DE102012003262B4 - Drum gas meter - Google Patents
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Abstract
Trommelgaszähler (1) mit
– einem Gehäuse (2) und
– einer Messtrommel (4), die
– eine Längsachse (L) aufweist,
– in dem Gehäuse (2) um die Längsachse (L) drehbar gelagert ist,
und
– eine Mehrzahl von Messkammern (8) aufweist, die
– durch Trennwände (14) voneinander getrennt sind und
– nur in eine bezüglich der Längsachse L radial äußere Richtung durch ein äußeres Begrenzungselement (12) in Form einer Außenhülle begrenzt sind,
dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwände (14) mit dem äußeren Begrenzungselement (12) einstückig ausgebildet sind.Drum gas meter (1) with
- A housing (2) and
- A measuring drum (4), the
Having a longitudinal axis (L),
- Is rotatably mounted in the housing (2) about the longitudinal axis (L),
and
- Has a plurality of measuring chambers (8), the
- Are separated by partitions (14) and
Are delimited only in a radially outer direction with respect to the longitudinal axis L by an outer limiting element (12) in the form of an outer shell,
characterized in that the partitions (14) with the outer limiting element (12) are integrally formed.
Description
Die Erfindung betrifft einen Trommelgaszähler mit einem Gehäuse und einer Messtrommel, die eine Längsachse aufweist, in dem Gehäuse um die Längsachse drehbar gelagert ist und eine Mehrzahl von Messkammern aufweist, die durch Trennwände voneinander getrennt sind und nur in eine bezüglich der Längsachse radial äußere Richtung durch ein äußeres Begrenzungselement in Form einer Außenhülle begrenzt sind.The invention relates to a drum gas meter with a housing and a measuring drum having a longitudinal axis, is rotatably mounted in the housing about the longitudinal axis and a plurality of measuring chambers, which are separated by partitions from each other and only in a longitudinal axis with respect to the radially outer direction an outer limiting element are limited in the form of an outer shell.
Trommelgaszähler sind aus dem Stand der Technik seit langem bekannt. Dabei handelt es sich um volumetrische Gaszähler, mit denen folglich das Volumen eines Gasstromes gemessen werden kann. Die Messtrommel eines Trommelgaszählers verfügt über eine Mehrzahl von Messkammern, die sich entlang der Längsachse der Messtrommel erstrecken. Die Messtrommel selbst weist zwei einander gegenüberliegende Stirnseiten auf, wobei jede Messkammer an einer Stirnseite eine Einlassöffnung und an der gegenüberliegenden Stirnseite eine Auslassöffnung aufweist.Drum gas meters are known from the prior art for a long time. These are volumetric gas meters with which consequently the volume of a gas stream can be measured. The measuring drum of a drum gas meter has a plurality of measuring chambers which extend along the longitudinal axis of the measuring drum. The measuring drum itself has two opposite end faces, wherein each measuring chamber has an inlet opening on one end side and an outlet opening on the opposite end side.
Beim Betrieb des Trommelgaszählers befindet sich die Messtrommel in dem Gehäuse, das teilweise mit einer Sperrflüssigkeit gefüllt ist. In bezüglich der Längsachse axialer Richtung vor der Messtrommel befindet sich daher ein Einlassvolumen, während sich in axialer Richtung hinter der Messtrommel ein Auslassvolumen befindet. Der zu messende Gasstrom wird in das Einlassvolumen geleitet und kann von dort durch die Einlassöffnungen der Messkammern in die Messkammern gelangen. Der Gasstrom verlässt die Messkammern durch die Auslassöffnung in das Auslassvolumen und wird von dort weitergeleitet.During operation of the drum gas meter, the measuring drum is located in the housing, which is partially filled with a barrier liquid. In relation to the longitudinal axis of the axial direction in front of the measuring drum is therefore an inlet volume, while in the axial direction behind the measuring drum is an outlet volume. The gas stream to be measured is directed into the inlet volume and can pass from there through the inlet openings of the measuring chambers into the measuring chambers. The gas flow leaves the measuring chambers through the outlet opening into the outlet volume and is forwarded from there.
