DE102011053843A1

DE102011053843A1 - Device for calibrating and/or monitoring certain operation condition of test mass flow measuring device, has tanks star-connected with each other, and tank device coupled to balancing device

Info

Publication number: DE102011053843A1
Application number: DE102011053843A
Authority: DE
Inventors: Dirk Greuel; Andreas Gernoth; Malte Wurdak
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2011-09-21
Filing date: 2011-09-21
Publication date: 2013-03-21
Anticipated expiration: 2031-09-22
Also published as: DE102011053843B4

Abstract

The device (12) has a tank device (56) including tanks (20, 40), and a flow path (14) for fluid attached or connected to a test mass flow measuring device (10). One of the tanks is arranged in the flow path, and a reference mass flow measuring unit is attached to another flow path (16) for fluid. The tanks are star-connected with each other, and the tank device is coupled to a balancing device (64). The tank device and the balancing device are connected with each other, and the test mass flow measuring device is in flow connection with an input (26) of the tank. An independent claim is also included for a method for calibrating and/or monitoring a certain operation condition of a test mass flow measuring device.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kalibrieren und/oder Überwachen eines Test-Massenstrommessgeräts. The invention relates to a device for calibrating and / or monitoring a test mass flow meter.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Kalibrieren und/oder Überwachen eines Test-Massenstrommessgeräts. The invention further relates to a method for calibrating and / or monitoring a test mass flow meter.

Ein Massenstrommessgerät, welches für bestimmte Betriebsbedingungen kalibriert ist, ist für andere Betriebsbedingungen, wenn beispielsweise ein Tieftemperaturfluid verwendet wird, in der Regel nicht mehr kalibriert. A mass flow meter that is calibrated for certain operating conditions is typically not calibrated for other operating conditions, such as when a cryogenic fluid is used.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Kalibrieren und/oder Überwachen und ein entsprechendes Verfahren zum Kalibrieren und/oder Überwachen eines Test-Massenstrommessgeräts bereitzustellen, mit dem sich auf einfache Weise ein Test-Massenstrommessgerät kalibrieren bzw. überwachen lässt. The invention has for its object to provide a device for calibrating and / or monitoring and a corresponding method for calibrating and / or monitoring a test mass flow meter, which can be used to calibrate or monitor a test mass flow meter in a simple manner.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein erster Strömungspfad für ein erstes Fluid vorgesehen ist, an welchen das Test-Massenstrommessgerät angeschlossen ist oder anschließbar ist, wobei in dem ersten Strömungspfad ein durchströmbarer erster Tank angeordnet ist, ein zweiter Strömungspfad für ein zweites Fluid vorgesehen ist, an welchen ein Referenz-Massenstrommessgerät angeschlossen ist, wobei in dem zweiten Strömungspfad ein durchströmbarer zweiter Tank angeordnet ist, eine Tankeinrichtung vorgesehen ist, welche den ersten Tank und den zweiten Tank umfasst, und an welcher der erste Tank und der zweite Tank starr miteinander verbunden sind, und eine Wägeeinrichtung vorgesehen ist, an welche die Tankeinrichtung gekoppelt ist. This object is achieved in the device mentioned above according to the invention in that a first flow path is provided for a first fluid to which the test mass flow meter is connected or can be connected, wherein in the first flow path, a flow-through first tank is arranged, a second flow path is provided for a second fluid, to which a reference mass flow meter is connected, wherein in the second flow path, a flow-through second tank is arranged, a tank means is provided, which comprises the first tank and the second tank, and at which the first tank and the second tank are rigidly connected to each other, and a weighing device is provided, to which the tank device is coupled.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung lässt sich ein Vergleich zwischen einem kalibrierten Massenstrommessgerät, welches durch zweites Fluid durchströmt ist (dem Referenz-Massenstrommessgerät) und dem Test-Massenstrommessgerät durchführen, wobei das Test-Massenstrommessgerät dann durch ein zweites Fluid durchströmbar ist, für das das Test-Massenstrommessgerät a priori nicht kalibriert ist. Über die Wägeeinrichtung lässt sich auf einfache Weise eine Gewichtsänderung ermitteln, welche durch die entsprechende Durchströmung des ersten Tanks mit dem ersten Fluid und Durchströmung des zweiten Tanks mit dem zweiten Fluid verursacht wird, und falls eine solche Änderung auftritt, lässt sich diese zur Kalibrierung des Test-Massenstrommessgeräts verwenden. By means of the device according to the invention, a comparison can be made between a calibrated mass flow meter through which second fluid flows (the reference mass flow meter) and the test mass flow meter, wherein the test mass flow meter can then be flowed through by a second fluid for which the test Mass flow meter a priori is not calibrated. The weighing device can be used to easily determine a change in weight caused by the corresponding flow of the first tank through the first fluid and through the second tank by the second fluid, and if such a change occurs it can be used to calibrate the test Use mass flow meter.

Auf ähnliche Weise lässt sich das Test-Massenstrommessgerät bezüglich seiner ordnungsgemäßen Funktion im Vergleich zu dem Referenz-Massenstrommessgerät überwachen. Similarly, the test mass flow meter can be monitored for its proper function relative to the reference mass flow meter.

Insbesondere sind die Tankeinrichtung und die Wägeeinrichtung so miteinander gekoppelt, dass auf die Wägeeinrichtung nicht das gesamte Leergewicht der Tankeinrichtung wirkt. Dadurch wird eine Art von Vorlastkompensation erreicht. Dadurch lässt sich durch die Wägeeinrichtung, welche insbesondere eine Präzisionswaage umfasst, eine präzise Gewichtsmessung durchführen. In particular, the tank device and the weighing device are coupled to one another in such a way that the entire unloaded weight of the tank device does not act on the weighing device. This achieves some sort of preload compensation. As a result, can be carried out by the weighing device, which includes in particular a precision balance, a precise weight measurement.

Es ist dann insbesondere günstig, wenn die Tankeinrichtung über eine elastische Einrichtung aufgehängt ist. Dadurch lässt sich auf einfache Weise eine Vorlastkompensation beispielsweise bezüglich des Leergewichts der Tankeinrichtung erreichen. It is particularly advantageous if the tank device is suspended by means of an elastic device. As a result, a preload compensation, for example with respect to the empty weight of the tank device, can be achieved in a simple manner.

Insbesondere ist die Tankeinrichtung so aufgehängt (und ist die elastische Einrichtung so ausgebildet), dass höchstens 5 % und insbesondere höchstens 1 % des Leergewichts der Tankeinrichtung (das heißt des Gewichts ohne Befüllung mit erstem Fluid und/oder zweitem Fluid) maximal auf die Wägeeinrichtung wirkt. In particular, the tank means is suspended (and the elastic means is so formed) that at most 5% and in particular at most 1% of the empty weight of the tank means (that is, the weight without filling with the first fluid and / or second fluid) acts on the weighing device maximally ,

Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn das Test-Massenstrommessgerät in fluidwirksamer Verbindung mit einem Eingang des ersten Tanks steht. Dadurch ist beispielsweise eine Vergleichsmessung durchführbar, bei der verglichen wird, welche Masse an erstem Fluid in bestimmtem Zeitraum in den ersten Tank eingekoppelt wird im Vergleich zu der Masse, welche an zweitem Fluid aus dem zweiten Tank im gleichen Zeitraum ausgekoppelt wird. It is particularly advantageous if the test mass flow meter is in fluid-effective connection with an input of the first tank. This makes it possible, for example, to carry out a comparison measurement, which compares which mass of first fluid is coupled into the first tank in a certain period of time in comparison to the mass which is coupled out to second fluid from the second tank in the same period of time.

