DE1097157B - Procedure for volume conversion in pipelines of flowing gases and vapors - Google Patents

Description

Verfahren für die Volumenumwertung in Rohrleitungen strömender Gase und Dämpfe Zusatz zum Patent 1070393 Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Volumenumwertung in Rohrleitungen strömender Gase und Dämpfe nach Patent 1 070 393 und hat insbesondere die Berücksichtigung der Kompressibilitätszahl zum Gegenstand.Procedure for volume conversion in pipelines for flowing gases and vapors Addendum to Patent 1070393 The present invention relates to a procedure for volume conversion in pipelines of gases and vapors flowing Patent 1,070,393 and has in particular taken into account the compressibility factor to the subject.

Bekanntlich kann man die Gase als von ihrer Stammflüssigkeit getrennte Dämpfe auffassen, deren Verhalten dem der idealen Gase desto näher kommt, je weiter die jeweils herrschenden Temperaturen und die ihnen zugeordneten Drücke vom Sättigungspunkt (Kondensationspunkt), bei welchem die Verflüssigung beginnt, entfernt liegen. Da sich aber die bisher vorkommenden und zu berücksichtigenden Zustandsänderungen in der Nähe des Normalzustandes (760 Torr, 0°C) und in verhältnismäßig kleinen Bereichen abspielen und der Sättigungspunkt einen genügenden Abstand von diesen Bereichen hatte, war es möglich, die Umwertung auf der Basis der Zustandsgleichung für ideale Gase erfolgen zu lassen. Für trockene Gase galt dabei die Formel : Q1 # P1 # T0 Q0 = P0 # T1 bzw. die Gleichung für die Wichte γ: γ1 # T1 # P0 γ0 = P1 # T0 worin der Index 1 den Betriebszustand und der Index 0 den Normalzustand kennzeichnet. As is well known, the gases can be seen as separate from their parent liquid Perceive vapors whose behavior comes closer to that of ideal gases, the further the respective prevailing temperatures and the associated pressures from the saturation point (Condensation point), at which the liquefaction begins, are removed. There However, the changes in state that have occurred up to now and that have to be taken into account are in close to normal (760 Torr, 0 ° C) and in relatively small areas play and the saturation point a sufficient distance from these areas it was possible to do the conversion on the basis of the equation of state for ideal Let gases take place. The formula for dry gases was: Q1 # P1 # T0 Q0 = P0 # T1 or the equation for the weight γ: γ1 # T1 # P0 γ0 = P1 # T0 where index 1 is the operating state and index 0 is the normal state indicates.

In der Praxis der Volumenumwertung werden jedoch neuerdings Lösungen gefordert, insbesondere für die Umwertung bei hohen Drücken, bei denen sich die Zustandsänderungen in Bereichen vollziehen, die der Sättigungslinie mehr oder weniger nahe liegen. Dabei können außerdem irreversible Packungseffekte (Kondensationen, Polymerisationen) auftreten. Dies bedeutet, daß z. B. die nach der idealen Zustandsgleichung für den Normalzustand (0°C, 760 Torr) berechnete Wichte bei hohen Drücken nicht mehr dem Werty1, sondern vielmehr einem wahren Wert yw entspricht. Das Verhältnis Y1 K yw wird als Kompressibilitätszahl bezeichnet. Dabei ist Y gemäß der idealen Zustandsgleichung. auf ya (0° C, 760 Torr) bezogen. K ist von der Gasart abhängig und daneben eine Funktion von Druck und Temperatur. In the practice of volume conversion, however, solutions have recently emerged required, especially for the conversion at high pressures at which the Make changes of state in areas that are more or less close to the saturation line are close. In addition, irreversible packing effects (condensation, Polymerizations) occur. This means that z. B. that according to the ideal equation of state for the normal state (0 ° C, 760 Torr), the specific gravity is not calculated at high pressures corresponds more to the value y1, but rather to a true value yw. The relationship Y1 K yw is called the compressibility number. Y is according to the ideal Equation of state. based on ya (0 ° C, 760 Torr). K depends on the type of gas and also a function of pressure and temperature.

Durch die vorliegende Erfindung wird es ermöglicht, auch in solchen Fällen, in denen die Kompressibilitätszahl des zu messenden Gases Einfluß gewinnt, eine fehlerlose Volumenumwertung durchzuführen. The present invention makes it possible, even in such Cases in which the compressibility factor of the gas to be measured has an influence, to carry out an error-free volume conversion.

Die Erfindung geht von dem bekannten Volumenumwertungsverfahren aus, bei welchem der Quotient Z (= Umwerterzahl) mittels einer mechanischen Rechenvorrichtung aus den zu berücksichtigenden und in äquivalente geometrische Größen umgeformten Druck-und Temperaturwerten als Verstellhub eines im Zählwerksantrieb vorgesehenen veränderlichen Zwischentriebs gebildet wird. (Vgl. deutsche Patentanmeldungen G 6930 IXb/42e, [bekanntgemacht am 18. 9. 1952], G21461IX/42e, USA.-Patentschrift 2861453, itali enische Patentschrift 584 347). Sie benutzt ferner den Umstand, daß man aus den im EinfluBgebiet der Sättigungslinie maßgebenden Isobaren und Isothermen des betroffenen Gases den K-Wert ermitteln kann (die K-Werte für die einzelnen Gase und Gasgemische können den Tabellen oder Diagrammen der einschlägigen Literatur entnommen werden ; vgl. z. B. VDI-Durchflußregeln DIN 1952), und besteht im wesentlichen darin, daß der Korrekturfaktor in einen temperaturunabhängigen Teil und einen temperaturabhängigen Teil zerlegt und die Größe des für die Umwertung maßgebenden Ausschlags des Druckwertgebers gemäß dem temperaturunabhängigen Ks-Wert korrigiert wird, der bei einer beliebig gewählten, aber konstant gehaltenen oder als konstant betrachteten Temperatur dem eingestellten Druck zugeordnet ist, während gleichzeitig der vom Temperaturwertgeber gelieferte Ausschlag im direkten Verhältnis des dem herrschenden Druck und der herrschenden-Temperatur zugeordneten K-Wertes verändert wird.The invention is based on the known volume conversion method, in which the quotient Z (= corrector number) is formed by means of a mechanical computing device from the pressure and temperature values to be taken into account and converted into equivalent geometric quantities as the adjustment stroke of a variable intermediate drive provided in the counter drive. (See German patent applications G 6930 IXb / 42e, [published on September 18, 1952], G21461IX / 42e, USA patent specification 2861453, Italian patent specification 584 347). It also makes use of the fact that one can determine the K-value from the isobars and isotherms of the gas concerned that are decisive in the area of influence of the saturation line (the K-values for the individual gases and gas mixtures can be found in the tables or diagrams of the relevant literature; cf. e.g. VDI flow rules DIN 1952), and consists essentially in the fact that the correction factor into a temperature-independent part and a temperature-dependent part broken down and the size of the deflection of the pressure transducer, which is decisive for the conversion, is corrected according to the temperature-independent Ks value, which is assigned to the set pressure at any selected, but kept constant or considered constant temperature, while at the same time the deflection supplied by the temperature transducer is directly The ratio of the K value assigned to the prevailing pressure and the prevailing temperature is changed.

