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Anordnung zur Meesung der mit einem strömenden Medium transportierten
Wärmemenge Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Messung der mit einem strömenden
Medium transportierten Wärmemenge unter Verwendung eines Meßgebers zur Erzeugung
einer der Durchflußmenge proportionalen Pulsfrequenz, eines weiteren Meßgebers zur
Abgabe einer der Temperaturdifferenz des Mediums entsprechenden Spanntin sowie eines
mit einem Motor, der über einen Kontakt entsprechend der Pulefrequenz eingeschalte.
wird, gekuppelten Zählwerks.
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Es ist bereits die Maßnahme bekannt, eine mengenproportionale Puifrequenz
mit einer analogen Größe zu multiplizieren, indem ein Meßmotor mit Impulsen konstanten
Zeitdauer und einer der analogen Größe proportionalen Amplitude beaufschlagt wird.
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Man könnte auch daran danken, diesse Verfahren dadurch zur Wärmemengenmessung
einzusetzen, daß als gepulste Betriebsspannung für den Meßmotor eine der Temperaturdifferenz
zwischen Vor- und Bückleuf proportionale Span dient Als Nachteil dieses Verfahrens
ist anzusehn, daß zur Integration
der Impulse variabler Spannung
be befriedigender Genauigkeit ein verhältnismäßig teurer Gleichstromzähler eizzusetzen
ist.
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Zum Stand der Technik gehört ferner ein Wärmemengenzähler, der unter
Verwendung eines Drehspulinstrumentes mit Mitteln zur Abtastung des Zeigerausschlages
aufgebaut ist ; Das Drehspulinstrument formt di£ elektrisch gemessene Temperaturdifferenz
des strömenden Mediums in einen Zeigerausschlag um, der mit einer der Durchflußmenge
entsprechend Häufigkeit abgetsstet wird Der dabei durch die Abtastmittel zurückgelegte
ein Weg wird in Zählwerk übertragen.
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Nachteilig sind bei dieser Anordnung die verhältnismäßig komplizierten
mechanischen Abtast- und Übertragungsmittel, die keine sehr hohe Genauigkeit erwarten
lassen und außerdem einen recht hohen Herstellaufwand erfordern.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die aufgabe zugrunde, einen
möglichst wenig aufwendigen und trotzdem genau und zuverlässig wirkenden Wärmemengenmesser
zu schaffen, der insbesondere ohne teuren Gleichstromzähler und komplizierte mechanische
Mittel auskommt.
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Diese Aufgabe wird unter Verwendung eines Meßgebers zur Erseugung
einer der Durchflußmenge proportionalen Pulsfrequenz, eines weiteren Meßgebers zur
Abgabe einer der Temperaturdiiferz des Mediums entsprechenden Spannung sowie eine£;
mit einem Motor, des über einen Kontakt entsprechend der
Pulsfrequenz
eingeschaltet wird, gekuppelten Zählwerks dadurch gelöst, daß eine bistabile Kippstufe
vorgesehen ist, doren einer Eingang mit der Pulsfrequenz beaufschlagt wird, deren
zweiter Eingang zur Rückstellung der Kippstufe an einen entisprechend der Pulsfrequenz
mit t der Spannung beaufschlagten Spannunge-Frequenzumsetzer angeschlossen ist und
deren Ausgang den mit dem Motor vorbundenen Kontakt betätigte Dairit worden die
Schwierigkeiten vermieden, d4. boi der Integration von Impulsen variabler Amplitude
entstchen, da bi der vorliegenden Anordnung die Pulsamplitude von den Meßgrößen
unbeeinflußt ist. Die Wärmemenge als Produkt von Durchflußmerge und Temperaturdifferenz
zwischen Vor- und Rücklauf wird nämlich so gebildet, daß die Frequenz einer Pulses
in an sich b@kannter Weise von der durchflußmenge abhängig gemacht wird und die
Länge der Impulse durch die Temperaturdifferenz gesteuert wird. Die gesamte Dauer
der in einer Heßperiode integrierten Impulse @st das Maß für die ver@rauchte Wärmemenge.
