DE2918051C2

DE2918051C2 - Prüfeinrichtung für in einem Fluid-Betriebssystem angeordnete, volumetrische Strömungsmesser

Info

Publication number: DE2918051C2
Application number: DE2918051A
Authority: DE
Inventors: Elloworth Edward Paradise Valley Arizona Francisco jr.
Original assignee: Flow Technology Inc
Current assignee: FTI Flow Technology Inc
Priority date: 1978-05-19
Filing date: 1979-05-04
Publication date: 1985-08-22
Also published as: FR2426247B1; BE875970A; US4152922A; GB2023295A; JPS60608B2; NO155860B; MX146564A; DE2918051A1; FR2426247A1; NL7903900A; GB2023295B; NO791183L; CA1132358A; NO155860C; JPS54153062A

Description

Die Erfindung betrifft eine Prüfeinrichtung für in einem Fluid-Betriebssystem angeordnete, volumetrische Strömungsmesser gemäß dem Oberbegriff des Anspru-

Eine solche Prüfeinrichtung ist aus der US-PS 34 92 856 bekannt Bei dieser Prüfeinrichtung ist stromaufwärts der Meßstrecke innerhalb eines Rohrabschnittes eine Schnurtrommel auf einer drehbar gelagerten Welle befestigt die sich außerhalb des Rohrabüchnittes erstreckt. Ein Ende einer Schnur ist an der Schnurtrommel und das andere Ende dieser Schnur an dem Meßkolben befestigt Um den Meßkoiben in seine stromaufvvartige Ausgangsstellung zu bewegen, wird die Welle über eine Kupplung von einem Motor so angetrieben, daß die Schnur auf die Schnurtrommel aufgewickelt wird. Der Meßkolben weist eine Ventileinrichtung auf, welche einen durch den Meßkolben führenden Strömungsweg freigibt wenn der Meßkoiben in seine stromaufwärtige Ausgangsstellung zurückgezogen wird. Zur Durchführung eines Meßvorganges wird die Kupplung ausgekuppelt so daß der Meßkoiben nur von dem Betriebsfluid beaufschlagt wird. Das Betriebsfluid schließt auch, unterstützt von einer Feder, die Ventileinrichtung, so daß, bevor der Meßkolben den ersten Abtastpunkt der Meßstrecke erreicht der Strömungspfad geschlossen ist und auf den Meßkolben die durch das Betriebsiiuid erzeugte Druckkraft wirkt Die zum Zurückholen des Meßkolbens vorgesehene mechanische Einrichtung ist störanfällig.

Aus der US-PS 34 03 544 'st ein*, »rüfeinrichtung für volumetrische Strömungsmesser bekannt die auch in einem Fluid-Betriebssystem angeordnet sein kann. Ein über eine festgelegte Meßstrecke bewegbarer Kolben wird dadurch in seine stromaufwärtige Ausgangsstellung zurückgeführt, daß seine stromabwärtige Endfläehe mit einem Fluid beaufschlagt wird, wobei es erforderlich ist. die Rohrleitung stromabwärts der Meßstrekke durch ein Ventil zu schließen und eine Verbindung zwischen dem stromaufwärtigen Volumen der McIistrecke und einem stromaufwärtigen Abschnitt des genannten Ventils herzustellen, um bei der Rückführung des Meßkolbens das unmittelbar stromaufwärtig des Meßkolbens vorhandene Volumen verdrängen zu können. Der Meßkolber. wird in seiner stromaufwärtigen Ausgangsstellung durch einen Mechanismus gehalten, welcher zur Durchführung eines Meßvorganges so betätigt werden kann, daß er den Meßkolben zu seiner Bewegung über die Meßstrecke freigibt. Bei dieser Prüfeinrichtung müssen zusätzliche Ventile und Steuereinrichtungen für diese Ventile vorgesehen sein, um den MeßkQlben in seine stromaufwärtige Ausgangsstellung bewegen zu können.

