DE2829866C2 - Schraubenradzähler - Google Patents
SchraubenradzählerInfo
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- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/10—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects using rotating vanes with axial admission
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Description
(a) ein als Referenzfühler (52) dienender zweiter Fühler gehäusefest angeordnet ist,
(b) ein umlaufender Markenträger (58) vorgesehen ist, welcher Marken (62) trägt, auf die der Referenzfühler
(52) mit Zählimpulsen anspricht, und
(c) eine Vergleichseinrichtung (70) vorgesehen ist, auf welche die Zählimpulse von Meßfühler (48)
und Referenzfühler (52) aufschaltbar sind und welche bei Abweichung von dem sich aus Flügelzahl
und Markenzahl ergebenden Verhältnis der Impulszahlen ein Fehlersignal liefert,
Die Erfindung betrifft einen Schraubenradzähler mit einem Durchströmgehäuse, einem in dem Durchströmgehäuse
drehbar gelagerten Schraubenrad mit einer Mehrzahl von Flügeln und einem im Durchströmgehäuse
am Umfang des Schraubenrades feststehend angeordneten, auf das Vorbeilaufen der einzelnen
Flügel des Schraubenrades ansprechenden und dabei jeweils einen Zählimpuls liefernden Meßfühler,
bei welchem
(a) ein als Referenzfühler dienender zweiter Fühler gehäusefest angeordnet ist,
(b) ein umlaufender Markenträger vorgesehen ist, welcher Marken trägt auf die der Referenzfühler mit
Zählimpulsen anspricht, und
(c) eine Vergleichseinrichtung vorgesehen ist, auf welche
die Zählimpulse von Meßfühler und Referenzfühler aufschaltbar sind und welche bei Abweichung
von dem sich aus Flügelzahl und Ma~kenzahl
ίο ergebenden Verhältnis der Impulszahlen ein Fehlersignal
liefert
dadurch gekennzeichnet, daß
(d) der Markenträger (58) eine an dem Schraubenrad (20) fest angebrachte mit diesem gleichachsige
und sich senkrecht zur Umlaufachse erstreckende Scheibe (60) ist.
2. Schraubenradzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
(a) der Referenzfühle- (52) stromab von dem
Schraubenrad in geringer? Abstand von dem Markenträger (58) angeordnet ist und
(b) der Markenträger (58) eine Mehrzahl von Marken (62) trägt, welche bei einem Kontakt zwischen
Scheibe (60) und Referenzfühler (52) abreibbar ist.
3. Schraubenradzähler nach Anspruch 2, dadurch, gekennzeichnet, daß der Referenzfühler (52) eii/
Hochfrequenz-Näherungsschalter ist und daß die Marken (62) von dünnen Schichten aus gut leitfähigem
Material gebildet sind, weiche auf die Scheibe (60) aufgebracht sind.
4. Schraubenradzähler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Referenzfühler (54) in
axialer Richtung verstellbar ist.
5. Schraubenradzähler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß der Meßfühler (48) ein Hochfrequenz-Näherungsschalter
und mittels eines Feingewindes (50) in radialer Richtung verstellbar ist.
Schraubenradzähler sind beispielsweise bekannt durch die US-PS 36 23 835 oder die US-PS 37 88 142.
Eine einwandfreie Messung mittels solcher Schraubenradzähler setzt voraus, daß das Schraubenrad intakt
ist daß also beispielsweise keine Flügel des Schraubenrades abgebrochen oder verbogen sind. Es muß auch
gewährleistet sein, daß das Schraubenrad eine definierte Lage im Durchströmgehäuse innerhalb vorgegebener
Toleranzen einnimmt Sowohl ein radialer Schlag des Schraubenrades als auch eine axiale Verlagerung des
Schraubenrades zu den Kanten des Meßraumes hin können bei Überschreiten vorgegebener Toleranzen zu
einer Veränderung der Charakteristik des Schraubenradzählers führen. Solche Veränderungen im Schraubenradzähler
sind vqn außen nicht ohne weiteres feststellbar, so daß der Schraubenradzähler u. a. über lange
Zeit die Durchflußmengen falsch zählt Das kann zu schwerwiegenden finanziellen Verlusten führen.
