DE9205130U1

DE9205130U1 - Gasverbrauchsmeßeinrichtung

Info

Publication number: DE9205130U1
Application number: DE9205130U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1991-04-26
Filing date: 1992-04-13
Publication date: 1992-06-11
Anticipated expiration: 2002-04-14

Description

Siemens Aktiengesellschaft GR 91 G 3188 DE

Gasverbrauchsmeßeinrichtung

Die Neuerung betrifft eine Gasverbrauchsmeßeinrichtung mit einem Druckregler und einem diesem in Durchflußrichtung nachgeschalteten Durchflußmengenmesser.

Aus der DE-AS 1 698 463 ist eine Gas-Verbrauchsmeßeinrichtung dieser Art bekannt, bei der die von einem Verbraucher entnommene Gasmenge von einem Verbrauchsmesser mit mechanischem Zählwerk bestimmt wird, welches mit einem diesem vorgeschalteten Druckregler in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht ist. Gasverbrauchsmesser mit mechanischen Zählwerken sind wegen der Genauigkeitsanforderungen aufwendig in der Herstellung, relativ raumgreifend und, wegen der Verschleißteile, von relativ geringer Lebensdauer.

Aus der EP-A-O 303 255 ist auch bereits eine verschleißfreie Durchflußmeßeinrichtung mit elektronischer Meß- und Anzeigevorrichtung bekannt geworden, bei der die Verbrauchsmessung mit Hilfe eines Durchflußmengenmessers nach dem Ultraschall-Laufzeitdifferenzverfahren vorgenommen wird. Dabei wird die ein Meßrohr durchströmende Flüssigkeitsmenge durch Messen der Laufzeitdifferenz eines Ultraschallstrahles in Flußrichtung und entgegengesetzt dazu von einem Mikrocomputer errechnet und als Digitalwert auf einem Anzeigedisplay angezeigt.

Bei einer weiteren bekannten Gasverbrauchsmeßeinrichtung mit einem Ultraschall-Durchflußmengenmesser ist dieser mit einem vorgeschalteten separaten Druckregler in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht. Eine solche Anordnung erfordert noch verhältnismäßig viel Platz.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kompaktere Einrichtung der vorbeschriebenen Art zu schaffen, bei der der

2 .";':- GR 91 G 3188 DE Raumbedarf von Druckregler und Durchflußmengenmesser auf ein Minimum reduziert ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Schutzanspruch 1 angegebene Neuerung gelöst. Dadurch ist erreicht, daß Druckregler und Durchflußmengenmesser nicht mehr separat nebeneinander angeordnet sind, sondern zusammen mit der Meß- und Anzeigeelektronik sowie deren Energieversorgung eine kompakte Einheit bilden.
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Besondere Ausgestaltungen und Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Anhand eines Ausführungsbeispieles wird die Neuerung im folgenden näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt in Vorderansicht, und

Fig. 2 einen Längsschnitt in Seitenansicht.

Gemäß Fig. 1 ist in einem Gehäuse 1 ein elektronischer Durchflußmengenmesser 2 nach dem Ultraschall-Laufzeitdifferenzverfahren angeordnet, der in Fig. 2 näher dargestellt ist. Das zweiteilige Gehäuse 1 mit einem oberen Gehäuseteil la und einem unteren Gehäuseteil Ib besitzt eine Öffnung 3 für den Gaseintritt und eine Öffnung 4 für den Gasaustritt. Mit der Gaseintrittsöffnung 3 ist über einen Primärdruckkanal 5 ein Ringraum 6 verbunden, der den Durchflußmengenmesser 2 in einer horizontalen Ebene umgibt und in dem ein ringförmiger Ventilteller 7 vertikal beweglich angeordnet ist. Der Ventilteller besitzt zwei gegeneinander abgedichtete ringförmige Hohlräume 8, 9, deren Funktion noch erläutert wird. Die Abdichtung erfolgt mittels elastischer Membranen 10, 11, 12, die gleichzeitig dazu dienen, den Ventilteller 7 am unteren inneren Gehäuseteil Ib vertikal beweglich, gasdicht zu haltern. Das Gehäuse 1 ist zweiteilig ausgeführt, wobei der eine Teil, dem die Gaseintrittsöffnung 3, der Primärdruckkanal 5 und der

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Ringraum 6 zugeordnet sind, unter Primärgasdruck steht, während der andere Teil in zwei Verbindungsräume unterteilt ist, von denen der erste Verbindungsraum 14 unter Sekundärdruck steht, und die Gasführung von dem unter Primärdruck stehenden Ringraum 6 zur Eingangsöffnung des Ultraschall-Durchflußmengenmessers 2 und der zweite Verbindungsraum 16 die Gasleitung von der Ausgangsöffnung des Ultraschall-Durchflußmengenmessers 2 zur Gasaustrittsoffnung 4 übernimmt. Zwischen dem unter Primärdruck stehenden Ringraum 6 und dem ersten Verbindungsraum 14 ist ein Ventilsitz 17 angeordnet, der aus einer Ringdichtung besteht, die im Zusammenspiel mit der Lage des Ventiltellers 7 in Abhängigkeit vom Sekundärdruck die Größe der Durchlaßöffnung zwischen den unter Primärdruck und unter Sekundärdruck stehenden Räumen 6, 14 bestimmt.

Wie bereits ausgeführt, besteht der Ventilteller aus zwei untereinander angeordneten ringförmigen Hohlräumen, von denen der untere Hohlraum 9 über den Atmungskanal 18 mit der Außenluft und der obere Hohlraum 8 über den Verbindungskanal 19 mit dem ersten Verbindungsraum 14 verbunden ist.