Die Messkammern sind dabei jedoch so ausgestaltet, dass es zu keinem Zeitpunkt eine direkte Verbindung zwischen dem Einlassvolumen und dem Auslassvolumen für das Gas gibt, so dass es nicht einfach durch die Messkammern hindurchströmen kann. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass sich die Einlassöffnung und die Auslassöffnung nicht direkt gegenüber liegen, sondern beispielsweise um einen bestimmten Winkel in Umfangsrichtung um die Längsachse der Messtrommel verdreht angeordnet sind. Die Messkammern weisen dann eine Spiralform auf. Dabei ist der Winkel, um den die Einlassöffnung zur Auslassöffnung verdreht angeordnet ist, und der Sperrflüssigkeitsspiegel der Sperrflüssigkeit so zu wählen, dass gewährleistet ist, dass eine direkte Verbindung unmöglich ist.However, the measuring chambers are designed in such a way that there is at no time a direct connection between the inlet volume and the outlet volume for the gas, so that it can not easily flow through the measuring chambers. This can for example be achieved in that the inlet opening and the outlet opening are not directly opposite, but are arranged, for example, rotated by a certain angle in the circumferential direction about the longitudinal axis of the measuring drum. The measuring chambers then have a spiral shape. In this case, the angle through which the inlet opening is arranged rotated to the outlet opening, and the barrier liquid level of the barrier liquid to be selected so as to ensure that a direct connection is impossible.
Wird nun ein Gas in das Einlassvolumen des Trommelgaszählers eingeleitet, erhöht sich in diesem Volumen der Druck und der Sperrflüssigkeitsspiegel der Sperrflüssigkeit sinkt. Der Auftrieb des in das Einlassvolumen geleiteten Gases sorgt dafür, dass sich die Messtrommel durch die spezielle Form der Messkammern in Rotation versetzt. Dadurch wird das Gas durch die Messkammern zur Auslassöffnung geleitet und kann nach der Rotation der Messtrommel um einen bestimmten Winkel in das Auslassvolumen austreten. Soll nun bestimmt werden, wie viel Gas durch den Trommelgaszähler hindurch geflossen ist, muss lediglich die Anzahl der Umdrehungen und das Kammervolumen der Messkammern bekannt sein.If a gas is now introduced into the inlet volume of the drum gas meter, the pressure in this volume increases and the barrier fluid level of the barrier fluid drops. The buoyancy of the gas introduced into the inlet volume causes the measuring drum to rotate due to the special shape of the measuring chambers. As a result, the gas is conducted through the measuring chambers to the outlet opening and can emerge after the rotation of the measuring drum by a certain angle in the outlet volume. If it is now to be determined how much gas has flowed through the drum gas meter, it is only necessary to know the number of revolutions and the chamber volume of the measuring chambers.
Derartige Gastrommelzähler sind seit langem bekannt und wurden in unterschiedlichsten Größen gebaut. Sie weisen gegenüber trockenen Gaszählern, wie beispielsweise Balkengaszählern, den Vorteil auf, dass keine Spaltverluste an Ventilen oder Messkammerbegrenzungen auftreten, so dass beispielsweise auch Schleichmengen erfasst werden können. Dies ist beispielsweise bei biologischen Forschungen an Fermentern von großer Bedeutung. Allerdings werden die Messtrommeln der Trommelgaszähler aus speziell geformten Blechen oder Kunststoffplatten zusammengelötet oder zusammengeklebt. Diese Trennwände, die die Mehrzahl der Messkammern voneinander trennen, werden dann mit dem wenigstens einen Begrenzungselement, das beispielsweise ein Außenzylinder sein kann, verlötet oder verklebt. Diese Produktionsweise ist jedoch sehr aufwändig und zeitintensiv und führt daher zu hohen Herstellungskosten für Trommelgaszähler. Zudem ist es durch die einzuhaltenden Fertigungstoleranzen schwierig, beim Löten oder Kleben gleiche Kammervolumina zu erreichen, was jedoch insbesondere bei kleinen zu messenden Gasströmen und damit bei kleinen Kammervolumina für die genaue Messung des Gasstromvolumens eminent wichtig ist. Daher ist es unterhalb einer bestimmten Grenze kaum mehr möglich, derartige Trommelgaszähler in wirtschaftlich sinnvoller Weise herzustellen.Such gas drum counter have long been known and were built in a variety of sizes. Compared to dry gas meters, such as, for example, bar gas meters, they have the advantage that no gap losses occur at valves or measuring chamber boundaries, so that, for example, even creeping quantities can be detected. This is of great importance, for example, in biological research on fermenters. However, the measuring drums of the drum gas meters are soldered together or glued together from specially shaped sheets or plastic sheets. These dividing walls, which separate the plurality of measuring chambers from each other, are then soldered or glued to the at least one limiting element, which may be, for example, an outer cylinder. However, this mode of production is very complicated and time-consuming and therefore leads to high production costs for drum gas meters. In addition, it is difficult to achieve the same manufacturing tolerances to achieve the same chamber volumes during soldering or gluing, which is eminently important, especially for small gas flows to be measured and thus small chamber volumes for accurate measurement of the gas flow volume. Therefore, it is hardly possible below a certain limit to produce such drum gas meters in an economically meaningful way.