Bei einer bekannten Konstruktion (US-PS 36 23 835) wird angestrebt das Schraubenrad möglichst genau und
verschleißfrei zu lagern. Zu diesem Zweck wird die Achse des Schraubenrades über Spitzen in Edelstein lagern
gelagert und außerdem durch magnetische Kräfte in den Lagern entlastet Eine solche Lagerung ist sehr aufwendig.
Trotzdem ist dort keine Kontrolle darüber gegeben, ob die Lagerung die gestellten Anforderungen
tatsächlich erfüllt, und weiterhin, ob eventuell Fehler durch Beschädigung der Flügel des Schraubenrades auftreten.
Es ist versucht worden. Beschädigungen von Flügeln des Schraubenrades dadurch zu erkennen, daß die Folge
der von dem Meßfühler gelieferten Signale mittels eines Oszillographen beobachtet wird. Das ist jedoch kein
geeignetes Mittel zur Dauerüberwachung des Schraubenradzählers.
Durch die US-PS 39 34 473 ist ein Schraubenrad-Druckmittelzähler bekannt, bei welchem zwei unabhän-
50. gig voneinander und mit entgegengesetztem Drehsinn
angetriebene Schraubenräder gleichachsig zueinander in einem Gehäuse gelagert sind. Dabei sollen Druckmitteleigenschaften
und stromaufwärtige Störungen der Strömung minimale Schwankungen der Voiumenstrommessung
hervorrufen. Das ergibt sich durch das hydro- oder aerodynamische Zusammenwirken zwischen den
Schraubenrädern. Die Winkelgeschwindigkeiten der Schraubenräder werden durch Fühler erfaßt, welche auf
die Flügel der Schraubenräder ansprechen. Zur Anzeige des Gesamtdurchsatzes oder -durchflusses werden die
Signale der Fühler addiert. Außerdem werden die Signale der Fühler miteinander verglichen, so daß mechanische
oder elektronische Fehler angezeigt werden.
Die DE-OS 19 44 219 beschreibt ein Verfahren zur Überwachung eines Turbinen-Durchflußmessers, bei welchem ebenfalls in einer Leitung zwei Meßturbincn angeordnet und die Ausgangswertc der Meßturbinen miteinander verglichen werden.
Die DE-OS 19 44 219 beschreibt ein Verfahren zur Überwachung eines Turbinen-Durchflußmessers, bei welchem ebenfalls in einer Leitung zwei Meßturbincn angeordnet und die Ausgangswertc der Meßturbinen miteinander verglichen werden.
Eine ähnliche Anordnung mit zwei Meßturbinen zeigt auch die DE-OS 21 17 692.
