kenmerk van de uitvinding, is dus de veranderlijke flui-dumuittreedhoek © vervangen door een rotorschoep met een gelijkblijvende hoek.
20
Door een analyse, soortgelijk aan die, gebruikt bij het ontwikkelen van vergelijking (2b), kan worden aangetoond, dat de vergelijking voor de nauwkeurigheid van een meter, waarin de twee rotoren in tegengestelde richtingen draaien, gelijk is aan : U - (-U ) 25 Meetnauwkeurigheid = |!II-^jt- (27) . tanY* tan © tao/l (28)
Indien in een dergelijke meter de waarneemrotor kan draaien met ongeveer dezelfde snelheid als de meetrotor, zoals bijvoorbeeld geopenbaard in het Amerikaanse octrooischrift 3.93^.^73, is de schoep- 800 3 1 35 * * 33 hoek V van de waameemrotor in "beginsel gelijk aan de schoephoek /$, van de meetrotor (de factor tan Y* /taiy3#1) , waarbij de vergelijking (28) wordt : tan θ
Meetnauwkeurigheid = 1 + 1 - "ξ^'β (29) 5 of f tan β Λ - -55^·) (30)
Op te merken is, dat de meetnauwkeurigheid veranderlijk is met de helft van de waarde van de waarneemrotorafbuighoek ög. Omdat in een dergelijke meter beide rotoren met ongeveer dezelfde snelheid draaien, zijn de betrokken afbuighoeken ongeveer gelijk (O & Θ), waarbij de 10 s mate van verandering in de registratie half zo groot is als wordt geproduceerd in een gebruikelijke meter.
Ook hier weer geldt dit alleen zolang de waarneemrotor goed werkzaam is, waarbij er op moet worden gewezen, dat aangezien de waar-neemrotor met ongeveer dezelfde snelheid draait als de meetrotor, de mogelijkheid van het actief werkzaam zijn van de waameemrotor in dezelfde orde van grootte is dan voor de meetrotor.
Voor een meter, waarin de twee rotoren in tegengestelde richtingen draaien, maar de snelheid van de waarneemrotor bijvoorbeeld een 2q ort3-e van grootte lager ligt dan die van de meetrotor, is ög klein in vergelijking met θ, en kan dus worden verwaarloosd. De vergelijking (28) wordt dan : t an y
Meetnauwkeurigheid = 1 + ^ (31)
Omdat de nauwkeurigheid van een dergelijke meter onafhankelijk 25 is van veranderlijke factoren, wordt een in beginsel volledige correctie en 100% registratie bereikt. Zoals echter reeds hiervoor opgemerkt, verschaft een meter, waarin de rotoren in tegengestelde richtingen draaien, niet een betrouwbare aanwijzing van een foute werking.
In de voorgaande analyses werd Θ verwaarloosd wanneer de waar- s 30 neemrotorsnelheid veel minder is (bijvoorbeeld één orde van grootte) dan de snelheid van de meetrotor. Het is echter duidelijk, dat als gevolg van de factor Q in de vergelijkingen (23) en (28), de waarneem- s rotor in feite een zeer kleine fout voert in de meetnauwkeurigheid of registratie. Wanneer echter de waarneemrotorsnelheid (en Q- ) een orde s 35 van grootte minder is dan de meetrotorsnelheid (en ft), is de afwijking 800 3 1 35 3¾ * « van 100$ nauwkeurigheid, veroorzaakt door de waarneemrotor, zodanig klein, dat deze binnen de aanvaardbare grenzen van te meten herhaalbaarheid ligt van de meter (+_ 0,1$), zodat de afwijking dus van geen praktische waarde is, 5 Gebleken is, dat de verhouding van de snelheid van de meetrotor 20 tot de.snelheid van de waarneemrotor 22 een middel verschaft voor het aangeven of de meetrotor 20 of de waarneemrotor 22 of beide foutief werkzaam zijn. Het is echter duidelijk, dat in een meter, waarin de snelheid van de waarneemrotor aanzienlijk minder is dan die van de 10 meetrotor, zoals tussen de twee rotoren, een foutive werking waarschijnlijk het gevolg is van de meetrotor 20 op grond van de betrekkelijk hogere radiale en axiale belastingen, alsmede de hogere snelheid, waarmede deze draait in vergelijking met de waarneemrotor 20.
Bij de hiervoor beschreven uitvoeringsvorm, waarbij de eerste, 15 gecalibreerde waarden van de meetrotorsnelheid en de waarneemrotor- snelheid Hm = 106$ en Hs = 6$ zijn, is bij 100$ gecorrigeerde registratie de verhouding van de meetrotorsnelheid tot de waaraeemrotor-snelheid Hm/Hs = Ums/Fss = 106/6 = 17,67-
Indien het gewenst is de meetrotor werkzaam te doen zijn binnen 20 +_ 1$ registratie bij de gecalibreerde waarde daarvan is : bij - 1$: Hm/Hs = = ^ψ- - 21 en bij +1$: Ïfa/Hs = = 15,29
Zolang derhalve de verhouding van de snelheid van de meetrotor 20 tot de snelheid- van de waarneemrotor 22 binnen de grenzen van 15,29 2^ tot 21 ligt, ligt de snelheid van de meetrotor 20 binnen _+ 1$ van de gecalibreerde waarde daarvan. Indien echter de snelheid van de meetrotor 20 daalt tot beneden de voorgeschreven grenzen, bijvoorbeeld 2$ beneden de gecalibreerde waarde daarvan, is : bij -2$: Ïïta/Hs = = -ηρ = 26 > 21 30 Indien de snelheid van de meetrotor toeneemt met 2$ boven de gecalibreerde waarde daarvan, is op soortgelijke wijze : bij +2$: Hm/Hs = = 13,5 < 15,29
Door het onafgebroken bewaken van de waarde van Hm/Hs is dus · ^ een middel verschaft voor het waarnemen van een afwijking van de snelheid 800 3 1 35 - 35
» V
van de meetrotor 20 ten opzichte van de geealibreerde waarde daarvan voortij de voorgeschreven grenzen zolang de waarneemrotor op juiste wijze werkzaam is.
Indien daarentegen in het onwaarschijnlijke geval, dat de waar-5 neemrotor foutief "begint te verken, waarbij de meetrotor op juiste wijze werkzaam is, valt de verhouding Nm/ïïs op soortgelijke wijze voorbij de voorgeschreven grenzen van 15,29 en 21. Ter illustratie wordt bij de hiervoor beschreven uitvoeringsvorm aangenomen, dat de snelheid van de waameemrotor 22 1% beneden de snelheid ligt, die deze rotor zou 10 moeten hebben, waarbij de meetrotor 20 verder werkzaam blijft op de geealibreerde waarde daarvan, waarbij dan Nm/Ns = -g— _ -1~ = 21,20, hetgeen 21 is.
Ihdien de snelheid van de waameemrotor 22 1% hoger ligt dm deze zou moeten zijn, waarbij de meetrotor 20 met de geealibreerde 15 waarde werkzaam is, is Nm/Ns = •g— = = 15,1^+, hetgeen <£, 15»29 is.
Wanneer dus de meetrotor 20 werkzaam is binnen _+ 1 % van de geealibreerde waarde daarvan, ligt de verhouding Nm/Ns binnen de voorgeschreven grenzen daarvan, waarbij de gecorrigeerde registratie Ne binnen de voorgeschreven grenzen daarvan ligt, en de gecorrigeerde re- 20 gistratie Ne op 100% nauwkeurigheid is, indien de waameemrotor 22 op juiste wijze werkzaam is. Een afwijking echter van +_ 1$ in de snelheid van de waameemrotor 22 vanaf de gebruikelijke waarde daarvan, doet de Nm/Ns buiten de voorgeschreven grenzen vallen, zelfs indien de meetrotor 22 met de geealibreerde waarde daarvan werkzaam is. Hierna wordt 25 een stelsel beschreven, dat de snelheid bewaakt van zowel de meetrotor 20 als de waameemrotor 22, en een uitgang verschaft, die een aanwijzing vormt voor het verschil tussen de snelheid van de meetrotor 20 en de waameemrotor 22, welk stelsel tevens een aanwijzing kan verschaffen wanneer de verhouding Nm/Ns buiten de grenzen valt, waarvoor de meter 30 en het stelsel zijn ingesteld om te werken. Een waarnemer wordt derhalve opmerkzaam^ gemaakt op het feit, dat een van de of beide rotoren zijn afgeweken van de geealibreerde snelheden daarvan.
Bij de hiervoor beschreven uitvoeringsvormen is aangenomen, dat de meetrotor 20 afwijkt van de geealibreerde waarde daarvan, waarbij 35 de waameemrotor 22 in de gebruikelijke toestand daarvan werkzaam is.
Hoewel de mogelijkheid uiterst klein is, is het wanneer de waameemrotor 22 met een veel lagere snelheid draait dan de meetrotor 20, toch mogelijk, 8003 1 35 4 * 36 dat de waarneemrotor 22 langzamer gaat lopen ten opzichte Tan de gebruikelijke waarde daarvan als gevolg Tan zijn eigen vergrote leger-wrijving. In. dergelijke gevallen kan het "grensoverschrijding"-aangeef-orgaan worden bediend, zelfs wanneer de meetrotor 20 werkzaam is bin-5 nen de voorgeschreven afwijkingsgrenzen.
Ter illustratie wordt bij de hiervoor beschreven uitvoeringsvorm, waarbij de gecalibreerde waarden van de snelheid van de meetrotor 20 en de waarneemrotor 22 gelijk zijn aan Hm = 106% en lis = 6$, aangenomen, dat de meetrotor 0,5# langzamer· loopt, en de waarneemrotor even-10 eens 0,3% langzamer loopt dan de gebruikelijke waarde daarvan.
_ Omdat een verlaging van de snelheid van de meetrotor een vergroting veroorzaakt van de uittreedhoek, hetgeen een bijbehorende snel-heidsva! tot gevolg heeft van de waarneemrotor (0,3%, en omdat de waar- neemrotor 0,3% langzamer loopt dan deze moet lopen, volgt : 13 Hm:* 106 - 0,5 = 105,50 en Hs = (6 - 0,50) - 0,50 = 5,00 en
Hm/Hs - t0|?Q-··· -21,10 > 21,0
In een dergelijk geval wordt het grensoverschrijding-aangeeforgaan bediend, hoewel de snelheid van de meetrotor binnen de voorgeschre-20 ven grenzen van +_ 1% ligt.
Thans wordt het geval beschouwd, waarbij beide rotoren zijn ontworpen voor het draaien in dezelfde richting tijdens een gebruikelijke werking, en de meest waarschijnlijke abnormale toestand, waarbij zowel de meetrotor 20 als de waarneemrotor 22 foutief werkzaam zijn en der-25 halve langzamer draaien dan gebruikelijk als gevolg van een vergrote legerwrijving op elke rotor in de maten van respectievelijk ( A Hm) en ( Ahs). De gecorrigeerde meetregistratie Hc is dan niet langer een 100% nauwkeurigheid, maar heeft een fout (AHc), die gelijk is aan de mate van vertraging Δ Hs van de waarneemrotor 22, te weten : 30 A Hc = Δ Hs (32)
Indien de afwijkingsgrenzen ten opzichte van de calibreertoestand van deze "zelf-controlerende" en "zelf-corrigerende" meter, aangeduid Aa, zijn ingesteld op +_ 1%, kan worden aangetoond, dat de grenzen A a = +_ 1# zijn overschreden, waarbij een "grensoverschrijding" aanduiding 35 wordt geproduceerd, wanneer de som van de meetrotor afwijking CANm) en de waameemrotor fout (A Hs) de ingestelde grens van 1% bereikt overeenkomstig de volgende vergelijking : 800 3 1 35 v v 37 - £ (A ffia) + ( Δ'Ns)] Oi - 1% = Δ a. (33) waarin ( Δ Na) en ( Δ Ns) slechts numerieke waarden zijn.
Uit de vergelijking (12) is te zien, dat de gecorrigeerde meter-lezing Nc = Na - Ns 100% nauwkeurig is zolang de waarneemrotor 22 nor-5 maal werkzaam is,(d.w.z. Δ Nc = A Ns = 0). Indien echter de waaraeem-rotor 22 foutief werkzaam is, overschrijdt de maximum mogelijke fout van de gecorrigeerde meetregistratie, ( ANc) maximum, niet de ingestelde - grens ‘van Δ a, omdat : ( A Nc) max « (A Ns) max = jA a j - ( Δ Nm) ^jyda) I (3*0 10 Thans wordt het geval "beschouwd, waarbij de waarneemrotor 22 is ontworpen voor het draaien in een tegengestelde richting aan die van de meetrotor 20, en weer de abnormale toestand, waarbij zowel de meetrotor 20 als de waarneemrotor 22 kunnen vertragen als gevolg van een vergrote legerwrijving in de mate van ( Δ Nm) en (A Ns). Evenals in het voor-15 gaande geval, is de gecorrigeerde meetregistratie Nc niet langer 100$ nauekeurig, maar heeft een fout ( A Nc), die gelijk is aan de mate van vertraging van de waarneemrotor, te weten A Nc = Δ Ns (32)
Indien de afwijkingsgrenzen ten opzichte van de calibrering 20 Δ a zijn ingesteld op +_ 1%, worden de grenzen A a * +_ 1# overschreden wanneer het verschil tussen de waarneemrotorvertraging A Ns en de me-terrotorvertraging A Ns de ingestelde grens van + 1 % ongeveer nadert, welk verband als volgt wordt uitgedrukt: L<A Ns) - ( A Nm)] Qi- A a- s £ 1# ongeveer (35) 25 Uit de vergelijkingen (32) en (35) is te zien, dat de gecorri geerde meter lezing Nc = Nm - Ns 100/? nauwkeurig is zolang de waarneemrotor 22 normaal werkzaam is (d.w.z. A Nc = A Ns = 0), evenals bij het voorgaande geval, waarbij de rotoren in dezelfde richting draaien.
Indien echter de waarneemrotor 22 foutief werkzaam is ( A Ns Φ 0), 30 kan de maximum mogelijke fout van de gecorrigeerde meetregistratie ( ANe) max, de ingestelde grens Δ a * + 1$ overschrijden zonder een aanwijzing van een fout te produceren. Aannemende bijvoorbeeld, dat de meetrotor 20 1# langzaam is ( A Nm = 1$), kan de waarneemrotor 22 vertragen tot bijvoorbeeld 1,5$ met als gevolg een fout van 1,5# vertra-35 ging in de gecorrigeerde meetregistratie ( Δ Nc = A Ns = 1,5#) zonder een aanwijzing te produceren, dat de ingestelde grens A a = + 1# is overschreden, omdat door de vergelijking (35) 800 3 1 35 * * 38 [( £nS) - ( Δ Ka)] = |l ,5% - 1#J = +0,5/¾ <+ 158:- Δ a of nog binnen de gestelde grens Δ a * +_ Λ%.
Wanneer de meetrotorsnelheid is toegenomen met 1$, is er een verlaging nodig van de snelheid van de waarneemrotor van althans 2% en een daar-5 uit voortvloeiende althans 2% meetfout (Δ Ie = Δ Ws = 2%) voor het aangeven, dat de gestelde grens van Δ & * + 1% is overschreden, omdat : [Δ lis - ZHTmJ ^2% - 1%] = +1JÉ = Δ a
Uit de voorgaande beschrijving is het duidelijk, dat twee rotoren, die onder gebruikelijke omstandigheden in dezelfde richting draaien, 10 het voorkeursontwerp is voor het ’’zelf-controleren” in het geval, dat de waarneemrotor 22 eveneens foutief werkzaam kan zijn als gevolg van abnormale· omstandigheden, hoewel de mogelijkheid van een dergelijk verschijnsel klein is.
Uit de voorgaande analyse kan worden geconcludeerd, dat een 15 meter, waarbij gebruik wordt gemaakt van een waarneemrotor, die in de tegengestelde,richting draait van die van de meetrotor met een snelheid, die in hoofdzaak dezelfde is als de meetrotor, zoals geopenbaard in het genoemde Amerikaanse octrooischrift 3.93^.^73, een verbetering verschaft ten opziehte van de nauwkeurigheid, die kan worden verkregen met een 20 gebruikelijke meter, en dat een meter, waarin de waarneemrotor met een aanzienlijk lagere snelheid draait dan die van de meetrotor, nog een verdere verbetering verschaft in de meetnauwkeurigheid ongeacht de onderlinge draairichting van de twee rotoren. Een meter echter, waarin de twee rotoren in tegengestelde richtingen draaien, verschaft echter niet 25 een betrouwbare aanwijzing van een foutieve werking (zelf-controle).
Derhalve wordt een optimale werking bereikt wanneer de waarneemrotor is ontworpen voor het draaien in dezelfde richting als die van de meetrotor met een snelheid van een ordegrootte lager dan de snelheid van de meetrotor. Het is echter duidelijk, dat een meter, waarin de waarneem-30 rotor draait met een aanzienlijk lagere snelheid dan die van de meetrotor, binnen de strekking van de beschreven uitvinding valt, ongeacht de onderlinge draairichting van de rotoren.