Insbesondere steht das Referenz-Massenstrommessgerät in fluidwirksamer Verbindung mit dem Ausgang des zweiten Tanks. Dadurch ist es beispielsweise möglich, für einen Kalibrierungsvorgang vor Stattfinden der Kalibrierungsmessung den zweiten Tank für zweitem Fluid zu befüllen und dann zu prüfen, ob bei den Kalibrierungsmessungen die Wägeeinrichtung Gewichtsänderungen misst. In particular, the reference mass flow meter is in fluid communication with the outlet of the second tank. This makes it possible, for example, to fill the second second fluid tank for a calibration process before taking the calibration measurement, and then to check whether the weighing device measures weight changes during the calibration measurements.

Bei einer Ausführungsform sind an der Tankeinrichtung der erste Tank und der zweite Tank durch eine thermische Isolierung, welche zwischen dem ersten Tank und dem zweiten Tank angeordnet ist, thermisch voneinander getrennt. Dadurch lässt sich die thermische Wechselwirkung zwischen dem ersten Fluid und dem zweiten Fluid minimieren, sodass das Referenz-Massenstrommessgerät unter Referenzbedingungen von dem zweiten Fluid durchströmt wird. In one embodiment, at the tank means, the first tank and the second tank are thermally separated from each other by thermal insulation disposed between the first tank and the second tank. As a result, the thermal interaction between the first fluid and the second fluid can be minimized, so that the reference mass flow meter is flowed through under reference conditions of the second fluid.

Bei einer Ausführungsform weist der erste Tank eine thermische Isolierung auf. Dadurch kann beispielsweise als erstes Fluid ein Kryofluid wie ein Flüssiggas verwendet werden. Die thermische Isolierung des ersten Tanks kann dabei eine thermische Isolierung zur Trennung des ersten Tanks und des zweiten Tanks bilden und es kann zusätzlich zur thermischen Isolierung des ersten Tanks eine thermische Isolierung zur weiteren thermischen Trennung zwischen erstem Tank und zweitem Tank vorhanden sein. In one embodiment, the first tank has thermal insulation. This can For example, a cryofluid such as a liquefied gas may be used as the first fluid. The thermal insulation of the first tank can form a thermal insulation for the separation of the first tank and the second tank and it can be present in addition to the thermal insulation of the first tank thermal insulation for further thermal separation between the first tank and the second tank.

Günstig ist es, wenn im ersten Strömungspfad ein Aufnahmetank für erstes Fluid angeordnet ist, welcher erste Fluid aufnimmt, das den ersten Tank durchströmt hat. Dadurch lassen sich beispielsweise definierte Druckverhältnisse einstellen. Ferner lässt sich erstes Fluid aufsammeln, sodass es dem System nicht verloren geht. It is advantageous if in the first flow path, a receiving tank for the first fluid is arranged, which receives first fluid, which has flowed through the first tank. As a result, for example, defined pressure conditions can be set. Furthermore, the first fluid can be collected so that it is not lost to the system.

Es ist ferner günstig, wenn an dem ersten Strömungspfad eine erste Druckeinstelleinrichtung angeordnet ist. Dadurch lassen sich definierte Druckverhältnisse einstellen. It is also advantageous if a first pressure adjustment device is arranged on the first flow path. As a result, defined pressure conditions can be set.

Die erste Druckeinstelleinrichtung ist beispielsweise zwischen erstem Tank und einem Aufnahmetank angeordnet. Dadurch lassen sich auf einfache Weise definierte Druckverhältnisse einstellen. The first pressure adjusting device is arranged, for example, between the first tank and a receiving tank. As a result, defined pressure conditions can be set in a simple manner.

Günstig ist es, wenn im zweiten Strömungspfad eine Quelle für zweites Fluid angeordnet ist. Diese Quelle für zweites Fluid stellt insbesondere Fluid unter definierten Bedingungen (Temperatur und/oder Druck) bereit. It is favorable if a second fluid source is arranged in the second flow path. In particular, this second fluid source provides fluid under defined conditions (temperature and / or pressure).

Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn die Quelle für zweites Fluid dieses unter einem bestimmten Druck bereitstellt. Dadurch lassen sich auf einfache Weise stationäre Betriebsbedingungen erreichen. It is particularly advantageous if the source of second fluid provides it under a certain pressure. This allows stationary operating conditions to be achieved in a simple manner.

Es ist dann ebenfalls günstig, wenn im Strömungspfad eine zweite Druckeinstelleinrichtung angeordnet ist, um definierte Druckverhältnisse einzustellen. It is then also favorable if a second pressure adjustment device is arranged in the flow path in order to set defined pressure conditions.

Die zweite Druckeinstelleinrichtung ist insbesondere zwischen einer Quelle für zweites Fluid in dem zweiten Tank angeordnet. The second pressure adjusting device is in particular arranged between a source of second fluid in the second tank.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn im ersten Strömungspfad eine erste Massenstromeinstelleinrichtung angeordnet ist und/oder im zweiten Strömungspfad eine zweite Massenstromeinstelleinrichtung angeordnet ist. Dadurch lässt sich beispielsweise für einen Kalibrierungsvorgang ein definierter Massenstrom für das Test-Massenstrommessgerät und das Referenz-Massenstrommessgerät einstellen. Beispielsweise werden diese Massenströme so eingestellt, dass das Test-Massenstrommessgerät und das Referenz-Massenstrommessgerät die gleichen Messwerte anzeigen. Dadurch wiederum können insbesondere über Gewichtsänderungen, welche durch die Wägeeinrichtung gemessen werden, auf einfache Weise Kalibrierungsdaten zur Kalibrierung des Referenz-Massenstrommessgeräts ermittelt werden. It is particularly advantageous if a first mass flow adjustment device is arranged in the first flow path and / or a second mass flow adjustment device is arranged in the second flow path. As a result, for example, a defined mass flow for the test mass flow meter and the reference mass flow meter can be set for a calibration process. For example, these mass flows are adjusted so that the test mass flow meter and the reference mass flow meter display the same readings. As a result, calibration data for calibrating the reference mass flow meter can be determined in a simple manner, in particular via changes in weight which are measured by the weighing device.

Der erste Strömungspfad und der zweite Strömungspfad sind fluidwirksam voneinander getrennt. Dadurch kann als erstes Fluid ein Kalibrierungsfluid verwendet werden, für das a priori das Test-Massenstrommessgerät nicht kalibriert ist. The first flow path and the second flow path are fluidically separated from each other. As a result, a calibration fluid can be used as the first fluid for which the test mass flow meter is not calibrated a priori.

Bei einer einfachen und kostengünstigen Ausführungsform ist das zweite Fluid ein Referenzfluid und insbesondere Wasser. Für dieses Referenzfluid ist das Referenz-Massenstrommessgerät kalibriert. In a simple and inexpensive embodiment, the second fluid is a reference fluid and especially water. For this reference fluid, the reference mass flow meter is calibrated.

Das erste Fluid kann ein Fluid sein, für welches a priori eine Kalibrierung des Test-Massenstrommessgeräts nicht bekannt ist. Beispielsweise ist das erste Fluid ein Kryofluid wie ein Flüssiggas. The first fluid may be a fluid for which a priori calibration of the test mass flow meter is not known. For example, the first fluid is a cryofluid such as a liquefied gas.

Das Referenz-Massenstrommessgerät ist insbesondere kalibriert und/oder das Test-Massenstrommessgerät und das Referenz-Massenstrommessgerät sind vom gleichen Typ und insbesondere baugleich. Dadurch lässt sich über eine Vergleichsmessung das Test-Massenstrommessgerät kalibrieren bzw. überwachen. In particular, the reference mass flow meter is calibrated and / or the test mass flow meter and the reference mass flow meter are of the same type and, in particular, identical in construction. As a result, the test mass flow meter can be calibrated or monitored via a comparison measurement.