In der US-PS 36 73 851 ist eine Prüfeinrichtung für in einem Fluid-Betriebssystem angeordnete, volumetrische Strömungsmesser angegeben, bei der an dem MeO-kolben eine, sich nach außerhalb des Meßzylinders erstreckende Stange befestigt ist, die sich gemeinsam mit dem Meßkolben bewegt An der Stange ist ein Element vorgesehen, durch welches, wenn es sich an den die

Meßstrecke festlegenden Abtastpunkten vorbeibewegt, an den Abtastpunkten ein Signal erzeugt wird. Der Meßkolben wird dadurch in seine stromaufwärtige Ausgangsstellung zurückgeführt, daß seine stromabwärtige Endfläche mit dem Betriebsfluid beaufschlagt wird. In ähnlicher Weise wie bei der aus der US-PS 34 03 544 bekannten Prüfeinrichtung sind auch hier Umgehungsleitungen und besondere Ventileinrichtungen mit den dazugehörigen Steuerungen erforderlich, um den Meßkoiben in seine stromaufwärtige Ausgangsstellung zurückführen zu können.

Eine hydraulische Prüfeinrichtung ist in der US-PS 30 98 382 beschrieben und dient dazu, bei einer hydraulischen Einrichtung drei miteinander in Beziehung stehende Größen, nämlich Druck, Strömungsmenge und eine der hydraulischen Einrichtung eigene Bedienung, beispielsweise bei einem Ventil dessen Öffnungsmaß, zu messen. Mit einem Ende eines Meßzylinders, in dem ein Meßkolben dichtend verschiebbar angeordnet ist. wird die zu untersuchende, hydraulische Einrichtung strömungsmäßig verbunden. An dem MeSkolben ist eine Stange befestigt, deren anderes Ende aus dem. Meßzylinder hervorragt und mit einem Steuerzylinder verschiebbar ist Die Anordnung aus Steuerzylinder und Steuerkolben ist dafür vorgesehen, daß innerhalb des Meßzylinders bestimmte Fluidbedingungen, wie z. B. Druck und Strömungsmenge aufrecht erhalten werden können. Wenn eine Meßeinrichtung feststellt, daß eine Abweichung von vorgegebenen Meßbedingungen, bei dem den Meßzylinder und den Meßkolben umfassenden Meßsystem vorliegt, wird über eine Servo-Schleife die Anordnung aus Steuerzylinder und Steuerkolben so betätigt, daß die vorbestimmten Meßbedingungen wieder hergestellt werden. Ober den Steuerkolben wird somit korrigierend auf die Bewegung des Meßkolbens eingewirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Prüfeinrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, daß ein zuverlässigerer Betriet erhalten wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichendes Anspruches 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Prüfeinrichtung sind das Meßsystem und das Steuersystem, welches dazu dient, den Meßkolben nach einem Meßvorgang in seine Ausgangsstellung zurückzuführen und d>rt zu halten und zur Durchführung eines Meßvorganges freizugeben, voneinander getrennt. Infolgedessen braucht bei der Konstruktion des Steuersystems keine Rücksicht darauf genommen zu werden. v»r>Iches Fluid sich in dem Betriebssystem befindet, da mit diesem Fluid im wesentlichen lediglich der Meßkolben und das Verbindungselement in Berührung kommen. Bei der aus der US-PS 34 92 856 bekannten Prüfeinrichtung werden mehrere Bauteile von dem Fluid umströmt, so daß, wenn es sich um ein aggressives Fluid, wie zum Beispiel Säuren oder Basen handelt, nur solche Werkstoffe für diese Bauteile verwendet werden können, die von dem aggressiven Fluid nicht angegriffen werden.

Die Prüfeinrichtung nach der Erfindung zeichnet sich ferner durch einen einfachen Aufbau aus, da in dem !Betriebssystem, welches das Fluid enthält, keine Ventileinrichtungen und Zusatzleitungen vorgesehen werden müssen, um mittels des in dem Betriebssystem fließenden Fluids den MeOkolben in seine Ausgangsstellung zurückzuführen.

Die erfindungsgemäDr Prüfeinrichtung kann nicht nur zur Überwachung von in einem Betriebssystem angeordneten volumetrischen Strömungsmesser verwendet werden, sondern kann auch als ein Eichgerät dienen. Die erfindurigsgemäße Prüfeinrichtung kann sowohl für ein gasförmiges als auch für ein flüssiges Fluid benutzt werden. Besonders gut ist die erfindungsgemäße Prüfeinrichtung geeignet, die Kennlinie von Turbinen-Strömungsmessern zu eichen, die elektrische Impulse erzeugen, deren Anzahl pro Zeiteinheit proportional zu dem Strömungsvolumen ist.