Het is op het gebied van turbinemeters de gebruikelijke praktijk "recht richtende" schoepen aan te brengen bovenstroams van de meetrotor, 35 soortgelijk aan de schoepen 57 (fi?· 1) van de beschreven meter, voor het tot een minimum beperken van tangentiale snelheidscompcnenten in de richting van de fluidumstreming, voordat dit de schoepen van de meetrotor 800 3 1 35 „ 4 * > 39 binnengaat, Verstoringen of belemmeringen bovenstrooms van de meter kunnen echter een "werveln' veroorzaken (een tangentiale component geven) in het fluïdum, dat in de meter stroomt, welke wervel niet geheel kan worden verwijderd door de rechtrichtschoepen. Dergelijke verstoringen 5 kunnen tevens een niet-regeimatige snelheidsverdeling veroorzaken in het fluïdum, dat in de meter stroomt. De axiale snelheid, van het fluidum kan op verschillende punten van het meterinlaatgedeelte met andere woorden in aanzienlijke mate veranderlijk en niet-regelmatig zijn . In gebruikelijke meters, beïnvloedt een dergelijke wervel of niet-regelmatige 10 snelheidsverdeling in het fluidum, dat de meetrotor binnengaat, nadelig de meet nauwkeurigheid. Proeven hebben vastgesteld, dat een meter, waarbij de uitvinding wordt toegepast, betrekkelijk ongevoelig is voor dergelijke verschijnselen. De nauwkeurigheid van de onderhavige meter wordt met andere woorden niet nadelig beïnvloed door een wervel of niet-regelmatige 15 snelheidsverdeling in het fluidum, dat de meetrotor binnenkomt.
De wijze waarop de uitgangen van de meetrotor en de waarneemrotor worden bewerkt voor. het produceren van een gecorrigeerde meetregistra-tie, wordt thans beschreven onder verwijzing naar fig. 10. Bij een uitvoeringsvorm, waarbij de snelheid van de meetrotor bij calibrering een 20 registratie blijkt te produceren van 105,3$, produceert de snelheid van de waarneemrotor een 5S3$ registratie, zodat door het van de meetrotor-uitgang aftrekken van de waarneemrotoruitgang, het verschil 100$ registratie vertegenwoordigt, zoals weergegeven door de vergelijking (12). Het in fig. 10 weergegeven stelsel telt het aantal impulsen 2m van de meet-25 rotor, zoals geproduceerd door de taster 102 voor elke 500 impulsen Ps van de waarneemrotor, zoals geproduceerd door de taster 1^6. Bij deze uitvoeringsvorm zijn 500 impulsen van de waarneemrotor, equivalent aan 1,61 m fluidumstroming door de meter 10 bij calibrering. In fig. 10 bevat een programmeerorgaan 15^ logische elementen, die een instructie-30 volgorde kunnen verschaffen aan de verschillende andere elementen van het stelsel, en een tijdinstelketen, die tijdinstelimpulsen verschaft met een frequentie in de orde van 100 kHz. Het toetstijdvak is de tijd, die de teller 151 nodig heeft voor het verzamelen van 500 impulsen van de taster 1^6. Bij het aanzetten worden alle tellers en grendelketens 35 in de uitgangsstand gezet, zodat zij dus geen telling bevatten en geen waarden hebben aan de betrokken uitgangen daarvan, waarbij de program-meerketen 15'4 zich in de uitgangsstand daarvan bevindt, wachtende op
ΡΠ/1 T 1 TK
1ιΟ een signaal yan de teller' 151, aangevende, dat de teller 500 impulsen heeft verzameld. Zodra de teller 151 500 impulstellingen heeft verzameld, zendt het een signaal aan de programmeerheten, die deze doet verplaatsen naar de tweede toestand daarvan, waarin hij de impuls-5 tellingen op de tellers 151 en 155 overdraagt aan de grendelketens 157a en 15Tb· Dit wordt gedaan door het zenden van een overdraagsignaal aan de grendelketens 157a en 15Tb, welk signaal de grendelketens conditioneert voor het aanvaarden van de impulstellingsignalen van de betrokken tellers. Dit overdraagsignaal doet het programmeerorgaan tevens 10 automatisch verplaatsen naar de derde stand daarvan door middel van terugkoppeling van het overdraagsignaal. naar het programmeerorgaan.
- In de derde stand daarvan zendt het programmeerorgaan een terugstel- signaal aan beide tellers 151 en 155 voor het terugstellen daarvan naar de oorspronkelijke toestand voor het verzamelen van meer impuls— 15 tellingen van de tasters. Het verzamelen van 500 impulsen in de teller 151 duurt betrekkelijk lang in vergelijking met de tijd, die het stelsel nodig heeft voor het verwerken van de signalen van de tellers en de grendelketens, zodat het programmeerorgaan dus in de eerste stand daarvan een betrekkelijk lange tijd blijft in vergelijking met de tijd, 20 die het programmeerorgaan nodig heeft voor het verplaatsen door de opeenvolgende standen daarvan. Het is duidelijk, dat het doel van de grendelketens bestaat uit het aanvaarden en opslaan van de tellingen van de tasters 102 en 1k6 aan het einde van elke 500 impulsen van de taster 146, zodat de tellers aan het einde van elk dezer tussenpozen di-25 rekt kunnen worden geconditioneerd om te beginnen met het tellen van een nieuwe reeks impulsen van de tasters, waarbij de impulstellingen, verzameld gedurende de voorafgaande toetstussenpoos, worden verwerkt.
Ook hierbij wordt het terugstelsignaal naar de tellers teruggekoppeld naar het programmeerorgaan voor het automatisch verplaatsen daarvan naar 30 de vierde stand.
In de vierde stand daarvan zendt het programmeerorgaan een in-struetiesignaal naar de vermenigvuldigers 152 en 156, hetgeen deze conditioneert voor het aanvaarden van respectievelijk de signaalwaarden, die verschijnen aan de uitgangen van de grendelketens 157a en 157b.
35 De vermenigvuldigers voeren dan een verwerking uit, die de waarde van de signalen van de grendelketens 157a en 15Tb vermenigvuldigt met de ' respectievelijke schaalfactoren Ks en Sn. Deze factoren kunnen worden 800 3 1 35
In geprogrammeerd· en vertegenwoordigen het aantal impulsen, geproduceerd door de meet rot or en de vaarneemrotor voor elke kubieke meter fluïdum, die door de meter bij calibrering gaat, welke factoren worden bepaald voor elke meter afzonderlijk bij het eerste calibreren.
5 Ha het voltooien van de vermenigvuldigingswerking, zenden de vermenigvuldigers een completeersignaal aan het programmeerorgaan, hetgeen dit doet verplaatsen naar de vijfde of aftrekstand daarvan.
Ih deze stand zendt, het programmeerorgaan een signaal naar het aftrek-orgaan 158, hetgeen dit conditioneert voor het aanvaarden van de bi-10 naire signalen van de vermenigvuldiger. Het aftrekorgaan voert dan de verwerking uit van het aftrekken van de waarde van het signaal van de vermenigvuldiger 152 van de waarde van het signaal van de vermenigvuldiger 56, na het voltooien van welke verwerking het aftrekorgaan een signaal voor het aangeven van het beëindigen van de verwerking zendt 15 naar het programmeerorgaan, waardoor dit naar de zesde stand daarvan wordt verplaatst. De uitgang van het aftrekorgaan is een binair signaal en vertegenwoordigt het aantal kubieke meters, dat door de meter gaat gedurende elke toetstussenpoos van 500 impulsen van de waarneemrotor.
In de zesde stand daarvan zendt het programmeerorgaan een signaal naar . 20 de afteller 159 voor het aanvaarden van het binaire uitgangssignaal van het aftrekorgaan 158. Ook hier wordt het overdraagsignaal weer teruggekoppeld naar het programmeerorgaan, waardoor dit automatisch naar de zevende en laatste stand daarvan wordt verplaatst.
In de laatste of aftelstand zendt het programmeerorgaan gelijk-25 tijdig een signaal naar de afteller 159 en de verdeelteller 161 voor het aanvaarden van tijdinstelimpulsen van de tijdinstelketen in het programmeerorgaan. Voor elke tijdinstelimpuls, ontvangen door de afteller, wordt deze met êên impulstelling verminderd. Tegelijkertijd accepteert de verdeelteller impulsen van de tijdinstelketen, zodat voor elke tel-30 ling, waarmede de afteller wordt verminderd, de verdeelteller een impulstelling ontvangt en verzamelt. Door deze verwerking wordt dus de impulstelling, gelegd aan de afteller van het aftrekorgaan, overgedragen naar de verdeelteller.
Voor elke 10.000 impulsen, ontvangen door de verdeelteller, 35 produceert deze êên impuls, die wordt gelegd aan het register 1Ö0, hetgeen dit in eenheden van êên kubieke meter volume doet vermeerderen. Voor elke impuls, ontvangen van de verdeelteller (en voor elke < * ' k2 10.000 impulstellingen, -waarmede de afteller -wordt verminderd) geeft het register 160 dus aan, dat een verdere een kubieke meter fluidum door de meter is gegaan. Nadat de verdeelteller een impuls beeft geproduceerd voor elke even, ontvangen 10.000 tijdinstelimpulsen, ontvangt bet een 5 eventueel overblijvend aantal impulsen van de afteller van minder dan 10.000 en houdt deze vast, welke rest wordt aangehouden en opgeteld bij de volgende reeks impulsen, overgedragen van de afteller. Wanneer de afteller is verminderd tot nul door de tijdinstelimpulsen, zendt het een signaal voor het aangeven van het voltooid zijn van het verminde- 10 ren aan het programmeerorgaan, hetgeen dit naar de oorspronkelijke stand daarvan doet verplaatsen voor het zodoende buiten werkzame toestand plaatsen van de afteller en de verdeelteller met betrekking tot het accepteren van meer tijdinstelimpulsen, en het stelsel wordt teruggebracht naar de oorspronkelijke toestand daarvan, zodat de gehele ver- 15 ' werking kan worden herhaald bij ontvangst van de volgende 500 impulsen bij de teller 151.
Bij de beschreven uitvoeringsvora, produceert de van sleuven voorziene schijf 10^ vier impulsen voor elke omwenteling van de meet-rotor, waarbij de van sleuven voorziene schijf 1U8 zeven impulsen pro- 20 duceert voor elke omwenteling van de waarneemrotor. Bij een dergelijke uitvoering kan worden aangetoond, dat voor elke 500 impulsen Pc, geproduceerd door de waarneemrotor, het gemiddelde aantal impulsen Pm, geproduceerd door de meetrotor, over een aantal toetstussenpozen wordt gegeven door de vergelijking : 25 f \
Pm = | x Ps x 1,0103 x I 1 + —- (36 a* + Δ a } waarin : 1, 0103 een metereonstante is, waarmede rekening is gehouden met het kleine verschil in het werkzame stromingsgebied tussen de twee rotoren, en tevens de zogwerking en de fluidumkoppel-werking tussen de twee rotoren, welke constante in het algekeen dicht bij een is. De nauwkeurige waarde daarvan moet gedurende het calibreren worden bepaald,
—X
a = het percentage verstelling of registratie van de waameem-rotor bij calibrering, en ^ Z\ a = percentage afwijking van calibrering, 800 3 1 35 , *
Bij deze uitvoeringsvorm toont calibrering aan, dat de waameem-rotorregistratie 5,3$ is. Het gemiddelde aantal Bn impulsen van de meetrotor bij calibrering voor elke 500 impulsen van de waarneemrotor wordt dus bepaald door de vergelijking (36) voor ai* = 5,3 en Δ a = 0 5 als :
Em = γ x 500 x 1,0103 ^ 1 + 5735,018
Het is duidelijk, dat hét gebroken getal (5735,018) impulsen een gemiddelde waarde is, die wordt verkregen door het middelen van het feitelijke aantal impulsen, ontvangen van de meetrotor, gedurende een 10 aantal opeenvolgende toetstussenpozen, en dat het feitelijke aantal impulsen, ontvangen in een willekeurige bepaalde toetstussenpoos, veranderlijk kan zijn met enkele impulsen boven of beneden deze gemiddelde waarde. Zoals hiervoor vermeld, vertegenwoordigen 500 impulsen van de 3 waarneemrotor 1,61 m fluidumstroming door de meter bij calibrering, 15 d.w.z. wanneer A a = 0. Wanneer derhalve bij calibrering 500 impulsen zijn geteld door de teller 15'1, heeft de teller 155 een gemiddelde van 5735,018 impulsen verzameld, zodat dus de signalen, die verschijnen aan de uitgang van de teller 155 en de uitgang van de grendelketen 157b een gemiddelde waarde hebben van 5735,018 wanneer de uitgangen van de 20 teller 15Ί en de grendelketen 157a een waarde van 500 hebben. De vermenigvuldigers 156 en 152 vermenigvuldigen de signalen van de grendel-ketens 157¾ en 157a respectievelijk met de factoren Km en Ks. De rotor-faetoren Km en Ks worden bepaald op het moment van calibrering en vertegenwoordigen de kubieke meter-registratie voor de betrokken rotoren 25 voor elke impuls, geproduceerd door de rotoren. De factor Km wordt gevonden door het vermenigvuldigen van de stroming door de meter, zoals
O
aangetoond door de verifieerinrichting (1,61 m ) met een factor 1,053 (de registratie van de meetrotor = 105,3$) en het verdelen door het aantal impulsen Pm. van de meetrotor : 30 Km = = 0.Ó00295 m3/Em
Evenals in het geval van Sa, wordt de waarneemrotorfactor Ks gevonden door het vermenigvuldigen van de stroming door de meter met een factor 0,053 (de registratie van de waarneemrotor = 5,3$) en het verdelen van de impulsen Ps van de waarneemrotor : 35 Ks = 1,g1 ;oo’°53 = 0,000170 m3/Ps 800 3 1 35
IA
Het signaal van de grendelketen 15Tb met een gemiddelde vaarde van 5738,018 impulstellingen, vordt in de vermenigvuldiger 156 vermenigvuldigd met Kin. voor het produceren van een "binaire uitgang met een ge-
O
middelde vaarde, die 1,691 m vertegenwoordigt. Op soortgelijke wijze 5 wordt het signaal van de grendelketen 157a met een waarde van 500 impulstellingen in de vermenigvuldiger 152 vermenigvuldigd met Ks voor
O
het produceren van een "binaire uitgang met een waarde, die 0,085 m vertegenwoordigt.
De signalen van de vermenigvuldigers 156 en.152, die respectie- 3 3 10 velijk waarden vertegenwoordigen, die gemiddeld 1,691 m en 0,085 m zijn, worden gelegd aan het aftrekorgaan 158, dat het laatste aftrekt van het eerste voor het produceren van een binaire uitgang met een ge-middelde waarde, die 1,6θ6 m vertegenwoordigt. De binaire uitgang van het aftrekorgaan wordt gelegd aan de afteller in een zodanige vorm, dat 15 573390 tijdinstelimpulsen van de tijdinstelketen nodig zijn voor het verminderen van de afteller tot nul. Zoals hiervoor uiteengezet, produceert de verdeelteller 160 een uitgangsimpuls voor elke 10.000 tijdinstelimpulsen, die worden ontvangen, en produceert dus 570-000/10.000 of 57 impulsen naar het elektramechanische register 160, waardoor dit 20 1,6 m stroming registreert door de meter. De oeverige 3390 impulsen worden vastgehouden door de verdeelteller, en opgeteld bij de impulsen, die daaraan worden overgedragen van de afteller gedurende de volgende toetstussenpoos. Door opeenvolgende toetstussenpozen, is de netto werking van het stelsel het aftrekken van de uitgang van de waarneem-25 rotor van de uitgang van de meetrotor voor het verschaffen van een nauwkeurige aanwijzing van de stroming op het register 160. Het is duidelijk, dat aangezien het register 160 toeneemt in eenheden van éên kubieke meter, gebroken waarden van kubieke meter worden vastgehouden voor volgende toetstussenpozen. Op te merken is, dat het signaal van de 30 vermenigvuldiger 156, welk signaal een meetrotorregistratie vertegen-
O
woordigt van 105,3$ en een gemiddelde waarde heeft van 1,691 m , en het o signaal van de vermenigvuldiger 152, welk signaal 0,085 m vertegenwoordigt of 5,3$ registratie, worden verwerkt door het aftrekorgaan 158 overeenkomstig de vergelijking (12), zodat : 35 He * 1,691 - 0,085 = 1,6o6 (100$ registratie).
