DE3932735A1 - Vorrichtung zum erfassen der durchflussmengen bei gaszaehlern - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zum Erfas­ sen der Durchflußmengen bei Gaszählern mit wenigstens ei­ nem vom Gasstrom angetriebenen Element.

Gaszähler sind in unterschiedlichen Bauweisen bekannt. Hier stellen Ausgangspunkt der Erfindung diejenigen Zähler dar, die wenigstens über ein bewegbares Element verfügen, wobei die Bewegung dieses Elementes zur Gasmengenmessung herangezogen wird.

Neben rein mechanischen Übertragungsproblemen bestehen wei­ tere Probleme z. B. in der mangelnden Genauigkeit, in der Temperaturanfälligkeit und der Anfälligkeit, von außen kom­ mende Manipulationen nicht unterbinden zu können.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösung, mit der eine einfache Temperaturkompensation erreichbar ist, ein einfacher Aufbau gewährleistet ist und mit der insbe­ sondere auch ein Einfluß von außen auf die Zählergebnisse weitestgehend vermieden werden kann.

Mit einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das bewegte Element mit einem Drahtstück aus einer Kobalt-Ei­ sen-Vanadium-Legierung ausgerüstet ist und in einem sta­ tischen Magnetfeld eine Sensorspule vorgesehen ist, an der das Drahtstück vorbeigeführt wird.

Die Erfindung macht sich den sogenannten Wiegand-Effekt zu­ nutze, der darin besteht, daß ein derartiger ferromagneti­ scher Draht nach entsprechender Behandlung bei Überschrei­ ten einer sogenannten Zündfeldstärke seine Magnetisierungs­ richtung spontan ändert. Ein derartiger bekannter Draht be­ steht aus einem weichmagnetischen Kern, der von einer ma­ gnetisch härteren Schale umgeben ist. Dabei können Kern und Schale in gleicher Richtung magnetisiert sein. Bei An­ legen eines ausreichend starken äußeren magnetischen Fel­ des und bei Erreichen der notwendigen Zündfeldstärke klappt spontan die Magnetisierungsrichtung des Kernes um, während die Schale ihre Magnetisierungsrichtung noch beibe­ hält. Durch das Umklappen entsteht eine Flußänderung, die in der Sensorspule einen Spannungsimpuls induziert, der je nach Anzahl der Windungen der Sensorspule mehrere Volt be­ tragen kann bei einer Halbwertbreite von 10 bis 20 µs.

Die Erfindung macht sich den Einsatz dieses Phänomens als Anwendung bei Gaszählern zunutze, wobei erkennbar keiner­ lei Hilfsenergien benötigt werden, ein einfacher robuster Aufbau zu niedrigen Kosten notwendig ist und wobei eine ho­ he Sicherheit gegen von außen zusätzlich angelegter Magnet­ felder gegeben ist, da diese das Zählverhalten nicht beein­ flussen.

In Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, daß eine Mehr­ zahl von entsprechenden Drahtstücken am bewegten Element vorgesehen sind, wobei zweckmäßig das Element aus einem nicht ferromagnetischen Material gefertigt ist.

In Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Sensorspule ein elektronisches Zählwerk zugeordnet ist, wobei das elektro­ nische Zählwerk mit einem Mikroprozessor/Speicher ausgerü­ stet sein kann, wie dies die Erfindung ebenfalls vorsieht.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn ein derartiger Mikroprozes­ sor neben einer Impulsaufbereitung und -erfassung aus dem elektronischen Zählwerk auch mit einer Temperaturkompensa­ tionseinrichtung ausgerüstet ist.

Die Temperaturkompensationseinrichtung ist zweckmäßig mit Temperaturmeßfühlern zur Bestimmung der Gastemperatur ei­ nerseits und der Umgebungstemperatur andererseits ausgerü­ stet, um so zu entsprechend genauen Meßwerten gelangen zu können.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung bei­ spielsweise näher erläutert. Diese zeigt in

Fig. 1 den schematischen Aufbau des Gaszählers gemäß der Erfindung sowie in

Fig. 2 ein vereinfachtes Prozessorschaltbild.

In einem andeutungsweise wiedergegebenen Gehäuse 1 eines Gaszählers ist ein ebenfalls nur andeutungsweise wiederge­ gebenes rotierendes Element 2, angetrieben vom durch die Pfeile 3 dargestellten Gasstrom untergebracht.

Auf dem bzw. an dem rotierenden Element 2 ist wenigstens ein Drahtstück 4 mit einem Kern und einer umhüllenden Scha­ le untergebracht aus einer Kobalt-Eisen-Vanadium-Legie­ rung. Dieses Drahtstück 4 ist so angeordnet, daß es ein von einem Dauermagneten 5 gebildetes magnetisches Feld durchläuft, dem auch eine Sensorspule 6 zugeordnet ist.

Aufgrund der Materialeigenschaft des Drahtstückes 4 schlägt die Magnetisierungsrichtung des Kernes dann um, wenn innerhalb des vom Magneten 5 gebildeten Magnetfeldes die Zündfeldstärke überschritten wird von ca. 8 A/cm, wo­ bei der Durchmesser des Drahtes z. B. 0,25 mm betragen kann.

Der in der Sensorspule 6 induzierte Spannungsimpuls ist in Fig. 1A qualitativ aufgezeichnet.

Fig. 2 zeigt vereinfacht die weitere Aufbereitung dieses Impulssignales, welches durch die Impulsaufbereitung und der -erfassung neben einem Mikroprozessor/Speicher 8 zuge­ führt wird. Gleichzeitig verfügt die Einrichtung über eine Temperaturkompensation, die in Fig. 2 mit 9 bezeichnet ist, einer oder mehreren Schnittstellen 10 sowie einem An­ zeigedisplay 11, auf dem die vom Prozessor aufbereiteten Informationen optisch darstellbar sind, worauf es hier nicht näher ankommt.

Natürlich ist das beschriebene Ausführungsbeispiel der Er­ findung noch in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So können mehrere Impulsgeber­ drähte 4 vorgesehen sein oder auch sich linear bewegende Elemente als Träger für die Drähte 4, die beispielsweise eine pulsierende Bewegung im Magnetfeld ausführen u. dgl. mehr.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Erfassen der Durchflußmengen bei Gaszäh­ lern mit wenigstens einem vom Gasstrom angetriebenen Ele­ ment, dadurch gekennzeichnet, daß das angetriebene Element (2) mit einem Drahtstück (4) aus einer Kobalt-Eisen-Vanadium-Legierung ausgerüstet ist und in einem statischen Magnetfeld eine Sensorspule (6) vorgesehen ist, an der das Drahtstück (4) vorbeigeführt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von entsprechenden Drahtstücken (4) am Element (2) vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (2) aus einem nicht ferromagnetischen Mate­ rial gefertigt ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensorspule (6) ein elektronisches Zählwerk (7) zu­ geordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Zählwerk (7) mit einem Mikroprozes­ sor/Speicher (8) ausgerüstet ist, wobei dieser Prozessor (8) neben einer Impulsaufbereitung und -erfassung (7) aus dem elektronischen Zählwerk mit einer Temperaturkompensa­ tionseinrichtung (9) ausgerüstet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturkompensationseinrichtung (9) mit Tempera­ turmeßfühlern zur Bestimmung der Gastemperatur und der Um­ gebungstemperatur ausgerüstet ist.