Aus der
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Für die Messung besonders kleiner Volumenströme werden aufgrund der genannten Schwierigkeiten heute kaum Trommelgaszähler eingesetzt. Stattdessen werden heute beispielsweise Milligascounter eingesetzt. Dabei wird das zu messende Gas über eine Mikrokapillare von unten in einen Sperrflüssigkeitsbehälter geleitet. Das Gas steigt auf und tritt in die Messzelle ein, die aus zwei Messkammern besteht. Sobald eine Messkammer über einen bestimmten Grad hinaus mit Gas gefüllt ist, kippt die Messzelle in eine Position, in der diese Messkammer geleert wird, und das einströmende Gas in die zweite Messkammer geleitet wird. Durch das Zählen der Kippbewegungen der Messzelle kann aus dem bekannten Messkammervolumen die Gasmenge ermittelt werden. Nachteilig ist jedoch, dass die Befüllung der Messzelle von unten durch die Sperrflüssigkeit hindurch erfolgt. Ein Abriss dieser Blasen ist dabei mit Druckschwankungen verbunden, die in Abhängigkeit von den Eigenschaften der Strömungsquelle zu erhöhten Unsicherheiten führen können. Außerdem dringt aufgrund der Kapillarwirkung der Mikrokapillare, die zum Einfüllen des Gases in die Messzelle verwendet wird, Sperrflüssigkeit in die Kapillare ein, sofern beispielsweise über einen bestimmten Zeitraum hinweg kein Gasstrom durch die Kapillare in die Messzelle eingebracht wird. Auch dies führt zu Druckschwankungen und gegebenenfalls unbefriedigendem Messverhalten.Today, hardly any drum gas meters are used for the measurement of particularly small volume flows due to the difficulties mentioned. Instead, for example, Milligascounter are used today. The gas to be measured is passed via a microcapillary from below into a barrier liquid container. The gas rises and enters the measuring cell, which consists of two measuring chambers. As soon as a measuring chamber is filled with gas beyond a certain degree, the measuring cell tilts to a position in which this measuring chamber is emptied, and the incoming gas is conducted into the second measuring chamber. By counting the tilting movements of the measuring cell, the gas quantity can be determined from the known measuring chamber volume. The disadvantage, however, is that the filling of the measuring cell takes place from below through the barrier liquid. A demolition of these bubbles is associated with pressure fluctuations, which can lead to increased uncertainties depending on the characteristics of the flow source. In addition, due to the capillary action of the microcapillary, which is used for filling the gas into the measuring cell, sealing liquid penetrates into the capillary, provided, for example, over a certain period of time, no gas flow is introduced through the capillary into the measuring cell. This also leads to pressure fluctuations and possibly unsatisfactory measurement behavior.
Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, ein Trommelgaszähler vorzuschlagen, der auch bei kleinen Baugrößen einfach, schnell, genau und kostengünstig herstellbar ist.The invention is therefore based on the object to propose a drum gas meter, which is simple, fast, accurate and inexpensive to produce even with small sizes.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch einen gattungsgemäßen Trommelgaszähler, der sich dadurch auszeichnet, dass die Trennwände mit dem inneren Begrenzungselement und/oder dem äußeren Begrenzungselement einstückig ausgebildet sind. Dadurch ist es nicht mehr nötig, unterschiedliche Bauteile miteinander zu verschweißen oder zu verkleben. Dadurch werden die Anzahl der nötigen Herstellungsschritte und damit die Herstellungskosten reduziert und zudem deutlich kleinere Abweichungen der Kammervolumina der Messkammern zueinander erreichbar.The invention solves the stated object by a generic drum gas meter, which is characterized in that the partitions are formed integrally with the inner limiting element and / or the outer limiting element. As a result, it is no longer necessary to weld or bond different components together. As a result, the number of necessary manufacturing steps and thus the manufacturing costs are reduced and also significantly smaller deviations of the chamber volumes of the measuring chambers can be achieved to each other.