Bei einer Ausführungsform ist eine Steuerungs-/Auswertungseinrichtung vorgesehen, durch welche einstellbar ist, dass das Test-Massenstrommessgerät und das Referenz-Massenstrommessgerät die gleichen Messwerte anzeigen. Dadurch lässt sich auf einfache Weise eine Vergleichsmessung insbesondere zur Kalibrierung des Test-Massenstrommessgeräts durchführen. In one embodiment, a control / evaluation device is provided, by which it is adjustable that the test mass flow meter and the reference mass flow meter display the same measured values. This makes it easy to perform a comparison measurement, in particular for calibrating the test mass flow meter.

Die Steuerungs-/Auswertungseinrichtung ist insbesondere mit einer ersten Massenstromeinstelleinrichtung im ersten Strömungspfad und/oder einer zweiten Massenstromeinstelleinrichtung im zweiten Strömungspfad in signalwirksamer Weise verbunden. Dadurch kann auf einfache Weise ein bezüglich des Test-Massenstrommessgeräts und des Referenz-Massenstrommessgeräts gleicher Massenstrom eingestellt werden. The control / evaluation device is in particular connected to a first mass flow setting device in the first flow path and / or a second mass flow setting device in the second flow path in a signal-effective manner. As a result, the same mass flow can be set in a simple manner with respect to the test mass flow meter and the reference mass flow meter.

Es ist ferner günstig, wenn die Steuerungs-/Auswertungseinrichtung in signalwirksamer Verbindung mit Drucksensoren steht, welche den Druck im ersten Tank und zweiten Tank ermitteln. Dadurch kann auf einfache Weise ermittelt werden, ob stationäre Betriebsbedingungen vorliegen, um einen Kalibrierungsvorgang für das Referenz-Massenstrommessgerät zu starten. It is also advantageous if the control / evaluation device is in signal-effective connection with pressure sensors which determine the pressure in the first tank and the second tank. As a result, it can be easily determined whether stationary operating conditions exist to start a calibration process for the reference mass flow meter.

Die eingangs genannte Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in einem ersten Strömungspfad ein erstes Fluid das Test-Massenstrommessgerät und einen ersten Tank und in einem zweiten Strömungspfad ein zweites Fluid ein Referenz-Massenstrommessgerät und einen zweiten Tank durchströmt, wobei der erste Tank und der zweite Tank in einer Tankeinrichtung starr miteinander verbunden sind und Gewichtsmessungen an der Tankeinrichtung durchgeführt werden. The above-mentioned object is achieved in the method mentioned in the present invention, that in a first flow path, a first fluid flow through the test mass flow meter and a first tank and in a second flow path, a second fluid, a reference mass flow meter and a second tank, wherein the first tank and the second tank are rigidly connected to each other in a tank means and weight measurements are performed on the tank means.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist die bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläuterten Vorteile auf. The method according to the invention has the advantages already explained in connection with the device according to the invention.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen wurden ebenfalls bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert. Further advantageous embodiments have also already been explained in connection with the device according to the invention.

Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich an der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchführen bzw. mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren durchführen. The method according to the invention can be carried out on the device according to the invention or the method according to the invention can be carried out with the device according to the invention.

Insbesondere ist das Test-Massenstrommessgerät fluidwirksam mit einem Eingang des ersten Tanks verbunden oder wird entsprechend verbunden. Dadurch lässt sich auf einfache Weise eine Durchströmung des ersten Tanks erreichen. In particular, the test mass flow meter is fluidly connected to an input of the first tank or is connected accordingly. As a result, a flow through the first tank can be achieved in a simple manner.

Es ist dann günstig, wenn das Referenz-Massenstrommessgerät fluidwirksam mit einem Ausgang des zweiten Tanks verbunden ist oder wird. Dadurch lässt sich auf einfache Weise eine Durchströmung erreichen. It is advantageous if the reference mass flow meter is fluidly connected to an outlet of the second tank or is. As a result, a flow can be achieved in a simple manner.

Bei einem Ausführungsbeispiel zur Kalibrierung des Referenz-Massenstrommessgeräts wird vor einem Kalibrierungsvorgang der zweite Tank befüllt, wobei der erste Tank unbefüllt ist. Entsprechend lässt sich dann über eine Wägeeinrichtung das Gewicht der Tankeinrichtung mit befülltem zweiten Tank ermitteln, gegebenenfalls mit einer Vorlastkompensierung. Dadurch wird dann ein Arbeitspunkt definiert. Wenn dann beispielsweise Messwerte für den Massenstrom an dem Referenz-Massenstrommessgerät und dem Test-Massenstrommessgerät gleich eingestellt werden und dabei eine Gewichtsänderung gegenüber dem Arbeitspunkt festgestellt wird, dann bedeutet dies, dass der Massenstrom an dem Test-Massenstrommessgerät und Referenz-Massenstrommessgerät trotz gleichen Messwerten nicht gleich ist. Die Änderung der Gewichtsdaten kann dann zu einer Kalibrierung des Test-Massenstrommessgeräts verwendet werden. In one embodiment for calibrating the reference mass flow meter, the second tank is filled before a calibration process, wherein the first tank is unfilled. Accordingly, the weight of the tank device with filled second tank can then be determined via a weighing device, if necessary with a preload compensation. This then defines an operating point. If, for example, measured values for the mass flow on the reference mass flow meter and the test mass flow meter are set equal and a change in weight compared to the operating point is determined, this means that the mass flow on the test mass flow meter and reference mass flow meter is not measured despite the same measured values is equal to. The change in weight data may then be used to calibrate the test mass flow meter.

Bei einem Ausführungsbeispiel eines Kalibrierungsverfahrens wird an dem Referenz-Massenstrommessgerät und dem Test-Massenstrommessgerät ein gleicher Wert für den Massenstrom eingestellt. Dies bedeutet, dass, wenn das Referenz-Massenstrommessgerät und das Test-Massenstrommessgerät gleich kalibriert sind, keine Gewichtsänderung an der Tankeinrichtung auftreten dürfte, da von der Tankeinrichtung ausgekoppeltes zweites Fluid mengenmäßig eingekoppeltem ersten Fluid entsprechen sollte. Wenn eine Gewichtsänderung eintritt, dann lassen sich die entsprechenden Gewichtsdaten direkt zur Kalibrierung des Referenz-Massenstrommessgeräts verwenden. In one embodiment of a calibration method, an equal value for the mass flow is set on the reference mass flow meter and the test mass flow meter. This means that if the reference mass flow meter and the test mass flow meter are calibrated equal, no weight change is likely to occur at the tank means, since second fluid coupled from the tank means should correspond in volume to first fluid coupled. If a weight change occurs, then the corresponding weight data can be used directly to calibrate the reference mass flow meter.

Insbesondere werden Gewichtsmessungen bei stationären Bedingungen und insbesondere stationären Druckbedingungen von dem ersten Tank und dem zweiten Tank durchgeführt und es wird geprüft, ob sich das Gewicht ändert. Dadurch können Kalibrierungsdaten für das Referenz-Massenstrommessgerät ermittelt werden bzw. es lässt sich überprüfen, ob das Referenz-Massenstrommessgerät ordnungsgemäß arbeitet. In particular, weight measurements at steady-state conditions, and particularly steady-state pressure conditions, are made by the first tank and the second tank, and it is checked whether the weight changes. As a result, calibration data for the reference mass flow meter can be determined or it can be checked whether the reference mass flow meter is working properly.