In allen diesen Fällen sind zwei unabhängig voneinander
angetriebene Meßturbinen oder Schraubenräder vorgesehen. Das erhöht den technischen Aufwand und
Raumbedarf des Geräts. Es muß außerdem sichergestellt sein, daß sich die beiden Meßturbinen oder
Schraubenräder, die ja voneinander unabhängig sind, bei gleichen Strömungen und intakten Flügeln auch tatsächlich
mit der gleichen Drehzahl drehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schraubenradzähler der eingangs definierten Art mit
möglichst geringem Aufwand laufend auf Fehlen oder Beschädigung von Flügeln des Schraubenrades oder
Radialschlag des Schraubenrades zu überwachen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
(d) der Markenträger eine an dem Schraubenrad fest angebrachte, mit diesem gleichachsige und
sich senkrecht zur Umlaufachse erstreckende Scheibe ist
Bei jeder Umdrehung des einzigen Schraubenrades liefert der Referenzfühler eine vorgegebene Anzahl von
Zähiimpulsen. Die Anzahl der von den Flügeln des Schraubenrades hervorgerufenen Zählimpulse am
Meßfühler muß hierzu in einem definierten Verhältnis stehen. Fehlt ein Flügel des Schraubenrades oder wird
ein Flügel durch einen Schlag des Schraubenrades vom Meßfühler nicht erfaßt, dann stimmt dieses Verhältnis
nicht mehr, so daß die Vergleichseinrichtung ein Fehlersignal liefert. In ähnlicher Weise wird auch ein Fehlersignal
erzeugt, wenn der Referenzfühler aus irgendeinem Grunde (was auch möglich ist) nicht die vorgeschriebene
Anzahl von Zählimpulsen liefert Durch das Fehlersignal wird die Funktion des Schraubenradzählers zunächst
nicht beeinflußt. Es leuchtet beispielsweise eine Signallamp-i auf, die den Benutzer veranlaßt, die Ursache
der Störung zu suchen. Dazu können dann z. B. die Impulsfolgen mittels eines Oszillographen betrachtet
werden.
Ein Ansprechen der Anordnung auch auf axiale Verlagerung des Schraubenrades infolge ausgelaufener Lager
wird dadurch ermöglicht, daß der Referenzfühler stromab von dem Schraubenrad in geringem Abstand
von den Markenträger angeordnet ist und der Markenträger eine Mehrzahl von Marken trägt, welche bei einem
Kontakt zwischen Scheibe und Referenzfühler abreibbai"
ist.
Wenn s'ch durch ausgelaufene Lager das Schraubenrad
axial um mehr als die zulässige Toleranz verlagert hat. bei der eine Veränderung der Charakteristik des
Schraubenradzähler noch nicht eintritt, dann kommt die Scheibe an dem Referenzfühler reibend zur Anlage.
Hierbei werden die Marken während des Umlaufs der Scheibe abgetrieben, so daß schließlich durch den Referenzfühler
keine Zählimpulse mehr geliefert werden. Hierauf spricht die Vergleichseinrichtung ebenfalls an.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 3 bis 5.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen
näher erläutert:
F i g. 1 zeigt einen abgebrochen dargestellten Längsschnitt durch einen Schriubenradzähler nach der Erfindung;
F i g. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab in axialer Richtung gesehen den Markenträger bei dem Schraubenradzähler
von F i g. I:
F i g. 3 zeigt schematisch die zugehörige Schallung.
In Fig. I ist mit 10 ein Durchströmgehäusc des Schraubenradzähler bezeichnet, das abdichtend in einem Zählergehäuse 12 sitzt. In dem Durchslrömgehäuse IO sind in üblicher Weise ein stromlinienförmiger vorderer Verdrängungskörper 14 und ein hinterer Verdrängungskörper 16 gehaltert. Zwischen den Verdrängungskörpern 14, 16 und dem Durchströmgehäuse 10 ist ein mantelförmiger Strömungskanal gebildet.
In Fig. I ist mit 10 ein Durchströmgehäusc des Schraubenradzähler bezeichnet, das abdichtend in einem Zählergehäuse 12 sitzt. In dem Durchslrömgehäuse IO sind in üblicher Weise ein stromlinienförmiger vorderer Verdrängungskörper 14 und ein hinterer Verdrängungskörper 16 gehaltert. Zwischen den Verdrängungskörpern 14, 16 und dem Durchströmgehäuse 10 ist ein mantelförmiger Strömungskanal gebildet.