Die einzelnen Messkammern der Messtrommel müssen in jedem Fall nach radial außen ausgehend von der Längsachse der Messtrommel begrenzt sein. Dies geschieht in der Regel durch eine Außenhülle, die beispielsweise ein Hohlzylinder sein kann. Unter anderem an diesem Begrenzungselement greifen die für die Rotation der Messtrommel wichtigen Auftriebskräfte an, die durch das Gas hervorgerufen werden, so dass diese Begrenzung der Messkammern nach radial außen essentiell ist.The individual measuring chambers of the measuring drum must be limited in any case radially outward starting from the longitudinal axis of the measuring drum. This is usually done by an outer shell, which may be, for example, a hollow cylinder. Among other things, this limiting element attack the important for the rotation of the measuring drum buoyancy forces, which are caused by the gas, so that this boundary of the measuring chambers is radially outwardly essential.
In einer Ausführungsform sind die Messkammern jedoch ausschließlich in bezüglich der Längsachse radial äußerer Richtung durch das wenigstens eine Begrenzungselement begrenzt. Durch die Trennwände werden sie in Umfangsrichtung bezüglich der Längsachse der Messtrommel voneinander getrennt. Nach radial innen können die Messkammern jedoch offen ausgebildet sein. Hier erfolgt eine Begrenzung der Messkammern durch die im Betrieb des Trommelgaszählers eingeführte Sperrflüssigkeit. Auf diese Weise wird die Anzahl der nötigen Bauteile und insbesondere der Verbindungen zwischen Bauteilen nochmals reduziert und somit die Herstellung deutlich vereinfacht, wodurch die Herstellungskosten sinken.In one embodiment, however, the measuring chambers are delimited exclusively in the radially outer direction with respect to the longitudinal axis by the at least one limiting element. By the partitions they are separated in the circumferential direction with respect to the longitudinal axis of the measuring drum. However, radially inward, the measuring chambers may be open. Here is a limitation of the measuring chambers by the introduced during operation of the drum gas meter barrier liquid. In this way, the number of required components and in particular the connections between components is further reduced and thus significantly simplifies the production, whereby the manufacturing costs decrease.
Alternativ dazu können die Messkammern auch durch zwei Begrenzungselemente begrenzt sein, von denen ein inneres Begrenzungselement die Messkammern nach radial innen und ein äußeres Begrenzungselement die Messkammern nach radial außen begrenzt. Wie in allen Ausführungsbeispielen werden die Messkammern weiterhin in bezüglich der Längsachse der Messtrommelumfangsrichtung durch die Trennwände voneinander getrennt. Wird neben dem notwendigen äußeren Begrenzungselement zusätzlich ein inneres Begrenzungselement vorgesehen, durch das die Messkammer nach radial innen begrenzt werden, ist es möglich, einen Sperrflüssigkeitsspiegel der einzufüllenden Sperrflüssigkeit so vorzusehen, dass der Querschnitt einer Messkammer während einer Umdrehung der Messtrommel vollständig aus der Sperrflüssigkeit herausgeführt wird. Dadurch lässt sich erreichen, dass das Messkammervolumen, das für den Transport des Gases durch den Trommelgaszähler verwendet wird, weniger von einem Sperrflüssigkeitsspiegel der Sperrflüssigkeit abhängig ist. Dadurch wird eine weitere Unsicherheit und Schwankungsquelle bei der Messung des Gasvolumens vermindert, so dass das Messergebnis nochmals deutlich verbessert wird.Alternatively, the measuring chambers may also be delimited by two limiting elements, of which an inner delimiting element bounds the measuring chambers radially inward and an outer delimiting element radially outwardly of the measuring chambers. As in all embodiments, the measuring chambers continue to be in relation to the longitudinal axis of the Messtrommelumfangsrichtung separated by the partitions. If, in addition to the necessary outer delimiting element, an inner delimiting element is additionally provided by which the measuring chamber is bounded radially inward, it is possible to provide a barrier liquid level of the barrier liquid to be filled so that the cross section of a measuring chamber is completely led out of the barrier liquid during one revolution of the measuring drum , As a result, it is possible for the measuring chamber volume, which is used for the transport of the gas by the drum gas meter, to be less dependent on a barrier fluid level of the barrier fluid. As a result, a further uncertainty and fluctuation source in the measurement of the gas volume is reduced, so that the measurement result is again significantly improved.