ίο Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

Fig. 1 ein Blockbild einer Prüfeinrichtung und eines Strömungsmessers, die in einem Fluid-Betriebssystem hintereinander angeordnet sind,

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht eiiier Ausführungsform einer Prüfeinrichtung nach der Erfindung,

F i g. 3 eUw Seitenansicht der Prüfeinrichtung gemäß F i g. 2 ohne die Fluidzuführungsleituvii und mit einer schematischen Darstellung der fluidische.? Steuervorrichtung zur Betätigung des Steuerkolbens,
F i g. 3A eine Darstellung im größeren Maßstab -rines Teils der Prüfeinrichtung gemäß F i g. 3,

F i g. 4 dne Teilschnittdarstellung einer anderen Ausführungsform der Prüfeinrichtung gemäß den F i g. 2 und 3, und
F i g. 5 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Prüfeinrichtung gemäß den F i g. 2 und 3.

In F i g. 1 sind ein volumetrischer Strömungsmesser 10 und eine Prüfeinrichtung 11 in einer Fluidleitung 12 eines Fluidbetriebssystems, das stromabwärts von der Prüfeinrichtung 11 ein Sperrventil 14 aufweist, in Reihe geschaltet. Die Fluidströmung durch das System ist mit dicken Pfeilen angedeutet. Der Ausgang des Strömungsmessers 10 ist über eine elektrische Leitung 13 mit der Prüfeinrichtung 11 verbunden.

Wie aus den F i g. 2 und 3 ersichtlich, weist die Prüfeinrichtung 11 einen Meßzylinder 17 auf, in dem sich das Fluid des Betriebssystems befindet und ein Meßkolben 18 verschiebbar angeordnet ist. Der Meßzylinder V wird von einem zylindrischen Rohr 16 gebildet, das an beiden Enden mit Flanschen versehen ist. Eine Endplatte 19 ist an dem stromaufwärtigen Flansch des Rohres 16 und eine Endplatte 20 an dem stromabwärtigen Flansch des Rohres 16 befestigt. Mit der Endplatte 20 ist einstückig ein Rohrstutzen 21 geformt, der den Auslaß des Zylinders 17 bildet. Am Ende des Rohrstutzens 21 ist ein Befestigungsflanseh 22 angebracht, der für den Anschluß der Prüfeinrichtung an den stromabwärtigen Te;) der Fluidleitung 12 (Fig. 1) dient. In der Endplatte 19 sii.d zu beiden Seiten der Mittelachse des Rohres 16 zwei Öffnungen 23 ausgebildet. Ein Y-förmipes Rohr 24 ist mit den öffnungen 23 verbunden und dient als Einlaß zum Zylinder 17. Am Ende des Rohres 24 ist ein Befestigungsflansch 25 angeformt, mit dem die Prüfeinrichtung U an das stromai^lfwärtige Stück der Fluidleitung 12 (Fig.;) angeschlossen ist.

Der Meßkolben 18 umfaßt Scheiben 30 und 31, zwischen welchen sich mehrere (z. B. vier) AbstcnÖstücke 32 erstrecken. Die Scheiben 30 und 31 und die Abstandstücke 32 können gesonderte Teile oder in einem Stück geformt sein. In erste,^fem Fall werden sie durch Schrauben zusammengehalten, die durch die Abstandstücke 32 gesteckt sind. Die Scheibe 30 hat einen mittig angeformten Bund 33, um den mehrere (z. B, vier) weite Öffnun-