Indien tijdens het in bedrijf zijn, de snelheid van de meetrotor enigermate beneden de gecalibreerde waarde daarvan afneemt, bijvoorbeeld 800 3 1 35 1*5 2% voor 1Q3,3% registratie, is een vergroting van de uittreedhoek θ het gevolg. Deze vergroting in de uittreedhoek θ van de stroming van de meetrotor 20 doet de waarneemrotor 22 in snelheid of registratie Ns verlagen met 2% tot 3,3% registratie. Indien de snelheid van de fluidum-5 stroming door'de meter 10 gelijk "blijft, duurt het langer voor de waar-neemrotor om 500 impulsen te produceren, zodat als gevolg daarvan meer fluidum door de meter 10 stroomt -wanneer de waarneemrotor 22 500 impulsen produceert. Deze nieuwe toegenomen mate van fluidumstrcming kan worden berekend door het vermenigvuldigen van stroming- bij calibrering 10 met de verhouding van de waarneemrotorregistratie bij calibrering (503$) tot de nieuwe registratie (3,3 %) : 1,61 x = 2,58.
Wanneer derhalve de meetrotor 20 met 2% langzamer gaat lopen,
O
stroomt 2,58 m fluidum door de meter voor elke 500 impulsen van de 15- waarneemrotor 22. Omdat het langer duurt voor de waarneemrotor voor het produceren van 500 impulsen Ps, wordt tevens het aantal impulsen Pm vergroot. Het nieuwe gemiddelde aantal impulsen Pm voor 500 Ps kan worden berekend uit de vergelijking (36), waarin Δ a = ~2% of uit de vergelijking : 20 Pm = Pm* x |5b x (37) waarin : s ·
Pm = gemiddeld aantal impulsen van de meetrotor bij calibrering,
Pm = nieuw gemiddeld aantal impulsen van de meetrotor,
RmS = meetrotorregistratie bij calibrering, 25 Em = nieuwe registratie van de meetrotor,
Rs = registratie van waarneemrotor bij calibrering, en
Rs = nieuwe registratie van waarneemrotor.
Substituerende : ^=5T35(W) * (ftf) = 9035 ·8
Wanneer derhalve de snelheid van de meetrotor 20 vanaf de ge-calibreerde waarde daarvan afneemt met 2%, produceert de meetrotor een gemiddeld aantal van 903551 impulsen, waarbij de waarneemrotor 500 impulsen produceert.
Over een aantal opeenvolgende toetstussenpozen, heeft derhalve ^ de impulstelling van de grendelketen 157b naar de vermenigvuldiger 156 een gemiddelde waarde van 9035,8, hetgeen na vermenigvuldiging met Se οηητπς * * -5 b6 een uitgangssignaal produceert met een gemiddelde waarde van 2,66 m , 3 hetgeen overeenkomt met 103,3# registratie, waarbij 2,58 m fluidum feitelijk, door de meter stroomt. Omdat de waarneemrotor nog 500 impulsen produceert gedurende deze tussenpoos, produceert het signaal van de 5 vermenigvuldiger 152 nog een signaal, dat 0,085 m vertegenwoordigt, hetgeen thans overenkcmt met 3,3# registratie. Wanneer de twee signalen worden verwerkt door het aftrekorgaan 158 voor het aftrekken van . de waarde van het signaal van de vermenigvuldiger 152 vanaf de waarde van het signaal van de vermenigvuldiger 156, produceert het aftrekorgaan 3 10 een uitgangssignaal met een gemiddelde waarde van 2,58 m , hetgeen overeenkomt met 100# registratie.
Indien de meetrotor wordt gedwongen 2# sneller te lopen dan de gecalihreerde waarde daarvan, blijkt door toepassing van dezelfde, hiervoor beschreven werking, dat wanneer de waarneemrotor 500 impulsen pro-
O
15 duceert, 1,1656 m fluidum door de meter gaat, waarbij over een aantal opeenvolgende toetstussenpozen de impulstelling van de grendelketen 15Tb naar de vermenigvuldiger 156 een gemiddelde waarde heeft van ^2^2,85, hetgeen na vermenigvuldiging met Km een gemiddeld uitgangs- 3 signaal produceert, dat 1,2507 m vertegenwoordigt, hetgeen overeen-20 komt met 107,3# registratie. Het aftrekorgaan trekt het signaal van de vermenigvuldiger 152, welk signaal een waarde heeft van 0,085 af van de waarde van het signaal van de vermenigvuldiger 156, welk signaal een gemiddelde waarde heeft van 1,2507 voor het produceren van een gemiddeld uitgangssignaal, dat 1,1656 m vertegenwoordigt, overeenkomende met 25 100# registratie. Het blijkt dus, dat door het aftrekken van het volume, vertegenwoordigd door het aantal omwentelingen van de waarneemrotor, van het volume, vertegenwoordigd door het aantal omwentelingen van de meetrotor, het resultaat altijd 100# registratie vertegenwoordigt bij alle waarden van de snelheid van de meetrotor, zolang er geen foutieve 30 werking is van de waarneemrotor.
Fig, 11 toont een stelsel voor het toepassen van het zelf-contro-lerende kenmerk van de uitvinding. De Impulsen Fm van de meetrotor worden door de versterker 186 gevoerd naar de teller 188, waar zij worden geteld voor het produceren van een digitale uitgang, die wordt gelegd 35 aan de vergelijker 190· De impulsen Ps van de waarneemrotor worden door de versterker 180 naar de teller 182 gevoerd. Een groep vingerschake-’ laars 18U kan worden ingesteld voor het conditioneren van de teller 800 3 1 35 47 » τ 182 voor het produceren van. een uitgangs impuls voor een gekozen aantal Ps-impulsen, gevoerd in de teller 182. Bij de "beschreven uitvoeringsvorm is de teller 182 geconditioneerd voor ‘het produceren van êin uitgangsimpuls voor elke 500 impulsen Ps van de waarneemrotor. De tus-5 senpoos tussen twee opeenvolgende impulsen van de teller 182 "bepaalt de toetstussenpoos voor het stelsel volgens fig. 11, Gedurende deze toetstussenpoos, verzamelt de teller 188 impulsen Pm. Elke impuls van de teller 182 wordt gebruikt als een signaal voor het in de werkzame toestand brengen teneinde de vergelijker 190 een aantal impulsen in de 10 teller 188 te doen vergelijken met de bovenste en onderste grensgetal-len, ingesteld door de vingerschakelaars 192 en 194. De vergelijker 190 bevat logische elementen, die bij het voltooien van het vergelijken de teller 188 terug doen stellen op nul, en de teller 182 terug doen stellen op de waarde, ingesteld door de vingerschakelaar 184 voor het 15 zodoende op gang brengen van een nieuwe toetstussenpoos.
De vingerschakelaars 192 en 194 zijn verbonden met de vergelijker 190 voor het respectievelijk conditioneren van de vergelijker 190 op de gekozen bovenste en onderste grenzen van de aanvaarde afwijking in het feitelijke aantal impulsen Pm ten opzichte van de gecali-20 breerde waarde voor elke 5Q0 impulsen van de waarneemrotor. Fig. 9 toont een weergeefpameel, waarop de gecorrigeerde registratie is weergegeven bij 196, en de gekozen bovenste grens, zoals ingesteld door de schakelaars 192, is weergegeven bij 198, en de gekozen onderste grens bij 200.
25 Het verband tussen het gemiddelde aantal impulsen Pm van de meetrotor en het aantal impulsen Ps van de waarneemrotor bij de uitvoeringsvorm, waarbij de meetrotorschijf 104, vier impulsen produceert voor elke omwenteling, en de waarneemrotorsehijf 148, zeven impulsen produceert voor elke omwenteling, wordt uitgedrukt door de reeds gege— 30 ven vergelijking (17). Derhalve ;
Pm = (4/7) x Ps x 1,0103 x 1 + —- (36) —* .
a + a
Bij de beschreven uitvoeringsvorm, waarbij bij calibrering ut a = 5,3$ en a = 0, geldt voor elke 500 impulsen Ps van de waarneemrotor : Pm* = (4/7) x 500 x 1,0103 x 1 + :-77-
Of
Pm* = 5735 impulsen.
i · 48
Wanneer dus de meter werkzaam is op de gecalibreerde waarden, wordt voor elke impuls naar de vergelijker 190 van de teller 182, een binair signaal gelegd aan de vergelijker 190 van de teller 188, welk signaal 5735 impulsen Pm vertegenwoordigt van de meetrotor. Het is 5 duidelijk, dat in de volgende beschrijving met betrekking tot het zelf-controleren, de berekende impulstellingwaarden en die, weergegeven in de navolgende tabel, zijn afgerond op de dichtst bij liggende gehele getalwaarden.
Indien het gewenst is de meetrotor werkzaam te doen zijn binnen 10 afwijkingsgrenzen van +1$, geldt door substitutie in de vergelijking (36) wanneer Δ a = -Λ% : /- k . 100 Λ
Em ~ x' 500 x 1,0103 x I 1 + 1= 7002 impulsen
7 V 5,3 + (-1)J
en wanneer Δ a = +1%: ^
Pm‘ * ψ x 500 x 1,0103 I 1 +-—I = 4870 impulsen.
. \ 5,3 + 1 ;
Indien het dus gewenst is de meetrotor werkzaam te doen zijn ^ binnen de afwijkingsgrenzen van + 1%, worden de schakelaars 192 en 194 ingesteld voor het conditioneren van de vergelijker 190 voor respectievelijk 4870 impulsen en 7002 impulsen, wanneer de vergelijker 190 op deze wijze is geconditioneerd, produceert deze, indien het signaal van de teller 188, waargenomen door de vergelijker 190, een aanwij- 20 zing vormt voor een aantal meetrotor impuls en tussen de grenzen van 7002 en 4870 voor elke impuls voor het in de werkzame toestand brengen vanaf de teller 182, een uitgangssignaal naar de "normaal” aangeef- lamp 206 om aan te geven, dat de meetrotor binnen de voorgeschreven nauwkeurigheidsgrenzen werkzaam is. Indien het signaal naar de verge-25 J lijker vanaf de teller 188 een aanwijzing vormt voor meer dan 7002 impulsen Pm voor elke impuls voor het in de werkzame toestand brengen vanaf de teller 182, produceert de vergelijker 190 een uitgang naar de "overschrijding onderste grens" aangeeflamp 204 om aan te geven, dat de snelheid van de meetrotor of de snelheid van de waarneemrotor meer or\ 0 dan 1 % lager ligt dan de gecalibreerde waarde daarvan of dat de gezamenlijke afwijking daarvan meer dan 1 % langzamer is dan de gecalibreerde waarden daarvan. Indien het signaal naar de vergelijker 190 vanaf de teller I88 minder dan 4870 impulsen Pm aangeeft voor elke impuls voor het in de werkzame toestand stellen vanaf de teller 182, produceert de vergelijker een uitgang naar de "overschrijding bovenste 35 800 3 1 35 * 1 fc9 grens" aangeeflamp 202 am' aan te gevenj dat de snelheid van de meetrotor of de snelheid van de waarneemrotor meer dan 1$ hoger ligt dan de ge-. . calibreerde -waarde daarvan of dat de gezamenlijke afwijking daarvan meer is dan 1$ sneller dan de gecalibreerde waarden. De vergelijker 5 190 "bevat tevens een keten, die het aantal opeenvolgende vergelijkingen telt, waarvoor de impulsen Em buiten de voorgeschreven grenzen liggen, waarbij, indien deze abnormaliteit gedurende een bepaald aantal vergelijkingen, doorzet , bijvoorbeeld 15, de vergelijker 190 een uitgang produceert naar de "abnormaal" aangeeflamp 208 om aan te geven, dat de 10 abnormaliteit in de werking niet een voorbijgaande toestand is.
Iet is van belang op te merken, dat door het ontwerpen van de waarneemrotor 22 om bij een veel lagere snelheid te draaien (in het algemeen een orde van grootte kleiner) dan die van de meetrotor met dus tevens als gevolg een nog veel kleinere axiale belasting op de 15 waaraeemrotorlegers dan op de meetrotorlegers, heeft; de waarneemrotor 22 in het algemeen veel minder kans op een foutieve werking dan de meet— rotor 20. Wanneer derhalve de "buiten de grens" aangeeflampen oplichten, betekent dit zeer waarschijnlijk, dat de meetrotor voorbij de gekozen grens werkzaam is, waarbij echter de gecorrigeerde meteraflezing 20 Wc = Ιδη. - lis op de calibreerwaarde of 100$ nauwkeurigheid blijft.
Hierna volgt een tabel met Ps = 500 impulsen, welke tabel de bovenste en onderste meetrotorimpulsgrenzen toont voor alle afwijkings-waarden tussen nul en + ^,00$ voor de hiervoor beschreven uitvoeringsvorm, waarbij de registratie bij calibrering van de waarneemrotor 25 5,3$ is. Met een dergelijke tabel kan een bedienaar alle gewenste, op gestelde nauwkeurigheidsgrenzen instellen door het eenvoudig vaststellen van de instelling van de schakelaars 192 en 19^ op de impulswaarden, weergegeven voor de gewenste nauwkeurigheidsgrenzen. Omdat de gecali-breerde waarde van de waarneemrotorsnelheid enigszins veranderlijk is 30 voor elke meter, moet een soortgelijke tabel worden verschaft voor elke meter, welke tabel de impulswaarden toont voor het nauwkeurigheidsbe-reik, dat hoort bij de gecalibreerde waarde van de waarneemrotorsnelheid voor elke meter.
on Λ 7 1 TR
50 * 4 A a Ra A a Ra 0 5735 * Ra -0,10 5ök) +0,10 56314- -0,20 59k +0,20 5537 -0,30 6062 +0,30 51*143 -0,1*0 6180 +0,1*0 5353 -0,50 6302 +0,50 5265 -0,60 61*30 +0,60 5181 , -0,75 6633 +0,75 5060 10 -1,00 7002 +1,00 1*870 -1,25 7V| 6 +1,25 1*696 -1,50 7885 +1,50 l*53l* -1,75 81*20 +1,75 1*381* -2,00 9036 +2,00 l*2l*3 15 -2,50 10598 +2,50 3989 -3,00 12839 +3,00 3766 -3,50 18325 +3,50 3569 -1*,00 221*93 +1*,00 3392
Op te merken is, dat het tussen haakjes geplaatste gedeelte 20 7ari "vergelijking (36) evenredig is aan de verhouding van de snelheden van de twee rotoren, alsmede de verhouding van de impulsen. Wanneer dus heide rotoren met de gecalibreerde waarden werkzaam zijn, d.w.z. Ws s 5,3# en ïïm = 105,3#, geldt : m _ 105,3 _ fl7 ïte ” 5^3 19,87 25 Op soortgelijke wijze geldt door substitutie in het tussen haakjes geplaatste gedeelte van de vergelijking (36) : (’-Ütz) i'* *) - »"
Gesteld kan dus worden : , ,n a . (R°A) . f , , 100 ^ ,u, 30 Bs (Ps/T) (1,0103) J (34)
De voorgaande beschrijving en de in de fig. 10 en 11 weergegeven stelsels voorzien in het gebruik van een voorafgekozen aantal impulsen van de vaameemrotor voor het bepalen van een tijdvak, gedurende welke impulsen van de meetrotor worden geteld, waarbij het aantal im- 800 3 1 35 * * 51 pulsen van de meetrotor wordt gecombineerd en/of vergeleken met het voorafgekozen aantal impulsen van de waarneemrotor voor het verschaffen van een gecorrigeerde registratie, alsmede een aanwijzing voor een afwijking van de calibrering. Het ligt voor de hand, dat als een al-5 ternatief een voorafgekozen aantal impulsen van de meetrotor kan worden geteld voor het bepalen van een tijdvak, gedurende welke de impulsen van de waarneemrotor worden geteld, waarbij de impulsen van de twee rotoren zodoende worden gecombineerd en/of vergeleken overeenkomstig de onderhavige leer. Het is ook mogelijk een klok met zuivere tijdaandui-10 ding te verschaffen in het stelsel volgens fig. 10 en 11, en de impulsen te tellen, geproduceerd door elke rotor gedurende een bepaald tijdvak, zoals bepaald door de klok. Een dergelijk stelsel wordt hierna beschreven onder verwijzing naar de fig. 13 - 18F.
