DE2759928C2 - Messanordnung zur Messung einer von einem fliessenden Medium in wenigstens einem Wärmetauscher abgegebenen Wärmemenge - Google Patents

Messanordnung zur Messung einer von einem fliessenden Medium in wenigstens einem Wärmetauscher abgegebenen Wärmemenge

Info

Publication number
DE2759928C2
DE2759928C2 DE19772759928 DE2759928A DE2759928C2 DE 2759928 C2 DE2759928 C2 DE 2759928C2 DE 19772759928 DE19772759928 DE 19772759928 DE 2759928 A DE2759928 A DE 2759928A DE 2759928 C2 DE2759928 C2 DE 2759928C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
temperature
voltage
measuring
measurement
thermistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19772759928
Other languages
English (en)
Other versions
DE2759928A1 (de
Inventor
Hoiko Dipl.-Ing. 8000 München Chaborski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MITEC MODERNE IND GmbH
Original Assignee
MITEC MODERNE IND GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MITEC MODERNE IND GmbH filed Critical MITEC MODERNE IND GmbH
Priority to DE19772759928 priority Critical patent/DE2759928C2/de
Priority claimed from DE19772710782 external-priority patent/DE2710782C2/de
Priority claimed from DE19772736825 external-priority patent/DE2736825C2/de
Publication of DE2759928A1 publication Critical patent/DE2759928A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2759928C2 publication Critical patent/DE2759928C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K17/00Measuring quantity of heat
    • G01K17/06Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device
    • G01K17/08Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device based upon measurement of temperature difference or of a temperature
    • G01K17/10Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device based upon measurement of temperature difference or of a temperature between an inlet and an outlet point, combined with measurement of rate of flow of the medium if such, by integration during a certain time-interval
    • G01K17/12Indicating product of flow and temperature difference directly or temperature
    • G01K17/18Indicating product of flow and temperature difference directly or temperature using electrical or magnetic means for one measurement and mechanical means for the other
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/02Means for indicating or recording specially adapted for thermometers
    • G01K1/028Means for indicating or recording specially adapted for thermometers arrangements for numerical indication
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K17/00Measuring quantity of heat
    • G01K17/06Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device
    • G01K17/08Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device based upon measurement of temperature difference or of a temperature
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K17/00Measuring quantity of heat
    • G01K17/06Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device
    • G01K17/08Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device based upon measurement of temperature difference or of a temperature
    • G01K17/10Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device based upon measurement of temperature difference or of a temperature between an inlet and an outlet point, combined with measurement of rate of flow of the medium if such, by integration during a certain time-interval
    • G01K17/12Indicating product of flow and temperature difference directly or temperature
    • G01K17/16Indicating product of flow and temperature difference directly or temperature using electrical or magnetic means for both measurements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K3/00Thermometers giving results other than momentary value of temperature
    • G01K3/08Thermometers giving results other than momentary value of temperature giving differences of values; giving differentiated values

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Description

daß die Referenzspannung (UKr) in einem festen Verhältnis zu der an den jeweiligen temperaturabhängigen Widerstand (10, 11) angelegten Einprägespannung ft/«,,,} steht und
daß die Zählvorrichtung einen in der Zeitspanne zwischen dem Beginn des Aufladens des Ladekondensators (15) und dem Steuersignal des Komparators (17) den von einem Oszillator (19) gelieferten impulszug abzählenden Vorwärts/Rückwärts-Zähler (18) umfaßt, der durch die Ablaufsteuerung (20) bei der Erfassung jeweils der höheren Temperaturmeßwerte auf einen Betrieb in der einen Zählrichtung und bei Erfassung jeweils der niedrigeren Temperaturmeßwerte auf einen Betrieb in der anderen Zählrichtung schaltbar ist.
2. Meßanordnung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die temperaturabhängigen Widerstände (10, II) linearisicrte Thermistornetzwerke sind.
J. Meßanordnung nach einem der Ansprüche I oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß nur die in C-MOS-Technologic aufgebauten digitalen Schaltungsteile der Meßanordnung, wie Ablaufsteuerung f>5 (20). übergeordnete Steuereinheit (22). Zähleinrichtung (18). Speicher (23) und Oszillator (19) ständig an der Vcrsorgungsspanming liegen und cl;iß der gesamte Analogteil der Meßschaltung nach jedem vom Strömungsmesser abgegebenen Triggerimpuls nur für die kurze, zur Durchführung einer Temperaturdifferenzmessung erforderliche Zeitspanne an die Spannungsversorgung anlegbar ist.