Lut Die Zerlegung des Korrekturfaktors in einen temperaturunabhängigen und einen temperaturabhängigen Teil ist ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens. Sie erfolgt graphisch mit Hilfe der erwähnten Diagramme und eines darin die Isothermen ersetzenden harmonischen Strahlenbüschels, welches die Isobaren durch die Ersatzisothermen harmonisch teilt. Lut The decomposition of the correction factor into a temperature-independent one and a temperature-dependent part is an essential feature of the invention Procedure. It takes place graphically with the help of the mentioned diagrams and one of them the isotherms replacing harmonic bundles of rays, which the isobars through divides the substitute isotherms harmoniously.

Die erwähnten Diagramme, in denen die Drücke als Abszisse, der K-Wert-als Ordinate und die Temperaturen als Isothermen dargestellt sind, zeigen bei den meisten Gasen bis zu Drücken von 30 oder 40 ata fast geradlinigen Verlauf der Isothermen. Die Anderung des K-Wertes innerhalb dieser Bereiche kann sehr beträchtlich sein. Das aber sind jene Druck- ud Temperaturgebiete, in denen neuerdings die Gasmessung, z. B. die Ferngasmessung, vielfach erfolgt, in denen also auch die Umwertung auf den Normalzustand vorgenommen werden muß. The diagrams mentioned, in which the pressures as abscissa, the K-value as Ordinates and temperatures as isotherms are shown at most Gases up to pressures of 30 or 40 ata almost straight-line course of the isotherms. The change in the K value within these ranges can be very considerable. But these are those pressure and temperature areas in which gas measurement, z. B. the remote gas measurement, takes place in many cases, so in which the conversion to the normal state must be made.

In Fig. 1 ist ein solches Diagramm dargestellt. Es gibt die Kompressibilitätszahl K als Funktion von Druck und Temperatur wieder, und zwar hier beispielsweise für Sauerstoff. Dieses Diagramm ist den VDI-Durchflußregeln entnommen und sei wegen seiner Übersichtlichkeit hier als Beispiel benutzt. Für andere Gase ist der Verlauf der Isothermen ein anderer. Such a diagram is shown in FIG. There is the compressibility number K as a function of pressure and temperature again, here for example for Oxygen. This diagram is taken from the VDI flow rules and is due to used here as an example for clarity. For other gases the curve is the isotherms are different.

Für die meisten Gase, die nicht mit ihrer Stammflüssigkeit in Berührung kommen und deren Temperatur von der kritischen Temperatur genügend weit entfernt ist, haben die Isothermen bis zu einem gewissen Druck einen nahezu geradlinigen Verlauf. Deshalb können sie, ohne damit unzulässige Fehler zu begehen, praktisch durch Gerade ersetzt werden. For most gases that are not in contact with their parent liquid come and their temperature is far enough away from the critical temperature the isotherms have an almost straight line up to a certain pressure Course. Therefore, they can be practical without making undue mistakes be replaced by a straight line.

In Fig. 1 ist dies für die Isothermen 0 und 25°C gezeigt. In Fig. 1 this is shown for the isotherms 0 and 25 ° C.

Die 50°C-Isotherme ist bereits von Natur aus geradlinig.The 50 ° C isotherm is inherently straight.

Man erkennt, daß Abweichungen z. B. der Ersatzgeraden a, b von den Isothermen 25 bzw. 0° C bis 30 oder 40 ata praktisch belanglos sind. Die Isothermen können somit als ein vom Nullpunkt der Abszisse ausgehendes harmonisches Strahlenbüschel angesehen werden, welches bekanntlich alle auf der Abszisse (Druckwerte) errichteten Lotz (z. B. die Lote I und II) verhältnisgleich teilt, Mit K anderen Worten: Das Verhälntis der Kompressibili-K' tätswerte zweier Isothermen ist für aRe Drücke zwischen 0 und 30 bzw. 40 ata bei gleichem Druck konstant, d. h., das Verhaltnis K ist bei im Meßbereich geradlinigen Isothermen nur eine Funktion der jeweils herrschenden Betriebstemperatur. Deshalb ist es statthaft, den Hub oder Ausschlag des Temperaturwertgebers für die jeweilige Temperatur im Verhältnis des ihr zugeordneten K Wertes zu ändern.It can be seen that deviations z. B. the equivalent straight line a, b of the Isotherms 25 or 0 ° C to 30 or 40 ata are practically irrelevant. The isotherms can thus be seen as a harmonic bundle of rays emanating from the zero point of the abscissa be considered, which is known to all built on the abscissa (pressure values) Lotz (e.g. perpendiculars I and II) proportionally divides, In other words: That The ratio of the compressibility values of two isotherms is for aRe pressures between 0 and 30 or 40 ata constant at the same pressure, i.e. i.e., the ratio K is at in the measuring range straight isotherms only a function of the prevailing one Operating temperatur. It is therefore permissible to adjust the travel or deflection of the temperature value transmitter for the respective temperature in the ratio of the K value assigned to it.