Zoals aangegeven in fig. 13 past het computerstelsel 300 een 15. uitvoeringsvorm toe, waarbij een programma wordt opgeslagen in een geheugen 312, dat gebruik maakt van constanten, opgeslagen in een te programmeren constant en-opslageenheid 31^·, en wordt uit gevoerd onder de regeling van een processor 302. Een klokketen 310, waarvan de uitgang is aangegeven in fig. 1U, legt een reeks impulsen aan voor het verschaffen 20 van de stelselklok aan de processor 302. Ingangs- en uitgangssignalen worden gevoerd in en uit het stelsel 300 via een ingang/uitgangketen 306. Zoals verder weergegeven in fig. 16, worden de snelheden van de meetrotor 20 en de waarneemrotor 22 respectievelijk waargenomen door de sleufdeteetoren 102 en 1h6 voor het verkrijgen van signalen, die via de 25 versterker 336 en 33^· respectievelijk moeten worden gelegd aan een in-gangsverbindingsketen 33Ö, zoals weergegeven in fig. 16 als deel van de ingangs/uitgangsketen 306. Zowel het geheugen 312,als de te programmeren constanten-opslageenheid 31 ^ zijn gekoppeld met de processor 302 via de verzamelleiding 308 (fig. 13) De ingangs/uitgangsketen 306 bevat 30 tevens een uitgangsverbindingsketen 3^0, die via de verzamelleiding 304 is gekoppeld met de processor 302 voor het verschaffen van uitgangssignalen voor het afwisselend bekrachtigen van de weergeeflampen, zoals de berekenweergeeflamp 32^, de normaalweergeeflamp 326 en de ab-normaalweergeeflamp 328, alsmede een elektromechanische sommeerketen 35 322, waardoor het stroomtotaal van het gemeten fluïdum wordt weergege ven. Zoals weergegeven in fig. 16 bekrachtigt de uitgangsverbindingsketen een aantal stuurketens 3^, 3^6, 3^-8 en 350 voor het respectieve- an os 135 52 * ψ lijk bedienen van de aangeef organen 322, 328, 326 en 32^. Bovendien verschaft de uitgangsverhindingsket en 3^0 een signaal, via de uitgangs-stuurketen 3^2 voor het verschaffen van een signaal, dat de stromingssnelheid aangeeft door de meter 10. De in fig. 16 weergegeven weer-5 geefelementen zijn gemonteerd aan een veergeefbord 320, zoals weerge geven in fig. 15, waardoor de scanmeerketen 322 en de weergeeflampen 32^, 326 en 328 gemakkelijk door een bedienaar kunnen worden waargenomen.
Si de fig. 17A, 1TB en 17C is een gedetailleerder werkingsblok-. 10 schema weergegeven van het computerstelsel 300, waarbij gelijke ver- wijzingscijfers dezelfde elementen aangeven. De sleufdetectoren 1k6 en 102 (fig. 17C) zijn respectievelijk gekoppeld met de aansluitingen 1 en 2 en 3 en 4, waardoor de betreffende ingangen door respectievelijk de versterkers 336 en 33^ worden gelegd aan de niveau-amzetters, 15 die in hoofdzaak bestaan uit de transistor en Q1 en Q2. De in niveau verschoven uitgangen worden van de collectoren van de transistoren Q1 en Q2 genomen en langs de leidingen 30*Λ en 30ta gelegd aan de ingangen CA1 en CA2 van de ingangs/uitgangsketen 306 (fig. 17B). Uitgangen worden verkregen van de pennen 10, 11, 12 en 13 van de ingangs/uitgangsketen 20 306 en via een groep leidingen, gezamenlijk aangeduid door het verwij- zingscijfer 30^'d, gelegd aan de stuurgroep 3Ö0 *(fig. 17C) voor het afwisselend verschaffen van signalen, die de gesommeerde stroming aan— geven, evenals de aanwezigheid van normale, abnormale en berekenom-standigheden. Daarnaast wordt een digitale vertegenwoordiging van het 25 analoge, zelf-controlerende signaal verschaft door de ingangs/uitgangsketen 306 op de pennen 2-9, gezamenlijk aangeduid door het verwij-zingscijfer 304f. De pennen 11-13 van de ingangs/uitgangsketen 306 zijn, zoals weergegeven in fig. 17C, tevens via de groep leidingen 30^e verbonden met de bufferversterkers 3^6, 3kB en 350 voor het be-30 krachtigen van de aangeeforganen 32U, 326 en 328. Daarnaast worden sig nalen verkregen van de collectoren van de transistoren Q2 en Q1, en via de stuurgroep 380 aangelegd voor het verschaffen van signalen, die het draaien aangeven van de hoofd- en tasterrotoren.
Een krachtbron 376 is weergegeven, waardoor +5 V, verkregen van 35 een uitwendige gelijkstrocmspanningsbron, wordt gelegd aan de verschillende elementen van het computerstelsel 300. In de fig. 17A en 17B zijn twee afzonderlijke geheugens weergegeven. Een eerste geheugen 312 omvat 800 3 1 35 53 een paar- ROM’s 36¾ en 366 en is via de adresversamelleiding 308 en de gegevensverzamelleiding 308a gekoppeld met de microprocessor 302. Zoals weergegeven, worden de gewichtigste hits van de adresverzamelleiding van de processor 302 gelegd aan het decodeerorgaan 372, dat gedurende 5 de werking van het stelsel en afhankelijk van de toestand van deze hits, de ROM 36¾ of 366 kiest als het orgaan, waarvan een bepaalde plaats moet worden gelezen. Gedurende de eerste ontwikkelfaze van het stelsel kunnen EEROM’s in de plaats worden gesteld om de ROM’s 36¾ en 366, waardoor het programma in eerste instantie kan worden geprogrammeerd, 10 en dan opnieuw geprogrammeerd, wanneer veranderingen worden opgenomen in het stelsel 300. Verder omvat een tweede geheugen 312’ RAM-elementen 368 en 370, die worden gebruikt als tijdelijke gegevensopslag, welk geheugen is gekoppeld met de processor 302 via de adresverzamelleiding 308 en de gegevensverzamelleiding 308a. De RAM’s 368 en 370 worden te-15 vens geadresseerd via het adresdecodeerorgaan 372. Op een wijze, soortgelijk aan die, gebruikt voor de ROM’s 36¾ en 366, zoals hiervoor beschreven, verschaft het decodeerorgaan 372 een keuzesignaal aan de RAM’s 368 en 370, welk signaal deze ketens in de werkzame toestand brengt teneinde aan te spreken op het adres op de verzamelleiding 308.
20 Een terugstelketen 37¾ voor het inschakelen, zoals weergegeven in fig. 17A, spreekt aan op het eerste aanleggen van de gelijkstroom-stelselkracht van +5 V, en produceert een impuls, die via de leiding 30¾a wordt aangelegd voor het terugstellen van de processor 302, waardoor een opgangbreng- en krachtingeschakeld routine wordt uitge-25 voerd. Een kloksignaal, zoals weergegeven in fig. 1^ wordt ontwikkeld door de stelselklokketen 310, die een oscillator 362 omvat met een kristalelement Zl, dat trilt met ¾ MHz. De uitgang van de oscillator 362 wordt gedeeld door de deler 360, bestaande uit een paar flip-flops, voordat deze uitgang wordt gelegd aan de klokingang van de processor 30 302, die dit kloksignaal verder leidt naar de rest van de keten. De te programmeren eonstanten-opslageenheid 31¾ is, zoals weergegeven in fig. 17B, via de adresverzamelleiding 308 en de gegevensverzamelleiding 308a verbonden met het geheugen 312 en de processor 302, waardoor een stel daarin geprogrammeerde constanten in het stelsel 300 kan worden ge-35 voerd. Tevens kan een analoge ketenuitgang, die een aanwijzing voor en evenredig is aan de foutuitgang, worden verkregen van de digitale vertegenwoordiging van de uitgangssignalen, aangeduid met 30¾f, geprodu- 800 3 1 35 * * 5b ceerd door de ingangs/uitgangsketen 306, en verschijnende op de pennen 2-9 daarvan in samenhang met de achter elkaar gekoppelde transistoren QH en Q3; door de analoog/digitaal omzetter 306a.
De vergelijking (12) kan als volgt worden herschreven, uitge-5 drukt in meetrotor- en waarneemrotorirnpulsen :
Vc Pm/Km - Ps/Ks (38) waarin Yc het gecorrigeerde volume in kubieke meters is, dat door de meter stroomt gedurende een bepaalde tijdsduur, Pm en Ps respectievelijk de impulsen zijn van de meetrotor en waarneemrotor, verzameld gedurende 10 deze tijdsduur, en Sn en Ss respectievelijk de meet- en waarneemrotor-factoren zijn in impulsen per kubieke meter stroming door de meter, welke factoren op het moment van het eerste calibreren worden bepaald. Het stelsel 300 is werkzaam voor het waarnemen en tellen van het aantal impulsen Pm en Ps, respectievelijk geproduceerd door de meetrotor en 15 waarneemrotor, en voor het oplossen van de vergelijking (38) voor het verschaffen van een aangeving van het gecorrigeerde volume Vc.
De gecorrigeerde volumeberekening wordt uitgevoerd aan het einde van een onafgebroken optredende êênseconde-tijdbasis, welke tijdba-sis wordt bepaald door een teltussenpoos, ingesteld door het tijdinstel-20 signaal (ien seconde), geleverd door de stelselklokketen 310. Op zijn beurt wordt het berekende, gecorrigeerde volume Yc herhaaldelijk na elke eênseconde-tijdinsteltussenpoos gelegd aan de elektrcanechanische som-meerketen 322, waardoor de waarden van de stroming worden gesommeerd over een tijdsduur voor het geven van een totale hoeveelheid stroming 25 van het fluidum door de meter 10 gedurende die tijdsduur. Verder is het computerstelsel 300 ontworpen, d.w.z. geprogrammeerd, voor het toepassen van verschillende controles op de werking van de meter 10. Indien bijvoorbeeld de snelheid van de meetrotor 20 in aanzienlijke mate afneemt vanaf de gecalibreerde waarde daarvan tot voorbij voorgeschreven 30 grenzen, zoals hierna beschreven, wordt een fout- of foutieve werking-toestand genoteerd. Gewoonlijk is de waarneemrotor 22 ontworpen om met een aanzienlijk lagere snelheid (een orde van grootte lager) te draaien dan de meetrotor 20. Onder dergelijke omstandigheden is het gewoonlijk te verwachten, dat het leger van de meetrotor 20 in kwaliteit achteruit-35 gaat voor die van de waarneemrotor 22 met als gevolg, dat de snelheid van de meetrotor 20 in aanzienlijke mate afneemt ten opzichte van de gecalibreerde waarde daarvan tot voorbij de voorgeschreven grenzen. In 800 3 1 35 55 een dergelijk geval wordt de factor Em/Km kleiner dan de factor Fs/Ks. Voor het waarnemen van een dergelijke toestand controleert het stelsel 300 dus met tussenpozen de grootte van Pm/Kin. met betrekking tot de grootte van Ps/Ks. Indien Em/Km. kleiner is dan Ps/Ks, wordt een versteld vo-^ lume Vc gegeven door de volgende vergelijking :
Te - § (39)
Het verstelde volume Vc, zoals aangegeven door de vergelijking (39) is een benadering van de fluidumstraming. Bij het waarnemen van de toestand, waarbij Em/Km kleiner is dan Ps/Ks, wordt bovendien een fout-10 toestand aangegeven, waarbij de abnormaalweergeeflamp 328 wordt bekrachtigd, zoals hierna zal worden beschreven.
Verder wordt het zelf-controleren tot stand gebracht door het bepalen van het percentage afwijking Δ a van de waarneemrotorsnelheid ten opzichte van de gecalibreerde waarde daarvan, overeenkomstig de 15 volgende vergelijking (Uö), die kan worden afgeleid uit de vergelijking (36): Δ· ·ίκττ) ’ \Ps Km /
De afwijking van de waarneemrotorsnelheid ten opzichte van de eerste gecalibr eerde waarde daarvan, wordt onafgebroken berekend. Bij het zelf-20 controlerende berekenen, neemt het stelsel 300 een voorafbepaald aantal impulsen Pm waar van de meetrotor, waarbij, wanneer dit aantal gelijk is aan het voorafbepaalde aantal, bijvoorbeeld 25.000, overeenkomende met 50 seconden maximale stromingssnelheid, de vergelijking (Uo) wordt opgelost, en de berekende waarde van Δ a wordt vergeleken met de 25 grenzen + Δap, zoals vooraf ingesteld door de te programmeren eenheid 31 Indien de vooraf ingestelde grenzen worden overschreden, d.w.z. dat Δ a j groter is dan | Δ ap j , de meter werkzaam is buiten de · gekozen foutgrenzen, waarbij de abnormaalweergeeflamp 328 met tussenpozen wordt bekrachtigd. Indien echter de waarde ναη|Δ a|kleiner is dan 2Q de vooraf ingestelde grenzen |.Δ ap j , is de meter 10 normaal werkzaam, waarbij de normaalweergeeflamp 326 wordt bekrachtigd'.
Het computerstelsel 300 heeft tevens de mogelijkheid een aanwijzing te verschaffen van de stromingssnelheid F, uitgedrukt in de frequentie Hz overeenkomstig de volgende vergelijking : 35 F = x j -^00-\x fmax (U1 IQ max J I 100 + a* / Λ % ' % * waarin Em de meetrotorsnelheid impulssnelheid is» uitgedrukt in impulsen per uur, hetgeen op zijn "beurt gelijk is aan 3600 Em/t in seconde, waarbij t een toetstussenpoos is, bijvoorbeeld een seconde, Q max de ontworpen stromingssnelheid is van de meter 10 in kubieke meter per uur, 5 en fmax dg gewenste maximum uitgangsfrequentie is bij de maximum stroming. Het programma, zoals opgeslagen en toegepast door het stelsel 300, berekent de stromingssnelheid F overeenkomstig de vergelijking (1*1) op grond van een impulsteltussenpoos van t, bijvoorbeeld êén seconde, zoals bepaald door het kloksignaal, verkregen van de stelselklokketen 310.
^ Het stromingssnelheidssignaal wordt verkregen van de uitgangsaansluiting 16 van de uitgangsstuurketen 380, zoals is te zien in fig. 17C.
Nog een verdere controle wordt uitgevoerd door het computerstel- sel 300 om vast te stellen of een minimum stromingstoestand aanwezig is, waar beneden- de oplossing van het stelsel geen nauwkeurige aanduiding "*5 verschaft van de stroming, door het vaststellen of de frequentie van de waarneemimpulsen minder is dan 1 Hz, en de frequentie van de meetrotor- impulssnelheid minder is dan 2 Hz voor een normale toestand, waarbij een aanwijzing van deze toestand wordt geproduceerd door het stelsel 300,
zoals hierna wordt beschreven. Indien de meetrot or impuls snelheid minder PO
is dan 2 Hz en de waarneemrot or impuls snelheid meer is dan 1 Hz voor een ononderbroken tijdsduur van êên minuut, wordt 'bovendien deze toestand geacht een toestand te vertegenwoordigen van een tot stilstand gekomen meetrot or, waarvan een aanwijzing eveneens wordt verschaft door het stelsel 300, zoals hierna wordt beschreven.
Het computerstelsel 300 is dus werkzaam voor het onafgebroken berekenen van het verstelde volume Va en de stromingssnelheid F, en voor het onafgebroken controleren van verschillende toestanden, waardoor een aanwijzing van een normale of abnormale werktoestand wordt verschaft.
Onder het thans verwijzen naar de fig. 1ÖA - F wordt uit gedrukt J in een illustratief bedrijfsschema het programma beschreven, zoals opgeslagen in het computerstelsel 300, zoals in zijn algemeenheid weergegeven in de fig. 17A, 17B en 170, en in het bijzonder in een van de geheugens 36¾ of 366 daarvan. Onder het eerst verwijzen naar fig. 18A, is een uitvoeringsprograrama weergegeven, waarmede het camputerstelsel ^ 300, zoals weergegeven in fig. 17A, 1TB en 17C wordt "aangezet" of "voorzien van kracht" wanneer het eerste aanleggen van de +5 gelijk-stroomkracht wordt waargenomen door de terugstelketen 37¾ van de kracht- 8003 1 35 • *· 57 inschakeling. Onder het eerst tewerk gaan door het beginpunt in de trap tOO, wordt de trap k02 uitgevoerd, opdat de ingangs/uitgangsketen 306 wordt geconditioneerd, en in het bijzonder de ingangs- en uitgangspoorten daarvan worden aangewezen voor het ontvangen en zenden van gegevens, 5 gn tevens worden geconditioneerd met betrekking tot het bekrachtigen van de bijpassende weergeeflamp 32k, 326 en 328. Vervolgens worden de geheugen RAM’s 368 en 367 vrijgemaakt in de trap 4θ4. Constanten, zoals de meet constant en Km en Ks en de schaalfactoren, met inbegrip van fmax, worden in de trap k06 vanuit de te programmeren opslageenheden 31 ^ be-wogen naar de RAM’s 368 en 370. In de trap U08 worden deze constanten gebruikt voor het berekenen van de frequentiefactor, die een schaalf actor is, gebruikt in de trappen 518 en ^3^, die hierna worden beschreven, voor het verschaffen van een aanwijzing van de stromingssnelheid vanaf de uitgangsstuurketen 380, zoals is te zien in fig. 17C. Vervolgens 15 wordt een tijdinstelorgaan T2, dat niet is weergegeven maar is opgenomen in de ingangs/uitgangsketen 306, aangezet tot een bepaalde waarde en in staat gesteld te werken van impulsen, die afkomstig zijn van de ' stelselklok 310, zodat herhaalde en nauwkeurig op eindige onderlinge afstand geplaatste tijdinstelsignalen worden geproduceerd, die bij 20 waarneming door de processor 302 dienen als de gebeurtenis, die de; zelf-controleberekeningen en verschillende toestandeontroles in werking stelt van de meterwerking. In het bijzonder wordt het bepaalde aantal impulsen, verkregen van de klokketen 310, geteld in het tijdinstelorgaan T2 teneinde een tijdinsteltussenpoos te bepalen, in het bijzonder 25 50 ^us, waarbij het optreden van het voltooien van een dergelijke tussenpoos voortdurend wordt geteld door de processor 302 gedurende twintig tijdsduren onder gebruikmaking van het tijdinstelorgaan T3, zoals hierna beschreven, voor het opwekken van de êenseconde-tijdbasis, nodig voor de zelf-corrigerende berekening en de controles van geen-stroming en ^ tot stilstand gekomen meetrotor, zoals hiervoor beschreven. Omdat deze voorgaande trappen alleen optreden wanneer de kracht voor het stelsel in eerste instantie wordt aangelegd, kunnen de trappen ^-00 - hlO worden beschouwd als een "aanzet" of "kracht ingeschakeld” routine, waardoor het stelsel, zoals weergegeven in de fig. 17A, 17B en 17C, wordt voor-35 bereid voor het uitvoeren van een bewaking, waardoor de turbinemeter 10, zoals weergegeven in de fig. 1 en 2, zelf-corrigerend is gemaakt in de betekenis, dat de aangegeven uitgang wordt gecorrigeerd en zelf-gecontro- ftnn t 1 Sr 58 leerd, en dat verschillende fouttoestanden worden waargenomen voor het verschaffen van een manifestering daarvan door het bekrachtigen van gekozen weergeef lampen 321;, 326 en 328.