In einer besonders einfach herzustellenden Ausführungsform sind die Trennwände dabei mit dem inneren Begrenzungselement einstückig ausgebildet. Dies kann beispielsweise geschehen, indem die Messkammern umfangsseitig aus einem Element, beispielsweise einem massiven Zylinder, beispielsweise aus Aluminium, herausgefräst werden. Alternativ kann das so herzustellende Bauteil auch als Kunststoffelement beispielsweise durch Strangpressen hergestellt werden. Aus dem massiven Zylinder stehen dann die Trennwände nach radial außen hervor, so dass dieses Bauteil lediglich in einen Hohlzylinder, der das äußere Begrenzungselement darstellt, eingeschoben und in ihm verankert, beispielsweise verklebt, werden müssen. Die Trennwände und das wenigstens eine Begrenzungselement können dann als aus einem Element gefräste spiralförmige Vertiefungen ausgebildet sein. Ist dieses Element beispielsweise ein Vollzylinder, bilden die herausgefrästen Vertiefungen die späteren Messkammern, während die zwischen den einzelnen Vertiefungen zurückgebliebenen Vorsprünge die Trennwände darstellen. Durch die Tiefe und den Abstand dieser Trennwände wird das Messkammervolumen bestimmt.In a particularly easy to manufacture embodiment, the partitions are integrally formed with the inner limiting element. This can be done, for example, by the measuring chambers are peripherally milled out of an element, such as a solid cylinder, for example made of aluminum. Alternatively, the component so produced can also be produced as a plastic element, for example by extrusion. From the solid cylinder, the partitions then protrude radially outward, so that this component only in a hollow cylinder, which is the outer limiting element, inserted and anchored in him, for example, glued, must be. The partitions and the at least one delimiting element can then be designed as helical depressions milled from an element. For example, if this element is a solid cylinder, the recesses milled out form the later measuring chambers, while the protrusions remaining between the individual recesses constitute the partitions. The depth and the distance of these partitions, the measuring chamber volume is determined.
Der Boden der einzelnen Messkammern, der von dem verbleibenden Vollzylinder gebildet wird, bildet in diesem Fall das innere Begrenzungselement.The bottom of the individual measuring chambers, which is formed by the remaining solid cylinder, in this case forms the inner limiting element.
Natürlich ist es auch möglich, spiralförmige Vertiefungen aus der Innenseite eines Hohlzylinders herauszufräsen. In diesem Fall wären die Trennwände mit dem äußeren Begrenzungselement einstückig ausgebildet. Dabei bilden die einzelnen Vertiefungen wieder die Messkammern, während die zwischen den Vertiefungen zurückbleibenden Erhöhungen die einzelnen Trennwände bilden. Der Boden dieser Vertiefungen bildet in diesem Fall das äußere Begrenzungselement. Bei dieser Ausgestaltung kann die Messkammer mit einem inneren Begrenzungselement ausgebildet werden, das beispielsweise ein Vollzylinder ist, der in den fertig bearbeiteten Hohlzylinder eingeschoben wird. Die radial inneren Enden der einzelnen Trennwände liegen dann vorteilhafterweise passgenau an der Außenfläche dieses Vollzylinders auf und müssen hier lediglich befestigt werden. Alternativ dazu kann auch auf ein inneres Begrenzungselement verzichtet werden, so dass in diesem Fall gar keine Bauteile aneinander befestigt werden müssen, um die Messkammern zu bilden.Of course, it is also possible to mill out spiral depressions from the inside of a hollow cylinder. In this case, the partitions would be integrally formed with the outer limiting element. In this case, the individual wells again form the measuring chambers, while the remaining between the wells elevations form the individual partitions. The bottom of these recesses forms the outer limiting element in this case. In this embodiment, the measuring chamber can be formed with an inner limiting element, which is for example a solid cylinder, which is inserted into the finished hollow cylinder. The radially inner ends of the individual partitions are then advantageously fit exactly on the outer surface of this solid cylinder and need only be attached here. Alternatively, it is also possible to dispense with an inner limiting element, so that in this case no components have to be fastened to one another in order to form the measuring chambers.