Die Erfindung geht aus von einer Meßanordnung zur Messung einer von einem fließenden Medium in wenigstens einem Wärmetauscher abgegebenen Wärmemenge (im folgenden kurz als Wärmemengenzähler bezeichnet), der im Oberbegriff des Anspruchs 1 niedergelegten Art.
Solche Wärmemengenzähler sind beispielsweise der DE-OS 25 57 483 oder der DE-AS 22 26 950 entnehmbar. Sie dienen insbesondere dazu, den Heizivärmeverbrauch in Mietshäusern, Fabrik- oder Bürogebäuden oder in ganzen Wohngebieten zu messen, wobei von einem Heizkessel kommendes heißes Wasser oder Wasserdampf über ein Vorlauf-Rohrsystem den in den einzelnen Räumen befindlichen Radiatoren oder einem nachgeordnete Radiatoren speisenden Wärmetauscher zugeführt wird, dort einen Teil der in ihm enthaltenen Wärme abgibt und dann über ein Rücklauf-Rohrsystem zum Heizkessel zurückgeführt oder in die Abwasserkanalisation eingeleitet wird.
Wie in der DE-OS 25 57 483 dargelegt, kann es je nach Anwendungsfall erforderlich sein, die von einem einzelnen Wärmetauscher oder Radiator oder einer ganzen Gruppe von Wärmetauschern oder Radiatoren abgegebene Wärmemenge möglichst genau zu bestimmen. Dies geschieht üblicherweise dadurch, daß im Vorlauf oder Rücklauf des oder der Wärmetauscher b/.v>. Radiatoren ein Strömungsmesser und im Vorlauf und Rücklauf des oder der Wärmetauscher bzw. Radiatoren jeweils ein Temperyturmeßfühler angeordnet wird, wobei den beiden '.ni allgemeinen als temperaturabhängige Widerstände ausgebildeten Temperaturmeßfühlern eine Vorrichtung zur Messung der Tempcraiurdiffercn/. zwischen Vorlauf und Rücklauf nachgeschaltet ist. Die Wärmemenge, die von dem oder den strömungsmäßig zwischen den beiden Temperaturmeßfühlern liegenden Wärmetauschern abgegeben wird und bekanntlich gleich dem Zeitintegral des Produktes aus durchgelaufenem Volumen des Heizmediums und Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf ist. wird näherungsweise dadurch bestimmt, daß der Temperaturunterschied wiederholte Male gemessen und die Meßergebnisse aufsummiert werden, wobei eine Temperaturdifferenzmessung immer dann ausgelöst wird, wei.n der Strömungsmesser durch Abgabe eines Triggersignals anzeigt, daß eine festgelegte Volumeneinheil des Heu'.mediums den oder die Wärmetauscher durchströmt hat.
Will man trotz der Tatsache, daß das Ersetzen der exakten Integration durch eine in Zeitabständen erfolgende Summation nur eine näherungsweise Bestimmung des genauen Wärmemengenwertes erlaubt, zu hinreichend genauen Meßergebnissen kommen, so müssen zwei Bedingungen erfüllt sein: Die einzelnen Temperaturdiffercnznicssungen dürfen, bezogen auf das den oder die Wärmetauscher durchströmende Volumen, nicht zu weit auscinanderliegen und die Genauigkeit mit der sowohl das durchgelaufene Volumen als auch die Temperaturdifferenzen zwischen Vor- und Rücklauf gemessen wird, muß sehr groß sein.
Die erste dieser beiden Bedingungen laßt sich durch eine entsprechende Wahl der Volumencinhcit erfüllen, nach deren Durchlauf der Strömungsmesser jeweils ein Triggersignal abgibt. Die /.weile Bedingung hat hohe A nforderungcn an die beiden Meßeinrichtungen zur Folge, die insbesondere bei der rein elektronisch aufgebauten Temperaturdifferenzmeßvorrichtung dadurch verschärft werden, daß solche Wärmemengenziihler klein, preisgünstig und in vielen Fällen für einen Batteriebetrieb geeignet sein sollen, was es unmöglich macht, einen hohen schaltungstechnischen Aufwand zu betreiben. Letzteres gilt auch für die der eigentlichen Teniperaturdifferenzmeßvorrichtung nachgeschaltete, die digitalisierten Meßergebnisse aufsurrtmierende Zählvorrichtung.