Bei einem Ausführungsbeispiel, welches insbesondere zur Überprüfung des Referenz-Massenstrommessgeräts dient, wird der Massenstrom in dem zweiten Strömungspfad auf einen festen Wert eingestellt und ein gemessener Wert in dem ersten Strömungspfad wird mit diesem festen Wert über Gewichtsmessungen verglichen. Wenn stationäre Bedingungen vorliegen, dann sollte sich das gemessene Gewicht nicht ändern. Eine Funktionsstörung des Test-Massenstrommessgeräts kann in einer Gewichtsänderung resultieren. In one embodiment, particularly for checking the reference mass flow meter, the mass flow in the second flow path is set to a fixed value and a measured value in the first flow path is compared to this fixed value via weight measurements. If stationary conditions exist, then the measured weight should not change. A malfunction of the test mass flow meter may result in a weight change.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen dient im Zusammenhang mit den Zeichnungen der näheren Erläuterung der Erfindung. Es zeigen: The following description of preferred embodiments is used in conjunction with the drawings for further explanation of the invention. Show it:

1 schematisch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Kalibrieren und/oder Überwachen eines Test-Massenstrommessgeräts. 1 schematically an embodiment of an inventive device for calibrating and / or monitoring a test mass flow meter.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Kalibrieren und/oder Überwachen eines Test-Massenstrommessgeräts 10, welche in 1 schematisch gezeigt und dort mit 12 bezeichnet ist, umfasst einen als Ganzes mit 14 bezeichneten ersten Strömungspfad 14 für ein erstes Fluid und einen von dem ersten Strömungspfad 14 fluidwirksam getrennten zweiten Strömungspfad 16 für ein zweites Fluid. Der erste Strömungspfad 14 weist einen Anschluss 18 auf, an welchen das Test-Massenstrommessgerät 10 angeschlossen ist oder anschließbar ist. In Strömungsrichtung des ersten Fluids (stromaufwärts) ist in dem ersten Strömungspfad 14 ein erster Tank 20 angeordnet. Der erste Tank ist beim Ausführungsbeispiel mit einer thermischen Isolierung 22 versehen. Der Anschluss 18 für das Test-Massenstrommessgerät 10 ist fluidwirksam insbesondere über eine Leitung 24 mit einem Eingang 26 des ersten Tanks 20 verbunden. An embodiment of a device according to the invention for calibrating and / or monitoring a test mass flow meter 10 , what a 1 shown schematically and there with 12 includes one as a whole 14 designated first flow path 14 for a first fluid and one of the first flow path 14 fluid effectively separated second flow path 16 for a second fluid. The first flow path 14 has a connection 18 on which the test mass flow meter 10 is connected or connectable. In the flow direction of the first fluid (upstream) is in the first flow path 14 a first tank 20 arranged. The first tank is in the embodiment with a thermal insulation 22 Mistake. The connection 18 For the test mass flow meter 10 is fluid effective, in particular via a line 24 with an entrance 26 of the first tank 20 connected.

Der erste Tank 20 weist einen Ausgang 28 auf. Dieser Ausgang 28 ist fluidwirksam mit einem Aufnahmetank 30 verbunden. Erstes Fluid, welches den ersten Tank 20 nach Durchströmung des Test-Massenstrommessgeräts 10 durchströmt hat, wird durch den Aufnahmetank 30 angeordnet. The first tank 20 has an exit 28 on. This exit 28 is fluid effective with a receiving tank 30 connected. First fluid, which is the first tank 20 after flowing through the test mass flow meter 10 flows through the receiving tank 30 arranged.

In dem ersten Strömungspfad 14 ist eine erste Druckeinstelleinrichtung 32 angeordnet. Durch diese ist insbesondere ein Druck in dem ersten Tank 20 einstellbar. Es ist dabei insbesondere ein erster Drucksensor 34 vorgesehen, welcher den Druck im ersten Tank 20 misst bzw. einen Druck, welcher charakteristisch für den Druck im ersten Tank 20 ist. Der erste Drucksensor 34 ist beispielsweise an der ersten Druckeinstelleinrichtung 32 angeordnet. In the first flow path 14 is a first pressure adjustment device 32 arranged. This is in particular a pressure in the first tank 20 adjustable. It is in particular a first pressure sensor 34 provided, which the pressure in the first tank 20 measures or a pressure which is characteristic of the pressure in the first tank 20 is. The first pressure sensor 34 is for example at the first pressure adjustment device 32 arranged.

Die erste Druckeinstelleinrichtung 32 ist insbesondere zwischen dem Aufnahmetank 30 und dem Ausgang 28 des ersten Tanks 20 angeordnet. The first pressure adjusting device 32 is in particular between the receiving tank 30 and the exit 28 of the first tank 20 arranged.

Der erste Strömungspfad 14 weist ferner eine erste Massenstromeinstelleinrichtung 36 auf, durch welche der Massenstrom an dem ersten Fluid, welcher durch das Test-Massenstrommessgerät 10 strömt, einstellbar ist. Die erste Massenstromeinstelleinrichtung 36 ist insbesondere bezogen auf die Strömungsrichtung des ersten Fluids vor (strömungsabwärts) dem Test-Massenstrommessgerät 10 angeordnet. The first flow path 14 further includes a first mass flow adjuster 36 through which the mass flow of the first fluid passing through the test mass flow meter 10 flows, is adjustable. The first mass flow adjustment device 36 is in particular with respect to the flow direction of the first fluid before (downstream) the test mass flow meter 10 arranged.

Der zweite Strömungspfad 16 umfasst eine Quelle 38 für zweites Fluid. Die Quelle 38 stellt insbesondere zweites Fluid und einen bestimmten konstanten Druck bereit. Die Quelle 38 ist beispielsweise ein Drucktank. The second flow path 16 includes a source 38 for second fluid. The source 38 in particular, provides second fluid and a certain constant pressure. The source 38 is for example a pressure tank.

Der zweite Strömungspfad 16 weist ferner einen durchströmbaren zweiten Tank 40 auf. Die Quelle 38 ist fluidwirksam mit einem Eingang 42 des zweiten Tanks verbunden. The second flow path 16 also has a flow-through second tank 40 on. The source 38 is fluid effective with an input 42 connected to the second tank.

Der zweite Tank 40 hat einen Ausgang 44. An den Ausgang 44 ist fluidwirksam insbesondere über eine Leitung 46 ein Referenz-Massenstrommessgerät 48 angeschlossen bzw. anschließbar. Das Referenz-Massenstrommessgerät 48 ist insbesondere ein kalibriertes Massenstrommessgerät, welches vorzugsweise baugleich zu dem Test-Massenstrommessgerät 10 ist. The second tank 40 has an exit 44 , At the exit 44 is fluid effective, in particular via a line 46 a reference mass flow meter 48 connected or connectable. The reference mass flow meter 48 is in particular a calibrated mass flow meter, which is preferably identical to the test mass flow meter 10 is.

Der zweite Strömungspfad 16 umfasst eine Druckeinstelleinrichtung 50. Durch die Druckeinstelleinrichtung 50 ist der Druck im zweiten Strömungspfad 16 und insbesondere in dem zweiten Tank 40 einstellbar. The second flow path 16 includes a pressure adjusting device 50 , By the pressure adjusting device 50 is the pressure in the second flow path 16 and in particular in the second tank 40 adjustable.

Es ist ein zweiter Drucksensor 52 vorgesehen, welcher den Druck im zweiten Tank 40 misst oder einen Druck, welcher den Druck im zweiten Tank 40 charakterisiert. Der zweite Drucksensor 52 ist beispielsweise an der Druckeinstelleinrichtung 50 angeordnet. It is a second pressure sensor 52 provided, which the pressure in the second tank 40 measures or a pressure which is the pressure in the second tank 40 characterized. The second pressure sensor 52 is for example at the pressure adjusting device 50 arranged.