Zwischen der glatt abgeschnittenen Rückseite des vorderen Verdrängungskörpers 14 und der Vorderseite
des hinteren Verdrängungskörpers 16 ist ein Schraubenrad 20 angeordnet. Das Schraubenrad 20 weist einen
topfförmigen Mittelteil 22 auf der stromabwärts, d. h. zu dem hinteren Verdrängungskörper 16 hin offen ist und
mit seinem Rand 24 über einen vorstehenden zylindrischen
Ansatz 26 des hinteren Verdrängungskörper!; greift. Der Verdrängungskörper »t- ist hohl, und der
Ansatz 26 ist durch eine Stirnplatte 2fa abgeschlossen. Das Schraubenrad 20 ist mit einer Welle 30 in Lagern 32,
34 gelagert, die in der Stirnplatte 28 und einer Zwischenwand 36 des Verdrängungskörpers 16 sitzen. Auf der
äußeren Mantelfläche des Randes 24 sitzen Flügel 38 in einem Meßraum 40, welche im wesentlichen den Strömungskanal
18 zwischen Einlauf 42 und Auslauf 44 überdecken.
Im Durchströmgehäuse 10 sitzt ein Führungsstück 46, in welchem ein als Hochfrequenz-Näherungsschalter
ausgebildeter Meßfühler 48 mittels eines Feingewindes 50 radial verstellbar geführt ist. Ein solcher Hochfrequenz-Näherungsschalter
enthält bekanntlich einen Oszillator mit zwei induktiv gekoppelten Rückkopplungsspulen.
Bei Annäherung eines elektrisch leitenden Teils an diese Rückkopplungsspulen erfolgt eine Bedämpfung
durch Wirbelströme, so daß die Schwingungen des Oszillators abreißen. Das wird in einen Zählimpuls am
Ausgang des Meßfühlers 48 umgesetzt. Durch das Feingewinde 50 kann der Meßfühler 48 radial so eingestellt
werden, daß bei richtig zentraler Lagerung des Schraubenrades 20 jeder Flügel des Schraubenrades gerade
einen Zählimpuls liefert.
Es ist weiterhin ein in gleicher We'.se als Hochfrequenz-Näherungsschalter
ausgebildeter Referenzfühler 52 mittels eines Feingewindes 54 axial verstellbar in der
Stirnplatte 28 stromab von dem Schraubenrad 20 gehaltert. Der Referenzfühler 52 ist durch eine Kontermutter
56 gesichert. An dem Schraubenrad 20 ist stromabwärts
so auf dem Boden des »Topfes« des Mittelteils 22 ein Markenträger 58 angebracht. Wie aus F i g. 1 und 2 ersicr.tlich
ist, besteht der Markenträger 58 aus einer sich senkiecht
zur Umlaufachse erstreckenden kreisförmigen Scheibe 60 aus nichtleitendem Material. Diese Scheibe
60 trägt Marken 62, die von strahlenförmig angeordneten Streifen in Form von dünnen Schichten aus gut leitfähigem
Material gebildet sind. In dem dargestellten Ausführungsbeisfjel sind zehn solche Marken 62 vorgesehen.
Die Marken 62 können mittels der Technik der gedruckten Schaltungen als sehr dünne Kupferschichten
hergestellt werden.
Jede der Marken 62 erzeugt bei richtiger axialer Lage des Schraubenrades 20 einen Zählimpuls an dem Referenzfühler
52, der üo<;r ein Kabel 64 zu einem Anschluß
66 geführt wird. Die Zählimpulse des Meßfühlers 48 liegen an einem Anschluß 68.
Bei normalem Betrieb stehen die Impulszahlen der Zählimpulse von Meß- und Referenzfühler in einem be-
stimmten Verhältnis zueinander, nämlich im Verhältnis der Anzahl der Flügel 38 zur Anzahl der Marken 62.
Eine Vergleichseinrichtung 70 erhält die Zählimpulse von Meß- und Referenzlühler 48 bzw. 52 und bildet
daraus das Verhältnis. Dieses Verhältnis wird mit einem Sollwert verglichen. Bei einer Abweichung von diesem
Sollwert wird ein Fehlersignal erzeugt. Das Fehlersignal erregt ein Relais 72, über das ein Alarmmelder 74 einschaltbar
ist.