gen 34 verteilt sind. Eine als O-Ring ausgebildete Dichtung 35 liegt in einer Nut rund um den Umfang der Scheibe 31. Stromaufwärts vom O-Ring 35 ist entlang dem Umfang der Scheibe 31 eine Lippendichtung 36 angebracht. Ein Tellerventil 37 ist an einer in Achsrichtung beweglichen Stange 38 zwischen den Scheiben 3ß und 31 starr befestigt. Stromabwärts des Tellerventils 37 ragt die Stange durch eine in eine mittige öffnung in der Scheibe 31 eingesetzte Buchse 39, die die Stange axial verschieblich hält. Stromaufwärts vom Tellerventil 37 erstreckt sich die Stange 38 durch eine öffnung im Bund 33. wo sie mittels beabstandeter Buchsen 40 und 41 für eine axiale Bewegung abgestützt ist, sowie durch eine mittige Öffnung in der Endplatte 19, wo sie von einer Buchse 42 für eine axiale Bewegung abgestützt ist. Lippendichtungen 43 und 44 sind in der Mittenöffnung der Endplatte 19 zu beiden Seiten der Buchse 42 vorgesehen. Em O-Ring 5Ö liegt in einer Nut rund um den Umfang des Tellerventils 37. Die Scheibe 31 hat eine mittige Einsenkung 51 mit einer Seitenwand, die so bemessen ist, daß sie das Tellerventil 37 aufnehmen kann und mit dem O-Ring abdichtet. In der Einsenkung 51 sind rund um die Stange 38 mehrere (z. B. vier) Durchlässe 52 ausgebildet, um eine Fluidverbindung von der stromaufwärtigen Seite des Meßkolbens 18 zu dessen stromabwärtiger Seite herstellen zu können. Wenn das Tellerventil 37 geöffnet wird, wird es durch eine axiale Bewegung der Stange 38 in eine Stellung gebracht, in der es stromaufwärts der Scheibe 31 in einem Abstand zu dieser außerhalb der Einsenkung 51 liegt, wie in F i g. 3 gezeigt, so daß eine Fluidströmung durch die Durchlässe 52 möglich ist. Wenn das Tellerventil 37 geschlossen wird, wird es durch eine axiale Bewegung der Stange 38 so verschoben, daß es in der Einsenkung 51 liegt und die Durchlässe 52 versperrt. Wahlweise ist eine Druckfeder 53 auf der Stange 38 zwischen der Scheibe 30 und dem Tellerventil 37 angebracht, um das Schließen des Tellerventils 37 zu unterstützen, indem sie dieses in die Einsenkung 51 hineindrückt. Die Außenfläche des Bundes 33 dient dazu, die Druckfeder 53 mit der Stange 38 auszurichten.

An der Endplatte 19 ist in axialer Fluchtung mit dem Meßzylinder 17 ein Steuerzylinder 60 angefügt, der aus einem Rohr 61 mit Endflanschen besteht. An dem einen Endflansch des Rohres 61 ist eine Endplatte 62 befestigt; der andere Endflansch des Rohres 61 ist mit Hilfe eines Winkelteils 63 an der Endplatte 19 befestigt, so daß die Stange 38 in das Rohr 61 hineinragt. In dem Rohr 61 ist am Ende der Stange 38 ein Steuerkolben 64 befestigt, der einen kleineren Querschnitt hat als der Meßkolben 18. Der Steuerkolben 64 paßt bündig in das Rohr 61, so daß er sich als Fluidbarriere durch das Rohr 61 bewegt. An der Außenseite des Rohres 61 sind an beabstandeten Stellen entlang der Bewegungsstrecke des Steuerkolbens 64 Signalgeber-Spulen 65 und 66 angebracht Die Signalgeber-Spulen 65 und 66 sind über elektrische Leitungen 67 zusammen mit der Verbindungsleitung 13 vom Strömungsmesser 10 (F i g. 1) an eine elektronische Schaltung 68 zur Bestimmung der Kennlinie des Strömungsmessers 10 angeschlossen. Die Schaltung 68 kann die in Fig.8 der US-PS 34 03 544 gezeigte Schaltung sein.