K' In den bisher benötigten Umwertungsbereichen konnte vom Umwerter aus den Druck- un Temperaturmeßwerten P1, T1 der Wert 7--i'oiCo Ti-Po Yo Qi gebildet und dargestellt werden. Im Uberhitzungsgebiet ist jedoch wegen ####### = γw der wahre Z-Wert : γ1 1 Z P1 # T0 1 Zw = # = = # . (II) γ0 K K T1 # P0 K Der Volumenumwerter erfaßt mit seinen Fühlern bzw.K 'The corrector from the pressure and temperature measured values P1, T1 the value 7 - i'oiCo Ti-Po Yo Qi is formed and are displayed. In the overheating area, however, ####### = γw the true Z-value: γ1 1 Z P1 # T0 1 Zw = # = = #. (II) γ0 K K T1 # P0 K The volume corrector records with its sensors or

Gebern die Druck- und Temperaturgrößen P1 und T1 (Gleichung I). Er muß aber im Überhitzungsgebiet außer- dem den aus diesen Größen gebildeten Z-Wert gemäß Gleichung II mit K erweitern.Send the pressure and temperature variables P1 and T1 (equation I). He must, however, in the overheating area the Z-value formed from these variables expand with K according to equation II.

Das geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß zunächst der Ausdruck K in Z K' P1 # T0 1 K' # = # # (III) K' K T1 # P0 K K umgeformt wird. Daraufhin wird im ersten Faktor -----7-der Quotient--zusammengefaßt, d. h. der Meßhub oder Ausschlag des Druckwertgebers nicht mehr proportional P1, sondern P1/K' gemacht, wobei K' der für eine bestimmte gewählte Isotherme (konstante Temperatur, z. B. 0oC) dem jeweiligen Druck P1 zugeordnete Kompressibilitätsfaktor ist. Dieser Hub oder Ausschlag (proportional ist also unabhängig von der Betriebstemperatur und lediglich eine Funktion des absoluten Betriebsdrucks P1, während der Wert KK X wie gezeigt, allein eine Funktion der Betriebstemperatur ist. Die mathematische Umformung und Zusammenfassung der Faktoren ist somit, auch physikalisch gesehen, gerechtfertigt, so daß der mit der Erfindung erstrebte Effekt eintreten muß. Diese Gesetzmäßigkeit trifft natürlich auch dann zu, wenn die Betriebstemperatur zufällig auf der obengenannten konstanten Isotherme (z. B. 0°C) liegt. In einem solchen Falle stellt der erste Faktor bereits die wahre Umrechnungszahl Zw dar, weil dann K'X' 1 ist.According to the invention, this is done by first converting the expression K into ZK 'P1 # T0 1 K'# = # # (III) K 'K T1 # P0 KK. The quotient is then summed up in the first factor ----- 7-, that is, the measuring stroke or deflection of the pressure transducer is no longer proportional to P1, but P1 / K ', where K' is the isotherm (constant temperature, e.g. 0oC) is the compressibility factor assigned to the respective pressure P1. This stroke or rash (proportional is therefore independent of the operating temperature and only a function of the absolute operating pressure P1, while the value KK X, as shown, is solely a function of the operating temperature. The mathematical transformation and summary of the factors is thus justified, also from a physical point of view, so that the effect aimed for by the invention must occur. This law of course also applies if the operating temperature happens to be on the above-mentioned constant isotherm (e.g. 0 ° C). In such a case, the first factor already represents the true conversion number Zw, because then K'X 'is 1.

Der Ausdruck K ist also in einen von der Temperatur unabhängigen Teil 1/K' und einen temperaturabhängigen . The term K is therefore independent of the temperature Part 1 / K 'and a temperature-dependent one.

Teil zerlegt. Diese Zerlegung ist nur so lange gerechtfertigt, wie die Isothermen durch ein harmonisches Strahlenbündel ersetzt werden können. Andernfalls gilt die Überlegung nur angenähert, und zwar desto mehr, je weniger die Isotherme von dem zugeordneten Strahl des harmonischen Strahlenbüschels abweicht. Die Be-K' rücksichtigung des Faktors kann, wie bereits oben an-K gedeutet wurde, dadurch erreicht werden, daß am Quotientenbildner des Volumenumwerters der Hub oder Ausschlag des Temperaturwertgebers z. B. über ein Wälzhebelpaar od. dgl. verstellt wird, wobei das Wälzhebelgetriebe den Hub oder Ausschlag im Verhältnis K, verändert. Es ist nämlich nach Gleichung III P1 # T0 1 K' P1 # P0 1 Zw = # # = # (IV) T1 # P0 K' K K' # T0 K K' d. h., der Ausschlag T des Temperaturwertgebers muß im Verhältnis K, verändert werden.Part disassembled. This decomposition is only justified as long as the isotherms can be replaced by a harmonic bundle of rays. Otherwise the consideration is only approximate, and the more so, the less the isotherm deviates from the associated ray of the harmonic bundle of rays. The Be-K ' The factor can thereby be taken into account, as indicated above at-K be that at the quotient generator of the volume corrector the stroke or deflection of the Temperature value transmitter z. B. via a pair of rolling levers. Like. Is adjusted, wherein the roller lever gear changes the stroke or deflection in the ratio K. It is namely according to equation III P1 # T0 1 K 'P1 # P0 1 Zw = # # = # (IV) T1 # P0 K' K K '# T0 K K' d. i.e., the deflection T of the temperature value transmitter must be in the ratio K, to be changed.

Nur wenn diese Maßnahmen, nämlich die Korrektur des Druckmeßhubes gemäß, und die des Temperaturmeßhubes gemäß K/K' zugleich erfolgt sind, erfolgt die Umwertung mit dem wahren Z-Wert Zw. Das gilt, wie gesagt, nur so lange, wie die Isothermen durch ein harmonisches Strahlenbüschel ersetzt werden können, also vorzugsweise für Gase, bei denen die normalerweise vorkommenden Betriebstemperaturen von der kritischen Temperatur weitab liegen. Only if these measures, namely the correction of the pressure measurement stroke according to, and the temperature measurement stroke according to K / K 'have taken place at the same time the revaluation with the true Z-value Zw. That is how said only as long as the isotherms are replaced by a harmonic bundle of rays can, so preferably for gases at which the normally occurring operating temperatures are far from the critical temperature.

