WO2000057143A1 - Volume flow measuring device - Google Patents

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WO2000057143A1
WO2000057143A1 PCT/EP2000/002325 EP0002325W WO0057143A1 WO 2000057143 A1 WO2000057143 A1 WO 2000057143A1 EP 0002325 W EP0002325 W EP 0002325W WO 0057143 A1 WO0057143 A1 WO 0057143A1
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WO
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volume flow
electronic volume
measuring device
sensor
flow sensor
Prior art date
Application number
PCT/EP2000/002325
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Inventor
Siegfried Wendel
Marcus Braun
Norbert GRÖNING
Alois Illy
Torsten Gabelmann
Frank Mewes
Original Assignee
Ksb Aktiengesellschaft
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/68—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
    • G01F1/684—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K37/00—Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D3/00—Arrangements for supervising or controlling working operations
    • F17D3/18—Arrangements for supervising or controlling working operations for measuring the quantity of conveyed product
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/005—Valves

Definitions

  • the invention relates to measuring devices for volume flow measurement of flow media in piping systems, which supply a signal for control and regulation processes.
  • So-called line regulating fittings are also known for volume flow measurement within a pipeline system. These are fittings in which the flow of a downstream pipeline string is measured with the aid of measuring devices that are to be connected, such a valve having a defined state. In a heating system, this is usually the operating state in which, in the so-called full load case, that is to say during a winter with particularly low outside temperatures, the maximum amount of energy calculated for this pipeline string must flow through.
  • thermometer is arranged in a longitudinal bore of the actuating spindle of the closure member.
  • the solution to this problem provides that electronic volume flow sensors for detecting the volume flow are integrated in the housing of existing, already necessary system components. This reduces the effort for a volume flow measurement. Since the installed system components are required anyway, there is no additional personnel expenditure due to the installation of additional components.
  • the electronic volume flow sensor is integrated in those system components that are closest to the components that perform the control functions. This reduces the material and personnel costs for establishing the connection between the two components. Furthermore, there is no additional hazard potential through the use of additional housings or components.
  • Embodiments of the invention provide that the electronic volume flow sensors are designed as a closure element. This results in the advantage that such a sensor is inserted directly into an opening or measuring point in the form of sprues or the like which is already present in the system components.
  • the sensor is therefore just another part or serves as a replacement for an existing component.
  • such a sensor can thus be used in a simple manner in a removal opening arranged at the suction or pressure port for differential pressure measurements or at another suitable location. Volume flow is thus recorded without additionally weakening the respective system component in any way. Analogously to this, the installation of such a sensor is possible instead of closure elements or at another suitable location on radiators, boilers and the like.
  • an electronic volume flow sensor is designed as a closure element of a fitting.
  • the sensor in the case of a lift valve, can be designed directly as a closure element which is held in a sealing manner in a guide of the housing.
  • the sensor thus takes on the function of a locking wedge for slide valves or a valve cone for globe valves.
  • the sensor can also form the actuating member of a closure element of a fitting. It also takes on the function of a spindle or shaft.
  • an embodiment of the invention is provided such that the calorimetric measuring principle is used as the measuring principle of the electronic volume flow sensor. No moving parts are required, which guarantees maintenance-free operation. There are therefore no maintenance costs. The sensor becomes almost flush with the surrounding one
  • the signal transmission takes place with the aid of connecting lines which are arranged within the sensor element or in associated extensions.
  • Plug connections within the transmission lines for the sensor signals enable simple connection to the electronic volume flow sensor itself and the devices connected to it.
  • Fig. 1 shows the schematic circuit diagram of a hydraulic circuit with system components used therein, the
  • Fig. 2 shows a two-way valve in flange design
  • Fig. 3 shows a pump with an integrated volume flow sensor
  • Fig. 4 shows a fitting in a sleeve design.
  • FIG. 1 shows system components in the form of an energy generator E and a consumer V.
  • E energy generator
  • V consumer
  • the scheme shown here can e.g. B. find use in a heating system.