Der Steuerkolben 64 wird von einer Druckluftquelle 75 fluidisch gesteuert. Der Auslaß der Druckluftquelle 75 ist über eine Reihenschaltung eines Stellers 76, eines Hauptventils 77, eines Analog-Regelventils 78 und eines Dreiwegmagnetventils 79 mit dem stromaufwärtigen Ende des Steuerzylinders 60 sowie über einen Steller 80 und ein dazu in Reihe geschaltetes Dreiwegmagnetventil 81 mit dem stromabwärtigen Ende des Steuerzylinders 60 verbunden. Je nach dem Zustand des Betätigungsmagneten ist das Ventil 77 entweder offen oder s geschlossen, je nach dem Zustand des Betätigungsmagneten entlüften die Ventile 79 und 81 jeweils entweder das Innere des Steuerzylinders 60 mit Luft von der Druckluftquelle 75 unter Druck. Ein Druckdifferenzwandler 82 steht an seinen Eingängen Pu und Pn in Fluidverbindung mit dem stromaufwärtigen bzw. stromabwärtigen Ende des Innenraumes des Meßzylinders 17. Das Ventil 78 wird durch ein elektrisches Signal gesteuert, das von dem Druckdifferenzwandler 82 erzeugt wird und proportional zur Differenz zwischen dem an den Eingang Pu und dem an den Eingang Po angelegten Fluiddruck ist.

Im Normalbetrieb des Fluid-Betriebes, in dem die Prüfeinrichtung eingeschaltet ist. ist das Ventil 81 geöffnet und das stromabwärtige Ende des Steuerzylinders 60 unter Druck gesetzt, das Ventil 77 ist geschlossen und das Ventil 79 entlüftet das stromaufwärtige Ende des Steuerzylinders 60 zur Umgebung. Demzufolge hält der Druck von der Druckluftquelle 75 den Steuerkolben 64 am stromaufwärtigen Ende, wodurch der Meßkolben 18 in einer Ausgangsstellung am stromaufwärtigen Ende des Meßzylinders 17 gehalten wird bei offenem Tellerventil 37 'vie in F i g. 3 gezeigt. Folglich durchströmt das in dem Fluid-Betriebssystem strömende Fluid die Durchlässe 52 des Meßkolbens 18 unbehindert, wie durch die dicken Pfeile in F i g. 1 dargestellt. Um einen Meßvorgang einzuleiten, der dta Kennlinie des Strömungsmessers 10 bestimmt, wird das Ventil 77 geöffnet, durch Umschalten des Dreiwegemagnetventils 79 wird das stromaufwärtige Ende des Steuerzylinders 60 unter Druck gesetzt und durch Umschalten des Ventils 81 wird das stromabwärtige Ende des Steuerzylinders 60 entlüftet. Demzufolge bewirkt die Druckdifferenz an der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Stirnfläche des Steuerkolbens 64, unterstützt durch die Feder 53.

das Schließen des Tellerventils 37 und der Meßkolben 18 wird freigegeben. Wenn das Tellerventil 37 schließt, beginnt sich der Meßkolben 18 stromabwärts durch den Meßzylinder 17 zu bev/egen. Wenn das Tellerventil 37 vollständig geschlossen ist, bewegt sich der Meßkolben 18 voll synchron mit dem durch den Meßzylinder 17 und den Strömungsmesser 10 strömenden Fluid. Die Signalgeberspule 65 ist an einer Stelle auf der Länge des Steuerzylinders 60 angebt acht, die einer Stelle auf der Länge des Meßzylinders 17 entspricht, an der das Tellerventil 37 vollständig geschlossen ist und der Meßkol¹ en 18 sich voll synchron mit dem durch den Meßzylinder 17 strömenden Fluid bewegt Ein elastischer Anschlag 45 zwischen dem Steuerkolben 64 und der Endplatte 19 dient dazu, die Bewegung der Stange 38 bei Beendigung eines Meßvorganges anzuhalten, wobei der Meßkolben 18 sich noch weiter stromabwärts bewegen kann und das Tellerventil 37 öffnet, so daß Fluid durch die Durchlässe 52 strömen kann.
Als Sicherheitsmaßnahme ist quer durch das Innere des Rohres 16 nächst der Endplatte 20 ein Stab 85 angebracht um die Stange 38 anzuhalten und das Tellerventil 37 zu öffnen, wenn der Meßkolben 18 das stromabwärtige Ende des Meßzylinders 17 erreicht Es können auch federnde Anschläge für die Scheiben 31 und 30 am stromaufwärtigen bzw. stromabwärtigen Ende des Meßzylinders 17 vorgesehen sein, um den Aufprall des Meßkolbens 18 abzufangen. Während der Steuerkolbcn 64 sich von der Signalgeberspule 55 zur Signalgeberspu-