Zur Verminderung des beim Betrieb eines solchen Wärmemengenzählers auftretenden Stromverbrauchs ist es aus der DE-AS 22 26 950 bekannt, an die beiden temperaturabhängigen Widerstände zur Durchführung einer Temperaturdifferenzmessung gleichzeitig jeweils einen kurzen Spannungsimpuls anzulegen und rmt einer zweikanaligen Verstärkerschaltung die Differenz der beiden hierbei durch die Widerstände fließenden Ströme zu bilden und diesen Differenzstrom in einem Analog/Digital-Wandler in eine von einem elektrischen Zähler abzuzählende Impulsfolge umzuwandeln. Die Einfachheit dieser bekannten Schaltungsanordnung geht jedoch in sehr starkem Maß zu Lasten der Meßgenauigkeit, da beispielsweise die beiden Spannungsimpulse für die Meßwiderstände von einer Wechselspannung lediglich mit Hilfe eines Transformators abgeleitet werden und somit in ihrer Amplitude beträchtlich schwanken können. Überdies gehen unterschiedliche Drifterscheinungen der beiden den Meßwiderständen nachgeschalteten.Transistoren enthaltenden Verstärkerkanäle unmittelbar in das Meßergebnis ein.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine ivießanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Temperaturdilfcrenz-Mcßvorrichtung und deren Zählvorrichtung so ausgebildet sind, daß mit einer möglichst einfachen, wenige Bauelemente umfassender; und damit kostengünstig herstellbaren und eine geringe- Strornaufnühnic besitzenden Schaltungsanordnung eine möglichst hohe Meßgenauigkeit erziclbarist.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch I zusammengefaßten Merkmale gelöst.
Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen wird ein Wärmemengenzählcr geschaffen, der eine einkanaligc Temperaturdifferenz-Meiivorrichtung aufweist, in der die beiden zur Messung der Temperaturdifferenz erforderlichen temperaturabhängigen Widerstände nicht gleichzeitig, sondern nacheinander aktiviert werden. was mit Hilfe der Schalteranordnung geschieht, die von Analogschaltern, z. B. MOS-Feldeffckttransistoren gebildet sein kann, die mit außerordentlich kleinen Strömen steuerbar sind. Dies ermöglicht es. die beiden temperaturabhängigen Widerstände mit kurzem zeitlichen Abstand nacheinander an ein und dieselbe Meßschalmng zu legen, wodurch sämtliche mit einem unterschiedlichen Driften der beiden Meßkanäle der bekannten Vorrichtung verbundenen Probleme vermieden werden.
Darüber hinaus werden durch die crfindungsgcmäße Anordnung auch die Drifte scheinu.igen des verbleibenden einen Mcßkanals. soweit sie überhaupt auftreten, in ihrem Einfluß auf das Meßergebnis eliminiert. Dies geschieht dadurch, daß der durch den jeweils an der Einprägespannung liegenden temperaturabhängigen Widerstand fließende, außerordentlich kleine, ein .Maß für die Temperatur des Widerstandes darstellende Strom direkt zur Steuerung einer steuerbaren Konstantstromeinprägungseinrichtung verwendet wird, die an ihrem Ausgang denselben Strom abgibt, der ihr am
to Steuereingang zugeführt wird,dabei aber, anders als der sie steuernde Widerstand, ausgangsseitig einen nahezu unendlich hohen Innenwiderstand aufweist. Dadurch wird erreicht, daß in den ihr nachgeschalteten Ladekondensator ein von der Temperatur des Wider-Standes abhängiger, konstanter Strom eingeprägt wird, so daß die an diesem Kondensator abfallende Spannung während des Ladevorgangs nicht nach der sonst üblichen e-Funktion, sondern linear mit der Zeit ansteigt.