Natürlich könnte man bei der Darstellung des Z-Wertes auch unmittelbar von der Beziehung Zw = x' K'ausgehen und bei der Korrektur des Druckwertgeberausschlages gemäß K statt des Hubes oder Ausschlages des Temperaturwertgebers denjenigen eines den Z-Wert darstellenden Gliedes (Z-Wert-Gebers), der nunmehr proz Ki portional KX wird, imVerhältnis KK verändern. Da es sich hierbei um eine prozentuale Korrektur des jeweiligen z-proportionalen Hubes oder Ausschlages des Z-Wert-K Gebers handelt, muß neben der normalen Temperaturberücksichtigung im Quotientenbildner des Volumenumwerters, d. h. entsprechend der idealen Zustandsgleichung auch noch der Faktor zur zurBerichtigungdesAusschlages des Z-Wert-Gebers gemäß der jeweils herrschenden Temperatur herangezogen und gleichzeitig der Hub des Druckwertgebers wie vorher proportional P, gemacht werden. Of course, you could also directly display the Z-value start from the relationship Zw = x 'K' and when correcting the pressure transducer deflection according to K instead of the stroke or deflection of the temperature value transmitter that of a the member representing the Z-value (Z-value encoder), which is now proportional to the proz Ki KX will change in the ratio KK. Since this is a percentage correction of the respective z-proportional stroke or deflection of the Z-value-K encoder, must take into account the normal temperature in the quotient generator of the volume corrector, d. H. according to the ideal equation of state also the factor for correcting the deflection of the Z-value transmitter is used according to the prevailing temperature and at the same time the stroke of the pressure transducer can be made proportional to P, as before.

In manchen Fällen wird es sich aus kinematischen Gründen empfehlen, das Verhältnis des Korrektur-Faktors zur korrigierten Größe möglichst klein zu halten, z. B. indem man einen Teil der Korrektur am Ausschlag des Temperaturwertgebers, den Rest am Ausschlag des Z-Wert-Gebers vollzieht. In diesen Fällen würde also, um es noch deutlicher zu sagen, der temperaturabhängige Teilfaktor seinerseits in zwei Teilfaktoren zerlegt werden, von denen der eine zur Korrektur des Temperaturwertgeberausschlages, der andere zur Korrektur des Z-Wert-Geber-Ausschlages dient.In some cases, for kinematic reasons, it is advisable to keep the ratio of the correction factor to the corrected variable as small as possible, e.g. B. by making part of the correction on the deflection of the temperature value transmitter, the rest on the deflection of the Z-value transmitter. In these cases, to put it even more clearly, the temperature-dependent partial factor would be in turn in two sub-factors of which one is used to correct the temperature value transmitter deflection, the other to correct the Z-value transmitter deflection.

Die beschriebene Methode läßt sich in Druckbereichen verwenden, in denen die Isothermen von den zugeordneten Geraden des harmonischen Strahlenbüschels abzuweichen beginnen. Die zulässige Größe dieser Abweichung bestimmt sich nach der zulässigen Größe des Meßfehlers. Um die auf diese Weise gegebene Grenze zu erweitern, kann man im Bedarfsfalle den bogenförmigen Verlauf der Bezugsisotherme durch einen durch den Scheitelpunkt des Strahlenbüschels gelegten Strahl mitteln und sie durch diesen Strahl ersetzen, um ihn bzw. die ihm zugeordneten K'-Werte zur Bildung des P1 Wertes zu benutzen. Im Bedarfsfalle kann diese K' Mittelung natürlich bei allen Isothermen vorgenommen werden. The method described can be used in pressure areas in which are the isotherms of the assigned straight lines of the harmonic bundle of rays begin to deviate. The permissible size of this deviation is determined by the permissible size of the measurement error. To widen the limit given in this way, you can, if necessary, the arcuate course of the reference isotherm by a average the ray passed through the apex of the bundle of rays and pass it through replace this ray in order to use it or the K 'values assigned to it to form the P1 value to be used. If necessary, this K 'averaging can of course be used for all Isotherms are made.

Bei der Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens wählt man vorteilhaft als Ausgangspunkt für die am Volumenumwerter anzubringenden Korrektureinrichtungen die Isotherme für 0°C (es könnte jedoch auch die Isotherme einer anderen Temperatur zugrunde gelegt werden) und stellt an Hand der Tabellen und Kurven fest, welche K'-Werte den einzelnen Drücken bei 0°C entsprechen. Den Hub oder Ausschlag der Druckmeßvorrichtung (Druckfühler, Druckwaage od. dgl.) macht man dem Wert K, proportional, d. h., man verschiebt die Gleichgewichtslage des Druckmeßsystems mittels eines Übersetzungsgetriebes oder einer Belastungseinrichtung, welche die Rückstellkraft der Druckmeß- vorrichtung beeinflußt, so daß diese Proportionalität hergestellt wird. When implementing the method according to the invention, one chooses advantageous as a starting point for the correction devices to be attached to the volume corrector the isotherm for 0 ° C (but it could also be the isotherm for another temperature are used as a basis) and uses the tables and curves to determine which K 'values correspond to the individual pressures at 0 ° C. The stroke or deflection of the pressure measuring device (Pressure sensor, pressure compensator or the like) is made proportional to the value K, i.e. h., man shifts the equilibrium position of the pressure measuring system by means of a transmission gear or a loading device that increases the restoring force of the pressure contraption influenced, so that this proportionality is established.

Eine der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienende Vorrichtung sei im folgenden an Hand der Fig. 2 erläutert. Sie geht aus von einem Mechanismus, wie er bei der eingangs erwähnten Gattung von Volumenumwertern Verwendung findet, welche nach der idealen Zustandsgleichung arbeiten und bei welchen der absolute Druck und die absolute Temperatur getrennt gemessen werden. A device used to carry out the method according to the invention is explained below with reference to FIG. It is based on a mechanism as it is used in the type of volume corrector mentioned at the beginning, which work according to the ideal equation of state and which the absolute Pressure and absolute temperature can be measured separately.