lc 66 bewegt, fließt ein bestimmten Fluidvolumen durch den Meßzylinder 17, nämlich ein Volumen gleich dem Produkt aus dem inneren Querschnitt des Meßzylinders 17 mal der vom Meßkolben 18 durchlaufenen Strecke. Dieses bestimmte Volumen geteilt durch die Zeit, die der Steucrkolben 64 für den Weg von der Signalgeberspulc 65 zur Signalgeberspule 66 benötigt, stellt eine mittlere .Strömungsgeschwindigkeit dar, die mit der Anzeige des Strömungsmessers 10 verglichen wird, um dessen Kennlinie zu bestimmen. Am Ende des Meßvorganges befindet sich der Me3kolben 18 in seiner stromabwärtigen Stellung im Meßzylinder 17 bei geöffnetem Tellerventil 37, so daß das durch das Fluid-Betriebssystern strömende Fluid wieder ungehindert durch die Durchlässe 52 des Meßkolbens 18 fließen kann.

Die Bewegung des Meßkolbens 18 durch den Meßzylinder 17 während eines Meßvorganges verursacht leicht Störungen im Fluid-Betriebssystem, insbesondere wenn das Kluid komprimierbar, d. h. ein Gas ist. um diese Störungen zu unterdrücken, steuert das von dem Druckdifferenz-Geber 82 erzeugte Signal automatisch das Ausmaß der Öffnung des Analog-Regelventils 78 derart, daß zwischen der stromaufwärtigen und der stromabwärtigen Endfläche des Steuerkolbens 64 ein solcher Druckunterschied vorgesehen wird, daß die Druckdifferenz zwischen der stromaufwärtigen und der stromabwärtigen Seite des Meßkolbens 18 im Meßzylinder 17 während des Meßvorganges konstant bleibt. In anderen Worten:

Der Steuerkolben 64 übt über die Stange 38 eine ausgleichende Kraft auf den Meßkolben 18 aus. Vorzugsweise ist der Druckunterschied zwischen der stromaufwärtigen und der stromabwärtigen Seite des Meßkolbens 18 sehr gering, etwa in der Größenordnung von einigen Millibar, wobei der höhere Druck an der stromabwärtigen Seite des Meßkolbens 18 herrscht Die Auf-Fechierhäitüng eines höheren Druckes an der sircrr.abwärtigen Seite des Meßkolbens 18 im Vergleich zur stromaufwärtigen Seite gewährleistet, daß während des Meßvorganges das Tellerventil 37 geschlossen ist und die Durchlässe 52 versperrt sind, denn wenn Fluid durch die Durchlässe 52 fließen würde, würde auf der stromaufwärtigen Seite des Meßkolbens 18 ein höherer Druck vorhanden sein als an der stromabwärtigen Seite. Aus diesem Grund ist es unter gewissen Umständen erstrebenswert, die Druckdifferenz am Steuerkoiben 64 in der beschriebenen Weise automatisch zu steuern, wenn das Kontrollgerät in einem inkompressiblen Fluidsystem, d.h. in einem Flüssigkeitssystem angeschlossen ist. damit sichergestellt ist, daß das Tellerventil 37 während des Meßvorganges geschlossen ist, wenngleich ein solches Fluidsystem nicht den großen Schwankungen eines Systems mit komprimierbarem Fluid unterworfen ist

Um den Meßkolben 18 am Ende eines Meßvorganges in seine stromaufwärtige Ausgangsstellung zurückzuholen, wird das Ein-Aus-Magnetventil 77 geschlossen, das Dreiwegmagnetventil 79 wird umgeschaltet, um das stromaufwärtige Ende des Steuerzylinders 60 zu entlüften, und das Ventil 81 wird umgeschaltet um das stromabwärtige Ende des Steuerzylinders 60 mit Druck zu beaufschlagen. Somit wird der Steuerkolben 64 durch die Druckluft von der Druckluftquelle 75 zum stromaufwärtigen Ende des Steuerzylinders 60 bewegt und nimmt dabei den Msßkolber. IS mit zu dessen Ausgangsstellung bei geöffnetem Tellerventil 37. Damit ist der Meßkolben 18 für einen neuen Meßvorgang bereit, wenn die Kennlinie des Strömungsmessers 10 erneut bestimmt werden soll.