Vervolgens wordt in de trap kl2 de uitgang van het tijdinstel- 5. orgaan T2 geteld door een êênseconde-software tijdinstelorgaan T3, dat niet is weergegeven maar zich in de ene of andere RAM’s 368 of 370 bevindt om vast te stellen of‘ 20 x 50 ^us impulsen zijn geteld, d.w.z. of een seconde is verlopen. Indien dit niet het geval is, wordt een volgende controle uitgevoerd van het tijdinstelorgaan T3 totaan het mo-10 ment, dat het tijdinstelorgaan T3 aangeeft, dat ien seconde is verlopen. Op dat punt wordt een zelf-controlerende berekening gemaakt, zoals hierna wordt uiteengezet, waarbij in de trap Uil; de berekenweergeeflamp 32k wordt bediend* Indien tijdens de berekeningen van de zelf-corrigerende of zelf-controlerende routines, zoals hierna wordt beschreven, een ab-15 normaal flitsvlag wordt ingesteld, worde de abnormaalweergeeflamp 328 bediend (in— en uitgeschakeld) in de trap hl8. Indien dit niet het geval is, zoals beslist in de trap 1*16, gaat de werking door het overgangs-ount 5 naar de trap h20 volgens fig. 18B, waarin een êênminuut-software-tijdinstelorgaan Th, dat niet is weergegeven maar zich eveneens bevindt 20 in een van de RAM’s 368 of 370, wordt getoetst cm vast te stellen of het is ingeschakeld door de trap bh69 zoals hierna beschreven. Indien het is ingeschakeld, wordt de in het software-tijdinstelorgaan opgeslagen telling met. ëên verhoogd (hetgeen het verloop van een seconde vertegenwoordigt). Indien het tijdinstelorgaan Tk niet is ingeschakeld, gaat de 25 werking naar de trap k2é, waarin wordt bepaald of een berekenvlag is ingesteld voor het aanzetten van het berekenen van het gecorrigeerde volume van de zelf-controlerende berekeningen of voor het gewoon verdergaan met impulsen tellen. Bij de bepaalde, beschreven uitvoeringsvorm, worden de zelf-corrigerende berekeningen van het gecorrigeerde volume Vc elke 30 seconde uitgevoerd, waarbij de zelf-controlerende berekeningen worden uitgevoerd bij het optreden van 25.000 meetrotorimpulsen Em. Indien de berekenvlag niet wordt ingesteld, gaat de werking naar de trap ^28, waarin de Em en Es impulsen, zoals respectievelijk verkregen van de rotor sleuft ast er 102 en 1k6, en die waren geteld gedurende de net voltooide 35 ëênseconde-tijdtussenpoos, bepaald door het tijdinstelorgaan T3, worden verschoven vanuit een eerste stel registers Emi en Fsi (tellingonder-breekregisters) waarin de impulsen in eerste instantie met onderbreking 800 3 1 35 ψ » 59 waren geteld gedurende de'net voltooide twee-secondentussenpoos), zich "bevindende in de RAM-geheugens 368 en 3T0 naar een tweede stel houdre-gisters Eme en Psc (berekeningenregisters), bepaald door bepaalde adressen, die zich eveneens in de RAM*geheugens 368 en 370 bevinden.
5 Dit tweede stel registers wordt bij alle berekeningen gebruikt, waarbij het eerste stel registers alleen wordt gebruikt voor tijdelijke opslag, waardoor de daarin opgeslagen tellingen gemakkelijk gedurende het onder-brekingverwerken, kunnen worden verhoogd. Vervolgens wordt de bereken-vlag ingesteld in de trap 1*30, waarbij de werking overslaat naar de 10 hoofdbereken-subroutines, d.w.z. de zelf-controlerende en zelf-corrigerende routines, zoals wordt uiteengezet. Na het uitvoeren van een van de zelf-controlerende of zelf-corrigerende routines, keert het programma terug naar de werking, zoals weergegeven in fig. 18B, waarbij de halve tijdsduur voor de strcmingssnelheidsfrequentie-uitgang, berekend 15 door de trap 518, uitgedrukt in een klokschaalfactor, die ten dele is bepaald door de frequentiefactor, berekend in de trap 1*08 en de meet-rotorimpulsfrequentie Pmf wordt gelegd aan een te programmeren deler in de ingangs/uitgangsketen 306 teneinde een op schaal gebrachte uitgang te verschaffen, die een aanwijzing vormt voor de stromingssnelheid van 20 de aansluiting 16 van de uitgangsstuurketen 380. Vervolgens controleert de trap 1*36 of vlaggen zijn ingesteld, die de bekrachtigde toestanden zouden veranderen van een van de aangeeflampen 32U, 326 en 328.
Zoals weergegeven in fig. 18b, vindt er in de trap 1*32 een overslaan plaats naar de hoofdbereken-subroutine, die thans wordt uiteenge-25 zet aan de hand van fig. 18C. De hoofdbereken-subroutine komt binnen door de trap 1*1*0 voor het eerst terugstellen door de trap 1*1*2 van het eerst genoteerde stel registers Bui en Psi van de RAM-geheugens 368 en 370 ter voorbereiding van het ontvangen van de volgende reeks impulsen Ps van.de waarneemrotordetector 11*6, en de impulsen Pm van de meetrotor-30 detector 102. In de volgende trap, te weten de besluittrap 1*1*1*, worden de impulsen Pm, zoals overgedragen aan het houdregister van het tweede stel RAM-geheugens 368 en 370, onderzocht om te zien of de daarvoor verzamelde impulstelling Pm van de meetrotor minder is dan 2, aangevende, dat de draaisnelheid van de meetrotor 20 in sterke mate is vermin-35 derd ten opzichte van de gecalibreerde waarde daarvan, en om indien dit het geval is, een êên-minuutvlag in te stellen voor het aanzetten vaneen tijdinstelvak (tijdinstelorgaan T3) teneinde door de trap 1*1*8 te 8003 1 35 t « 60 bepalen of de verlaagde shelheidstoestand van de meetrotor 20 gedurende de êên-minuuttijdsduur 'doorgaat. Omdat de impulsverzameltussenpoos is ingesteld op êln seconde door het tijdinstelorgaan T3 via de telling van het herhalen van twintig 50 ^us tijdinsteltussenpozen, geproduceerd 5 door de ingangs/uitgangsketen 306 in samenhang met de stelselklok 310 door het tijdinstelorgaan T2,. zijn de impulsen» verzameld van heide meetrotortasters 102 en 11+6 gedurende deze êên-secondetussenpoos, gelijk aan de frequentie van de betrokken rotorsignalen. Indien de verlaagde snelheidstoestand van de meetrotor 20 niet gedurende een volle minuut 10 doorgaat, beweegt de werking naar de trap b60, waarbij, indien de toestand gedurende een minuut aanhoudt, de werking naar de trap 1+50 gaat, waarin wordt bepaald of de snelheid van de waarneemrotor 22, zoals aangegeven door de impulstelling, Ps, geklokt over de eén-secondetussenpoos, uitgaat boven een voorafbepaalde frequentie, bijvoorbeeld 1 Hz. Indien 15· de frequentie van de waarneemrotorimpulsen niet boven deze 1 Hz ligt, waardoor in samenhang met een lage meetrotorimpulsfrequentie, zoals bepaald in de trap 1+¼ wordt aangegeven, dat de fluidumstraming door de turbinemeter 10’ beneden de minimum hoeveelheid ligt, waarvoor het stelsel 300 voldoende oplossing verschaft, doet de trap 1+52 de normaalweer-20 geeflamp 326 bekrachtigen, waarbij de abnormaalweergeeflamp 328 stroom loos wordt gehouden. Indien aan de andere kant de snelheid van de waarneemrotor 22 hoger ligt dan 1 Hz, hetgeen een tot stilstand gekomen meetrotor 20 aanduidt, maakt de trap 1+51+ de normaalweergeeflamp 326 stroomloos en wordt de abnormaalweergeeflamp 328 daardoor bekrachtigd, 25 hetgeen een foute werking aangeeft (tot stilstand gekomen meetrotor) van de turbinemeter 10. Indien in de trap khk is vastgesteld, dat de meetrotor 20 draait boven het voor afbepaalde minimum, wordt de eén-minuutvlag teruggesteld, waardoor het êên-minuuttijdinstelorgaan Tl+ weer wordt aangezet voor het beginnen met het op het ritme van de klok 30 sturen van een nieuwe tijdsduur in het geval, dat de meetrotorimpulsfrequentie, zoals bepaald door de besluittrap 1+1+1+ gedurende een volgende kringloop van programma-uitvoering, minder wordt dan 1 Hz.
Op dit punt in de werking, zoals weergegeven in fig. 18C, is de eerste controle om vast te stellen of het stelsel al of niet werk-35 zaam is, uitgevoerd, waarbij de werking dan verder gaat met het berekenen van het gecorrigeerde volume Vc overeenkomstig de hiervoor uit- ' eengezette vergelijking (38). In het bijzonder bepaalt de trap 1+60 800 3 1 35 ~6l of zowel de verzamelde meetrot or impuls en Ra als de waarneemrotorimpulsen Ps gelijk zijn aan nul, aangevende, dat elk der meet- en waarneemroto-ren 20 en 22 ziek in stilstand bevinden, waarbij, indien dit het geval is, de werking via het overdraagpunt 3 weggaat. Indien dit niet het 5 geval is, bepaalt de trap k62 of alleen de meetrotorimpulsen Rn gelijk zijn aan nul, waarbij, indien dit het geval is, de trap h6k een vlag instelt, die aangeeft, dat de meetrotor 20 stilstaat, aangevende, dat er geen stroming plaats vindt door de meter 10, hetgeen het gevolg kan zijn. van een tot stilstand gekomen meetrotor 20 of wellicht van een 10 fout in de taster 102 of in het stelsel, dat van de taster van de detector 102 voert. Indien Rn niet gelijk is aan nul, zoals bepaald door· de trap 1)-62, wordt een aanwijzing verschaft, dat de meetrotor 20 draait. Indien op dat moment de waarneemrotor 22 stilstaat, zijn er geen waarneemrotorimpulsen, waarbij de routine, zoals weergegeven in fig. 18C, 15 de berekeningen van het gecorrigeerde volume Vc kan kortsluiten. Eerst wordt in de trap h66 de waarde van Ra/Km berekend om op een hierna te beschrijven wijze te worden gebruikt. Vervolgens wordt in de trap 1)-68 een besluit genomen of het aantal impulsen Ps gelijk is aan nul, d.w.z. dat er geen waarneemrotorimpulsen zijn, waarbij, indien dit het geval 20 is, de waarde van Pm/Km, zoals berekend in de trap 1)-66, door de trap 1)-70 wordt aangewezen als het gecorrigeerde volume Vc, omdat de waarde van de factor Ps/Es· (vergelijking (38)) nul is voor de toestand, waarin Ps gelijk is aan nul. Op dit punt gaat de routine weg via het punt 2, waardoor bepaalde stappen van berekeningen, zoals anders nodig zouden 25 zijn, niet worden uitgevoerd. Gaande vanaf de trap 1)-68, berekent de trap hj2 de waarde van Ps/Es. Indien in de trap 1)-7^ wordt besloten, dat er geen impulsen verkregen zijn van de meetrotor, d.w.z. dat Pm gelijk is aan nul, wordt de waarde van Ps/Es door de trap kj6 toegewezen als de waarde van het gecorrigeerde volume Vc, waarbij de routine op soortgelijke 30 wijze weggaat via het punt 2 naar de subroutine, zoals weergegeven in fig. 18D, waardoor bepaalde trappen in de werking niet worden uitgevoerd, en de berekentijd dus kan worden verminderd. Indien er waarneemrotorimpulsen Ps zijn, zoals besloten door de trap 1+68, en indien er meetrotorimpulsen Pm zijn, zoals besloten door de trap 1+7^, takt de trap 35 I+7I+ af via het uitgangspunt 1 naar de subroutine, zoals weergegeven in fig. 1ÖD. In dit laatste geval is het dan nodig voort te gaan door de gehele subroutine, zoals weergegeven in fig. 18D, waarbij, indien er 800 3 1 35 62 geen waarneemrotorimpulsen zijn of geen meetrotor impulsen, de routine weggaat via een van de uitgangspunten 2 voor het zodoende opheffen van een aantal bereken- of ververktrappen, zoals veergegeven in fig. l8D.
Zoals veergegeven in fig. 18C,'wordt deze hesparing van berekentijd ten dele bereikt door het opsplitsen van de berekening van de vaarden 5
Pm/Km en Ps/Ks.
De uitgangspunten 1, 2 en 3- van de routine van fig. 18C, dragen de werking over aan verschillende punten van de subroutine, zoals veergegeven in fig. 18D. Indien zovel meet- als waarneemrotorimpulsen 1Q zijn vastgesteld door de trappen bè2 en ^68, gaat de werking binnen via het overdraagpunt 1 naar de trap 500, waarin wordt bepaald of de factor Bm/Ha kleiner is dan de factor Ps/Ks, waarbij, indien dit niet het geval is het gecorrigeerde volume Vc wordt berekend in de trap 5Qik overeenkomstig de vergelijking (38). In een bepaalde, abnormale toestand, ^ waarin de werking van de meetrotor is verslechterd tot het punt, waar de factor Ps/Ks· de factor Bn/Km overschrijdt, zoals bepaald door de trap 500, wordt een benadering gemaakt van het gecorrigeerde volume Vc in de trap 502, waarbij de voorafberekende waarde van Ps/Ks wordt bestemd als de benaderde waarde van Vc. Op dit punt in de werking, zoals weergegeven in fig. 18d, is een waarde van Vc berekend in de trap 50U of de trap 502 of een van de trappen ^70 en hf6, zoals weergegeven in fig. 18C.
Het is thans duidelijk, dat de hiervoor beschreven werking het gecorrigeerde fluidumvolume Vc berekent aan het einde van elke een-gtj secondetussenpoos, welk fluidumvolume door de meter is gegaan gedurende deze tussenpoos. Indien de waarde van Vc voor deze tussenpoos niet voldoende is voor het verhogen van het register 322, wordt die waarde van Vc opgeslagen in de RAM’s 368 en 370 als een rest R, die wordt opgeteld bij de resultaten van de Vc-berekening, uitgevoerd aan het einde van de 2Q opvolgende êên-secondetussenpoos.
