DD219281A1 - Anordnung zur messung des gasmengenstromes - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf die Messung von stroemenden Gasmengen, insbesondere bei nichtbrennbaren Gasen. Ziel der Erfindung ist es, Gasmengenstroeme temperaturabhaengig mit hoher Genauigkeit ueber einen grossen Messbereich zu messen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Temperaturabhaengigkeit der Gasmengenstrommessung zu verringern. Erfindungsgemaess wird das bei einer Anordnung mit zwei Messgroessenwandlern, die konstruktiv und elektrisch identische Nennwerte aufweisen dadurch erreicht, dass unter Verwendung eines Differenzverstaerkers die beiden Messgroessenwandler Bestandteil eines Widerstandsnetzwerkes sind, das zwei Teilkompensationszweige hat, wobei in einem Teilzweig die beiden Messgroessenwandler liegen, dass der Summenpunkt der beiden Teilzweige an einem Eingang des Differenzverstaerkers und gleichzeitig ueber den Messgroessenwandler am Bezugspotential liegt und dass der zweite Eingang des Differenzverstaerkers an einer weiteren Widerstandskombination liegt.

Description

Anordnung zur Messtuig des Gasmengenstromes

Anwendungsgebiet der Erfindung ,

Die Erfindung bezieht sich auf die Messung von strömenden Gasmengen, insbesondere bei nichtbrennbaren Gasen«

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Unter den vielen bekannten Anordnungen zur thermoelektrischen Bestimmung des Gasmengenstromes ist eine Anordnung nach dem Aufheizverfahren bekannt (DE-OS 2 929 ^27). Hierbei wird die Temperaturdifferenz zwischen zwei Fühlern konstant gehalten, indem der Strom durch einen Temperaturfühler entsprechend nachgeregelt wird. Die elektrische Heizleistung dient dabei als Meßgröße für den Gasmengenstrom«

Nachteil dieser Anordnung ist die Einschränkung der Messung auf einen viel zu kleinen Meßbereich, da die Temperaturschwankungen des Gasmengenstromes sowohl die Auflösung als auch die Genauigkeit der Methode stark beschränken.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, Gasmengenströme temperaturunabhängig mit hoher Genauigkeit über einen großen Meßbereich zu messen.

Darlegung des ¥esens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Temperaturabhängigkeit der Gasmengenstrommessung zu verringern, Erfindungsgemäß wird das bei einer Anordnung mit zwei Meßgrößenwandlern, die sowohl konstruktiv als auch elektrisch identische Nennwerte aufweisen, in keramischem Material eingebettet sind, damit mechanisch und gegen Feuchtigkeit widerstandsfähig sind, wobei einer der Meßgrößenwandler als Temperaturwandler das Temperaturniveau des zu messenden Gases hat und der andere als Meßgrößenwandler elektrisch auf ein nachzufahrendes Temperaturniveau aufgeheizt wird, das um einen konstanten Betrag über dem des Temperaturwandlers liegt, dadurch erreicht, daß unter Verwendung eines Differenzverstärkers die beiden Meßgrößenwandler Bestandteil eines ¥iderstandsnetzwerkes sind, das zwei Teilkompensationszweige hat, an deren gemeinsamen Eingang der Ausgang des Differenzverstärkers über einen Transistor liegt, wobei in einem Teilzweig zwei Widerstände sowie die Temperaturwandler liegen und im anderen Teilzweig ein dritter Widerstand liegt, der einen um ein Vielfaches geringeren Wert als die Widerstandskombination des ersten Teilzweiges hat, daß der Summenpunkt der beiden Teilzweige an einem Eingang des Differenzverstärkers und gleichzeitig über den Meßgrößenwandler am Bezugs— potential liegt, und daß der zweite Eingang des Differenzverstärkers an einer Widerstandskombination aus einem vierten und fünften Widerstand liegt, wobei der fünfte Widerstand direkt mit dem Bezugspotential verbunden ist, und daß diese Widerstandskombination ein Vielfaches des Widerstandes der Teilzweige ist, .