  • the fluid is conveyed from the energy generator E to a distributor VT by a pump, which can be integrated therein, and is distributed by the distributor to various pipeline strings 1, 2 and 3.
  • a pump which can be integrated therein, and is distributed by the distributor to various pipeline strings 1, 2 and 3.
  • the complete pipeline sections 2 and 3 have not been shown.
  • a mixing valve 4 equipped with an actuator and a circulation pump 5.
  • the latter is responsible for the transport of the hydraulic fluid.
  • a fitting 6 with an actuator is shown as an example of other fittings arranged in such lines.
  • a collector SA brings together the fluids returning from lines 1 to 3 and leads them back to energy generator E.
  • the possible installation position of the electronic volume flow sensor 8 is schematically symbolized in these system components.
  • FIG. 2 shows a 2-way control valve 6, in the housing 7 of which an electronic volume flow sensor 8 is arranged.
  • This fitting 6 has an actuator 9 with an integrated or adapted controller 10.
  • the sensor output signal can be used directly as an input signal for the controller 10.
  • FIG 3 shows an example of a single-stage pump housing in a spiral construction.
  • Such housings 12 usually have a drain opening 13 at their lowest point, in order to ensure for any maintenance work that fluid in the pump can be completely drained from the housing 12.
  • Such drain openings 13 are usually closed by a closure element.
  • Such pump housings have prepared pressure tapping openings 14, 15 in the suction and pressure ports, which offer a later user of such a pump housing 12 the possibility of connecting pressure gauges.
  • Such an opening 14, 15 can also be closed without problems by an electronic volume flow sensor 8 arranged therein.
  • This solution offers the advantage of reducing the number of components and the processing effort while improving at the same time the functionality of such an improved system component. There are no additional sealing points, which means that the hazard potential is not increased in any way.
  • the electronic volume flow sensor can also be arranged at any other suitable, aerodynamically favorable location.
  • FIG. 4 shows a fitting 16 in a socket construction.
  • Their valve housings 17 usually have small external dimensions, with 18 pipes being screwed into their threads. Due to the smaller dimensions of such fittings 16, the electronic volume flow sensor 8 can be used directly as a shut-off device. As a result, such a valve 16 is technically upgraded in a very simple manner and without additional internals and while avoiding an increased hazard potential.
  • An external thread 19 applied to the electronic volume flow sensor 8 enables its stroke adjustment with a spindle nut 20 rotatably mounted within the housing 17. From the "closed" position shown in FIG. 4, the electronic volume flow sensor 8 is removed from a valve seat 22 as a result of the rotary movement of a handwheel 21 and the spindle nut 20 coupled therewith by a stroke movement.
  • the volume flow flowing through the valve 16 when the valve is open is detected by the sensor 8 and its signal is led through a pluggable line 23 shown here to an electronic evaluation unit 24 or control unit, with the aid of which the volume flow measurement signal is further processed or processed.
  • the evaluation electronics 24 can have a variety of functions.
  • a plug connection 25 integrated in the line 23 facilitates the installation of the components.

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Abstract

The invention relates to measuring devices for measuring the volume flow of flowing media in pipeline systems which emit a signal for control and regulating processes. Electronic volume flow sensors for detecting the volume flow are integrated in the housing of existing, but necessary installation components.

Description

Beschreibung description
VolumenstrommeßgerätVolume flow meter
Die Erfindung betrifft Meßgeräte zur Volumenstrommessung von Strömungsmedien in Rohrleitungssystemen, die ein Signal für Steuer- und Regelvorgänge liefern.The invention relates to measuring devices for volume flow measurement of flow media in piping systems, which supply a signal for control and regulation processes.