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung sind die Trennwände mit dem inneren Begrenzungselement und mit dem äußeren Begrenzungselement einstückig ausgebildet. Dies kann beispielsweise durch Funkenerosionsbohrung oder, beispielsweise bei Kunststoffen, durch Strangpressen erreicht werden. In diesem Fall kann nahezu die gesamte Messtrommel einstückig hergestellt werden, so dass keine Verbindungen zwischen einzelnen Bauteilen mehr hergestellt werden müssen, die das Volumen der einzelnen Messkammern beeinflussen könnten. Eine minimale Größe der Messkammern eines erfindungsgemäßen Trommelgaszählers wird prinzipiell durch physikalische Größen, wie beispielsweise die Kapillarwirkung der Sperrflüssigkeit bestimmt. Fertigungstechnisch sind nahezu keine Grenzen gesetzt.In a particularly advantageous embodiment, the partitions are formed integrally with the inner limiting element and with the outer limiting element. This can be achieved for example by spark erosion drilling or, for example, in plastics, by extrusion. In this case, almost the entire measuring drum can be made in one piece, so that no more connections between individual components must be made, which could affect the volume of the individual measuring chambers. A minimum size of the measuring chambers of a drum gas meter according to the invention is determined in principle by physical variables, such as the capillary action of the barrier liquid. In terms of production, there are almost no limits.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform verfügt die Messtrommel über mehr als vier, vorzugsweise mehr als acht, besonders bevorzugt mehr als zwölf Messkammern. Je größer die Anzahl der Messkammern ist, desto kleiner muss naturgemäß das Volumen der einzelnen Messkammern ausgebildet sein. Da das Volumen des durch den Trommelgaszähler geleiteten Gasstroms diskret in Einheiten des Messkammervolumens gemessen wird, wird durch eine Reduzierung des Volumens der einzelnen Messkammern die Messgenauigkeit deutlich erhöht.In a particularly preferred embodiment, the measuring drum has more than four, preferably more than eight, more preferably more than twelve measuring chambers. Naturally, the larger the number of measuring chambers, the smaller the volume of the individual measuring chambers must be formed. Since the volume of the gas flow passed through the drum gas meter is discretely measured in units of the measuring chamber volume, the measuring accuracy is significantly increased by reducing the volume of the individual measuring chambers.
Bevorzugt ist das Gehäuse des Trommelgaszählers vorgesehen, um teilweise mit einer Sperrflüssigkeit befüllt zu werden. Dabei verfügt der Trommelgaszähler über eine Gaszufuhr, die derart angeordnet ist, dass sich die Gaszufuhr oberhalb eines Sperrflüssigkeitsspiegels befindet. Dadurch werden die Nachteile beispielsweise des Milligascounters, bei dem der zu messende Gasstrom von unten, also durch die Sperrflüssigkeit, in den Zähler eingeführt wird, vermieden. Ein Eintritt der Sperrflüssigkeit in die Gaszufuhr, die beispielsweise als Kapillarröhrchen ausgebildet sein kann, wird auf diese Weise sicher verhindert. Dadurch ist es möglich, auch kleine und kleinste Gasströme zu messen. Zudem findet keine Nullpunktdrift statt, falls der Trommelgaszähler über längere Zeit nicht von einem Gas durchströmt wird. Es ist zudem keine Anlaufzeit des Zählers nötig, wie dies beispielsweise bei elektronischen Gaszählern der Fall ist, die einen Wärmetransport durch den zu zählenden Gasstrom bestimmen. Diese Zähler sind extrem von der Genauigkeit der Temperaturmessung und von der Konstanz der als Nullpunkt definierten Temperatur abhängig. Diese Nachteile bestehen bei einem Trommelgaszähler und insbesondere bei einem erfindungsgemäßen Trommelgaszähler nicht.Preferably, the housing of the drum gas meter is provided to be partially filled with a barrier liquid. In this case, the drum gas meter has a gas supply, which is arranged such that the gas supply is above a barrier fluid level. As a result, the disadvantages of, for example, the Milligascounters, in which the gas stream to be measured is introduced from below, so by the barrier liquid in the counter avoided. An entry of the barrier liquid in the gas supply, which may be formed, for example, as a capillary, is reliably prevented in this way. This makes it possible to measure even the smallest and smallest gas flows. In addition, no zero point drift takes place if the drum gas meter is not flowed through by a gas for a long time. There is also no startup time of the counter necessary, as is the case for example with electronic gas meters, the heat transport through Determine the gas flow to be counted. These counters are extremely dependent on the accuracy of the temperature measurement and on the constancy of the temperature defined as the zero point. These disadvantages do not exist in a drum gas meter and in particular in a drum gas meter according to the invention.