Über eine Multiplikation der Spannungen über dem Teilzweig des Temperaturwandlers und des Meßgrößenwandlers erfolgt eine direkte Leistungsmessung, die als Maß für den Gas— mengenstrom benutzt wird«

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll in einem Ausführungsbeispiel anhand einer Schaltskizze näher erläutert werden« Die Schaltung liegt einem ¥iderstandsnetzwerk zugrunde, das aus zwei Teilzweigen besteht. Im ersten Zweig liegen die ¥iderstände R_ und R„ sowie der TemperaturwandlerR,., Der letztere kann z« B* ein Platin-Temperaturmeßwiderstand sein« Der zweite Teilzweig wird durch einen ¥iderstand R bestimmt. Die Widerstände sind so dimensioniert, daß der Strom I₂ durch den ersten Teilzweig ein definiertes Vielfaches des Stromes I. durch den zweiten Teilkompensationszweig ist« Mit der Summe beider Ströme wird der Meßgrößenwandler R_n beaufschlagt« Das führt zu dessen Aufheizung« Der Strom I ist so klein, das er keine Eigenerwärmung des Temperatur— wandlersR.-verursacht« Der Summenpunkt der beiden Teilzweige liegt

an einem Eingang eines Differenzverstärkers V_D « Sein anderer Eingang liegt an einer Viderstandskombi— nation R^, R^. Das Widerstandsverhältnis H /R.' ist so gewählt, daß es dem Verhältnis der Ströme I_q/I entspricht. Dabei sind die ¥iderstandswerte der Widerstandskombination R. , R_- um ein Vielfaches größer als die der ¥iderstandskombination R , R ·

Die Änderung des Stromes I infolge des Temperatureinflusses auf den TemperaturwandlerR,, ist vernachlässigbar klein« Der Meßgrößenwandler R_Q wird über den Differenzverstärker solange aufgeheizt, bis sein Widerstand gleich der Summe der ¥iderstände des Temperaturwandlers R₄. und des

tn

¥iderstandes R„ ist, d« h«

^RQ ^{= R}th ^{+ R}3

Mit dem ¥iderstand R„ kann somit der konstante Betrag der Temperaturerhöhung des Meßgrößenwandlers R_Q gegenüber dem Temperaturwandler R₊. festgelegt werden.

Claims (1)

1. Erf indung s ans pruch

   Ι« Anordnung zrur Messung von Gasmengenströtnen mit zwei Meßgrößenwandlern, die sowohl konstruktiv als auch elektrisch, identisch und vorzugsweise in keramischem Material eingebettet sind, wobei sie insbesondere durch gleiche Temperaturkoeffizienten gekennzeichnet sind, und einer der Meßgrößenwandler als Temperaturwandler das Temperaturniveau des zu messenden Gases aufweist und der andere als Meßgrößenwandler elektrisch auf ein Temperaturniveau aufgeheizt wird, das um einen konstanten Betrag über dem des Temporaturwandlers liegt, und unter Verwendung eines Differenzverstärkers, gekennzeichnet dadurch, daß der Temperaturwandler (R₄. ) und der Meßgrößen-

   tn

   wandler (R_Q) Bestandteil eines Widerstandsnetzwerkes sind, daß zwei Teilkompensationszweige hat, an deren gemeinsamen Eingang der Ausgang des Differenzverstärkers (^_D) über einen Transistor (T) liegt, wobei ,im ersten Teilkompensationszweig ein erster Widerstand (R„), ein zweiter Widerstand (R«) sowie der Temperaturwandler (R+j,) liegen und im zweiten Teilkompensationszweig ein dritter Widerstand (R₁) liegt, der einen um ein Vielfaches geringeren Wert als die Widerstandskombination des ersten Teilkompensationszweiges hat, daß der Summenpunkt der beiden Teilkompensationszweige an einem Eingang des Differenzverstärkers (V ) und gleichzeitig über den Meß_? größenwandler (R ) am Bezugspotential liegt, und daß der zweite Eingang des Differenzverstärkers (V_) an einer Widerstandskombination aus einem yierten und fünften Widerstand (R. , R,,) liegt, wobei der fünfte Widerstand (R₁₅.) am Bβzugspotential liegt, und daß diese Widerstandskombination ein Vielfaches der Widerstandswerte des ersten Widerstandes (R₂) und des dritten Widerstandes (R₁) hat, .

   · Anordnung nach. Punkt 1, gekennzeichnet dadtirch, daß zur Linearisierung der Kennlinie des Meßwertes ein Funktionsgenerator nachgeschaltet ist, der nach ei- f nem vorgegebenen Fehler-Toleranzfeld dimensioniert ist, ' \ . · . '

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