Solche eigenständigen Meßgeräte sind beispielsweise durch die Zeitschrift atp, Automatisierungstechnische Praxis, 1994, als Fortsetzungsserie in den Heften 7, 8 und 9/94 veröffentlicht. Es gibt Anlagen, in denen solche Volumenstrommeßgeräte Verwendung finden müssen, um genaue Aufschlüsse über darin gerade ablaufende Prozesse zu erhalten. Der Einbau solcher gesonderten Meßgeräte in ein Rohrleitungssystem verursacht einen Aufwand in Form von zusätzlichen Einbaukosten und zusätzlichen Platzbedarf. Da solche Meßgeräte eigenständige Gehäuse beinhalten, stellen die Gehäuse sicherheitsrelevante Bauelemente dar und bilden somit ein Gefährdungspotential.Such independent measuring devices have been published, for example, by the magazine atp, automation technology practice, 1994, as a continuation series in issues 7, 8 and 9/94. There are systems in which such volume flow meters have to be used in order to obtain precise information about the processes currently running in them. The installation of such separate measuring devices in a pipeline system causes effort in the form of additional installation costs and additional space requirements. Since such measuring devices contain independent housings, the housings represent safety-relevant components and thus constitute a potential hazard.
Zur Volumenstrommessung innerhalb eines Rohrleitungssystems weiterhin bekannt sind sogenannte Strangregulierarmaturen. Hierbei handelt es sich um Armaturen, bei denen mit Hilfe extra anzuschließender Meßgeräte der Durchfluß eines nachgeordneten Rohrleitungsstranges gemessen wird, wobei ein solcher einen definierten Zustand aufweist. Bei einer Heizungsanlage ist das gewöhnlich der Betriebszustand, bei dem im sogenannten Volllastfall, also während eines Winters mit besonders tiefen Außentemperaturen, die für diesen Rohrleitungsstrang berechnete maximale Energiemenge hindurch fließen muß.So-called line regulating fittings are also known for volume flow measurement within a pipeline system. These are fittings in which the flow of a downstream pipeline string is measured with the aid of measuring devices that are to be connected, such a valve having a defined state. In a heating system, this is usually the operating state in which, in the so-called full load case, that is to say during a winter with particularly low outside temperatures, the maximum amount of energy calculated for this pipeline string must flow through.
Da zwischen der Berechnung eines solchen Rohrleitungsstranges und dem tatsächlich gebauten System im allgemeinen gravierende Unterschiede bestehen, erfolgt vor einer Inbetriebnahme ein sogenannter Strangabgleich. Zu diesem Zweck wird mit Hilfe einer Strangregulierarmatur derjenige Volumenstrom fest eingestellt, wie er bei der Auslegung einer Anlage für den Volllastfall berechnet wurde. Für den Einreguliervorgang eines solchen Rohrleitungsstranges muß an der Strangregulierarmatur der gemessene Volumenstrom, im allgemeinen mit Hilfe einer örtlichen Differenzdruckmessung, erfaßt und korrigiert werden. Ein mit diesen Mitteln durchgeführter Meß- und Reguliervorgang ist sehr zeitaufwendig, weshalb er - wie die Praxis lehrt - in vielen Fällen gar nicht erst durchgeführt oder nur in unvollständiger Weise vorgenommen wird. Durch die DE-A-197 25 376 ist eine verbesserte Strangregulierarmatur bekannt, mit deren Hilfe ein Strang- abgleich erleichtert wird. Dazu findet ein elektronischer Volumenstromsensor und ein Datenspeicher mit spezifischen Kennwerten der Strangregulierarmatur Verwendung.Since there are generally serious differences between the calculation of such a pipe run and the system actually built, a so-called line comparison is carried out before commissioning. For this purpose, the volume flow is fixed with the help of a line regulating valve set as it was calculated when designing a system for full load. For the adjustment process of such a pipeline branch, the measured volume flow must be recorded and corrected on the branch regulating valve, generally with the aid of a local differential pressure measurement. A measuring and regulating process carried out with these means is very time-consuming, which is why - as practice shows - in many cases it is not carried out at all or is carried out only incompletely. DE-A-197 25 376 discloses an improved strand regulating fitting, with the aid of which strand balancing is facilitated. For this purpose, an electronic volume flow sensor and a data memory with specific parameters of the line regulating valve are used.