In der abgewandelten Ausführungsform der Fig.4 tragen die mit dem Beispiel der F i g. 2 und 3 gemeinsamen Teile die gleichen Bezugsziffern. Die Stange 38 reicht durch den ganzen Meßzylinder 17 vom einen zum anderen Ende. An dem stromabwärtigen Endflansch des Rohres 16 ist eine Endplatte 86 befestigt. Die Endplatte 86 hat eine mittige Öffnung, durch die sich die Stange 38 erstreckt. Eine Buchse 87 in der mittigen Öffnung stützt

ίο die Stange 38 für eine Bewegung in Achsrichtung ab und Lippendichtungen 88 und 89 zu beiden Seiten der Buchse 87 verhindern ein Austreten von Fluid aus dem Meßyzlinder 17. Zwei Öffnungen 84, analog den Öffnungen 23 in F i g. 3. dienen als Auslaß des Meßzylinders 17.

Dadurch, daß sich die Stange 38 durch den gesamten Meßzylinder 17 vom einen bis zum anderen Ende erstreckt, ist das Druckungleichgewicht am Meßkolben 18, das im Beispiel der F i g. 2 und 3 von der Stange 38 hervorgerufen wird, beseitigt. Genauer gesagi, sieht in der Ausführungsform der F i g. 2 und 3 wegen der Stange 38 dem Fluid an der Siromabwärtigen Seite des Meßkolbens 18 eine größere Wirkungsfläche zur Verfügung als an der stromaufwärtigen Seite, wodurch ein Druckungleichgewicht hervorgerufen wird.

in der Ausführungsform der F i g. 5 bewegt sich ein Meßkolben 90, der mit einem Tellerventil 91 versehen ist, bündig durch einen Meßzylinder 92, wenn das Tellerventil 91 geschlossen ist. Wenn das Tellerventil 91 offen ist, strömt das Fluid durch Durchlässe 93 im Meßkolben

90. Ein erster Steuerzylinder 94, in dem ein Steuerkolben 95 bündig verschiebbar ist, ist mit dem stromaufwärtigen Ende des Meßzylinders 92 axial gefluchtet.

Ein zweiter Steuerzylinder 96. in dem ein Steuerkolgen 97 bündig verschiebbar ist, ist mit dem stromabwärtigen Ende des Meßzylinders 92 axial gefluchtet. Eine Stange 98 verbindet das Tellerventil 91 und den Steuerkolbsn 95. Eins Stande 99 verbindet den Meßkolben 90 und den Steuerkolben 97. Das Ende der Stange 99 ist am Meßkoiben 90 mittels eines Gestänges 100 befestigt.

Der Meßkolben 90, das Tetlerventil 91, der Meßzylinder 92 und die Durchlässe 93 können gemäß dem Beispiel der F i g. 2,3 und 4 konstruiert sein.

Eine Druckluftquelle oder sonstige geiegnete Druckfluidquelle 110 ist über solenoidgesteuerte Dreiwegventile 111, 112, 113 mit dem stromaufwärtigen Ende des ersten Steuerzylinders 94 bzw. dem stromabwärtigen Ende des ersten Steuerzylinders 94 bzw. dem stromaufwärtigen Ende des zweiten Steuerzylinders % verbunden. Das stromabwärtige Ende des zweiten Steuerzylinders 96 ist zur Umgebung offen. Um den Meßkolben 90 in «einer stromaufwärtigen Stellung zu halten, sind die Ventile 111 und 113 so geschaltet, daß sie entlüftet sind und das Ventil 112 steht so, daß das stromabwärtige Ende des ersten Steuerzylinders 94 unter Druck gesetzt ist Um den Meßkolben 90 freizugeben und einen Versuchsiauf zu starten, werden die Ventile 111 und 112 umgeschaltet, so daß das stromaufwärtige Ende des ersten Steuerzylinders 94 unter Druck gesetzt und sein stromabwärtiges Ende entlüftet wird. Bis zu diesem Punkt der Beschreibung spielen der zweite Steuerzylinder 96 und dessen Steuerkolben 97 keine Rolle in der Funktion der Prüfeinrichtung. Sie unterstützen jedoch das Rückholen des Meßkolbens 90 in seine stromaufwärtige Stellung. Während eines solchen Rücklaufes sind die Ventile 111 und 112 wieder so umgeschaltet daß das stromaufwärtige Ende des ersten Steuerzylinders 94 entlüftet und sein stromabwärtiges Ende mit Druck beaufschlagt wird, und das Ventil 113 ist so um-