Thans is het nodig om vast te stellen of de waarde van het toale gecorrigeerde volume met inbegrip van de rest R uit de voorgaande tussenpoos voldoende is voor het verhogen van de mechanische sommeerketen 322, zoals weergegeven in fig. 15. Indien dit het geval is, wordt de ^2 elektromeehanische sommeerketen 322 verhoogd. Eerst wordt, door de trap 506 de rest R, hetgeen het overblijvende gedeelte is van de sommeer-ketenfactor, die aanwezig kan zijn geweest aan het einde van alle toe- 800 3 1 35 63 nemingen van de sommeer keten 322 als gevolg van de voorgaande, gecorrigeerde volumeterekeningen, opgeteld bij de nieuw berekende waarde van het gecorrigeerde volume Vc, welke waarde was berekend voor de juist voltooide tussenpoos van êên seconde voor het produceren van het totale 5 volume R1, dat moet worden vergeleken met de sommeerketenfactor. De som-meerketenfactor is het volume, bijvoorbeeld 0,28 m , dat nodig is voor het met Sên verhogen van de elektromechanische sorameerketen 322. Vervolgens neemt de trap 508 het gehele getal I van de nieuw berekende waarde van R1. De gehele getalwaarde I wordt dan vergeleken om te zien of 10 bet gelijk is aan of groter dan de sommeerketenfactor, waarbij, indien dit het geval is, het aantal verhogingen IT van de elektromechanische sommeerketen 322 wordt bepaald in de trap 512. De nieuwe rest R, die wordt opgeslagen voor gebruik bij de direkt daaropvolgende gecorrigeerde volumeberekening, wordt bepaald in de trap 51 b als het verschil 15 tussen R1 'en N x I. Indien het volume, zoals vertegenwoordigd door de waarde van het gehele getal I, minder is dan de sommeerketenf actor, wordt het nieuw berekende verstelde volume R1 bewaard om te worden gebruikt in de direkt daaropvolgende gecorrigeerde volumeberekening door het opslaan daarvan in de RAM-geheugens 368 en 370 in de plaats, 20 apart gehouden voor R. De werking gaat verder in de trap 518 (fig. 18b) voor het berekenen van de nieuwe halve tijdsduurtelling, die een schaalfactor is, die wordt gelegd aan de ingangs/uitgangsketen 306 door de trap 33b voor het produceren van het op de frequentie gegronde stro-mingssnelheidsuitgangssignaal, gegeven door de vergelijking (bl).
25 Op dit punt gaat de werking via het overdraagpunt b naar de zelf-eontrolerende subroutine, zoals weergegeven in fig. 18E, waarin het stelsel bepaalt of het normaal of abnormaal werkzaam is, en een bijbehorende aanwijzing verschaft door het bekrachtigen van de overeenkomstige weergeeflampen 32b, 326 en 328. In de trappen 520 en 522 worden 30 de meet- en waarneemrotorimpulstellingen Rn en Ps onafgebroken overgedragen vanaf het eerste stel houdregisters Psi en Rni in een volgende derde stel opslagregisters Psr en Pmr (impulsverzamelregisters) van respectievelijk de RAM-geheugens 368 en 370, en verzameld met de voorafgaande inhouden van deze registers totdat 25.000 meetrotorimpulsen 35 zijn geteld. Dit derde stel opslagregisters is nodig, omdat een aantal programmatoetskringlopen nodig is voor het plaats vinden van het verzamelen van de 25.000 meetrotorimpulstelling. In dit verband verdient 6k het de voorkeur een betrekkelijk lange tijdsduur te laten plaats vinden tussen de zelf-controlerende berekeningen, doordat de nauwkeurigheid van de zelf-controlerende berekeningen of trappen wordt verbeterd. Bij het weergegeven voorbeeld, waarbij het stelsel 300 en in het bijzonder 5 de microprocessor 302 aanspreken op het kloksignaal, verkregen van de stelselklokketen 310 voor het elke seconde uitvoeren van een zelf-corri-gerende berekening, telt het stelsel, zoals hiervoor uiteengezet, 25.000 meetrotorimpulsen, hetgeen ongeveer 50 seconden duurt bij een maximum stromingssnelheid. Daarna wordt in de trap 52^+ bepaald of het aantal 10 meterrotorimpulsen Pmr groter is dan 25.000, waarbij, indien dit het geval is, de verschillende zelf-controlerende berekeningen worden aangezet cm te bepalen of het meterstelsel op juiste wijze werkzaam is.
Indien 25.000 meetrotorimpulsen niet zijn verzameld, gaat de werking verder bij de trap 526, waar de berekenvlag wordt teruggesteld en het 15 impulstellen in de Pm en Ps registers doorgaat. Bij het waarnemen van het optreden van het voorafbepaalde aantal, bijvoorbeeld 25.000 meetrotorimpulsen, zetten de inhoud van de houdregisters van het derde stel, . Pmr en Psr, en de werking, de zelf-controlerende berekening aan, te weten het oplossen van de hiervoor gegeven vergelijking (Ug) voor de 20 afwijking van gecalibreerde omstandigheden, uitgedrukt in Δ a, zoals door de trap 528. Vervolgens wordt de afwijkingswaarde Δ a vergeleken met de in eerste instantie geprogrammeerde subgrens Δ ap van de aanvaardbare afwijkingswaarde, waarbij indien de waarde binnen aanvaardbare sub-grenzen ligt, de trap 532 de normaalweergeeflamp 526 bekrachtigt en de 25 abnormaalweergeeflamp 328 buiten werking stelt. Indien de berekende afwijking A a groter is dan de voorafbepaalde waarde Δ ap, neemt de trap 53^ een verdere beslissing om te bepalen of de afwijkingswaarde Δ a groter of kleiner is dan de grens (h* - 1), waarbij, indien de waarde minder is, de trap 538 de normaalweergeeflamp 326 stroomloos maakt 30 en de abnormaalweergeeflamp 328 doet aan- en uitflitsen om aan te geven, dat de grens niet is overschreden, maar dat de Δ ap-waarde is overschreden. Indien de mate van overschrijden A a meer is dan de grens, zoals bepaald door de trap 53^·, maakt de trap 536 de normaalweergeeflamp 326 stroomloos onder het verdergaan met het bekrachtigen van de 35 abnormaalweergeeflamp 328 voor het aangeven van een ernstiger toestand van het falen van de meter. Het gebruik van de ',flits,,-toestand wordt vergemakkelijkt door de "flits"-vlag, zoals gegeven in de trap 538, 800 3 1 35 65 waarvan de toestand wordt getoetst in de trap 416 voor het fysisch doen schakelen van de abnormaalweergeeflamp 328. Vervolgens worden in de trap 5^0 het derde stel houdregisters voor het verzamelen van de meetrotor-impulsen Pmr en de waarneemrot or impuls en Psr teruggesteld naar nul, 5 voorafgaande aan het terugstellen van de berekenvlag in. de trap 5^2 en het terugvoeren naar de ingangsplaats 1+12 van het totale uitvoerings-programma.
Onder het thans verwijzen naar fig. 1ÖF is een subroutine weergegeven voor het door het stelsel laten aanvaarden en verwerken van iln 10 van drie mogelijke onderbrekingen. Bij het optreden van een onderbreking, slaat de werking over van een willekeurige instructieplaats in het totale programma, zoals weergegeven in de fig. 18A tot en met 18E, naar het ingangspunt 650 van de onderbreking-verwerkingsroutine. In de trap 652 wordt een eerste bepaling gemaakt cm na te gaan of een ingangsimpuls 15 is geproduceerd door het meetrotorcodeerorgaan via de ingang CA2 van de ingangs/uitgangsketen 306. Indien een meetrotorimpuls is opgewekt, wordt het register in de RAM-geheugens 368 of 370, welk register achter de hand is gehouden voor de meetrotorimpuls en en hiervoor is aangeduid met Emi, met 6en verhoogd in de trap 65^, waarbij een signaal voor het 20 bevestigen daarvan, wordt gezonden naar de ingangs/uitgangsketen 306 voor het terugstellen van de onderbrekingsleiding, samenhangende met de ingang CA2, zodat een daaropvolgende meetrotorimpuls wordt bevestigd en verwerkt door het stelsel. Op soortgelijke wijze wordt in de trap 658 bepaald of een ingang is gelegd aan de CA1-aansluiting van de ingangs/ 25 uitgangsketen 306, waarbij, indien dit het geval is, het waarneemrotor-impulsregister Psi van het eerste stel, welk register is opgencmen in de RAM’s 368 en 370, met een wordt verhoogd, en eveneens een bevestigings-terugstelsignaal wordt gezonden voor het terugstellen van de onderbrekingsleiding, samenhangende met de ingang CA1. Daarna wordt vastgesteld 30 door de trap 66k of het tijdinstelorgaan T3 de 50 ^us tijdinstelkring-loop daarvan heeft voltooid, waarbij, indien dit het geval is, het een" secondesoftware tijdinstelorgaan T2, dat is getoetst door de klok 1+12, met êên wordt verhoogd door de trap 666 voorafgaande aan het leggen van een terugstelsignaal aan de onderbrekingsleiding, samenhangende met het 35 tijdinstelorgaan T3 teneinde zodoende het door het stelsel waarnemen te laten plaats vinden van het voltooien van de volgende 50 yus tijdinstel-kringloop. Bij het hoogtepunt van deze onderbrekingsverwerkingsroutine, annx 1 z* 66 keert het programma terug- naar de yolgende instructie volgende op de instructie, direkt voorafgaande aan het optreden van de onderbreking.
Het voorgaande beschrijft een meter en een uitvoerend elektronisch stelsel, die een aanwijzing verschaffen van een fluidumstroming 5 door de meter, welke aanwijzing onafgebroken wordt gecorrigeerd op gecalibreerde waarden, hoewel de snelheid van de meetrotor is af geweken van de gecalibreerde waarde daarvan, en die een aanwijzing verschaffen van het van de gecalibreerde waarden voorbij voorafgestelde grenzen ' afwijken van de meetrot o snelheid of de waarneemrotorsnelheid of beide.
10 Het is duidelijk, dat de beschreven uitvinding met hetzelfde effect kan worden gebruikt bij het meten van zowel een gasvormig fluidum als een vloeibaar fluidum.
800 3 1 35

Claims (35)

1. Turbinemeter, gekenmerkt door een huis, verder door een meet- rotor, voorzien van op onderlinge afstanden liggende schoepen en draai- haar gemonteerd in het huis in aanspreking op de stroming van een fluïdum door de meter, door uitgangsmiddelen, bediend door de meetrotor 5 voor het verschaffen van een uitgang, die een aanwijzing vormt voor de fluidumstroming door de meetrotor, door een waarneemrotor benedenstrooms van de meetrotor voor het waarnemen van de uittreedhoek van het fluïdum, dat de schoepen van de meetrotor verlaat, welke waarneemrotor onafgebroken kan draaien met een snelheid, die aanzienlijk lager ligt dan die 10 van de meetrotor, en door middelen, bediend door de waarneemrotor, voor het modificeren van de uitgang van de meetrotor, overeenkomstig veranderingen in de uittreedhoek.
2. Meter volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat de waarneemrotor in dezelfde richting kan draaien als de meetrotor.
3. Meter volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat de snelheid van de waarneemrotor een orde van grootte lager ligt dan die van de meetrotor. U. Meter volgens conclusie 3 met het kenmerk, dat de waarneem rotor in dezelfde richting kan draaien als de meetrotor. 20 5* üirbinemeter, gekenmerkt door een huis, verder door een meet rotor, voorzien van op onderlinge afstanden liggende schoepen en draaibaar gemonteerd in het huis in aanspreking op de stroming van een fluïdum door de meter, door middelen, bediend door de meetrotor voor het verschaffen van een eerste signaal, dat de snelheid van de meet-25 rotor vertegenwoordigt, door een waarneemrotor benedenstrooms van de meetrotor voor het waarnemen van de uittreedhoek van het fluidum, dat de meetrotor verl-st, welke waarneemrotor onafgebroken kan draaien met een snelheid, die aanzienlijk lager ligt dan die.van de meetrotor, door middelen, bediend door de waarneemrotor voor het verschaffen van een 30 tweede signaal, dat de uittreedhoek vertegenwoordigt, en door middelen voor het combineren van de waarden van deze signalen voor het produceren van een uitgang, die een aanwijzing vormt voor de werking van de meter.
6. Meter volgens conclusie 5 met het kenmerk, dat de laatstgenoem-35 de middelen een middel omvatten voor het van de waarde van het signaal, ennt 1« * τ dat de snelheid van de meetrotor vertegenwoordigt, aftrekken van de waarde van het signaal, dat de uittreedhoek vertegenwoordigt voor het verschaffen van een uitgang, die een aanwijzing vormt voor de fluidum-stroming door de meter. 5 7· Meter volgens conclusie 5 met het kenmerk, dat de snelheid van de waameemrotor êen orde van groter lager ligt dan die van de meetrotor.
8. Turbinemeetstelsel gekenmerkt door een huis, verder door een meetrotor, voorzien van op onderlinge afstanden liggende schoepen en 10 daaribaar gemonteerd in het huis in aanspreking op de stroming van een fluidum door het stelsel, door middelen, bediend door de meetrotor voor het verschaffen van een eerste uitgang met een waarde, die de draaisnelheid vertegenwoordigt van de meetrotor, door een waameemrotor benedenstrooms van de meetrotor voor het waarnemen van de uittreedhoek · 15 van het fluidum, dat de meetrotor verlaat, welke waameemrotor onafgebroken kan draaien met een snelheid die aanzienlijk lager ligt dan die van de meetrotor, door middelen, bediend door de waameemrotor voor het verschaffen van een tweede uitgang met een waarde, die de draaisnelheid vertegenwoordigt van de waameemrotor, en door middelen voor het maken 20 van een vergelijking tussen de waarden van de eerste en tweede uitgangen.
9. Stelsel volgens conclusie 8 met het. kenmerk, dat de draaisnelheid van de waameemrotor een orde van grootte lager ligt dan die van de meetrotor.
10. Stelsel volgens conclusie 8 gekenmerkt door middelen voor het vergelijken van de waarde van de vergelijking met een voorafgekozen waardenbereik, en door middelen voor het verschaffen van een uitgang wanneer de waarde van de vergelijking buiten het voorafgekozen waardenbereik valt. 30 11. ' Stelsel volgens conclusie 10 gekenmerkt door middelen voor het verstellen van de grenzen van het voorafgekozen waardenbereik.
12. Turbinemeter gekenmerkt door een huis, verder door een meetrotor, voorzien van op onderlinge afstanden liggende schoepen en draaibaar gemonteerd in het huis voor aanspreking op de stroming van 35 een fluidum door de meter, door middelen, bediend door de meetrotor voor het verschaffen van een eerste signaal, dat de snelheid van de meetrotor vertegenwoordigt, door een waameemrotor benedenstrooms van 800 3 1 35 de meetrotor en draaibaar’in dezelfde richting als de meetrotor voor het waarnemen van de uittreedhoek van het fluïdum, dat de meetrotor verlaat, door middelen, bediend door de waarneemrotor voor het verschaffen van een tweede signaal, dat de uittreedhoek vertegenwoordigt, 5 en door middelen voor het combineren van de waarden van deze signalen voor het produceren van een uitgang, die een aanwijzing vormt voor de werking van de meter.
13. Meter volgens conclusie 12 met het kenmerk, dat de laatstgenoemde middelen een middel omvatten voor het van de waarde van het signaal, 10 dat de snelheid van de meetrotor vertegenwoordigt, aftrekken van de waarde van het signaal, dat de uittreedhoek vertegenwoordigt·, voor het verschaffen van een uitgang, die een aanwijzing vormt voor de fluidum-streming door 'de meter.
14. Turbinemeter, gekenmerkt door een huis, verder door een meet-15 rotor, voorzien van op onderlinge afstanden liggende schoepen en draai- . baar gemonteerd in het huis in aanspreking op de stroming van een fluïdum door de meter, door middelen, bediend door de meetrotor, voor het verschaffen van een eerste signaal, dat de snelheid van de meetrotor vertegenwoordigt, door een waarneemrotor benedenstrooms van de 2Q meetrotor en draaibaar in dezelfde richting als de meetrotor voor het waarnemen van de uittreedhoek van het fluïdum dat de meetrotor verlaat, door middelen, bediend door de waarneemrotor voor het verschaffen van een tweede signaal, dat de uittreedhoek vertegenwoordigt, en door middelen voor het maken van een vergelijking van de waarden van de eerste 25 en tweede signalen.
15· Meter volgens conclusie 1U gekenmerkt door middelen voor het vergelijken van de waarde van de vergelijking met een vooraf gekozen waardenbereik, en door middelen voor het verschaffen van een signaal wanneer de waarde van de vergelijking buiten het voorafgekozen waarden-30 bereik valt,
16. Meter volgens conclusie 15 gekenmerkt door middelen voor het verstellen van de grenzen van het voorafgekozen waardenbereik.
17· Turbinemeter gekenmerkt door een huis, verder door een meetrotor, voorzien van op onderlinge afstanden liggende schoepen en draaibaar ge-35 monteerd in het huis in aanspreking op de stroming van een fluidum door de meter, door middelen, bediend door de meetrotor voor het verschaffen van een eerste uitgang met een waarde, die de draaisnelheid vertegen- O Λ Λ 7 4 7C * ι TO woordigt van de meetrotor, door een waarneemrotor "benedenstrooms van de meetrotor en draaibaar gemonteerd in dezelfde richting als de meetrotor met een snelheid, die veranderlijk is met de waarde van de uit-treedboek van het fluïdum, dat de meetrotor verlaat, door middelen, 5 bediend door de waarneemrotor voor het verschaffen van een tweede uitgang met een waarde, die de draaisnelheid vertegenwoordigt van de waarneemrotor, door middelen voor het combineren van de waarden van de eerste en tweede uitgangen en door middelen voor het produceren van een derde uitgang, waarvan de waarde de gecombineerde waarden vertegenwoor- e · 10 digt van de eerste en tweede uitgangen.