Da häufig in einer Gesamtanlage die Verwendung findenden Strangregulierarmaturen örtlich sehr weit entfernt von denjenigen Komponenten angeordnet sind, die eine Regelfunktion in einer solchen Anlage ausüben, ist die Verbindung solcher Komponenten mit einer hohen Komplexität verbunden.Since the line regulating fittings used in an overall system are often located very far away from those components which perform a control function in such a system, the connection of such components is associated with a high level of complexity.
Durch die DE-A 44 07 689 ist eine Rohrleitungsarmatur bekannt, bei der in einer Längsbohrung der Betätigungsspindel des Verschlußorgans der Fühler eines Thermometers angeordnet ist. Durch Integration des Anzeigeinstrumentes des Thermometers in den Handgriff der Armatur, kann mit dieser Lösung nur ausschließlich die Temperatur des durch die Armatur hindurchströmenden Fluids erfaßt werden.From DE-A 44 07 689 a pipeline fitting is known in which the sensor of a thermometer is arranged in a longitudinal bore of the actuating spindle of the closure member. By integrating the display instrument of the thermometer into the handle of the fitting, only the temperature of the fluid flowing through the fitting can be detected with this solution.
Eine hierzu abweichende Lösung zeigt der Gegenstand des DE-U 295 06 827. In die Betätigungsspindel sind Nuten eingefräst, die elektrische Kabel und Meßwertaufnehmer aufnehmen und die dann wieder durch eine Vergußmasse verschlossen werden. Eine solche Lösung birgt jedoch die Gefahr, daß damit die Spindel der Absperrarmatur zu sehr geschwächt wird und trotzdem einen hohen zusätzlichen Bearbeitungsaufwand erfordert.A solution deviating from this is shown in the subject of DE-U 295 06 827. Grooves are milled into the actuating spindle, which receive electrical cables and measuring sensors and which are then closed again by a sealing compound. However, such a solution harbors the risk that the spindle of the shut-off valve is weakened too much and still requires a high additional processing effort.
Und durch die EP-B 0 641 997 ist es für Pumpen bekannt, mit Hilfe einer Differenzdruckmessung innerhalb des Pumpengehäuses eine Basis für die Berechnung des innerhalb der Pumpe vorherrschenden Volumenstromes zu schaffen. Im Pumpengehäuse sind Anschlüsse für Drucksensoren vorgesehen. Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, in einem Transportsystem mit hydraulischen Fluiden zur thermischen Energieübertragung den Aufwand für eine Volumenstrommessung und ein dadurch bedingtes Gefährungspotential zu verringern.And from EP-B 0 641 997 it is known for pumps to create a basis for calculating the volume flow prevailing within the pump by means of a differential pressure measurement within the pump housing. Connections for pressure sensors are provided in the pump housing. The invention is based on the problem of reducing the effort for a volume flow measurement and a consequent danger potential in a transport system with hydraulic fluids for thermal energy transmission.
Die Lösung dieses Problems sieht vor, daß elektronische Volumenstromsensoren zur Erfassung des Volumenstromes in die Gehäuse von vorhandenen, ohnehin notwendigen Anlagenkomponten integriert sind. Dadurch wird der Aufwand für eine Volumenstrommessung reduziert. Da die installierten Anlagenkomponenten ohnehin benötigt werden, entsteht kein zusätzlicher Personalaufwand durch den Einbau zusätzlicher Komponenten. Der elektronische Volumenstromsensor wird in diejenigen Anlagenkomponenten integriert, die den Regelfunktionen ausüben-den Komponenten örtlich nächstgelegen sind. Dadurch wird der Material- und Personalaufwand zur Herstellung der Verbindung zwischen beiden Komponenten reduziert. Weiterhin entsteht kein zusätzliches Gefährdungspotential durch Verwendung zusätzlicher Gehäuse beziehungsweise Komponenten.The solution to this problem provides that electronic volume flow sensors for detecting the volume flow are integrated in the housing of existing, already necessary system components. This reduces the effort for a volume flow measurement. Since the installed system components are required anyway, there is no additional personnel expenditure due to the installation of additional components. The electronic volume flow sensor is integrated in those system components that are closest to the components that perform the control functions. This reduces the material and personnel costs for establishing the connection between the two components. Furthermore, there is no additional hazard potential through the use of additional housings or components.