Die Integration der Impulse erfolgt einfach und g@nau durch einen mit einer konstenton
elektrischen Größe @@@ (1 fschlagten Motor. Da in der Anordnung außer der Motor,
d@m Zähler und gegebenenfalls einem diese Bauteils kurppel@d @ Ge@riebe im wesentlichen
nur elektronische, an sich @ ken@te Mittel eingesetzt werden, ist der Herstellaufwand
gewing und eine große @@nauigkeit und Zuverlässigk@@ @hne weiteres err@ichbar.
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Zw@@kmäß@g !ni d @Anordnung 80 ausgestaltet, daß ein @b@rfalls
von
dem Ausgang der Kippstufe betßtigter Kontakt zwischen dem Meßgeber der Temperaturdifferenz
und dem Spannes Frequenzumsetzer angeordnet ist.
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Dadurch ist die Anordnung besonders einfach, denn die bistabile Kippstufe
steuert in Verbindung mit dem die Pulsfrequenz liefernden Meßgeber den Ablauf der
gesamten Anordnung: Maß Bei auftreten eines Impulses von dem Geber kippt die Kippstufe
in eine Lage, in der der eine Kontakt den Motor einschaltet. Gleichzeitig wird der
Spannungs-Zeitumsetzer über den zweiten Kontakt an die der Temperaturdifferenz entsprechende
Spannung angeschaltet. Durch eine von dem Spannungs-Zeitumestzer erzeugte Impulsflanke
wird die Kippstufe nach einer von der Temperaturdifferenz abhängigen Zeitdauer zurückgestellt,
so daß beide von der Kippstufe belätigte Kontakte öffnen und ihre Ruhelage einnehmen.
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Sobald der nächste Impuls von dem Meßgober des Durchflunses auftritt,
wiederholt sich dieser Ablauf, eine vortei@bafte Ausführungsform zur Anordnung zeichnet
sich dadurch aus, daß als Motor ein mit einer Spannung konstanter Frequenz gespeister
Synchronmotor verwendet wird Lamit wird das Zählwerk mit einfachen und zuverlässigen
Mitteln verstellt, so daß die Dauer der Impulse exakt integriert wird.
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Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung wird anhand
einer Zeichnung orläutert : Mit 1 ist ein Vorlaufrohr und mit 2 ein Rücklaufrohr
bezeichnet. In dem Vorlaufrohr ist ein Meßgeber 3 des lturchflusses angeordnet,
der einen Impulsgeberkontakt 4 aufweist.
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Der Impulsgoberkontakt steht mit einem dynamischen Eingang einer bistabilen
Kippstufe 5 in Verbindung.
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Zur Messung der Temperaturdifferenz di.en je ein Widerstandsthermometer
6 bzw ;. 7 in dem Vorlauf- und dem Rücklaufrohr, Die Widerstandsthermometer sind
an einen Differenzverstärker 8 angeschlossen Der Ausgang des Differenzverstärkers
führt über einen Kontakt 9 zu dem Sannungs-Frequenzumsetzer 10, dor ausgangsseitig
mit dem zweiten dynamischen Eingang der Kippstufe 5 verbunden ist Zur Integration
der Impulse variabler Dauer ist ein mit einm Zählwerk 11 gektippelter Synchronmotor
12 vorgesehen, der über einen Kontakt 13 mit einer Spannung konstanter frequenz
beaufschlagt wird. Durch die unterbrochenen Linien zwischen der Kippstufe und den
Kontakten 9 und 13 ist in der Zeichnung angedeutet, daß beide Kontakte von dem Ausgang
der Kippstufe gesteuert werden, Die Zählwerksanseige stellt das Integral des Produkts
au Temperaturdifferenz und Durchflußmenge dar.