Vorteilhafterweise verfügt der Trommelgaszähler über einen Servomotor, der vorgesehen ist, um die Drehung der Messtrommel zu unterstützen. Sobald ein Gas in den Trommelgaszähler eingeleitet wird, und eine Druckdifferenz zwischen einem Eintrittsvolumen und einem Austrittsvolumen herrscht, wirken die Auftriebskräfte, die die Messtrommel in Rotation versetzen. Allerdings müssen sie bei einer zunächst ruhenden Messtrommel zunächst die Haftreibungskräfte der einzelnen Bauteile untereinander überwinden. Dies kann vereinfacht werden, indem die Lagerung der Messtrommel innerhalb des Gehäuses möglichst reibungsfrei erfolgt. Dennoch ist die Haftreibung niemals vollständig auszuschalten. Werden jedoch beispielsweise über verschiedene Sensoren ein Eingangsdruck innerhalb des Eingangsvolumens und ein Ausgangsdruck innerhalb des Ausgangsvolumens gemessen und so eine Druckdifferenz festgestellt, wird durch den Servomotor die Drehung der Messtrommel unterstützt, so dass die Haftreibung einfacher überwunden werden kann.Advantageously, the drum gas meter has a servo motor which is provided to assist the rotation of the measuring drum. As soon as a gas is introduced into the drum gas meter, and there is a pressure difference between an inlet volume and an outlet volume, the buoyancy forces that set the measuring drum in rotation act. However, they must first overcome the static friction forces of the individual components with each other at an initially stationary measuring drum. This can be simplified by the storage of the measuring drum within the housing as possible without friction. Nevertheless, the static friction is never completely eliminated. However, if, for example, an input pressure within the input volume and an output pressure within the output volume are measured via various sensors and thus a pressure difference is detected, the rotation of the measuring drum is supported by the servomotor, so that the static friction can be overcome more easily.
Bevorzugt wird der Servomotor in Betrieb genommen, sobald eine Druckdifferenz dahingehend bestimmt wird, dass der Druck auf der Eingangsseite des Trommelgaszählers größer ist als auf der Ausgangsseite. Wird zu einem Zeitpunkt eine umgekehrte Druckdifferenz gemessen, wird der Servomotor sofort abgeschaltet, da eine weitere Rotation der Messtrommel in diesem Fall eine Pump- und Saugwirkung zur Folge hätte. Dies ist bei einem Gaszähler naturgemäß nicht gewünscht, so dass in diesem Fall ein Abschalten des Servomotors angezeigt ist. Allerdings kann es in einigen Anwendungen vorteilhaft sein, ein genau bestimmbares Gasvolumen aus einem Behälter oder einem anderen Reservoir zu pumpen. Dies kann mit einem derartigen Trommelgaszähler erreicht werden.Preferably, the servomotor is put into operation as soon as a pressure difference is determined to the effect that the pressure on the input side of the drum gas meter is greater than on the output side. If a reverse pressure difference is measured at one time, the servo motor is switched off immediately, as further rotation of the measuring drum in this case would result in pumping and suction. This is naturally not desired in a gas meter, so that in this case a shutdown of the servo motor is displayed. However, in some applications, it may be advantageous to pump a precisely determinable volume of gas from a container or other reservoir. This can be achieved with such a drum gas meter.