Ausgestaltungen der Erfindung sehen vor, daß die elektronischen Volumenstromsensoren als Verschlußelement ausgebildet sind. Somit ergibt sich der Vorteil, daß ein solcher Sensor direkt in eine in den Anlagenkomponenten ohnehin vorhandene Öffnung oder vorbereitete Meßstelle in Form von Angüssen oder dergleichen eingesetzt wird. Der Sensor stellt daher lediglich ein anderes Teil dar oder dient als Ersatz für ein vorhandenes Bauteil. Beispielsweise kann somit in einfacher weise bei Pumpengehäusen in eine für Differenzdruckmessungen am Saug- oder Druckstutzen angeordnete Entnahmeöffnung oder an anderer geeigneter Stelle ein solcher Sensor eingesetzt werden. Damit erfolgt eine Volumenstromerfassung, ohne die jeweilige Anlagenkomponente in irgendeiner Weise zusätzlich zu schwächen. Analog dazu ist der Einbau eines solchen Sensors anstelle von Verschlußelementen oder an anderer geeigneter Stelle bei Heizkörpern, Heizkesseln und dergleichen möglich.Embodiments of the invention provide that the electronic volume flow sensors are designed as a closure element. This results in the advantage that such a sensor is inserted directly into an opening or measuring point in the form of sprues or the like which is already present in the system components. The sensor is therefore just another part or serves as a replacement for an existing component. For example, in the case of pump housings, such a sensor can thus be used in a simple manner in a removal opening arranged at the suction or pressure port for differential pressure measurements or at another suitable location. Volume flow is thus recorded without additionally weakening the respective system component in any way. Analogously to this, the installation of such a sensor is possible instead of closure elements or at another suitable location on radiators, boilers and the like.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß ein elektronischer Volumenstromsensor als Verschlußelement einer Armatur ausgebildet ist. So kann beispielsweise bei einem Hubventil der Sensor direkt als Verschlußelement ausgebildet sein, welches dichtend in einer Führung des Gehäuses gehalten ist. Der Sensor übernimmt damit die Funktion eines Verschlußkeiles bei Schieberarmaturen oder eines Ventilkegels bei Hubventilen. Gleichzeitig kann der Sensor auch das Betätigungsorgan eines Verschlußelementes einer Armatur bilden. Er übernimmt zusätzlich noch die Funktion einer Spindel oder Welle.Another embodiment of the invention provides that an electronic volume flow sensor is designed as a closure element of a fitting. For example, in the case of a lift valve, the sensor can be designed directly as a closure element which is held in a sealing manner in a guide of the housing. The sensor thus takes on the function of a locking wedge for slide valves or a valve cone for globe valves. At the same time, the sensor can also form the actuating member of a closure element of a fitting. It also takes on the function of a spindle or shaft.
Weiterhin ist eine Ausgestaltung der Erfindung derart vorgesehen, daß als Meßprinzip des elektronischen Volumenstromsensors das kalorimetrische Meßprinzip Anwendung findet. Es werden keine beweglichen Bauteile benötigt, wodurch ein wartungsfreier Betrieb gewährleistet ist. Es entstehen somit keine Wartungskosten. Der Sensor wird nahezu bündig mit dem umgebendenFurthermore, an embodiment of the invention is provided such that the calorimetric measuring principle is used as the measuring principle of the electronic volume flow sensor. No moving parts are required, which guarantees maintenance-free operation. There are therefore no maintenance costs. The sensor becomes almost flush with the surrounding one
Strömungsraum angeordnet, wodurch keine zusätzlichen Strömungsverluste beziehungsweise keine zusätzlichen Energiekosten entstehen.Flow space arranged, whereby no additional flow losses or no additional energy costs arise.