18. Meter volgens conclusie 17 met het kenmerk, dat de laatstgenoemde. middelen een middel omvatten voor het van de waarde van het eerste signaal aftrekken van de waarde van het tweede signaal.
19. Turbinemeter, gekenmerkt door een huis, verder door een meet-15 rotor, voorzien van op onderlinge afstanden liggende schoepen en draaibaar gemonteerd in het· huis in aanspreking op de stroming van een fluïdum door de meter, door middelen, bediend door de meetrotor voor het verschaffen van een eerste uitgang met een waarde, die de draaisnelheid vertegenwoordigt van de meetrotor, door een waarneemrotor 20 benedenstrooms van de meetrotor en draaibaar gemonteerd in dezelfde richting als de meetrotor met een snelheid, die veranderlijk is met de waarde van de uittreedhoek van het fluïdum, dat de meetrotor verlaat, door middelen, bediend, door de waarneemrotor voor het verschaffen van een tweede uitgang met een vaarde, die de draaisnelheid vertegenwoor-25 digt van de waarneemrotor, en door middelen voor het maken van een vergelijking van de waarden van de eerste en tweede uitgangen.
20. Meter volgens conclusie 19 gekenmerkt door middelen voor het vergelijken van de waarde van de vergelijking met een voorafgekozen waardenbereik, en door middelen voor het verschaffen van een uitgang 30 wanneer de waarde van de vergelijking buiten het voorafgekozen waardenbereik valt.
21. Meter volgens conclusie 20 gekenmerkt door middelen voor het verstellen van de grenzen van het voorafgekozen waardenbereik.
22. Turbinemeter, gekenmerkt door een huis, verder door een meet-35 rotor, voorzien van op onderlinge afstanden liggende schoepen' en draaibaar gemonteerd in het huis in aanspreking op de stroming van een fluïdum door de meter, door middelen, bediend door de meetrotor voor het ver- 800 3 1 35 * < % 71 schaffen van een eerste uitgang, die een registratie vertegenwoordigt, die afwijkt van 100^-registratie hij een voorafgekozen waarde, door waarneeramiddelen benedenstrooms van de meetrotor voor het waarnemen van de uittreedhoek van het fluïdum, dat de meetrotor verlaat,, door midde-5 len, bediend door de waarneeramiddelen voor het verschaffen van een tweede uitgang, die de mate vertegenwoordigt waarin de eerste uitgang een registratie vertegenwoordigt, die verschilt van·· 100#, door middelen voor het van de waarde van de eerste uitgang aftrekken van de waarde van de tweede uitgang, en door middelen voor het verschaffen van een derde 10 uitgang, die het verschil vertegenwoordigt tussen de waarden van de eerste en tweede uitgangen.
23. Meter volgens conclusie 22 met het kenmerk, dat de eerste uitgang een registratie vertegenwoordigt van meer dan 1QQ%. 2b. Turhinemeter, gekenmerkt door een huis, verder door een meetro- 15 tor, voorzien van op onderlinge afstanden liggende schoepen en draaibaar gemonteerd in het huis in aanspreking op de stroming van den fluïdum door de meter, door middelen, bediend door de meetrotor voor het verschaffen van een eerste uitgang, die een registratie vertegenwoordigt van meer dan 100% registratie, door vaarneerrtmiddelen benedenstrooms 20 van de meetrotor voor het waarnemen van de uittreedhoek van het fluidum, dat de meetrotor verlaat, door middelen, bediend door de waarneemmidde— len voor het verschaffen van een tweede uitgang, die de mate vertegenwoordigt, waarin de eerste uitgang een registratie vertegenwoordigt van meer dan 100% registratie, en door middelen voor het maken van een ver— 25 gelijking van de waarden van de eerste en tweede uitgangen.
25. Meter volgens conclusie 2b gekenmerkt door middelen voor het vergelijken van de waarde van de vergelijking met een voorafgekozen waardenbereik, en door middelen voor het verschaffen van een uitgang wanneer de waarde van een vergelijking buiten het voorafgekozen waarden- 30 bereik valt.
26. Meter volgens conclusie 25 gekenmerkt door middelen voor het verstellen van de grenzen van het voorafgekozen waardenbereik. 2J, Turbinemeter gekenmerkt door een huis, verder door een meetrotor, voorzien van op onderlinge afstanden liggende schoepen en draaibaar ge-35 monteerd in het huis in aanspreking op de stroming van een fluidum door de meter, door eerste impuls-producerende middelen, bediend door de meetrotor voor het produceren van een bepaald aantal impulsen per omwen- o n Λ 7f TR • A teling yan. de meetrotor, door een waarneemrotor benedenstrooms yan de meetrotor voor bet waarnemen van de uittreedhoek van bet fluïdum, dat de schoepen van de meetrotor verlaat, door tweede impuls-producerende middelen, bediend door de waarneemrotor voor bet produceren van een be-5 paald aantal impulsen per omwenteling van de waarneemrotor, door eerste telmiddelen, die aanspreken op een voorafgekozen aantal impulsen van de tweede impuls-producerende middelen, door tweede telmiddelen voor bet tellen van bet aantal impulsen van de eerste impuls-producerende middelen gedurende de tijdsduur, die de eerste telmiddelen nodig hebben 10 voor bet tellen van bet voorafgekozen aantal impulsen van de tweede impuls-producerende middelen, door middelen voor bet produceren van een uitgang, die bet door de tweede telmiddelen gedurende deze tijdsduur getelde aantal impulsen vertegenwoordigt, en door middelen voor bet produceren van een uitgang, die het door de eerste telmiddelen getelde, 15 voorafgekozen aantal impulsen vertegenwoordigt.
28. Meter volgens conclusie 27 gekenmerkt door middelen voor het van de waarde van de eerstgenoemde uitgang aftrekken van de waarde van de laatstgenoemde uitgang.
29- Meter volgens conclusie 27 gekenmerkt door middelen voor bet 2Q maken van een vergelijking van de waarden van de uitgangen.
30. Turbinemeter, gekenmerkt door een buis, verder door een meetrotor, voorzien van op onderlinge afstanden liggende schoepen en draaibaar gemonteerd in het huis in aanspreking op de stroming van een fluïdum door de meter, door eerste impuls-producerende middelen, bediend door 25 de meetrotor voor bet produceren van een voorafgekozen aantal impulsen voor een bepaald aantal omwentelingen van de meetrotor, door een waarneemrotor benedenstrooms van de meetrotor voor het waarnemen van de uittreedboek van bet fluïdum, dat de schoepen verlaat van de meetrotor, door tweede impuls-producerende middelen, bediend door de waarneemrotor 30 voor bet produceren van een voorafgekozen aantal impulsen voor een bepaald aantal omwentelingen van de waarneemrotor, door eerste telmiddelen, die aanspreken op een voorafgekozen aantal impulsen van de eerste impuls-producerende middelen, door tweede telmiddelen, geregeld door de eerste telmiddelen voor het tellen van het aantal impulsen van 35 de tweede impuls-producerende middelen gedurende de tijdsduur, die de eerste telmiddelen nodig hebben voor het tellen van een voorafgekozen aantal impulsen van de eerste impuls-producerende middelen, door midde- 80 0 3 1 35 » V len voor het produceren van een uitgang, die het door de tweede telmiddelen gedurende de tijdsduur getelde aantal impulsen vertegenwoordigt, en door middelen voor het produceren van een uitgang, die het door de eerste telmiddelen getelde, voorafgekozen aantal impulsen ver-5 tegenwoordigt.
31. Meter volgens conclusie 30 gekenmerkt door middelen voor het van de waarde van de eerstgenoemde uitgang aftrekken van. de waarde van de laatstgenoemde uitgang.
32. Meter volgens conclusie 30 gekenmerkt door middelen voor het 10 maken van een vergelijking van de waarden van de uitgangen.
33. Turbinemeter gekenmerkt door een huis, verder door eene meet-rotor, voorzien van op onderlinge afstanden liggende schoepen en draaibaar gemonteerd in het huis voor aanspreking op de stroming van een fluidum door de meter, door eerste impuls-producerende middelen, 15 bediend door de meetrotor voor het produceren van een voorafgekozen aantal impulsen voor een bepaald aantal omwentelingen van de meetrotor, door een waarneemrotor benedenstrooms van de meetrotor voor het waarnemen van de uittreedhoek van het fluidumv dat de schoepen verlaat van de meetrotor, door tweede impuls-producerende middelen, bediend door 20 de waarneemrotor voor het produceren van een voorafgekozen aantal impulsen voor een bepaald aantal omwentelingen van de waarneemrotor, door eerste in tijd geregelde telmiddelen voor het tellen van het aantal impulsen, ontvangen van de eerste impuls-producerende middelen gedurende een bepaalde tijdsduur, door tweede in tijd geregelde telmid-25 delen voor het tellen van een aantal impulsen, ontvangen van de tweede impuls-producerende middelen gedurende deze tijdsduur, door middelen voor het produceren van een uitgang, die het door de eerste in tijd geregelde telmiddelen gedurende de tijdsduur getelde aantal impulsen vertegenwoordigt, en door middelen voor het produceren van een uitgang, die 30 het gedurende de tijdsduur door de tweede in tijd geregelde telmiddelen getelde aantal impulsen vertegenwoordigt. 3&. Meter volgens conclusie 33 gekenmerkt door middelen voor het van de waarde van de eerstgenoemde uitgang aftrekken van de waarde van de laatstgenoemde uitgang. 35 35· Meter volgens conclusie 33 gekenmerkt door middelen voor het maken van een vergelijking van de waarden van de uitgangen. 3 6 . Zelf-corrigerend meet stelsel voor het verschaffen van een nauw- » Λ Tb keurige weergeving van een fluidumstraming door een meter, welke weer-gering is gecorrigeerd voor het vereffenen van gebruiksamstandigheden, gekenmerkt door een meetrotor, die draaibaar in aanspreking op de stroming van het fluïdum door de meter is gemonteerd, verder door een waar-5 neemrotor, die benedenstrooms van de meetrotor is opgesteld en draaibaar is gemonteerd met een snelheid, die afhankelijk is van de vaarde van de uittreedhoek van het fluidum, dat de meetrotor verlaat, door eerste middelen voor aanspreking op het draaien van de meetrotor voor het verschaffen van een eerste signaalV, dat de draaisnelheid van de meet-10 rotor aangeeft, door tweede middelen voor het aanspreken op'het draaien van de waarneemrotor voor het verschaffen van een tweede signaal, dat de draaisnelheid van de waarneemrotor aangeeft, en door ververkings-middelen, die middelen omvatten voor het aanspreken op de eerste en tweede signalen voor het verschaffen van respectievelijk een eerste af-15 wijkingsaanduiding van het volume van het fluidum, dat door het stelsel stroomt, en een tweede afwijkingsaanduiding van het volume van de flui-dumstroming door het stelsel, en middelen voor het verkrijgen van het verschil tussen de eerste en tweede aanduidingen voor het verschaffen van een nauwkeurige aanduiding van het volume van het door het stelsel 20 stromende fluidum.
37· Stelsel volgens conclusie 36 met het kenmerk, dat de verwer-kingsmiddelen een digitale computer-processor en geheugenmiddelen omvatten.
38. Stelsel volgens conclusie 37 met het kenmerk, dat de eerste 25 middelen zijn gekoppeld met de meetrotor voor het verschaffen van een eerste reeks impulsen, waarvan de frequentie afhankelijk is van de snelheid van de meetrotor, waarbij de tweede middelen zijn gekoppeld met de waarneemrotor voor het verschaffen van een tweede reeks impulsen, waarvan de frequentie afhankelijk is van de snelheid van de waarneemrotor. 30 39· Stelsel volgens conclusie 38 met het kenmerk, dat de verwerkings- middelen een middel bevatten voor het tellen van elk der eerste en tweede reeksen impulsen voor een bepaalde tussenpoos voor het verschaffen van respectievelijke eerste en tweede aanduidingen van het volume van de fluidumstroming gedurende de bepaalde tussenpoos. 35 ^0. Stelsel volgens conclusie 39 met het kenmerk, dat de geheugen middelen een meetrotorfactor opslaan, die afhankelijk is van het aantal impulsen, geproduceerd door de meetrotor bij calibrering voor elke vo- 800 3 1 35 « * lume-eenheid, die door het stelsel gaat, evenals een waarneemrotorfactor, die afhankelijk is van het aantal impulsen, geproduceerd door de vaar-neemrotor hij calihrering voor elke volume-eenheid, die door het stelsel gaat.
5 U1.. Stelsel volgens conclusie Uo met het kenmerk, dat de regel- middelen een eerste middel omvatten voor het verwerken van de eerste aanduiding met de meetrotorfactor voor het verschaffen van een afwijkings-. .. aanduiding van het volume van de fluidumstraming door het stelsel voor de bepaalde tussenpoos, en voor het ververken van de tveede aanduiding 10 met de waarneemrotorfactor voor het verschaffen van een tveede afvij-kingsaanduiding van het volume van de fluidumstraming door het stelsel voor de bepaalde tussenpoos. h2. Stelsel volgens conclusie ij-1 met het kenmerk, dat de meetrotorfactor is gekozen voor het verschaffen van een aanduiding van een flui-15 dumstroming boven de feitelijke stroming door het stelsel bij het uit-gangsealibreren, vaarbij de vaarneemrotorfactor is gekozen voor het verschaffen van een aanduiding van de stroming, die gelijk is aan de te grote aanduiding van de fluidumstroming, verschaft door de meetrotor, zodat de feitelijke stroming bij calibrering gelijk is aan het verschil 20 tussen de -waarden van de aanduidingen, verschaft door de meetrotor en de vaarneemrotor. U3. Zelf-controlerend meetstelsel voor het verschaffen van een aan duiding van een verandering in rotorverking ten opzichte van een in eerste instantie gecalibreerde vaarde, gekenmerkt door een meetrotor, 25 die draaibaar is gemonteerd in aanspreking op de stroming van een fluidum door het stelsel, verder door een vaarneemrotor, benedenstrooms van de meetrotor gemonteerd voor het draaien met een snelheid, die afhankelijk is van de vaarde van de uittreedhoek van het fluidum, dat de meetrotor verlaat, door eerste middelen voor het aanspreken op het draaien van 30 de meetrotor voor het verschaffen van een eerste signaal, dat de draaisnelheid van de meetrotor aanduidt, door tveede middelen voor het aanspreken op het draaien van de vaarneemrotor voor het verschaffen van een tveede signaal, dat de draaisnelheid van de vaarneemrotor aanduidt, en door ververkingsmiddelen, die een eerste middel bevatten voor het 35 aanspreken op de eerste en tveede signalen voor het verkrijgen van een eerste verhoudingssignaal, dat de verhouding aanduidt van de werkelijke draaisnelheid van de meetrotor tot de werkelijke draaisnelheid van de vaarneemrotor, verder een tweede middel voor het verkrijgen van een tvee-de verhoudingssignaal, dat de verhouding aanduidt van de draaisnelheid hij calihrering van de meetrotor en de draaisnelheid hij calihrering van de vaarneemrotor, en een middel voor het verkrijgen van het ver-5 schil tussen de eerste en tweede verhoudingssignalen voor het verschaffen van een aanduiding van de verandering in de rotorverking tussen calihrering en de •werkelijke ver king. bb. Stelsel volgens conclusie met het kenmerk, dat het eerste middel het eerste signaal opwekt als een reeks impulsen, waarvan de fre— 10 quentie afhankelijk is van de draaisnelheid van de meetrotor, waarbij het tweede middel het tweede signaal opwekt als een reeks impulsen, waarvan de frequentie afhankelijk is van de draaisnelheid van de vaar— neemrotor. ^5« Stelsel volgens conclusie ^ met het., kenmerk, dat.de verwerkings-15 middelen een telmiddel bevatten voor het tellen van elk der eerste en tweede reeksen impulsen gedurende een bepaalde tussenpoos voor het verschaffen van een eerste tellingaanduiding en een tweede tellingaandui-ding, en een middel voor het verwerken van elk der eerste en tweede tellingaanduidingen met een meetrotorfactor en een waarneemrotorfactor 20 voor het respectievelijk verschaffen van eerste en tweede volume-aandui-dingen, waarbij het eerste middel 10 voor het verkrijgen van een eerste verhouding van de eerste en tweede feitelijke volume-aanduidingen, en het tweede middel voor het verkrijgen van een tweede verhouding van de eerste en tweede volume-aanduidingen bij calihrering. 25 bS. Stelsel volgens conclusie 1+3 met het kenmerk, dat de verwerkings-middelen een opslagmiddel omvatten voor het opslaan van grenswaarden van het verschil tussen de eerste en tweede verhoudingen, en een middel voor het vergelijken van de verandering in de rotorverking met de opgeslagen grenswaarden, evenals middelen voor het, indien de verandering 30 buiten de opgeslagen grenswaarden valt, verschaffen van een aanduiding daarvan. 1+7. Zelf-eorrigerend en -controlerend meetstelsel, gekenmerkt door een meetrotor, draaibaar gemonteerd in aanspreking op de stroming van een fluïdum door het stelsel, door een vaarneemrotor, opgesteld beneden-35 strooms van de meetrotor en draaibaar gemonteerd met een snelheid, die afhankelijk is van de waarde van de uittreedhoek van het fluïdum, dat ’ de meetrotor verlaat, door eerste middelen voor het aanspreken op het 800 3 1 35 draaien van de meetrotor voor het verschaffen van. een eerste reeks impulsen,. waarvan de frequentie een aanduiding vormt voor de draaisnelheid van de meetrotor, door tweede middelen voor het aanspreken op het draaien van de waarneemrotor voor het verschaffen van een tweede reeks 5 impulsen, waarvan, de frequentie een aanduiding is voor de draaisnelheid van de waarneemrotor, en door ververkingsmiddelen, die een klok omvatten voor het opwekken van een reeks tijdinstelsignalen, waartussen de tussenpoos een teltussenpoos bepaalt, verder middelen voor het tellen van elk der eerste en tweede reeksen impulsen voor de tussenpozen voor.het 10 verschaffen van respectievelijk eerste en tweede volume-aanduidingen, opslagmiddelen voor het opslaan van een meetrotorfactor, bepaald bij ealibrering en een waarneemrotorfactor, bepaald bij calibrering, be-rekenmiddelen voor het met tussenpozen verwerken van de eerste volume— aanduiding en de meetrotorfactor voor het verschaffen van een eerste 15 ealihreerafwijkingsaanduiding van het volume van de fluidumstroming door het stelsel en voor het verwerken van de tweede volume-aanduiding en de waarneemrotorfactor voor het verschaffen van een tweede calibreer-afwijkingsaanduiding van het volume van de fluidumstroming door het stelsel, eerste middelen voor het verkrijgen van het verschil tussen 20 de eerste en tweede afwijkingsaanduidingen voor het verschaffen van een aanduiding van het feitelijke volume van het fluïdum, dat door het stelsel stroomt, middelen voor het aanspreken op de eerste en tweede reeksen impulsen voor het verkrijgen van een eerste verhoudingssignaal, dat de verhouding aanduidt van de feitelijke draaisnelheid, van de meet-25 rotor tot de feitelijke draaisnelheid van de waarneemrotor, middelen voor het aanspreken op de eerste en tweede reeksen impulsen voor het verkrijgen van een tweede verhoudingssignaal, dat de verhouding aanduidt van de draaisnelheid bij ealibrering van de meetrotor en de draaisnelheid bij ealibrering van de waarneemrotor, en tweede middelen voor het ver-30 krijgen van het verschil tussen de eerste en tweede verhoudingssignalen voor het verschaffen van een aanduiding van de verandering van de rotor-werking tussen ealibrering en de feitelijke werking. W3, Stelsel volgens conclusie ^7 met het kenmerk, dat de eerste middelen voor het verkrijgen van het verschil werkzaam zijn in aanspreking 35 op elk der reeksen klokfcijdinstelsignalen voor het tot stand brengen van de berekening daardoor van het volumeverschil. *)·9. Stelsel volgens conclusie met het kenmerk, dat de verwerkings- onn x 11>5 f I middelen verder middelen omvatten voor tLet aanspreken op een vooraf-bepaald aantal impulsen van de tweede reeks voor bet aanzetten van de werking van de tweede middelen voor bet verkrijgen van bet verschil teneinde een aanduiding te verkrijgen van de verandering in de werking 5 van een daarvan of beide.