Der zweite Strömungspfad 16 weist eine zweite Massenstromeinstelleinrichtung 54 auf. Durch diese ist der Massenstrom einem zweiten Fluid, welche das Referenz-Massenstrommessgerät 58 durchströmt, einstellbar. Die zweite Massenstromeinstelleinrichtung 54 ist insbesondere bezogen auf die Strömungsrichtung des zweiten Fluids dem Referenz-Massenstrommessgerät 48 nachgeordnet, das heißt stromaufwärts von diesem angeordnet. The second flow path 16 has a second Massenstromeinstelleinrichtung 54 on. Through this, the mass flow of a second fluid, which is the reference mass flow meter 58 flows through, adjustable. The second mass flow adjuster 54 is in particular based on the flow direction of the second fluid to the reference mass flow meter 48 downstream, that is arranged upstream of this.

Der erste Tank 20 und der zweite Tank 40 sind an einer gemeinsamen Tankeinrichtung 56 angeordnet. In der Tankeinrichtung 56 sind der erste Tank 20 und der zweite Tank 40 starr miteinander verbunden und bilden eine Einheit. Der erste Tank 20 und der zweite Tank 40 sind in der Tankeinrichtung 56 über eine thermische Isolierung 58 getrennt, welche zwischen dem ersten Tank 20 und dem zweiten Tank 40 angeordnet ist. The first tank 20 and the second tank 40 are at a common tank facility 56 arranged. In the tank facility 56 are the first tank 20 and the second tank 40 rigidly connected and form a unity. The first tank 20 and the second tank 40 are in the tank facility 56 over a thermal insulation 58 separated, which is between the first tank 20 and the second tank 40 is arranged.

Bei einem Ausführungsbeispiel sind der erste Tank 20 und der zweite Tank 40 bezogen auf die Schwerkraftrichtung g übereinander angeordnet. (Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sitzt der zweite Tank 40 bezogen auf die Schwerkraftrichtung g über dem ersten Tank 20; es kann auch eine umgekehrte Anordnung vorgesehen sein.) In one embodiment, the first tank 20 and the second tank 40 arranged one above the other with respect to the direction of gravity g. (In the embodiment shown, the second tank is seated 40 with respect to the direction of gravity g above the first tank 20 ; it may also be provided a reverse arrangement.)

Die zweite Tankeinrichtung 56 umfasst einen Behälter 60, welcher den ersten Tank 20 und den zweiten Tank 40 aufnimmt bzw. diese bildet. Die Tankeinrichtung 56 ist über den Behälter 60 mittels einer elastischen Einrichtung 62 frei aufgehängt. Die elastische Einrichtung 62 umfasst insbesondere eine oder mehrere Federn. Aufgrund der Gewichtskraft der Tankeinrichtung 56 wird die elastische Einrichtung 62 gedehnt bis die Gewichtskraft der Tankeinrichtung 56 und die Rückstellkraft der elastischen Einrichtung gleich groß sind oder eine Weiterbewegung der Tankeinrichtung 56 bezogen auf die Schwerkraftrichtung g nach unten gesperrt wird. The second tank facility 56 includes a container 60 , which is the first tank 20 and the second tank 40 absorbs or forms these. The tank facility 56 is over the container 60 by means of an elastic device 62 freely suspended. The elastic device 62 includes in particular one or more springs. Due to the weight of the tank device 56 becomes the elastic device 62 stretched until the weight of the tank system 56 and the restoring force of the elastic device are equal or a further movement of the tank means 56 relative to the direction of gravity g is locked down.

Die Tankeinrichtung 56 ist an eine Wägeeinrichtung 64 gekoppelt, durch welche Gewichtsmessungen an der Tankeinrichtung 56 durchführbar sind. Die elastische Aufhängung der Tankeinrichtung 56 bewirkt eine Vorkraftkompensation an der Wägeeinrichtung 64. Die Tankeinrichtung 56 wirkt nicht mit ihrer vollen Gewichtskraft auf die Wägeeinrichtung 64 sondern mit einer reduzierten Gewichtskraft. Diese reduzierte Gewichtskraft ist durch die Ausbildung der elastischen Einrichtung 62 und die relative Position der Wägeeinrichtung 64 vorgegeben. The tank facility 56 is to a weighing device 64 coupled, by which weight measurements on the tank device 56 are feasible. The elastic suspension of the tank device 56 causes a Vorkraftkompensation on the weighing device 64 , The tank facility 56 Does not work with their full weight on the weighing device 64 but with a reduced weight. This reduced weight is due to the formation of the elastic device 62 and the relative position of the weighing device 64 specified.

Leitungsanschlüsse an die Tankeinrichtung 56 bzw. entsprechende Leitungen sind derart flexibel ausgestaltet, dass eine Beweglichkeit der Tankeinrichtung 56 bei einer Gewichtsänderung ermöglicht ist. Line connections to the tank system 56 or corresponding lines are configured so flexible that a mobility of the tank means 56 is possible with a change in weight.

Es ist insbesondere vorgesehen, dass die maximale Gewichtskraft, mit welcher die Tankeinrichtung 56 auf die Wägeeinrichtung 64 wirkt, höchstens 5 % und insbesondere höchstens 1 % des Leergewichts der Tankeinrichtung 56 (ohne Befüllung mit erstem Fluid und/oder zweitem Fluid) beträgt. Durch eine solche Vorlastkompensation lässt sich die Genauigkeit der Gewichtsmessung erhöhen. It is particularly provided that the maximum weight, with which the tank means 56 on the weighing device 64 acts, at most 5% and in particular at most 1% of the tare of the tank facility 56 (without filling with the first fluid and / or second fluid). Such a preload compensation can increase the accuracy of the weight measurement.

Es ist eine Steuerungs-/Auswertungseinrichtung 66 vorgesehen. Diese steht in signalwirksamer Verbindung mit der ersten Massenstromeinstelleinrichtung 36 und der zweiten Massenstromeinstelleinrichtung 54. Insbesondere ist dann über die Steuerungs-/Auswertungseinrichtung 66 einstellbar, dass das Test-Massenstrommessgerät 10 und das Referenz-Massenstrommessgerät 48 jeweils mit einem solchen Massenstrom durchströmt werden, dass diese den gleichen Massenstromwert anzeigen. It is a control / evaluation device 66 intended. This is in signal-effective connection with the first Massenstromeinstelleinrichtung 36 and the second mass flow adjuster 54 , In particular, then via the control / evaluation device 66 adjustable that the test mass flow meter 10 and the reference mass flow meter 48 each flow through with such a mass flow that they indicate the same mass flow value.

Die Steuerungs-/Auswertungseinrichtung 66 steht ferner in signalwirksamer Verbindung mit der Wägeeinrichtung 64; diese stellt ihre Messsignale der Steuerungs-/Auswertungseinrichtung 66 bereit. The control / evaluation device 66 is also in signal-effective connection with the weighing device 64 ; this places its measuring signals of the control / evaluation device 66 ready.

Weiterhin steht die Steuerungs-/Auswertungseinrichtung 66 in signalwirksamer Verbindung mit der ersten Druckeinstelleinrichtung 32, der zweiten Druckeinstelleinrichtung 50, dem ersten Drucksensor 34 und dem zweiten Drucksensor 52. Furthermore, there is the control / evaluation device 66 in signal effective connection with the first pressure adjustment device 32 , the second pressure adjusting device 50 , the first pressure sensor 34 and the second pressure sensor 52 ,

Der erste Strömungspfad 14 und der zweite Strömungspfad 16 sind fluidwirksam voneinander getrennt. Der zweite Strömungspfad 16 wird von dem zweiten Fluid durchströmt, wobei vorgegebene Temperaturbedingungen vorliegen und das Referenz-Massenstrommessgerät 48 bei den entsprechenden Betriebsbedingungen kalibriert ist. Das zweite Fluid ist beispielsweise Wasser. The first flow path 14 and the second flow path 16 are fluidically separated from each other. The second flow path 16 is traversed by the second fluid, wherein predetermined temperature conditions are present and the reference mass flow meter 48 calibrated at the appropriate operating conditions. The second fluid is, for example, water.