Der Betriebsdruck wird über ein Rohr 1 einem Druckbehälter 2 zugeführt und dort auf eine Wellrohrmembran 3 übertragen. Am beweglichen Boden 4 dieser Membran ist ein Schaft 5 befestigt, der die am Boden 4 wirkende Kraft über eine Schneide 6 auf den im Schneidenlager 7 schwenkbaren Hebel 8 weiterleitet. Bei 9 ist an dem Hebel 8 ein kreisförmiges Segment 10 befestigt, das seinen Kreismittelpunkt bei 7 hat. Über dieses Segment 10 läuft ein Stahlband 11 zur kreisförmigen Scheibe 12 und umschlingt diese Scheibe 12 bis zu seinem Befestigungspunkt 13. The operating pressure is fed to a pressure vessel 2 via a pipe 1 and there transferred to a corrugated pipe membrane 3. On the movable bottom 4 of this membrane a shaft 5 is attached, the force acting on the bottom 4 via a cutting edge 6 forwards to the lever 8 pivotable in the cutter bearing 7. At 9 is on that Lever 8 attached a circular segment 10, the center of its circle at 7 has. A steel belt 11 runs over this segment 10 to form the circular disk 12 and wraps around this disk 12 up to its fastening point 13.

Die Scheibe 12 ist in ihrem Mittelpunkt 14 in (nicht gekennzeichneten) Schneiden bzw. Pfannen gelagert. Ein an ihr befestigtes Pendel 15 macht das System 12, 14, 15 zu einer Neigungswaage, auf welche über die Teile 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11 der auf den Boden 4 des Druckfühlers wirkende Gasüberdruck und gleichzeitig über die gekröpfte Stange 16 auch der atmosphärische Druck, gegeben durch die Barometerdose 17, wirksam gemacht wird. Die Anordnung ist so gewählt, daß bei Vertikalstellung des Pendels 15 (Lage 15') der Hebel 8 seine horizontale Lage 8'noch nicht erreicht, sondern um einen kleinen WinkelbetragSq ? und damit um den Tasthub (Gegenkathede) dh, welcher dem der Pendellage 15'zugemessenen Absolutdruck P entspricht, von ihr abweicht. Um das zu ermöglichen, ist ein Gegengewicht 18 mittels eines Stahlbandes 19 an einem Bogenstück 20 aufgehängt, das an der Scheibe 12 angeordnet ist. Das Gewicht 18 übt an der Scheibe 12 ein Drehmoment aus, um dasjenige Drehmoment zu kompensieren, welches der Absolutdruck P an der Neigungswaage 12, 14, 15 erzeugt, für den die vertikale Pendellage 15'angestrebt wird. Durch passende Justierung am Bogenstück 20 läßt sich erreichen, daß der Tasthub h des Anschlages 21 eines längs einer Vertikalführung 22 verschiebbaren Schlittens 23, gemessen von der Horizontalstellung 8'des Schwenkhebels 8 aus, dem jeweils herrschenden absoluten Druck P proportional ist.The disc 12 is at its center 14 in (not marked) Cutting or pans stored. A pendulum 15 attached to it makes the system 12, 14, 15 to an inclination balance, on which parts 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11 the gas overpressure acting on the bottom 4 of the pressure sensor and at the same time over the cranked rod 16 also the atmospheric pressure, given by the barometer box 17, is made effective. The arrangement is chosen so that in the vertical position of the pendulum 15 (position 15 ') the lever 8 has not yet reached its horizontal position 8', but a small angular amount Sq? and thus about the tactile stroke (opposite cathode) that is, which corresponds to the absolute pressure P measured by the pendulum position 15 ′ from it deviates. To make this possible, a counterweight 18 is provided by means of a steel belt 19 is suspended from an arch piece 20 which is arranged on the disk 12. That Weight 18 exerts a torque on disk 12 in order to achieve that torque compensate, which the absolute pressure P generates on the inclination balance 12, 14, 15, for which the vertical pendulum position 15 'is sought. By appropriate adjustment on Elbow 20 can be achieved that the tactile stroke h of the stop 21 is a longitudinal a vertical guide 22 displaceable carriage 23, measured from the horizontal position 8 'of the pivot lever 8, proportional to the prevailing absolute pressure P is.

Die Auf-und Abbewegung (Tastbewegung) des Schlittens 23 wird durch eine nicht gezeichnete Antriebsvorrichtung in beliebigem gewünschtem Rhythmus nach Erreichung der Pendelgleichgewichtslage bewirkt, in welcher der Hebel8 für die Zeitdauer des Abtastvorgangs blockiert wird. The up and down movement (tactile movement) of the slide 23 is carried out by a drive device, not shown, in any desired rhythm Achievement of the pendulum equilibrium position causes in which the lever8 for the duration the scanning process is blocked.

Die vorbeschriebenen Teile und ihre Anordnung entsprechen im allgemeinen denen nach den genannten älteren Druckschriften und im besonderen derjenigen des Hauptpatents. Sie wurden hier nur der besseren Verständlichkeit wegen mitbeschrieben und sind nicht Gegenstand der Erfindung. The above-described parts and their arrangement are generally the same those according to the older publications mentioned and in particular those of the Main patent. They have only been included here to make them easier to understand and are not the subject of the invention.

Genau in Richtung der Lage 8'des Hebels 8 ist der an der Führungsstange 24 befestigte Zapfen 25 verschiebbar. Exactly in the direction of the position 8 'of the lever 8 is that on the guide rod 24 fixed pin 25 slidable.