Bei der Herstellung eines Trommelgaszählers gemäß einem der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ist es möglich, besonders geringe Fertigungstoleranzen zu erreichen und gleichzeitig eine große Zahl an Kammern vorzusehen, deren Kammervolumen mit einer hohen Genauigkeit identisch ist. Dadurch wird ein besonders gleichmäßiger Lauf der Messtrommel auch bei kleinen Gasströmen erreicht, wodurch eine Servo-Regelung vereinfacht bzw. im Extremfall sogar erst möglich gemacht wird.In the manufacture of a drum gas meter according to one of the embodiments of the present invention, it is possible to achieve particularly low manufacturing tolerances while providing a large number of chambers whose chamber volume is identical with high accuracy. As a result, a particularly uniform running of the measuring drum is achieved even with small gas flows, whereby a servo-control simplified or even made possible in extreme cases.
Vorteilhafterweise sind die Trennwände und das wenigstens eine Begrenzungselement mit einer Beschichtung versehen, die eine Benetzung mit der Sperrflüssigkeit erschwert oder verhindert. Je kleiner die Volumina der einzelnen Messkammern ausgebildet werden, desto mehr fallen auch kleine Effekte bei der Volumenbestimmung und damit bei der Messgenauigkeit ins Gewicht. Im Laufe einer Umdrehung der Messtrommel sind die Trennwände sowie das wenigstens eine Begrenzungselement, wenn vorgesehen auch beide Begrenzungselemente, über einen gewissen Zeitraum unterhalb des Spiegels der Sperrflüssigkeit, so dass sie mit der Sperrflüssigkeit benetzt werden. Treten sie nun während der Umdrehung aus der Sperrflüssigkeit heraus, muss die Sperrflüssigkeit vorteilhafterweise möglichst schnell abfließen und von den einzelnen Bauteilen abperlen. Verbleibende Tropfen oder Sperrflüssigkeitsfilme auf den einzelnen Bauteilen beeinträchtigen und beeinflussen das Volumen der einzelnen Messkammern. Werden sie nicht korrekt in das Messergebnis einbezogen, kommt es hier zu Messunsicherheiten beziehungsweise zu falschen Ergebnissen. Daher ist eine Beschichtung, die ein schnelles Abfließen der Sperrflüssigkeit gewährleistet und somit ein Benetzen mit der Sperrflüssigkeit erschwert oder sogar verhindert, von Vorteil.Advantageously, the dividing walls and the at least one limiting element are provided with a coating which impedes or prevents wetting with the barrier liquid. The smaller the volumes of the individual measuring chambers are formed, the more small effects in the volume determination and thus in the accuracy of measurement fall into account. In the course of a revolution of the measuring drum, the partitions and the at least one limiting element, if provided also both limiting elements, for a certain period below the mirror of the barrier liquid, so that they are wetted with the barrier liquid. If they now come out of the barrier liquid during the rotation, the barrier liquid advantageously has to flow off as quickly as possible and bead off the individual components. Remaining drops or barrier fluid films on the individual components affect and influence the volume of the individual measuring chambers. If they are not included correctly in the measurement result, measurement uncertainties or false results occur. Therefore, a coating that ensures a rapid flow of the barrier fluid and thus difficult wetting or even prevents the barrier fluid, is advantageous.
Mit Hilfe einer Zeichnung wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Es zeigtWith the aid of a drawing, an embodiment of the present invention will be explained in more detail below. It shows
Der Trommelgaszähler
Die Messtrommel
Im in
Mit einer gewellten Linie ist in
Am gegenüberliegenden Ende der Messtrommel
Alternativ zu der in
Als besondere Ausführungsform kann, wie beispielsweise in
In
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- LL
- Längsachselongitudinal axis
- 11
- TrommelgaszählerDrum gas meter
- 22
- Gehäusecasing
- 44
- Messtrommelthimble
- 66
- Wellewave
- 88th
- Messkammermeasuring chamber
- 1010
- Inneres BegrenzungselementInner boundary element
- 1212
- Äußeres BegrenzungselementOuter delimiter
- 1414
- Trennwandpartition wall
- 1616
- Sperrflüssigkeitsealing liquid
- 1818
- Eingangsvolumeninput volume
- 2020
- Gaszufuhrgas supply
- 2222
- Öffnungopening
- 2424
- Austrittsvolumendischarge volume
- 2626
- Gasauslassgas outlet
- 2828
- Zählercounter
- 3030
- Elektrische SteuerungElectric control
- 3232
- Knickkink
- 3434
- Vordere KanteFront edge
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102012003262.5A DE102012003262B4 (en) | 2012-02-21 | 2012-02-21 | Drum gas meter |
Applications Claiming Priority (1)
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