Der erste Strömungspfad 14 wird von dem ersten Fluid durchströmt. Das erste Fluid ist beispielsweise ein Kryofluid. Die Temperatur und/oder der Druck für das zweite Fluid ist so, dass für einen Kalibrierungsvorgang grundsätzlich das Referenz-Massenstrommessgerät 48 a priori nicht kalibriert ist. The first flow path 14 is traversed by the first fluid. The first fluid is for example a cryofluid. The temperature and / or the pressure for the second fluid is such that for a calibration process basically the reference mass flow meter 48 a priori is not calibrated.

Ein Kalibrierungsvorgang erfolgt erfindungsgemäß wie folgt:
Über die Quelle 38 wird dem zweiten Strömungspfad 16 das zweite Fluid bereitgestellt. Beispielsweise wird Wasser unten einem Druck von 50 bar bereitgestellt. In dem Tank 40 wird mittels der zweiten Druckeinstelleinrichtung 50 ein bestimmter Druck beispielsweise von 20 bar bereitgestellt. Der zweite Tank 40 wird mit dem zweiten Fluid vor einem Kalibrierungsvorgang für das Test-Massenstrommessgerät 10 befüllt. A calibration process is carried out according to the invention as follows:
About the source 38 becomes the second flow path 16 provided the second fluid. For example, water is provided below a pressure of 50 bar. In the tank 40 is by means of the second pressure adjustment 50 a certain pressure of, for example, 20 bar provided. The second tank 40 with the second fluid before a calibration process for the test mass flow meter 10 filled.

Während eines Kalibrierungsvorgangs wird der erste Tank 20 mit dem ersten Fluid befüllt. Beispielsweise ist ein Druck in dem ersten Tank 20 bei ca. 2 bar. (Der Aufnahmetank 30 nimmt ein erstes Fluid mit einem Druck kleiner 2 bar auf.)During a calibration process, the first tank becomes 20 filled with the first fluid. For example, there is a pressure in the first tank 20 at about 2 bar. (The receiving tank 30 takes up a first fluid with a pressure of less than 2 bar.)

Über die erste Massenstromeinstelleinrichtung 36 und die zweite Massenstromeinstelleinrichtung 54 wird der Massenstrom an dem ersten Strömungspfad 14 und dem zweiten Strömungspfad 16 so eingestellt, dass das Test-Massenstrommessgerät 10 und das Referenz-Massenstrommessgerät 48 den gleichen Messwert anzeigen. Es wird dabei zweites Fluid nach Durchströmung des Referenz-Massenstrommessgeräts 48 und der zweiten Massenstromeinstelleinrichtung 54 aus dem System entnommen. Vor dem Kalibrierungsvorgang war der zweite Tank 40 befüllt und der erste Tank 20 nicht. Die Wägeeinrichtung 64, welche insbesondere eine Präzisionswaage umfasst, zeigt einen bestimmten Gewichtswert an, welcher ein Arbeitspunkt-Gewichtswert ist. About the first Massenstromeinstelleinrichtung 36 and the second mass flow adjuster 54 becomes the mass flow at the first flow path 14 and the second flow path 16 adjusted so that the test mass flow meter 10 and the reference mass flow meter 48 show the same reading. It becomes second fluid after flowing through the reference mass flow meter 48 and the second mass flow adjuster 54 taken from the system. Before the calibration process was the second tank 40 filled and the first tank 20 Not. The weighing device 64 , which particularly includes a precision balance, indicates a particular weight value, which is an operating point weight value.

Bei baugleichen Test-Massenstrommessgerät 10 und Referenz-Massenstrommessgerät 48 und gleichen Messwerten an diesen sollte dann beim Kalibrierungsvorgang die gleiche Masse bezüglich des zweiten Fluids, welches von dem zweiten Tank 40 entnommen wird, und bezüglich des ersten Fluids, welches in dem ersten Tank 20 einströmt, vorliegen und keine Gewichtsänderung vorliegen. With identical test mass flow meter 10 and reference mass flow meter 48 and equal readings to these should then be the same mass with respect to the second fluid from the second tank in the calibration process 40 is removed, and with respect to the first fluid, which in the first tank 20 flows in, is present and no weight change is present.

Grundsätzlich wird dabei die Höhe des Massenstroms in dem ersten Strömungspfad 14 und dem zweiten Strömungspfad 16 in Abhängigkeit von Druckunterschieden zwischen den Drücken in dem ersten Tank 20 und dem zweiten Tank 40 und dem Druck in der Quelle 38 bzw. dem Aufnahmetank 30 eingestellt. Die eigentliche Kalibrierungsmessung wird dann vorgenommen, wenn sich die Betriebsbedingungen und insbesondere die Drücke nicht mehr ändern und insbesondere stationäre Betriebsbedingungen vorliegen. Dies kann über die Steuerungs-/Auswertungseinrichtung 66 überwacht werden. Basically, the height of the mass flow in the first flow path becomes 14 and the second flow path 16 depending on pressure differences between the pressures in the first tank 20 and the second tank 40 and the pressure in the source 38 or the receiving tank 30 set. The actual calibration measurement is carried out when the operating conditions and in particular the pressures no longer change and in particular stationary operating conditions are present. This can be done via the control / evaluation device 66 be monitored.

Durch die Wägeeinrichtung 64 kann dann nach Erreichen von stationären Betriebsbedingungen ermittelt werden, ob Gewichtsänderungen eintreten. Eine messbare Änderung kann direkt zur Kalibrierung des Test-Massenstrommessgeräts 10 verwendet werden. Through the weighing device 64 can then be determined after reaching steady-state operating conditions, whether weight changes occur. A measurable change can be made directly to the calibration of the test mass flow meter 10 be used.

Grundsätzlich ist das erste Fluid, welches im ersten Strömungspfad 14 strömt, beliebig und die Bedingungen für die Durchströmung des Test-Massenstrommessgeräts 10 (insbesondere bezüglich Temperatur und/oder Druck) müssen nicht vorgegeben werden. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung und bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt ein Vergleich und insbesondere Kalibriervergleich mit dem Referenz-Massenstrommessgerät 48, welches für das zweite Fluid kalibriert ist, bei Kalibrierungsbedingungen des Referenz-Massenstrommessgeräts 48. Basically, the first fluid which is in the first flow path 14 flows, arbitrarily and the conditions for the flow through the test mass flow meter 10 (especially with regard to temperature and / or pressure) need not be specified. In the apparatus according to the invention and in the method according to the invention, a comparison and in particular calibration comparison with the reference mass flow meter is performed 48 , which is calibrated for the second fluid, under calibration conditions of the reference mass flow meter 48 ,

Aus Abweichung gegenüber einem Arbeitspunkt der Gewichtsmessungen durch die Wägeeinrichtung 64 vor dem Kalibrierungsvorgang an dem Test-Massenstrommessgerät 10 lässt sich dieses kalibrieren. Deviation from an operating point of the weight measurements by the weighing device 64 before the calibration process on the test mass flow meter 10 this can be calibrated.

Durch die erfindungsgemäße Lösung ist es möglich, beispielsweise auch Kryofluide und insbesondere Flüssiggase als Kalibriermedium zu verwenden. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise Coriolis-Massenstrommessgeräte auch für Tieftemperaturbedingungen kalibrieren. The solution according to the invention makes it possible to use, for example, cryofluids and, in particular, liquid gases as the calibration medium. In this way, for example, Coriolis mass flow meters can also be calibrated for low-temperature conditions.