Diesen Zapfen 25 umfaßt der Gabelkopf der Stange 26, welche mit ihrem anderen Ende bei 27 an einen Zapfen des Schlittens 23 angelenkt ist. In der Lage 8'bildet also die Stange 26 gewissermaßen die Verlängerung des Hebels 8. Die Verschiebung der Stange 24 und damit die Verschiebung des Zapfens 25 wird durch ein Flüssigkeitsthermometer 28, welches die Gastemperatur mißt, über den bei 29 schwenkbaren Hebel 30 vorgenommen. Dabei ist die Übersetzung am Hebel30 so gewählt, daß der senkrechte Abstand des Zapfens 25 von der Führung 22 immer proportional der absoluten Temperatur T ist. An der Stange 24 ist eine Fiihrung 31 angeordnet, die bei jeder Lage des Zapfens 25 parallel zur Führungsstange 22 gerichtet ist und einen festen Abstand m vom Zapfen 25 besitzt Durch die Fiihrung 31 hindurch wird eine Stange 32 bewegt, die an einem auf der Stange 26 verschiebbaren Schlitten 33 angelenkt ist. Der Zeiger 34 zeigt dann auf einer Skala 35 zunachst den Z-Wert gemäß der idealen Zustandsgleichung der Gase an.This pin 25 includes the fork head of the rod 26, which with her the other end is articulated at 27 on a pin of the carriage 23. In a position 8 ′, the rod 26 to a certain extent forms the extension of the lever 8. The displacement the rod 24 and thus the displacement of the pin 25 is determined by a liquid thermometer 28, which measures the gas temperature, made via the lever 30 pivotable at 29. The translation on the lever30 is chosen so that the vertical distance of the Pin 25 from guide 22 always proportional to the absolute temperature T is. On the rod 24, a guide 31 is arranged, which in each position of the Pin 25 is directed parallel to the guide rod 22 and a fixed distance m from the pin 25 has a rod 32 is moved through the guide 31, which is articulated to a slide 33 which is displaceable on the rod 26. The pointer 34 then initially shows the Z value on a scale 35 in accordance with the ideal equation of state of the gases.

Es läßt sich der mathematische Nachweis erbringen, daß die in Fig. 2 beschriebene Einrichtung den Z-Wert nach der idealen Zustandsgleichung errechnet und richtig anzeigt. In Fig. 2 ist der Rechen-und Anzeigemechanismus nur so weit dargestellt, wie es zur Erläuterung der Erfindung erforderlich ist. Die durch ihn gesteuerten und vom Zähler angetriebenen Übersetzungsgetriebe sind hier fortgelassen. The mathematical proof can be provided that the in Fig. 2, the Z-value is calculated according to the ideal equation of state and displays correctly. In Fig. 2 the calculation and display mechanism is only so far shown as it is necessary to explain the invention. The one through him controlled and driven by the counter transmission gears are omitted here.

Oben war gezeigt worden, daß sich der wahre Z-Wert durch die Gleichung z P-1 To-K' w Po-K'T-K darstellen läßt (vgl. Gleichung IV). It was shown above that the true Z-value is given by the equation z P-1 To-K'w Po-K'T-K can be represented (see Equation IV).

In Fig. 2 war der Tasthub h (Gegenkathete) zunächst proportional P. Gemäß der Erfindung soll er nun den temperaturunabhängigenTeilbildenundproportional K, gemacht werden. Das geschieht in der Weise, daß das Bogenstück 20 die gestrichelte Form 20'erhält. Das Band 19 läuft nunmehr auf dem gestrichelten Bogen 20', so daß das Gewicht 18 mit zunehmendem Ausschlag des Pendels 15, also zunehmendem Absolutdruck P, ein immer geringer werdendes Drehmoment auf die Neigungswaage 12, 14, 15 ausübt. Dies hat zur Folge, daß bei gleichem absolutem Druck P der Ausschlag der Neigungswaage 12, 14, 15 größer wird, als es die ideale Zustandsgleichung vorschreibt und sich der Hebel 8 nunmehr entsprechend weiter abwärts bewegt. Damit wird auch der Tasthub h um so viel größer, als es der Vergrößerung des Ausschlages der Neigungswaage entspricht. Wenn nun der Tasthub #, wie erläutert, proportional K ! sein soll, so ist einleuchtend, daß man die Kurvenform des Bogenstückes 20'empirisch, und zwar punktweise, so bestimmen kann, daß für jeden Druck P und dem ihm zugeordneten K'-Wert der Bezugsisotherme (0°C) der Tasthub h P proportional wird. In Fig. 2, the tactile stroke h (opposite cathetus) was initially proportional P. According to the invention, it should now form the temperature-independent part and proportionally K, be made. This is done in such a way that the bow piece 20 is the dashed Form 20 'received. The belt 19 now runs on the dashed sheet 20 ', so that the weight 18 with increasing deflection of the pendulum 15, that is to say with increasing absolute pressure P, exerts an ever decreasing torque on the inclination balance 12, 14, 15. This has the consequence that with the same absolute pressure P the deflection of the inclination balance 12, 14, 15 becomes larger than the ideal equation of state prescribes and itself the lever 8 is now moved further downwards accordingly. This also increases the tactile stroke h so much larger than it corresponds to the magnification of the deflection of the inclination balance. If the key stroke #, as explained, is proportional to K! should be, it makes sense that one determines the curve shape of the curved piece 20 'empirically, namely point by point it can be that for each pressure P and the K 'value assigned to it the reference isotherm (0 ° C) the key stroke h P becomes proportional.

K' Das Bogenstück kann in verschiedener Weise ausgebildet werden, beispielsweise als Kreisbogen, der mit Justierschräubchen versehen ist, über die das Stahlband läuft, usw.K 'The bend can be designed in various ways, for example as a circular arc, which is provided with adjusting screws, over the the steel belt runs, etc.

Anstatt die Korrektur durch Verwandlung des Bogenstückes 20 in das Bogenstück 20'vorzunehmen, also das Drehmoment des Gewichtes 18 zu verändern, kann man sinngemäß, d. h. durch ein passendes Bogenstück auf der anderen Seite der Scheibe 12, auch das Moment der vom Stahlband 11 auf die Waage 12, 14, 15 übertragenen Zugkraft verändern. Instead of the correction by transforming the bow piece 20 into the To make elbow piece 20 ', that is to say to change the torque of the weight 18, can one analogously, d. H. through a matching elbow on the other side of the disc 12, also the moment of the tensile force transmitted from the steel belt 11 to the scales 12, 14, 15 change.

Auch für die Darstellung des temperaturabhängigen Teils des Korrekturfaktors ergeben sich einfache konkrete Lösungen. Also for the representation of the temperature-dependent part of the correction factor simple concrete solutions result.