Der dem Ladekondensator naehgescf.:i!«ete Komparator vergleicht die von Null aus ansteigende Kondensatorspannung mit einer Referenzspannung, die in einem fest vorgegebenen Verhältnis zur Einprägespannung steht, was z. B. mit Hilfe eines Spannungsteilers erreicht werden kann, der aus ausgewählten Widerständen mit einer geringen Alterungsneigung und sehr kleinem Temperatur-Widerstands-Koeffizienten (Metallschichtwiderstände) besteht.
Bei Gleichheit seiner beiden Eingangsspannungen gibt der Komparator ein Signal ab. das eine seit dem Beginn des Ladevorgangs laufende Zeitmessung beendet, die dadurch in digitaler Form durchgeführt wird, daß die im auszumessenden Zeitraum auftretenden Schwingungsperioden eines hochfrequenten Quarzos-
Ji zillators mit Hilfe eines Vorwärts/Rückwärts-Zählers abgezählt werden.
Der Zusammenhang /wischen der zu ivesserden Temperaturdifferenz und der gemessenen Zeitdifferen/ läßt sich mathematisch durch folgende Gleichungen
*o darstellen:
wobei ρ den Proportionalitätslaktor zwischen der in den temperaturabhängige» Widerstand eingeprägten Spannung LZ1-,,, und der an den zweiten Eingang des Komparü'ors gelegten Referenzspannung Liu: C die Kapazität des Ladekondensators. b\ den Widcrsiandswert des temperatiir;>bh;ingigcn Widerstandes bei der Temperatur 7"=0. A/i die Steigung der Tempcraturkennlinic dieses Widerstandes und Ti die Temperatur bedeutet, auf der dieser Widerstand bei der betrachteten Messung liegt.
In entsprechender Weise gilt für den auf der Temperatur 7; liegenden zueilen temperaturabhängigen Widerstand
so daß sich für die intei.ossiercndc Temperaturdiffercn/ J 7"die Beziehung
AT=T, - 7] =
1
PC
pCb,
pCb
Mx j
ergibt.
Da erfindungsgomiiß vorzugsweise als temperaturabhängige Widerslande iincarisicric Thermisiorneizwerke verwendet werden, die im Handel ohne weiteres gepaart erhältlich sind, so dall ihre l'aramolor Λ/, und Λ/· bzw. /)| und /'■ über den gesamten Meßbereich sehr genau übereinstimmen, ist die gesuchte Tomperalurdifl'erenz zur gemessenen Zeiidifforeii/ ι·-i\ sireng proporlional, wobei der Pioporlioualiutlsliiklor Ι//)('Λ/ι ■ nur von Hauelcmcnie-I'ar.inictcni abhängi. ilie bei geeigneter Auswahl der Haiielemenie praktisch keinerlei Drill- oiler Alterungseiseheinungen unterworfen sind.
Insbesondere ist von Mcdcuiuiig. daß in das so gewonnene Meßergebnis die absoluten Größen der Linpragespannung wk\ der Referenzspannung nicht ment eingehen, so (.i.iij anti"! emc wet i.irigOi'cu'i Gc-uiYiüCn langsam abfallende lialteriespannung keine störenden Einflüsse auszuüben vermag.
/.war kann dieses Meßergebnis aufgrund der crfindiingsgemäßcn Einkanaligkeit der Temperaturdifferenz-Meßanordnung nur in aufeinanderrolgenden Schritten dadurch gewonnen werden, daß zuerst die Temperatur 7i des einen Widerslandes und dann die Temperatur 7": des anderen Widerstandes gemessen wird. Dennoch sind hierfür und für die Differenzbildung /wischen diesen Meßwerten durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Zählvorrichtung als Vorwärts/Rückwiirts-Zähler. der bei der einen Messung auf Vorwärts-/ählbetricb und bei der anderen Messung auf Rückwärtszählbetrieb geschaltet wird und damit nach jeweils zwei zusammengehörigen Messungen die interessierende Differenz in digitaler Form enthält, keine zusätzlichen Bauelemente oder Schaltungseinheiten erforderlich, so daß sich insgesamt eine außerordentlich kostengünstig herstellbare und nur eine geringe Stromabnahme besitzende Schaltungsanordnung ergibt.