50. Stelsel volgens conclusie b9 met het kenmerk, dat de opslag- middelen grenswaarden opslaan van bet verschil tussen de eerste en tweede verhoudingssignalen, waarbij middelen aanwezig zijn van bet vergelijken van bet verhoudingsversehil met de opgeslagen grenswaarden, 10 evenals middelen voor bet, indien het verschil buiten de grenswaarden valt., verschaffen van een aanduiding daarvan.
51. Turtinemeter, gekenmerkt door een meetrotor, voorzien van schoepen, die zijn gericht voor het vormen van een hoek met betrekking tot de draaihartlijn van de meetrotor, verder middelen, bediend door de 15 meetrotor voor het verschaffen van een eerste elektrisch signaal, dat de snelheid van de meetrotor vertegenwoordigt, door een waarneemrotor benedenstrooms van de meetrotor voor het waarnemen van de uittreedhoek van het fluïdum, dat de meetrotor verlaat, en voorzien van schoepen, die zijn gericht voor het vormen van een hoek met betrekking tot de 20 draaihartlijn van de waarneemrotor, welke laatstgenoemde hoek aanzienlijk kleiner is dan de eerstgenoemde hoek, door middelen, bediend door de waarneemrotor voor het verschaffen van een tweede elektrisch signaal, dat de snelheid van de waarneemrotor vertegenwoordigt, en door middelen voor het combineren van de waarden van de eerste en tweede signa-25 len voor het produceren van een derde elektrisch signaal, dat de waarde van de fluidumstroming door de meter vertegenwoordigt.
52. Meter volgens conclusie 51 met het kenmerk, dat de laatstgenoemde middelen bestaan uit een middel voor het van het eerste signaal aftrekken van het tweede signaal. 30
53· Turtinemeter, gekenmerkt door een meetrotor, voorzien van schoepen, die zijn gericht voor het vormen van een hoek met betrekking tot de draaihartlijn van de meetrotor, verder door middelen, bediend door de meetrotor voor het verschaffen van een eerste elektrisch signaal, dat de snelheid van de meetrotor vertegenwoordigt, door een waarneem-35 rotor, benedenstrooms van de meetrotor voor het waarnemen van de uittreedhoek van het fluïdum, dat de meetrotor verlaat, en voorzien van schoepen, gericht voor het vormen van een hoek met betrekking tot de 800 3 1 35 4 » draaihartlijn ran de waarneemrotor, waarbij de laat stgenoemde hoek aanzienlijk kleiner is dan de eerstgenoemde hoek, door middelen, bediend door de waarneemrotor roor het verschaffen van een tweede elektrisch signaal, dat de snelheid vertegenwoordigt, van de waarneemrotor, 5 door middelen voor het vergelijken van de waarden van de eerste en tweede signalen, en door middelen voor het produceren van een derde signaal, dat de waarde van de vergelijking vertegenwoordigt. 5Meter volgens conclusie 53 met het kenmerk, dat de middelen voor het vergelijken van de waarde van de eerste en tweede signalen 10' bestaat uit middelen voor het verkrijgen van de verhouding van de waarden, van de eerste en tweede signalen.
55· Turbinemeter, gekenmerkt door een huis, verder door een meet-rotor, voorzien van op onderlinge afstanden liggende schoepen en draaibaar gemonteerd in het huis in aanspreking op de stroming van een 15 fluidum door de meter, door middelen voor het tot een πηητηητιη beperken van de tangentiale component in de richting van de fluidumstroming in de meetrotor, door uitgangsmiddelen, bediend door de meetrotor voor het verschaffen van een uitgang, die een aanwijzing vormt voor de fluidumstroming door de meetrotor, door waarneemmiddelen benedenstrooms 20 van de meetrotor voor het waarnemen van de uittreedhoek van het fluidum, dat de schoepen van de rotor verlaat, welke waarneemmiddelen een waarneemrotor omvatten, die in dezelfde richting kan draaien als de meet— rotor bij calibrering, en door middelen, bediend door de waarneemmiddelen voor het modificeren van de uitgang van de meetrotor overeenkomstig 25 veranderingen in de uittreedhoek. 800 3 1 35
NLAANVRAGE8003135,A 1979-06-04 1980-05-29 Turbinemeter. NL188247C (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/045,532 US4305281A (en) 1979-06-04 1979-06-04 Self-correcting self-checking turbine meter
US4553279 1979-06-04

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NL8003135A true NL8003135A (nl) 1980-12-08
NL188247B NL188247B (nl) 1991-12-02
NL188247C NL188247C (nl) 1992-05-06

Family

ID=21938445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NLAANVRAGE8003135,A NL188247C (nl) 1979-06-04 1980-05-29 Turbinemeter.

Country Status (15)

Country Link
US (1) US4305281A (nl)
JP (1) JPS5626217A (nl)
AU (1) AU541867B2 (nl)
BE (1) BE883603A (nl)
BR (1) BR8003482A (nl)
CA (1) CA1139584A (nl)
CH (1) CH648931A5 (nl)
DE (1) DE3021237C2 (nl)
ES (1) ES492101A0 (nl)
FR (1) FR2458796B1 (nl)
GB (1) GB2054870B (nl)
IT (1) IT1132071B (nl)
NL (1) NL188247C (nl)
SE (1) SE449410B (nl)
ZA (1) ZA802889B (nl)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4286471A (en) * 1979-06-04 1981-09-01 Rockwell International Corporation Constant accuracy turbine meter
US4348906A (en) * 1980-08-11 1982-09-14 Wilgood Corporation Acoustic flow sensors
JPS5913754A (ja) * 1982-07-14 1984-01-24 Kuraray Co Ltd 新規なアミド化合物
US5473932A (en) * 1991-11-07 1995-12-12 M & Fc Holding Company, Inc. Tandem rotor turbine meter and field calibration module
GB9711409D0 (en) * 1997-06-04 1997-07-30 Harris Charles G Flow measurement
US5877430A (en) * 1997-06-13 1999-03-02 M&Fc Holding Company, Inc. Pressure measuring system for gas flow meter
US6267013B1 (en) 1998-11-18 2001-07-31 Stephen T. Stark Flow anomaly detector
DE10164712B4 (de) * 2001-03-31 2005-01-27 Schlumberger Rombach Gmbh Turbinenradgaszähler
DE10116297C2 (de) * 2001-03-31 2003-04-10 Schlumberger Rombach Gmbh Turbinenradgaszähler
DE10312620A1 (de) * 2003-03-22 2004-10-07 Imeter B.V. Elektronischer Turbinenradgaszähler
JP4281391B2 (ja) * 2003-03-31 2009-06-17 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 回転角検出装置及び回転角検出方法
US7135986B2 (en) * 2003-06-13 2006-11-14 Arad Measuring Technologies Ltd. Meter register having an encoder for measuring material flow and an algorithm to selectively block signal transmission
US7267014B2 (en) * 2004-09-23 2007-09-11 Arad Measuring Technologies Ltd. Meter register having an encoder
FR2904688B1 (fr) * 2006-08-04 2010-09-17 Lyonnaise Eaux France Dispositif de comptage de fluide avec detection de blocage.
US20080295568A1 (en) * 2007-06-01 2008-12-04 Gilbarco Inc. System and method for automated calibration of a fuel flow meter in a fuel dispenser
NL1037427C2 (nl) * 2009-10-30 2011-05-03 Lely Patent Nv Melkpompinrichting en werkwijze voor het verplaatsen van een hoeveelheid melk.
WO2013070064A1 (en) * 2011-10-25 2013-05-16 Flow Meter Group B.V. Dual turbine gas meter
US9506785B2 (en) * 2013-03-15 2016-11-29 Rain Bird Corporation Remote flow rate measuring
US9863790B1 (en) * 2015-06-08 2018-01-09 X Development Llc Devices and methods for a rotary encoder
WO2018013857A1 (en) 2016-07-13 2018-01-18 Rain Bird Corporation Flow sensor
US10473494B2 (en) 2017-10-24 2019-11-12 Rain Bird Corporation Flow sensor
US11662242B2 (en) 2018-12-31 2023-05-30 Rain Bird Corporation Flow sensor gauge
US10788343B2 (en) 2019-02-12 2020-09-29 Sensus Spectrum Llc Flow meter systems and methods providing configurable functionality
CN113866450A (zh) * 2021-09-27 2021-12-31 北京华清茵蓝科技有限公司 一种便携式防堵气固两相流流速自动测量方法及装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB828093A (en) * 1957-01-17 1960-02-17 Kent Ltd G A new or improved rotary fluid-flow meter
US3043140A (en) * 1958-07-28 1962-07-10 Foxboro Co Mass flow meter
US3142179A (en) * 1960-03-08 1964-07-28 Service Nat Dit Gaz De France Apparatus responsive to fluid flow
US3142170A (en) * 1960-12-01 1964-07-28 Honeywell Regulator Co Control apparatus
BE759519A (fr) * 1969-11-28 1971-04-30 Schlumberger Instrumentation Capteur de debit volumetrique a turbine
FR2091908B1 (nl) * 1970-04-17 1973-10-19 Penet Pierre
US3710622A (en) * 1971-02-24 1973-01-16 Halliburton Co Viscosity compensated dual rotor turbine flowmeter
US3735637A (en) * 1971-04-15 1973-05-29 P Penet Flow-meter and viscometer
US3934473A (en) * 1974-06-12 1976-01-27 Griffo Joseph B Fluid flow meter with counter rotating turbine impellers
DE2551672A1 (de) * 1975-11-18 1977-06-02 Joseph B Griffo Messgeraet zum messen von stroemungsgeschwindigkeiten
US4091653A (en) * 1977-05-18 1978-05-30 Rockwell International Corporation Turbine meter in-line checking apparatus and method
US4286471A (en) * 1979-06-04 1981-09-01 Rockwell International Corporation Constant accuracy turbine meter

Also Published As

Publication number Publication date
ZA802889B (en) 1981-05-27
IT8022537A0 (it) 1980-06-03
IT1132071B (it) 1986-06-25
ES8105473A1 (es) 1981-06-01
SE8004126L (sv) 1980-12-05
DE3021237C2 (de) 1996-03-28
BE883603A (nl) 1980-10-01
FR2458796B1 (fr) 1987-08-14
JPH0461283B2 (nl) 1992-09-30
NL188247B (nl) 1991-12-02
CH648931A5 (de) 1985-04-15
BR8003482A (pt) 1981-01-05
AU541867B2 (en) 1985-01-24
DE3021237A1 (de) 1980-12-11
SE449410B (sv) 1987-04-27
NL188247C (nl) 1992-05-06
AU5847580A (en) 1980-12-11
ES492101A0 (es) 1981-06-01
JPS5626217A (en) 1981-03-13
FR2458796A1 (fr) 1981-01-02
CA1139584A (en) 1983-01-18
GB2054870B (en) 1983-03-16
GB2054870A (en) 1981-02-18
US4305281A (en) 1981-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL8003135A (nl) Zelf-corrigerende en zelf-controlerende turbinmeter.
EP2080999B1 (en) Flow Meter Diagnostic Processing
AU598381B2 (en) Apparatus for detecting a failure in bearings
US8229646B2 (en) Method and apparatus for monitoring gas turbine blades
US7647208B2 (en) Signal processing method and apparatus
US3934473A (en) Fluid flow meter with counter rotating turbine impellers
JPH0227103A (ja) タービン羽根の振動を検知する方法および装置
EP0880681A1 (en) Method and devices used in flow measurement
US5385056A (en) Pump station flowmeter
US6739205B2 (en) Controller for monitoring fluid flow volume
EP2073020A1 (en) Method and apparatus for monitoring the rotational speed of the shaft of a gas turbine
US5473932A (en) Tandem rotor turbine meter and field calibration module
US4286471A (en) Constant accuracy turbine meter
EP0032910B1 (en) Turbine flowmeters
EP3353464A1 (en) Inline ultrasonic meter (usm) condition based monitoring (cbm)-based adaptation to maintain high accuracy under various flow conditions
US6484108B1 (en) Method for predicting recovery boiler leak detection system performance
US6542832B1 (en) Error detection and correction system for use with dual-pulse output metering devices
JP3638003B2 (ja) 異常検知機能付き流量計
JPH08247900A (ja) 流量制御設備の異常診断装置
CN114207278B (zh) 叶片传感器配置
JPH0650796A (ja) プルーバの位置センサ
NO339870B1 (no) Fremgangsmåte og innretning for detektering av en impulslignende innvirkning på en anleggsdel
JPH04191468A (ja) 可動羽根水車の最適運転設定方法
JPH06258119A (ja) 予知機能付容積流量計
UA52066C2 (en) Method for recording gas flow rate

Legal Events

Date Code Title Description
A85 Still pending on 85-01-01
BA A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
BC A request for examination has been filed
CNR Transfer of rights (patent application after its laying open for public inspection)

Free format text: M & FC HOLDING COMPANY

V4 Discontinued because of reaching the maximum lifetime of a patent

Free format text: 20000529