In Fig. 2 ist der an sich bekannte elektronische Durchflußmengenmesser genauer dargestellt. Daraus ist zu erkennen, daß der Meßkanal 15 einen rechteckigen Querschnitt besitzt und eingangsseitig sowie ausgangsseitig je einen Sende-Empfangs-Ultraschallwandler 20, 21 aufweist. Wenn der eine Wandler 20 als Sendewandler arbeitet, trifft dessen senkrecht austretender Ultraschallstrahl auf eine schräge Fläche, die diesen gegen die gegenüberliegende Wand des Meßkanals, von dort zurück auf eine in der Mitte zwischen beiden Wandlern liegende Reflektionsflache, von dort wiederum auf die gegenüberliegende Wand und von dieser auf die dem Empfangswandler 21 gegenüberliegende schräge Fläche reflektiert, die den Ultraschallstrahl schließlich zurück in den Empfangswandler 21 führt. Die Wandler werden wechselweise auf Senden und Empfangen geschaltet und aus der Laufzeitdifferenz der das Gas in beiden Richtungen durchlaufenden Ultraschallstrahlen wird mit Hilfe einer Elek-

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tronik 22 die Durchflußgeschwindigkeit und daraus, in Verbindung mit dem Querschnitt des Meßkanals (15), die Durchflußmenge berechnet. Die Elektronik 22 ist zusammen mit einem Anzeigedisplay 23 für die verbrauchte Gasmenge in einer abnehmbaren Abdeckhaube 24 untergebracht, die mit Hilfe einer verplombten Schraube 25 am Gehäuse 1 befestigt ist. Unter der Abdeckhaube 24 ist ferner eine Batterie 27 zur Stromversorgung der Elektronik untergebracht. Ein Temperaturfühler 26 dient zur Kompensation der Temperaturabhängigkeit des Gasvolumens mit Hilfe der Elektronik 22.

Die Druckregelung erfolgt in der Weise, daß der Ventilteller aufgrund seines Eigengewichtes in Verbindung mit der Elastizität der Gummimembranen 10, 11, 12 bei einem bestimmten Sekundärdruck, dem Nenndruck von beispielsweise 20 mbar, eine Durchströmöffnung zum Ventilsitz 17 freigibt. Wenn der Sekundärdruck über den Nennwert ansteigt, vergrößert sich der mit dem Sekundärdruck in Verbindung stehende Hohlraum 8 des Ventiltellers auf Kosten des mit der Außenluft in Verbindung stehenden Hohlraumes 9. Dadurch wird die Durchströmöffnung zum Ventilsitz 17 bis zum völligen Verschließen verringert. Beim Absinken des Sekundärdruckes unter den Nenndruck wird der Hohlraum 8 kleiner, während sich der Hohlraum 9 im gleichen Verhältnis vergrößert, so daß die Durchströmöffnung zum Ventilsitz 17 größer wird.

Falls das Gewicht des Ventiltellers 7 selbst für die beschriebene Regelung nicht ausreicht, besteht die Möglichkeit, die gewichtsabhängig nach unten gerichtete Kraft des Ventiltellers durch den Einbau einer Feder zwischen dem oberen Rand des Ventiltellers und der gegenüberliegenden Kante des Gehäuses zu vergrößern.

Claims

5 GR 91 G 3188 DE Schutzansprüche

1. Gasverbrauchsmeßeinrichtung mit einem Druckregler und einem diesem in Durchflußrichtung nachgeschalteten Durchflußmengenmesser, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines elektronischen Durchflußmengenmessers (2) der Druckregler (7 bis 12 und 17) ringförmig gestaltet ist und den Durchflußmengenmesser (2) in Fließrichtung radial formschlüssig umgibt und daß der Druckregler (7 bis 12 und 17) und der Durchflußmengenmesser (2) von einem gemeinsamen Gehäuse (1) unter Freilassung von Hohlräumen umgeben sind, die als Gaseintritts- und Gasaustrittsöffnung (3, 4) sowie als Verbindungskanäle (18, 19) und als Verbindungsräume (IA, 16) für die Gasleitung dienen.

2. Gasverbrauchsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckregler in Form eines ringförmigen Ventiltellers (7) in einen oberen, mit der Sekundärdruckseite, und einen dazu parallelen unteren, mit dem Atmosphärendruck in Verbindung stehenden Hohlraum (8, 9) unterteilt ist und beide Hohlräume durch flexible elastische Membranen (10, 11, 12) gasdicht voneinander getrennt sind, und der Ventilteller (7) in einem unter Primärdruck stehenden Ringraum (6) vertikal beweglich untergebracht ist und der Ringraum (6) über einen vom Ventilteller (7) abdichtbaren Ringspalt (17) mit dem unter Sekundärdruck stehenden ersten Verbindungsraum (14) in Verbindung steht, und daß der Ventilteller (7) die Größe des Ringspaltes in Abhängigkeit vom Sekundärdruck gegen eine Gegenkraft zwischen vollständiger Abdichtung und maximaler Öffnung regelt.

3. Gasverbrauchsmeßeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenkraft allein von der Schwerkraft des Ventiltellers (7) gebildet wird.

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4. Gasverbrauchsmeßeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein nach dem Ultraschall-Laufzeitdifferenzverfahren arbeitender Durchflußmengenmesser (2) verwendet ist. 5

5. Gasverbrauchsmeßeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meß- und Anzeigeelektronik (22, 23) und die Batterie (27) für die Energieversorgung in einer mit dem Gehäuse (1) abnehmbar und plombierbar verbundenen Abdeckhaube (24) angeordnet sind.