Im Prinzip ist es möglich, den erwähnten Vorwärts/ Rückwärts-Zähler auch unmittelbar zur Aufsummierung der Meßwerte der aufeinanderfolgenden Tcmperaturdiffcrcnz-Messungen zu verwenden. Bei Verwendung von in C-MOS-Technologie aufgebauten Schaltungen, die eine äußerst geringe Stromaufnahme besitzen, kann statt dessen aber auch ein Zwischenspeicher oder dergleichen zur Aufsummierung der Meßwerte verwendet werden, wobei es ohnehin bekannt ist, immer dann, wenn ein vorgegebener Summalionswert erreicht ist. einen mechanischen Zähler für Wärmemengeneinheiten wciierzuschalten. der die erreichten Werte ohne laufenden Energieverbrauch speichert.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben: in dieser zeigt die einzige Figur in detaillierter Form das Blockschaltbild der Vorrichtung zur Messung der Temperaturdifferenzen, während die ebenfalls zum erfindungsgemäßen Wärmemengenzähler gehörenden Strömungsmeß-, Steuer-. Zähl- und Anzeigeeinheiten mehr pauschal dargestellt sind.
Bei dem in der Figur gezeigten Ausführungsbehpiel sind als temperaturabhängige Widerstände dienende Thermistornetzwerke 10, 11 jeweils der Reihe nach an die feste, von einer üicht dargestellten Operationsverstärkerschaltung gelieferte Einprägespannung Uc,n mit Hilfe einer Analogschalteranordnung 13 anlegbar, wobei eine Ablaufsteuerung 20 aufgrund eines Triggersignals, das von dem in der übergeordneten Steuereinheit 22 enthaltenen Strömungsmesser beim Erreichen eines vorgegebenen ilurchgesiromlen Volumens abgegeben wird, die Analogsehaller 15 beispielsweise so belangt, da 1.1 zuerst das der niedrigeren temperatur ausgesetzte Thermislorneizwerk 10 und dann d.is der höheren I'omperaiur ausgesel/le I hermisiorneizwerk 11 mit der Einprägcspannungsquclle \ erblinden w ml.
Ist dasTliermislornetzwcrk 10 mit der LinpragcspaniH.Mgsquclle verbunden, so Hiellt durch d;'s [hermisiorneizwerk IO ein von der betreuenden I enipcrutur abhangiger Strom, der mit kleiner werdender Tempo1 .i-Itir fällt und mil steigender Temperatur wachst. Dieser Snom wird einer nachgeselialleteii Konsiantstromein priigtiiigsoinrichtung '4 über eine Leitung 9 zugeführt und steuert diese Konsiantsiromeinpragiingseinrichlung 14 so. dall sie fiir einen zwischen ihre Ausgangsklemmen geschalteten l.adekondensator 15
darstellenden, konstanten Ladestrom liefert.
Nun wird ein ilen Lallekondensator 15 zur Kniladung -Ί) kurzschließender Sehalter 16 von der Ablaufsteuerung 20 geöffnet, und es beginnt sich eine Spannung am Ladekondensator 15 aufzubauen, die mit der Zeil linear anwachst. Die Kondcnsatorspanniing i', wird einem Komparator 17 zugeführt. Erreicht die Kondensator .'"> spannung die am zweiten F.mgang dos Komparaiors 17 vorgegebene Referenzspannung /A1/. so gibt der Komparator ein .Schallsignal zum Anhalten eines Vorwärts/Rüekwarts-Zählers 18 ab, der in dem Zeitpunkt gestartet wurde, in dom der Schalter 16 zur in Freigabe der Konstantstromauiladung des Ladekondensators 15 geöffnet worden war. Da hier zunächst die zu einem kleineren Ladestrom, d. h. einer längeren Ladezeit führende niedrigere Temperatur gemessen werden sollte, war durch die Ablaufsteuerung 20 der η Zähler 18 in den Betriebszustand > >Aufwärts/ählen« geschallet worden.
Bei richtiger Wahl der von einem quarzgesteuerten Oszillator 19 abgegebenen Zählertaktfrequenz, geeigneter Festlegung der Einprägespannung U11n und entsprechender Auswahl des Ladekondensators 15 sowie der Referenzspannung Uui wird erreicht, daß im Meßergebnis jeder digitale Zählschritt einem definierten Wen in der Dezimalskala der Temperaturmessung entspricht. So ist es beispielsweise mit handelsüblichen Bauelementen möglich, einen Temperalurwcrt mit ±0.lc K Genauigkeit digital /u erhalten.