Die Signalübertragung erfolgt mit Hilfe von Verbindungsleitungen, die innerhalb des Sensorelementes oder in dazu gehörigen Verlängerungen angeordnet sind.The signal transmission takes place with the aid of connecting lines which are arranged within the sensor element or in associated extensions.
Steckverbindungen innerhalb der Übertragungsleitungen für die Sensorsignale ermöglichen eine einfache Verbindung mit dem elektronischen Volumenstromsensor selbst und damit verbundenen Geräten.Plug connections within the transmission lines for the sensor signals enable simple connection to the electronic volume flow sensor itself and the devices connected to it.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen dieEmbodiments of the invention are shown in the drawings. They show
Fig. 1 den schematischen Schaltplan eines hydraulischen Kreislaufes mit darin eingesetzten Anlagenkomponenten, dieFig. 1 shows the schematic circuit diagram of a hydraulic circuit with system components used therein, the
Fig. 2 eine Zwei-Wege-Armatur in Flanschausführung, dieFig. 2 shows a two-way valve in flange design, the
Fig. 3 eine Pumpe mit integriertem Volumenstromsensor und dieFig. 3 shows a pump with an integrated volume flow sensor and
Fig. 4 eine Armatur in Muffenausführung.Fig. 4 shows a fitting in a sleeve design.
In der Figur 1 sind in einem hydraulischen System Anlagenkomponenten in Form eines Energieerzeugers E und eines Verbrauchers V gezeigt. Selbstverständlich können auch mehrere Verbraucher V Verwendung finden. Das hier gezeigte Schema kann z. B. bei einer Heizungsanlage Verwendung finden.In a hydraulic system, FIG. 1 shows system components in the form of an energy generator E and a consumer V. Of course can also use multiple consumers V The scheme shown here can e.g. B. find use in a heating system.
Das Fluid wird vom Energieerzeuger E durch eine Pumpe, die in denselben integriert sein kann, zu einem Verteiler VT gefördert und von diesem auf verschiedene Rohrleitungsstränge 1 , 2 und 3 verteilt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde auf die Darstellung der vollständigen Rohrleitungsstränge 2 und 3 verzichtet. In dem Rohrleitungsstrang 1 befindet sich weiterhin eine mit Stellantrieb ausgerüstete Mischarmatur 4 sowie eine Umwälzpumpe 5. Letztere ist für den Transport des hydraulischen Fluids verantwortlich. Beispielhaft für andere in solchen Strängen angeordnete Armaturen ist eine Armatur 6 mit Stellantrieb dargestellt. Ein Sammler SA führt die aus den Strängen 1 bis 3 zurückkehrenden Fluide zusammen und leitet diese zum Energieerzeuger E zurück. In diesen Anlagenkomponenten ist schematisch die mögliche Einbaulage des elektroni- sehen Volumenstromsensors 8 symbolisiert.The fluid is conveyed from the energy generator E to a distributor VT by a pump, which can be integrated therein, and is distributed by the distributor to various pipeline strings 1, 2 and 3. For the sake of clarity, the complete pipeline sections 2 and 3 have not been shown. In the pipeline string 1 there is also a mixing valve 4 equipped with an actuator and a circulation pump 5. The latter is responsible for the transport of the hydraulic fluid. A fitting 6 with an actuator is shown as an example of other fittings arranged in such lines. A collector SA brings together the fluids returning from lines 1 to 3 and leads them back to energy generator E. The possible installation position of the electronic volume flow sensor 8 is schematically symbolized in these system components.