Entsprechend der Volumenumwertung nach der idealen Zustandsgleichung mußte der senkrechte Abstand des Zapfens 25 von der Führungsstange 22 (Am-Kathete) immer proportional der jeweiligen absolutenTemperatur T sein. Nach der Erfindung tritt nun gemäß der obigen Gleichung IV an. die Stelle der Temperatur T der Ausdruck,,, = T7,, worin T7, die korrigierte Temperatur sein soll. Mit anderen Worten : Der senkrechte Abstand des Zapfens 25 von der Führung 22 (An-Kathete) ist nun nicht mehr proportional T, sondern proportional der erwähnten korrigierten Temperatur Tg. Corresponding to the volume conversion according to the ideal equation of state had to be the vertical distance of the pin 25 from the guide rod 22 (on the cathetus) always be proportional to the respective absolute temperature T. According to the invention now occurs according to equation IV above. the place of the temperature T the expression ,,, = T7 ,, where T7, the corrected temperature should be. In other words: the vertical one The distance between the pin 25 and the guide 22 (on-catheter) is no longer proportional T, but proportional to the mentioned corrected temperature Tg.

Um diese Korrektur zu verwirklichen, wird an Stelle des Hebels 30 ein Übersetzungsgetriebe eingebaut, dessen Übersetzung sich mit der Temperatur ändert, beispielsweise ein Wälzhebelpaar 37, 38. Das Thermometer 28, welches dieses Übersetzungsgetriebe steuert, betätigt den bei 39 verschwenkbaren Hebel 37, welcher den bei 40 verschwenkbaren Gegenhebel 38 auslenkt, indem er gewisssermaßen auf ihm abrollt. (Wälzhebelgetriebe sind als solche nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung). In order to implement this correction, instead of the lever 30 a transmission gear installed, the transmission of which changes with the temperature, for example a pair of rolling levers 37, 38. The thermometer 28, which this transmission gear controls, actuates the lever 37 which can be pivoted at 39, which lever 37 which can be pivoted at 40 Counter-lever 38 deflects by rolling on it to a certain extent. (Roller lever gear as such are not the subject of the present invention).

Das freie Ende 41 des Hebels 38 umfaßt mittels eines Gabelkopfes einen an der Stange 24 vorgesehenen Zapfen 42, über welchen er die Stange verschiebt. Eine Rückstellfeder 43 sichert bei Temperaturrückgang die gegenseitige Anlage der Hebel 37 und 38. Da dieses Hebelpaar, wie gesagt, eine veränderliche Übersetzung darstellt, lassen sich die Hebel 37 und 38 so formen, daß die resultierende Übersetzung bei jeder vorkommenden absoluten Temperatur T gleich oder proportional dem ihr zugeordneten Wert K ist. Damit wird die Verschiebung der Stange 24 und somit der senkrechte Abstand des Zapfens 25 von der Führungsstange 22 proportional---=T.The free end 41 of the lever 38 comprises a fork head on the rod 24 provided pin 42, over which it moves the rod. A return spring 43 ensures the mutual contact of the temperature drop Lever 37 and 38. Since this pair of levers, as I said, a variable translation represents, the levers 37 and 38 can be shaped so that the resulting translation for every occurring absolute temperature T equal to or proportional to the one assigned to it Value K is. This is the displacement of the rod 24 and thus the vertical distance of the pin 25 from the guide rod 22 proportional --- = T.

Durch die erfindungsgemäße Einfügung der Größen P, und--anStelle von P bzw. T und die entsprechenden mechanischen MaBnahmen ist der Ausschlag des Zeigers35 nun nicht mehr dem idealen Z-Wert, sondern dem wahren Z-Wert Zw proportional, welcher auch die Kompressibilitätszahl berücksichtigt. By inserting the quantities P, and - instead of of P or T and the corresponding mechanical measures is the deflection of the Pointer35 is no longer proportional to the ideal Z value, but to the true Z value Zw, which also takes the compressibility factor into account.

Der Zeiger 35 steuert wieder einen im Zählwerksantrieb vorgesehenen veränderlichen Zwischentrieb, wie er bei Volumenumwertern üblich und welcher hier nicht dargestellt ist. The pointer 35 again controls one provided in the counter drive variable intermediate drive, as is usual with volume correctors and which here is not shown.