Die Zählimpulse von Meßfühler 48 gehen außerdem über einen Meßumformer 76 auf eine analoge Belastungsanzeige.
Die Zählimpulse von dem Referenzfühler 52 steuern über einen Meßumformer einen Belastungsschreiber.
Die Dehnungen des Schraubenrades werden außerdem durch ein Meßwerk in üblicher (nicht dargestellter)
Weise gezählt.
Die beschriebene Anordnung wirkt wie folgt:
Wenn durch Abbrechen oder Verbiegen eines Flügels 38 der Meßfühler bei jeder Umdrehung einen Zählimpuls
zu wenig liefert, dann spricht die Vergleichseinrichtung 70 an und erzeugt ein Fehlersignal. Das gleiche
geschieht, wenn infolge eines radialen Schlags des Schraubenrades 20 einzelne Flügel außerhalb des Ansprechbereichs
des Meßfühlers 48 an diesem vorbeilaufen. Wenn durch Auslaufen der Lager das Schraubenrad
20 sich zu weit nach links in F i g. 1 bewegt, so daß es in die Nähe der Kante 80 des Meßraumes 40 gelangt und
die Charakteristik des Schraubenradzählers verändert wird, kommt die Scheibe 60 mit den Marken 62 an der
Stirnfläche des Referenzfühlers 52 schleifend zur Anlage. Dabei werden die dünnen Schichten der Marken 62
abgerieben, so daß schließlich die Zählimpulse am Referenzfühler 52 wegfallen. Auch das bewirkt die Erzeugung
eines Fehlersignals. Das Maß »a«, um welches sich das Schraubenrad maximal in axialer Richtung verlagern
darf, kann mittels des Feingewindes 54 feinfühlig eingesteiit werden.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen -to
45
60
65
Claims (1)
1. Schraubenradzähler mit einem Durchströmgehäuse, einem in dem Durchströmgehäuse drehbar
gelagerten Schraubenrad mit einer Mehrzahl von Flügeln und einem im Durchströmgehäuse am Umfang
des Schraubenrades feststehend angeordneten, auf das Vorbeiiaufen der einzelnen Flügel des
Schraubenrades ansprechenden und dabei jeweils einen Zählimpuls liefernden Meßfühler, bei welchem
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19782829866 DE2829866C2 (de) | 1978-07-07 | 1978-07-07 | Schraubenradzähler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19782829866 DE2829866C2 (de) | 1978-07-07 | 1978-07-07 | Schraubenradzähler |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2829866A1 DE2829866A1 (de) | 1980-01-24 |
DE2829866C2 true DE2829866C2 (de) | 1985-11-14 |
Family
ID=6043779
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19782829866 Expired DE2829866C2 (de) | 1978-07-07 | 1978-07-07 | Schraubenradzähler |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2829866C2 (de) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ATE25144T1 (de) * | 1981-10-30 | 1987-02-15 | Elster & Co Ag | Eichfaehiger turbinenradgaszaehler mit auswechselbarem messeinsatz. |
DE10116297C2 (de) * | 2001-03-31 | 2003-04-10 | Schlumberger Rombach Gmbh | Turbinenradgaszähler |
DE10312620A1 (de) | 2003-03-22 | 2004-10-07 | Imeter B.V. | Elektronischer Turbinenradgaszähler |
US7212953B1 (en) * | 2005-12-09 | 2007-05-01 | Dresser, Inc. | Portable diagnostic analysis of gas meter and electronic corrector |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2036138A5 (de) * | 1969-03-05 | 1970-12-24 | Sogreah | |
FR2091908B1 (de) * | 1970-04-17 | 1973-10-19 | Penet Pierre | |
US3934473A (en) * | 1974-06-12 | 1976-01-27 | Griffo Joseph B | Fluid flow meter with counter rotating turbine impellers |
-
1978
- 1978-07-07 DE DE19782829866 patent/DE2829866C2/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2829866A1 (de) | 1980-01-24 |
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