Auf diese Weise wird aus einer Temperaturmessung eine Zeitmessung, denn es wird die Zeit gemessen, die vergeht, bis die Ladekondensatorsp.innung nach jffnen des Schalters 16 die dem zweiten Eingang des Komparator 15 zugeführte Referenzspannung UKl erreicht hat.
In dem digitalen Ergebnis ist eine Konstante enthalten, die von der Große des Ladekondensators 15 sowie von der Einprägespannang Ucm und der Referenzspannung Urcf abhängt, wobei diese Konstante proportional zur Referenzspannung UKt und umgekehrt proportional zur Einprägespannung Uc,„ und außerdem noch proportional zum Widerstandswert b\ des linearisiertenThermistornetzwerks 10 bei 00C = 273° K ist.
Außerdem ist in dem digitalen Ergebnis auch der an dem Temperaturmeßfühler 10 anliegende niedrigere Temperaturwert enthalten, der mit einem konstanten Faktor versehen ist, der seinerseits wiederum proportional zur Kapazität Csowie zur Referenzspannung UKf und umgekehrt proportional zur Einprägespannung ί/,,η ist aber außerdem noch proportional zur Steigung M\ der Widerstandstemperaturgeraden des linearisierten
1 'hen niste >r net/werks ι si.
Niich Erhall des die niedrigere reiiiperatur darstellenden MeUergcbnisses wird dieselbe Messung mil dein temperaturfühler mi /weiten Thermistornci/werk II. der der höheren Temperatur airsgcsei/l ist. durchgeführt, v,,/bei nun von der Ablaufsteuerung 20 über die Analogschalieranoidiuing Π die l'linprägespannung f..,. an das Thermisiornet/werk Il gelegt und über dieselbe konslanlsliomcmpriigungscinnchliiMg 14 derselbe l.adekondensalor wie oben aufgeladen wird. n> Diesesma! aber ist der Vorwärts/Rückwarts-Zähler 18 auf die Itetriebsari »Abwaris/ählcn« geschaltet.
Das nai.li Abschluß dieses /weilen Meßvorgangs erhaltene digitale /ahlergebnis beinhaltet nun nur noch einen Wert, der direkt proportional der Differenz ΔT \; der an den beiden f empcraiurl'iihlern herrschenden verschiedenen Tempel aiiiicri ist. i>ie riopot iiinmüiiii·,-konstante hierbei ist proportional /ur Referenzspannung U1. ι und unigekehrt proportional /ur Einpräge-
spannung I', sowie proportional /ur Kapazität Cund _'"
/ur Steigung Λ/ι ■ der Widerstandsteniperaturgcraden der linearisierleri. gepaarten Thermislornet/werke 10, II.
Bei geeigneter Auswahl des Ladekondensators 15 kann die Genauigkeit des Meßwertes nur noch von y> Änderungen des .Steigungswertes Mi .· der Widerstandstemperaturgeraden beeinflußt werden, fiin Driften der Spannungsversorgung hat auf die Genauigkeit des Mcuiergebnisses keinen Einfluß, da die Spannungen U1;,! und U11-I von derselben Spannungsversorgung in abgeleitet, d. h. zueinander streng proportional sind und Un-I im Zahler und (./,.,„ im Nenner des Ausdrucks für die Proportionalitätskonstante steht.
Nunmehr ist ein Wert für die Temperaturdifferen/ Δ Τ im Vorwärtt/Riu-kwarts-Zähler 18 in digitaler Form Ji enthalten. Wird der Zähler 18 unmittelbar zur Aufsummierung der einzelnen Temperaturdifferenz-Meßergebnisse verwendet, so ist durch (Jas eben beschriebene Verfahren das zuletzt gewonnene ΔΤ/.ιι dem bei Beginn der Messung iim Zähler 18 bereits -to enthaltenen Zählwert hinzuaddiert worden.
Da bei diesem Aufbau die Temperaturdifferenz-Meßvorrichtung für andere Funktionen nicht zur Verfügung steht, ist es günstiger, zwischen den Vorwärts/Rückwiiris-Zühler 18 und die den mechanischen Wiirmemengeneinheilen/.äliler umfassende An/eigeeinheit 24 einen Zwischenspeicher 23 einzufügen, in dem dann in bekannter Weise die Aufsuninüeriing der ein/einen Teniperattirdifleren/ MelUverle vorgenommen werden kann.