Die Fig. 2 zeigt eine 2-Wege-Regelarmatur 6, in deren Gehäuse 7 ein elektronischer Volumenstromsensor 8 angeordnet ist. Diese Armatur 6 verfügt über einen Stellantrieb 9 mit integriertem bzw. adaptiertem Regler 10. Zwischen dem elektro- nischen Volumenstromsensor 8 und dem Regler 10 besteht eine Wirkverbindung 11. Dadurch kann das Sensorausgangssignal direkt als Eingangssignal für den Regler 10 verwendet werden.2 shows a 2-way control valve 6, in the housing 7 of which an electronic volume flow sensor 8 is arranged. This fitting 6 has an actuator 9 with an integrated or adapted controller 10. There is an active connection 11 between the electronic volume flow sensor 8 and the controller 10. As a result, the sensor output signal can be used directly as an input signal for the controller 10.
Die Figur 3 zeigt als Beispiel ein einstufiges Pumpengehäuse in Spiralbauweise. Solche Gehäuse 12 weisen überlicherweise an ihrer tiefsten Stelle eine Ablaßöffnung 13 auf, um für eventuelle Wartungsarbeiten sicherzustellen, daß in der Pumpe befindliches Fluid vollständig aus dem Gehäuse 12 abgelassen werden kann. Solche Ablaßöffnungen 13 sind gewöhnlich durch ein Verschlußelement verschlossen. Des Weiteren verfügen solche Pumpengehäuse über vorbereitete Druckentnahmeöffnungen 14, 15 im Saug- und Druckstutzen, die einem späteren Benutzer eines solchen Pumpengehäuses 12 die Möglichkeit zum Anschluß von Druckmanometern bieten. Eine solche Öffnung 14, 15 kann problemlos auch durch einen darin angeordneten elektronischen Volumenstromsensor 8 verschlossen werden. Diese Lösung bietet den Vorteil der Reduzierung der Bauelemente sowie des Bearbeitungsaufwandes bei gleichzeitiger Verbesserung der Funktionalität einer solchen verbesserten Anlagenkomponente. Zusätzliche Dichtstellen entstehen nicht, wodurch das Gefährdungspotential in keiner Weise vergrößert wird.Figure 3 shows an example of a single-stage pump housing in a spiral construction. Such housings 12 usually have a drain opening 13 at their lowest point, in order to ensure for any maintenance work that fluid in the pump can be completely drained from the housing 12. Such drain openings 13 are usually closed by a closure element. Furthermore, such pump housings have prepared pressure tapping openings 14, 15 in the suction and pressure ports, which offer a later user of such a pump housing 12 the possibility of connecting pressure gauges. Such an opening 14, 15 can also be closed without problems by an electronic volume flow sensor 8 arranged therein. This solution offers the advantage of reducing the number of components and the processing effort while improving at the same time the functionality of such an improved system component. There are no additional sealing points, which means that the hazard potential is not increased in any way.
Bei Bauteilen, bei denen durch die Anordnung des Sensors gewährleistet wird, daß eine Erhöhung des Gefährdungspotentials ausgeschlossen ist, kann der elektronische Volumenstromsensor auch an jeder anderen geeigneten, strömungsgünstigen Stelle angeordnet werden.In the case of components in which the arrangement of the sensor ensures that an increase in the hazard potential is excluded, the electronic volume flow sensor can also be arranged at any other suitable, aerodynamically favorable location.
Die Figur 4 zeigt eine Armatur 16 in Muffenbauweise. Deren Armaturengehäuse 17 weisen üblicherweise geringe Außenabmessungen auf, wobei in deren Gewinde 18 Rohrleitungen eingeschraubt werden. Infolge der kleineren Abmessungen solcher Armaturen 16 kann der elektronische Volumenstromsensor 8 direkt als Absperrorgan Verwendung finden. Dadurch wird in einfachster Weise und ohne zusätzliche Einbauten sowie unter Vermeidung eines vergrößerten Gefährdungspotentiales eine solche Armatur 16 in entscheidender Weise technisch aufgewertet.FIG. 4 shows a fitting 16 in a socket construction. Their valve housings 17 usually have small external dimensions, with 18 pipes being screwed into their threads. Due to the smaller dimensions of such fittings 16, the electronic volume flow sensor 8 can be used directly as a shut-off device. As a result, such a valve 16 is technically upgraded in a very simple manner and without additional internals and while avoiding an increased hazard potential.