Bei Volumenumwertern, die zur Übertragung des Z-Wertes mit einem Schleppgetriebe ausgestattet sind (vgl. wieder die ältere Patentanmeldung oder italienische Patentschrift 584 347, Bezugsziffern 28 bis 31), läßt sich an Stelle der beschriebenen Wälzhebelanordnung für die Temperaturkorrektur auch das den Schlepphebel einstellende Tastglied als kurvenförmiger Anschlag od. dgl. ausbilden, wenn die Abtastung des Z-Wertes über ein von der Temperatur verstelltes Glied erfolgt. For volume correctors that are used to transfer the Z value with a Drag gears are equipped (see again the older patent application or Italian Patent specification 584 347, reference numbers 28 to 31), can be used in place of the described Rolling lever arrangement for temperature correction also the one setting the rocker arm The feeler member as a curved stop or the like. Train when the scanning of the Z-value takes place via a member that is adjusted by the temperature.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE : l. Verfahren zur Volumenumwertung bei der Mengenmessung in einer Rohrleitung strömender Gase und Dampé, bei welchem der Umwertungsfaktor Z mittels einer mechanischen Rechenvorrichtung (Z-Wert-Geber) aus den zu berücksichtigenden und in äquivalente geometrische Größen umgeformten Druck-und Temperaturwerten als Verstellhub eines im Zählwerksantrieb vorgesehenen veränderlichen Zwischentriebes gebildet wird, nach Patent 1070 393, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Kompressibilitätszahl (K) beriicksichtigt-wird und dazu der diesbezügliche Zusatzkorrekturfaktor temperaturunabhängigen Teil und einen temperaturabhängigen Teil zerlegt und die Große des für die Z-Wert-Bildung maßgebenden Ausschlags des Druckwertgebers gemäß dem temperaturunabhängigen Teilfaktor korrigiert wird, welcher bei einer beliebig gewählten, konstant gehaltenen oder als konstant betrachteten Temperatur dem eingestellten Druck zugeordnet ist, während gleichzeitig der vom Temperaturwertgeber gelieferte Ausschlag im direkten Verhältnis des dem herrschenden Druck und der herrschenden Temperatur zugeordneten -Wertes verändert wird.PATENT CLAIMS: l. Method for volume conversion when measuring the volume of gases and steam flowing in a pipeline, in which the conversion factor Z is calculated using a mechanical computing device (Z-value transmitter) from the pressure and temperature values that are to be taken into account and converted into equivalent geometric variables as the adjustment stroke of a counter drive provided variable intermediate drive is formed, according to patent 1070 393, characterized in that the compressibility factor (K) is also taken into account and the related additional correction factor temperature-independent part and a temperature-dependent part decomposed and the size of the deflection of the pressure transducer, which is decisive for the formation of the Z-value, according to the temperature-independent partial factor is corrected, which is assigned to the set pressure at an arbitrarily selected, kept constant or considered constant temperature, while at the same time the deflection delivered by the temperature value transmitter is assigned in the direct ratio of the prevailing pressure and the prevailing temperature Value is changed. 2. Verfahren nach Anspruch 1 mit der Abwandlung, daß die Korrektur gemäß dem temperaturabhängigen Teilfaktor am Ausschlag des Z-Wert-Gebers erfolgt, während der Ausschlag des Temperaturwertgebers unkorrigiert bleibt.2. The method according to claim 1 with the modification that the correction according to the temperature-dependent partial factor takes place at the deflection of the Z-value transmitter, while the deflection of the temperature value transmitter remains uncorrected. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2 mit der Abwandlung, daß der temperaturabhängige Teilfaktor seinerseits in zwei Teilfaktoren zerlegt wird, von denen der eine zur Korrektur des Temperaturwertgeberausschlags, der andere zur Korrektur des Z-Wert-Geber-Ausschlags dient.3. The method according to claims 1 and 2 with the modification that the temperature-dependent partial factor in turn in two sub-factors is disassembled, one of which is used to correct the temperature value transmitter deflection, the other to correct the Z-value transmitter deflection. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerlegung des Kompressibilitätsfaktors in einen temperaturunabhängigen und einen temperaturabhängigen Teil graphisch mit Hilfe bekannter K-Wert-Diagramme sowie eines in diesen Diagrammen die Isothermen ersetzenden harmonischen Strahlenbüschels erfolgt, welches die Isobaren durch die Ersatzisothermen harmonisch teilt. 4. The method according to claim 1, characterized in that the decomposition of the compressibility factor into a temperature-independent and a temperature-dependent Partly graphically with the help of known K-value diagrams as well as one in these diagrams the harmonic bundle of rays replacing the isotherms takes place, which is the isobars divides harmoniously by the substitute isotherms. 5. Verfahren nach Anspruch l, bei welchem die dem DruckeinfluB äquivalente geometrische Größe als Ausschlag einer sie darstellenden Waagenanordnung durch einen Quotientenbildner abgetastet wird, in welchem (gemäß Anspruch 1 des Hauptpatents) der Schwinghub (h) des Abtastpunktes durch Geradführung in die Gegenkathete eines rechtwinkligen Dreiecks verwandelt wird, dessen An-Kathete eine in Abhängigkeit von der absoluten Betriebstemperatur veränderliche Länge besitzt und dessen Hypotenuse durch den Tasthebel in seiner jeweiligen Stellung gegeben ist, wobei das Maß für den Z-Wert durch die Gegenkathete eines ähnlichen Dreiecks bestimmt wird, dessen An-Kathete, beginnend im Schwingpunkt des Tasthebels, eine einstellbare konstante Länge besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Druckwaagemechanismus eine Momentankorrektur gemäß der Veränderlichkeit des Teilfaktors und in der Übertragung vom Temperaturwertgeber zum Quotientenbildner eine der Temperaturänderung entsprechende Übersetzungsänderung vorgenommen wird, durch welche die Lange der An-Kathete (n) gemäß der Veränderlichkeit des Teilfaktors eingestellt wird.5. The method according to claim l, in which the geometric variable equivalent to the pressure influence is scanned as the deflection of a scale arrangement representing it by a quotient generator, in which (according to claim 1 of the main patent) the swing stroke (h) of the scanning point by straight guidance in the opposite cathetus of a right-angled Triangle is transformed, whose on-cathetus has a variable length depending on the absolute operating temperature and whose hypotenuse is given by the touch lever in its respective position, the dimension for the Z-value being determined by the opposite cathetus of a similar triangle whose on -Cathete, starting at the point of oscillation of the feeler lever, has an adjustable constant length, characterized in that an instantaneous correction according to the variability of the partial factor is made in the pressure compensator mechanism and in the transmission from the temperature value transmitter to the quotient generator, a translation change corresponding to the temperature change is carried out, through which the length of the on-cathetus (s) according to the variability of the partial factor is set. 6. Verfahren nach Anspruch 2 und dem Oberbegriff des Anspruchs 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Übersetzungsverhältnis in der Übertragung vom Z-Wert-Geber des Quotientenbildners (32, 34) zur Zw-Anzeige-Vorrichtung (35) gemäß dem temperaturabhängigen Teilfaktor verändert wird.6. The method according to claim 2 and the preamble of claim 5, characterized in that the transmission ratio in the transmission from the Z-value transmitter of the quotient generator (32, 34) to the Zw display device (35) according to the temperature-dependent partial factor is changed. 7. Verfahren nach Anspruch 3 und dem Oberbegriff des Anspruchs 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Temperaturwertgeber (28) und dem von ihm verstellten Glied des Quotientenbildners gemäß dem Teilfaktor und das Übersetzungsverhältnis in der Übertragung vom Z-Wert-Geber (32, 34) zum Zw-Anzeigewerk (35) gemäß dem temperaturabhängigen Teilfaktor, verdndert wird.7. The method according to claim 3 and the preamble of claim 5, characterized in that the transmission ratio between the temperature value transmitter (28) and the member of the quotient generator adjusted by it according to the partial factor and the transmission ratio in the transmission from the Z-value transmitter (32, 34) to the Zw display unit (35) is changed in accordance with the temperature-dependent partial factor.