In letzterem I all isl es möglieh, die lempcialiii eines jeden der beiden Meßfühler 10, I I auch absolut /u messen. Zu diesem Zweck isl parallel /u ilen linearisierten Therniistoinel/werken 10, Il ein Metall schichtwiderstand 12 vorgesehen, dessen Wert gleich dem Widerstandsweri der beulen gleichen linearisicricn rhermistorncl/werke 10, 11 bei 0 C ist. Dieser Metallschichtwiderstand 12 wird /uersl aufgrund eines von der Ablaufsteuerung 20 kommenden Steuersignals durch die Analogschalteranordnung 13 an die Kinpragespannung i/,„,gelegt und nach dem üben beschriebenen Verfahren ein digitaler Zählwert des auf dem Betriebszustand »Aufwärtszählen« geschalteten Zahlers 18 erhalten. Im zweiten Meßschrilt wird das Thermistornetzwerk 10 oder Il über die Analogschalteranordnung 13 an ίΛ,,, gelegt und der Zähler 18 in den Betriebszustand »Abwartszühlen« geschaltet. Das erhaltene digitale Zählergebnis ist ein Maß für die am Meßfühler tatsächlich herrschende absolute Temperatur.
Es ist wichtig, daß der jeweils durch den Meßfühler fließende Strom so gewählt wird, daß er niemals den Wert übersteigt, der zu einer Eigenerwärmung des Meßfühlers führen könnte, d. h.. ciaß die E;nprägespannung U11n so eingestellt wird, daß für die höchste zu messende Temperatur der Meßfühlerstrom unter dem Eigencrwarmungswert bleibt.
Wie man der Figur entnimmt, ist in die von der Ablaufsteuerung 20 zum Starteingang des Zählers 18 und zum Steuercingang des Schalters 16 führende Leitung ein Verzögerungsglied 21 eingeschaltet, das sicherstellt, daß der jeweils angesteuerte Schalter der Analogschalteranordnung Ii auch wirklich geschlossen hat, bevor der Kurzschlußschalter 16 geöffnet und mit der Zählung der während der Ladezeit des Ladekondensators 15 vom quarzgesteuerten Oszillator 19 abgegebenen Impulse begonnen wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentansprüche:
    I. Meßanordnung zur Messung einer von einem fließenden Medium in wenigstens einem Wärmetauscher abgegebenen Wärmemenge, mit einem Durchflußmesser, der für jede durch den Wärmetauscher strömende, vorgebbare Volumeneinheit des Mediums ein Triggersignal abgibt, mit einer bei jedem Triggersignal zur Durchführung eines Meßvorgangs auslösbaren Vorrichtung zur Messung der Temperaturdifferenz des Mediums vor und hinter dem Wärmetauscher, die zwei temperaturabhängige Widerstände umfaßt, an die eine Einprägespannung anlegbar ist und von denen der eine der höheren und der andere der niedrigeren Temperatur ausgesetzt ist. wobei die Temperaturmeßwerte in Form digitaler Impulszüge geliefert werden, und mit einer die digitalen Impulszüge der Temperaturdiiferenzmessungi_;i aufsummierenden und ein Zählwerk für Hje Wär.;;ecinheiten unsteuernden Zählvorrichtung, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Vorrichtung zur Messung der Temperaturdifferenz
    25
    - eine durch eine Ablaufsteuerung (20) zum sequentiellen Verbinden jeweils eines temperaturabhängigen Widerstandes (10, 11) mit der Einprägespannungsquclle ansteutrbare Schalteranordnung (13). JO
    - eine steuerbare, an ihrem Steuereingang den durch den jeweils aktivierten, temperaturabhängigen Widerstand (-.0, 11) fließenden Strom empfangende und in einen Ladekondensator (15) einprägende Kons:, ntstromeinprägungseinrichtung (14) und
    - einen Komparator (17) umfaßt, der die am Ladekondensator (15) abfallende Spannung (U1-) mit einer Referenzspannung (Un-t) vergleicht und bei Gleichheit dieser Eingangsspannungen ein Steuersignal abgibt.