geschaltet, daß das stromaufwärtige Ende des Steuerkolbens 97 unter Druck gesetzt wird (weniger als das stromabwärtige Ende des Steuerkolbens 95), wodurch das öffnen des Tellerventils 91 während des Rückholens des Meßkolbens 90 unterstützt wird.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

10

IS

30

35

40

50

55

60

Claims

Patentansprüche: 10

1. Prüfeinrichtung für in einem Fluid-Betriebssystem angeordnete, volumetrische Strömungsmesser, mit einem in einem Meßzylinder, in dem sich Fluid des Fluid-Betriebssystems befindet, dichtend geführten Meßkolben, der über eine von zwei Abtastpunkten festgelegte Meßstrecke innerhalb des Meßzylinders verschiebbar ist, wobei ein bestimmtes Volumen des Fluids verdrängbar ist, welches dem zu prüfenden Strömungsmesser zugeführt wird, mit einer Fluid-Verbindungseinrichtung, durch die eine Fiuidverbindung zwischen den durch den Meßkolben getrennten Volumina des Meßzylinders herstellbar ist, mit einer mit dem Meßkolben verbundenen, mechanischen Einrichtung zum Zurückholen des Meßkolbens aus einer stromabwärtigen Endstellung in eine stromaufv^nige Ausgangsstellung nach einem MeBvorgsüg. wobei die Fiuidverbindung während des Zurückholens des Meßkolbens hergestellt und bei der stromabwärtigen Bewegung des Meßkolbens über die Meßstrecke unterbrochen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Einrichtung einen Steuerzylinder (60) und einen in diesem geführten Steuerkoiben (64) aufweist, der mit dem Meßkolben (18) zur gemeinsamen Bewegung mit diesem um die gleiche Strecke über ein Verbindungselement (38) verbunden und mit einem Druckfluid heaufschlagbar ist und daß eine Steuervorrichtung (75—82) vorgesehen ist, durch die der Steuerkolben (64) einseitig π < dem Druckfluid nach einem Meßvorgaiig mi. einer Kraft beaufschlagbar ist, weiche größer als die να: dem Fluid auf den Meßkolben ausgeübte Kraft und zu dieser Kraft entgegengerichtet ist wodurch der Meßkoiben (IS; durch die Bewegung des Steuerkolbens (64) in seine stromaufwärtige Ausgangsstellung zurückgeführt und in dieser gehalten wird, oder zur Durchführung des Meßvorganges die durch das Druckfluid auf den Steuerkolben (64) ausgeübte Kraft derart verringerbar ist daß sich der Meßkolben (18) durch die von dem Fluid auf den Meßkolben ausgeübte Kraft von der stromaufwärtigen Ausgangsstellung in die stromabwärtige Endstellung bewegt.

2. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben wahlweise auf einer seiner beiden Endflächen mit dem Druckfluid beaufschlagbar ist.

3. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement eine Stange (38) ist.

4. Prüfeinrichtung nach Anspruch 3. deren wieakolben einen Fluiddurchlaß und ein federbelastetes Ventilteil aufweist, mit dem der Durchlaß verschließbar ist und das mit der mechanischen Einrichtung zum Zurückführen des Meßkolbens verbunden ist, wobei der Fluiddurchlaß durch das Ventilteil während eines Meßvorganges geschlossen und während des Zurückfuhrens des Meßkolbens in seine stromaufwärtige Ausgangsstellung und während des Haltens in dieser geöffnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (38) mit dem Ventilteil (37) verbunden ist und sich über dieses hinaus und durch den Meßkolben (18) erstreckt, in dem die Stange (38) verschieblich gehalten ist.

5. Prüfeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Stange (38) durch den Meßzylinder (17) über dessen gesamte Länge erstreckt und stromabwärts der Meßstrecke verschieblich geführt ist