Ein am elektronischen Volumenstromsensor 8 aufgebrachtes Außengewinde 19 ermöglicht mit einer drehbar innerhalb des Gehäuses 17 gelagerten Spindelmutter 20 dessen Hubverstellung. Aus der in der Figur 4 gezeigten "Geschlossen"- Stellung wird der elektronische Volumenstromsensor 8 infolge der Drehbewegung eines Handrades 21 und der damit gekoppelten Spindelmutter 20 durch eine Hubbewegung von einem Ventilsitz 22 entfernt. Der bei geöffnetem Ventil durch die Armatur 16 hindurchströmende Volumenstrom wird vom Sensor 8 erfaßt und dessen Signal durch eine hier gezeigte steckbare Leitung 23 zu einer Auswerteelektronik 24 oder Regeleinheit geführt, mit deren Hilfe das Volumenstrommeß- signal weiter be- oder verarbeitet wird. Die Auswerteelektronik 24 kann vielfältige Funktionen besitzen.An external thread 19 applied to the electronic volume flow sensor 8 enables its stroke adjustment with a spindle nut 20 rotatably mounted within the housing 17. From the "closed" position shown in FIG. 4, the electronic volume flow sensor 8 is removed from a valve seat 22 as a result of the rotary movement of a handwheel 21 and the spindle nut 20 coupled therewith by a stroke movement. The volume flow flowing through the valve 16 when the valve is open is detected by the sensor 8 and its signal is led through a pluggable line 23 shown here to an electronic evaluation unit 24 or control unit, with the aid of which the volume flow measurement signal is further processed or processed. The evaluation electronics 24 can have a variety of functions.
Eine in die Leitung 23 integrierte Steckverbindung 25 erleichtert die Installation der Bauelemente. A plug connection 25 integrated in the line 23 facilitates the installation of the components.

Claims

Patentansprüche claims
1. Die Erfindung betrifft Meßgeräte zur Volumenstrommessung von1. The invention relates to measuring devices for volume flow measurement of
Strömungsmedien in Rohrleitungssystemen, die ein Signal für Steuer- und Regelvorgänge liefern, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere elektronische Volumenstromsensoren (8) in die Gehäuse (7, 12, 17) von vorhandenen, ohnehin notwendigen Anlagenkomponten (E, V, VT, SA, 4, 5, 6) integriert sind.Flow media in piping systems that provide a signal for control and regulation processes, characterized in that one or more electronic volume flow sensors (8) into the housings (7, 12, 17) of existing, already necessary system components (E, V, VT, SA , 4, 5, 6) are integrated.
2. Meßgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Volumenstromsensor (8) als Verschlußelement ausgebildet ist.2. Measuring device according to claim 1, characterized in that the electronic volume flow sensor (8) is designed as a closure element.
3. Meßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Volumenstromsensor als Verschlußelement einer Armatur (16) ausgebildet ist.3. Measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that the electronic volume flow sensor is designed as a closure element of a fitting (16).
4. Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Volumenstromsensor (8) als Verschlußelement und dessen Betätigungsorgan ausgebildet ist.4. Measuring device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the electronic volume flow sensor (8) is designed as a closure element and its actuating member.
5. Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Volumenstromsensor (8) nach dem kalorimetrischen Meßprinzip arbeitet.5. Measuring device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the electronic volume flow sensor (8) works according to the calorimetric measuring principle.
6. Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem elektronischen Volumenstromsensor (8) verbundene Übertragungsleitungen (23) für die Sensorsignale mit Steckverbindungen (25) ausgerüstet sind. 6. Measuring device according to one of claims 1 to 3, characterized in that with the electronic volume flow sensor (8) connected transmission lines (23) for the sensor signals are equipped with plug connections (25).
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