DE19772759928 1977-03-11 1977-03-11 Messanordnung zur Messung einer von einem fliessenden Medium in wenigstens einem Wärmetauscher abgegebenen Wärmemenge Expired DE2759928C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19772759928 DE2759928C2 (de) 1977-03-11 1977-03-11 Messanordnung zur Messung einer von einem fliessenden Medium in wenigstens einem Wärmetauscher abgegebenen Wärmemenge

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19772710782 DE2710782C2 (de) 1977-03-11 1977-03-11 Vorrichtung zur Messung von Temperaturdifferenzen
DE19772759928 DE2759928C2 (de) 1977-03-11 1977-03-11 Messanordnung zur Messung einer von einem fliessenden Medium in wenigstens einem Wärmetauscher abgegebenen Wärmemenge
DE19772736825 DE2736825C2 (de) 1977-08-16 1977-08-16 Meßanordnung zur Messung einer von einem fließenden Medium in wenigstens einem Wärmetauscher abgegebenen Wärmemenge

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2759928A1 DE2759928A1 (de) 1978-09-14
DE2759928C2 true DE2759928C2 (de) 1983-12-29

Family

ID=27187140

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19772759928 Expired DE2759928C2 (de) 1977-03-11 1977-03-11 Messanordnung zur Messung einer von einem fliessenden Medium in wenigstens einem Wärmetauscher abgegebenen Wärmemenge

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2759928C2 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10214923A1 (de) * 2002-04-04 2003-10-23 Grandi Angelo Cucine Spa Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung des Koch-oder Bratvorgangs von Lebensmitteln

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE368280B (de) * 1971-06-09 1974-06-24 Svensk Vaermemaetning
SE386983B (sv) * 1974-12-20 1976-08-23 Svensk Vaermemaetning Anordning for omvandling av en axels roterande rorelse till en elektrisk signal med en frekvens proportionell mot rotationshastigheten

Also Published As

Publication number Publication date
DE2759928A1 (de) 1978-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60306819T2 (de) Verfahren und System zur Bestimmung von Gaskomponenten
DE69309100T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Messung eines Flüssigkeitsstromes
DE3135793A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur messung der masse eines in einem stroemungsquerschnitt stroemenden pulsierenden mediums
EP0269781A1 (de) Vorrichtung zur Bestimmung des Massenstromes und der Durchflussrichtung
DE3235257A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur direkten messung der von einem stroemungsmittel uebertragenen waermemenge
DE102009047664B4 (de) Messeinrichtung zur Bestimmung einer Wärmemenge
DE2917237A1 (de) Widerstands-fernabtastschaltung
DE3531118A1 (de) Verfahren zur fehlerkompensation fuer messwertaufnehmer mit nicht linearen kennlinien, sowie anordnung zur durchfuehrung des verfahrens
DE69018880T2 (de) Kompensierter Wärmeübergangsmassendurchflussmesser.
EP0232719A1 (de) Verfahren und Einrichtung zur Messung von Strömungsgeschwindigkeiten
EP0276380B1 (de) Einrichtung zur Temperaturkompensation in einem thermischen Massenstrommesser
DE2846538C2 (de)
EP0775897A1 (de) Temperaturfühleranordnung
DE2504797C2 (de) Wärmemengenmesser
DE2759928C2 (de) Messanordnung zur Messung einer von einem fliessenden Medium in wenigstens einem Wärmetauscher abgegebenen Wärmemenge
DE2710782C2 (de) Vorrichtung zur Messung von Temperaturdifferenzen
DE3123265A1 (de) Anordnung und verfahren zum messen von widerstaenden
DE3529257A1 (de) Verfahren und anordnung zur ermittlung der waermeabgabe von heizflaechen einer heizungsanlage
EP0016409B1 (de) Messgerät für die praktisch simultane Temperatur- und Temperaturdifferenzmessung
DE1498234B2 (de) Digital anzeigegeraet zur messung eines parameters insbe sondere der temperatur
EP0496254A1 (de) Messvorrichtung zur elektrischen Messung eines Widerstandes sowie zugehöriges Messverfahren
DE3123336A1 (de) Waermezaehler
DE2702815C3 (de) Temperaturmeßvorrichtung
EP0686836B1 (de) Wärmezähler
CH607001A5 (en) Mass transfer measuring appts. for heat fluid flow