Ein erfindungsgemäßer Überwachungsvorgang für das Test-Massenstrommessgerät 10 funktioniert wie folgt:
In dem zweiten Strömungspfad 16 wird ein festgelegter Massenstrom eingestellt. An inventive monitoring process for the test mass flow meter 10 works as follows:
In the second flow path 16 a set mass flow is set.

Der erste Strömungspfad 14 ist durch das erste Fluid durchströmt und durch das Test-Massenstrommessgerät 10 wird dieser Massenstrom gemessen. Dieser Messwert wird mit dem Massenstrom im zweiten Strömungspfad 16 verglichen, um die Funktionalität des Test-Massenstrommessgeräts 10 zu überwachen. Die Vergleichsgröße ist dabei die durch die Wägeeinrichtung 64 gemessene Gewichtskraft, welche wiederum die Massendifferenz in einem bestimmten Zeitintervall für die Durchströmung durch den zweiten Tank 40 und den ersten Tank 20 charakterisiert. The first flow path 14 flows through the first fluid and through the test mass flow meter 10 this mass flow is measured. This reading is taken with the mass flow in the second flow path 16 compared to the functionality of the test mass flow meter 10 to monitor. The comparison size is that of the weighing device 64 measured weight, which in turn the mass difference in a given time interval for the flow through the second tank 40 and the first tank 20 characterized.

Wenn stationäre Bedingungen vorliegen, dann sollte die durch die Wägeeinrichtung 64 gemessene Gewichtskraft sich nicht ändern. Wenn eine Änderung eintritt, obwohl sich die stationären Bedingungen nicht ändern, dann kann dies durch eine Fehlfunktion des Test-Massenstrommessgeräts 10 bewirkt sein (oder auf einer Fehlfunktion des Referenz-Massenstrommessgeräts 48 basieren). If steady state conditions exist, then this should be done by the weighing device 64 measured weight does not change. If a change occurs, even though the stationary conditions do not change, then this may be due to a malfunction of the test mass flow meter 10 causes (or malfunction of the reference mass flow meter 48 based).

Bei einem Test-Massenstrommessgerät 10, welches entsprechend für das erste Fluid unter Einsatzbedingungen des ersten Fluids kalibriert wird, lassen sich für diese Einsatzbedingungen entsprechend hohe Genauigkeiten erreichen. Diese hohen Genauigkeiten werden durch die Kalibrierung mit einem Vergleich mit dem Referenz-Massenstrommessgerät 48, welches unter Kalibrierungsbedingungen mit dem zweiten Fluid betrieben wird, erreichen. Dieser Vergleich ist eine Art von analogem Vergleich über Messung der Gewichtskraftänderung an der Tankeinrichtung 56. For a test mass flow meter 10 , which is calibrated correspondingly for the first fluid under conditions of use of the first fluid, correspondingly high accuracies can be achieved for these operating conditions. These high accuracies are made by the calibration with a comparison with the reference mass flow meter 48 , which is operated under calibration conditions with the second fluid reach. This comparison is a kind of analog comparison by measuring the change in the weight force at the tank device 56 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Test-MassenstrommessgerätTest mass flow meter
1212: Vorrichtungcontraption
1414: Erster StrömungspfadFirst flow path
1616: Zweiter StrömungspfadSecond flow path
1818: Anschlussconnection
2020: Erster TankFirst tank
2222: Thermische IsolierungThermal insulation
2424: Leitungmanagement
2626: Eingangentrance
2828: Ausgangoutput
3030: Aufnahmetankreceiving tank
3232: Erste DruckeinstelleinrichtungFirst pressure adjustment device
3434: Erster DrucksensorFirst pressure sensor
3636: Erste MassenstromeinstelleinrichtungFirst mass flow adjustment device
3838: Quellesource
4040: Zweiter TankSecond tank
4242: Eingangentrance
4444: Ausgangoutput
4646: Leitungmanagement
4848: Referenz-MassenstrommessgerätReference mass flow meter
5050: Zweite DruckeinstelleinrichtungSecond pressure adjustment device
5252: Zweiter DrucksensorSecond pressure sensor
5454: Zweite MassenstromeinstelleinrichtungSecond mass flow adjustment
5656: Tankeinrichtungtank means
5858: Thermische IsolierungThermal insulation
6060: Behältercontainer
6262: Elastische EinrichtungElastic device
6464: Wägeeinrichtung weighing
6666: Steuerungs-/AuswertungseinrichtungControl / evaluation unit

Claims

Vorrichtung zum Kalibrieren und/oder Überwachen eines Test-Massenstrommessgeräts (10), umfassend einen ersten Strömungspfad (14) für ein erstes Fluid, an welchen das Test-Massenstrommessgerät (10) angeschlossen ist oder anschließbar ist, wobei in dem ersten Strömungspfad (14) ein durchströmbarer erster Tank (20) angeordnet ist, einen zweiten Strömungspfad (16) für ein zweites Fluid, an welchen ein Referenz-Massenstrommessgerät (48) angeschlossen ist, wobei in dem zweiten Strömungspfad (16) ein durchströmbarer zweiter Tank (40) angeordnet ist, eine Tankeinrichtung (56), welche den ersten Tank (20) und den zweiten Tank (40) umfasst und an welcher der erste Tank (20) und der zweite Tank (40) starr miteinander verbunden sind, und eine Wägeeinrichtung (64), an welche die Tankeinrichtung (56) gekoppelt ist. Device for calibrating and / or monitoring a test mass flow meter ( 10 ) comprising a first flow path ( 14 ) for a first fluid to which the test mass flow meter ( 10 ) is connected or connectable, wherein in the first flow path ( 14 ) a first throughflowable tank ( 20 ), a second flow path ( 16 ) for a second fluid to which a reference mass flow meter ( 48 ) is connected, wherein in the second flow path ( 16 ) a flow-through second tank ( 40 ), a tank device ( 56 ), which is the first tank ( 20 ) and the second tank ( 40 ) and at which the first tank ( 20 ) and the second tank ( 40 ) are rigidly connected to each other, and a weighing device ( 64 ), to which the tank device ( 56 ) is coupled.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tankeinrichtung (56) und Wägeeinrichtung (64) so miteinander gekoppelt sind, dass auf die Wägeeinrichtung (64) nicht das gesamte Leergewicht der Tankeinrichtung (56) wirkt. Device according to claim 1, characterized in that the tank device ( 56 ) and weighing device ( 64 ) are coupled together so that on the weighing device ( 64 ) not the total empty weight of the tank device ( 56 ) acts.

Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Tankeinrichtung (56) über eine elastische Einrichtung (62) aufgehängt ist. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the tank device ( 56 ) via an elastic device ( 62 ) is suspended.

Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Tankeinrichtung (56) so aufgehängt ist, dass höchstens 5 % und insbesondere höchstens 1 % des Leergewichts der Tankeinrichtung (56) maximal auf die Wägeeinrichtung (64) wirkt. Apparatus according to claim 3, characterized in that the tank means ( 56 ) is suspended so that at most 5% and in particular at most 1% of the empty weight of the tank device ( 56 ) maximum on the weighing device ( 64 ) acts.

Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Test-Massenstrommessgerät (10) in fluidwirksamer Verbindung mit einem Eingang (26) des ersten Tanks (20) steht. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the test mass flow meter ( 10 ) in fluidic communication with an input ( 26 ) of the first tank ( 20 ) stands.

Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenz-Massenstrommessgerät in fluidwirksamer Verbindung mit einem Ausgang (28) des zweiten Tanks (20) steht. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the reference mass flow meter in fluidly effective connection with an output ( 28 ) of the second tank ( 20 ) stands.

Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Tankeinrichtung (56) der erste Tank (20) und der zweite Tank (40) durch eine thermische Isolierung (58), welche zwischen dem ersten Tank (20) und dem zweiten Tank (40) angeordnet ist, thermisch voneinander getrennt sind. Device according to one of the preceding claims, characterized in that at the tank means ( 56 ) the first tank ( 20 ) and the second tank ( 40 ) by a thermal insulation ( 58 ), which between the first tank ( 20 ) and the second tank ( 40 ), are thermally separated from each other.

Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Tank (20) eine thermische Isolierung (22) aufweist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the first tank ( 20 ) a thermal insulation ( 22 ) having.

Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Strömungspfad (14) ein Aufnahmetank (30) für erstes Fluid angeordnet ist, welcher erstes Fluid aufnimmt, das den ersten Tank (20) durchströmt hat. Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the first flow path ( 14 ) a holding tank ( 30 ) is arranged for first fluid, which receives first fluid, the first tank ( 20 ) has flowed through.

Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Strömungspfad (14) eine erste Druckeinstelleinrichtung (32) angeordnet ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the first flow path ( 14 ) a first pressure adjustment device ( 32 ) is arranged.

Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Druckeinstelleinrichtung (32) zwischen dem ersten Tank (20) und einem Aufnahmetank (30) angeordnet ist. Apparatus according to claim 10, characterized in that the first pressure adjusting device ( 32 ) between the first tank ( 20 ) and a receiving tank ( 30 ) is arranged.

Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Strömungspfad (16) eine Quelle (38) für zweites Fluid angeordnet ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the second flow path ( 16 ) a source ( 38 ) is arranged for second fluid.

Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Quelle (38) für zweites Fluid dieses unter einem bestimmten Druck bereitstellt. Device according to claim 12, characterized in that the source ( 38 ) for second fluid provides it under a certain pressure.

Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Strömungspfad (16) eine zweite Druckeinstelleinrichtung (50) angeordnet ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the second flow path ( 16 ) a second pressure adjustment device ( 50 ) is arranged.

Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Druckeinstelleinrichtung (50) zwischen einer Quelle (38) für zweites Fluid und dem zweiten Tank (40) angeordnet ist. Apparatus according to claim 14, characterized in that the second pressure adjusting device ( 50 ) between a source ( 38 ) for the second fluid and the second tank ( 40 ) is arranged.

Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Strömungspfad (14) eine erste Massenstromeinstelleinrichtung (36) angeordnet ist und/oder im zweiten Strömungspfad (16) eine zweite Massenstromeinstelleinrichtung (54) angeordnet ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the first flow path ( 14 ) a first mass flow adjustment device ( 36 ) and / or in the second flow path ( 16 ) a second mass flow adjustment device ( 54 ) is arranged.

Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Strömungspfad (14) und der zweite Strömungspfad (16) fluidwirksam voneinander getrennt sind. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the first flow path ( 14 ) and the second flow path ( 16 ) are fluidically separated from each other.

Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Fluid ein Referenzfluid und insbesondere Wasser ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the second fluid is a reference fluid and in particular water.

Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Fluid ein Fluid ist, für welches a priori eine Kalibrierung des Test-Massenstrommessgeräts (10) nicht bekannt ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the first fluid is a fluid for which a priori calibration of the test mass flow meter ( 10 ) is not known.

Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Fluid ein Kryofluid ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the first fluid is a cryofluid.

Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenz-Massenstrommessgerät (48) kalibriert ist und/oder dass das Test-Massenstrommessgerät (10) und das Referenz-Massenstrommessgerät (48) vom gleichen Typ sind. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the reference mass flow meter ( 48 ) and / or that the test mass flow meter ( 10 ) and the reference mass flow meter ( 48 ) are of the same type.

Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuerungs-/Auswertungseinrichtung (66), durch welche einstellbar ist, dass das Test-Massenstrommessgerät (10) und das Referenz-Massenstrommessgerät (48) die gleichen Messwerte anzeigen. Device according to one of the preceding claims, characterized by a control / evaluation device ( 66 ), by which it is adjustable that the test mass flow meter ( 10 ) and the reference mass flow meter ( 48 ) show the same readings.

Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungs-/Auswertungseinrichtung (66) mit einer ersten Massenstromeinstelleinrichtung (36) im ersten Strömungspfad (14) und/oder einer zweiten Massenstromeinstelleinrichtung (54) im zweiten Strömungspfad (16) in signalwirksamer Verbindung steht. Apparatus according to claim 22, characterized in that the control / evaluation device ( 66 ) with a first mass flow setting device ( 36 ) in the first flow path ( 14 ) and / or a second one Mass flow adjustment device ( 54 ) in the second flow path ( 16 ) is in signal-effective connection.

Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungs-/Auswertungseinrichtung (66) in signalwirksamer Verbindung mit Drucksensoren (34, 52) steht, welche den Druck im ersten Tank (20) und zweiten Tank (40) ermitteln. Apparatus according to claim 22 or 23, characterized in that the control / evaluation device ( 66 ) in signal-effective connection with pressure sensors ( 34 . 52 ), which determines the pressure in the first tank ( 20 ) and second tank ( 40 ) determine.

Verfahren zum Kalibrieren und/oder Überwachen eines Test-Massenstrommessgeräts, bei dem in einem ersten Strömungspfad ein erstes Fluid das Test-Massenstrommessgerät und einen ersten Tank durchströmt und in einem zweiten Strömungspfad ein zweites Fluid ein Referenz-Massenstrommessgerät und einen zweiten Tank durchströmt, wobei der erste Tank und der zweite Tank in einer Tankeinrichtung starr miteinander verbunden sind und Gewichtsmessungen an der Tankeinrichtung durchgeführt werden. A method for calibrating and / or monitoring a test mass flow meter, wherein in a first flow path, a first fluid flows through the test mass flow meter and a first tank and in a second flow path, a second fluid flows through a reference mass flow meter and a second tank, wherein the first tank and the second tank are rigidly connected to each other in a tank means and weight measurements are performed on the tank means.

Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Test-Massenstrommessgerät fluidwirksam mit einem Eingang des ersten Tanks verbunden ist oder wird. A method according to claim 25, characterized in that the test mass flow meter is fluidly connected to an input of the first tank or is.

Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenz-Massenstrommessgerät fluidwirksam mit einem Ausgang des zweiten Tanks verbunden ist oder wird. A method according to claim 25 or 26, characterized in that the reference mass flow meter is fluidly connected to an output of the second tank or is.

Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass vor einem Kalibrierungsvorgang der zweite Tank befüllt wird, wobei der erste Tank unbefüllt ist. Method according to one of claims 25 to 27, characterized in that prior to a calibration process, the second tank is filled, wherein the first tank is unfilled.

Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Referenz-Massenstrommessgerät und dem Test-Massenstrommessgerät ein gleicher Wert für den Massenstrom eingestellt wird. Method according to one of claims 25 to 28, characterized in that on the reference mass flow meter and the test mass flow meter, an equal value for the mass flow is set.

Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass bei stationären Bedingungen und insbesondere stationären Druckbedingungen für den ersten Tank und den zweiten Tank Gewichtsmessungen durchgeführt werden und geprüft wird, ob sich das Gewicht ändert. Method according to one of claims 25 to 29, characterized in that under stationary conditions and in particular stationary pressure conditions for the first tank and the second tank weight measurements are carried out and it is checked whether the weight changes.

Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Massenstrom in dem zweiten Strömungspfad auf einen festen Wert eingestellt wird und ein gemessener Wert in dem ersten Strömungspfad mit diesem festen Wert über Gewichtsmessungen verglichen wird. Method according to one of claims 25 to 27, characterized in that the mass flow in the second flow path is set to a fixed value and a measured value in the first flow path is compared with this fixed value via weight measurements.