DD209518A5 - Geraet zum messen ausgetauschter waermemengen - Google Patents

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DD209518A5
DD209518A5 DD83248602A DD24860283A DD209518A5 DD 209518 A5 DD209518 A5 DD 209518A5 DD 83248602 A DD83248602 A DD 83248602A DD 24860283 A DD24860283 A DD 24860283A DD 209518 A5 DD209518 A5 DD 209518A5
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measuring
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Miran Zgonik
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Ljubljana Avtomontaza
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    • G01K17/06—Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device
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    • G01K17/10—Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device based upon measurement of temperature difference or of a temperature between an inlet and an outlet point, combined with measurement of rate of flow of the medium if such, by integration during a certain time-interval
    • G01K17/12—Indicating product of flow and temperature difference directly or temperature

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Waermeleistungsmesser ohne bewegliche und abnutzbare Teile, der auch fuer kleinere Durchfluesse geeignet ist und die Waermeleistung nur durch Temperaturdifferenzen misst, wobei dasselbe Geraet fuer verschiedene Medien verwendbar ist. Zwischen den Leitungen fuer das Medium wird ein Teil der Messwaermeenergie ausgetauscht, wodurch in bestimmten Querschnitten des Geraetekoerpers ein Temperaturgradient entsteht; er wird von einem oder mehreren Paar Sensoren wahrgenommen, wobei die Sensoren eines Paares immer einen bestimmten Abstand zueinander haben. Auf Grund der ausgetauschten Messwaermeenergie kommt es im Medium zwischen dem Eintritt und dem Austritt derselben Leitung im Messgeraet zu einer Temperaturdifferenz, die von einem oder mehreren Paar Sensoren gemessen wird. Auch die Temperaturdifferenz zwischen dem Eintritt und dem Austritt des gemessenen Objektes wird von einem oder mehreren Paar Sensoren festgestellt. Auf Grund aller drei Temperaturdifferenzen rechnet man manuell oder mit Hilfe einer elektronischen Einheit die Waermeleistung aus und durch Integrieren in bestimmten Zeitintervall noch die Menge der ausgetauschten Waerme. Es sind mehrere Varianten und Applikationen angegeben.

Description

L 4 O O U £. U Berlin, den 2. 11. 33
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Gerät zum Messen ausgetauschter Wärmemengen Anwendungsgebiet der Erfindung
Gegenstand der Erfindung ist ein VVärmeleistungsmesser, d* h. ein Gerät zum Messen ausgetauschter Wärmemengen zwischen der Zulauf- und der Rücklaufleitung einer Wärmeanlage, in welcher die Wärmeenergie durch Durchströmen eines flüssigen» gas- oder staubförmigen Mediums übertragen wird, vorzugsweise zum kontinuierlichen Messen der Wärmeleistung von Erhitzern, Wärmeaustauschern, Radiatoren, Kühlern, Sanitärwarmwasseranlagen, Klimaanlagen und anderen Wärmeanlagen t ergänzt durch einen Zähler und einen Integrator im elektronischen Teil als Zähler verbrauchter oder gelieferter Wärmeenergie und/oder als kontinuierlicher Massendurchflußmesser für Flüssigkeiten, Gase und staubförmige Materialien verwendbar, wenn ein Temperaturunterschied zwischen der Zulauf- und äer Rücklaufleitung oder zwischen einer von beiden und der Umgebung bzw. einer anderen Wärmesenke besteht.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Dia bekannten VVärmeleistungsmesser und Wärmemengenzähler mit beweglichen Elementen zum Messen des Massendurchflusses eines Mediums weisen einen hohen Verschleiß auf und sind gegen Verunreinigungen empfindlich. Die Meßergebnisse von Meßgeräten ohne bewegliche Teile sind dagegen ungenau, wenn es zur Ansammlung von Niederschlagen kommt, wenn die Durchflußbedingungen geändert werden (za B* Turbulenz) und wenn das Medium mehrphasig ist. Ferner sind Meßgeräte ohne beweg-
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liehe Teile für geringe Durchflüsse ungeeignet und gelten nur für das jeweils deklarierte Medium.
Genaues kontinuierliches Messen der Wärmeleistung, die in einer Vi/ärmeanlage mit flüssigem oder gasförmigem Medium ausgetauscht wird, ist ein anspruchsvolles Problem; man muß den Massendurchfluß und die Temperaturdifferenz (Τ,.. -λ... - "T. ^ . ..) kontinuierlich messen und die rnittv Eintritt Austritt7
lere spezifische Wärme C des Mediums in diesem Temperaturbereich, d. h» CQ TAUStr-itt kennen» damit die nachstehende
TEintritt'
Grundgleichung verwendet werden kann, mittels welcher man die ausgetauschte Wärmeleistung elektronisch oder sonstwie ausrechnen kann:
• · TA
Q = m ..· C0 TE . (TEintritt - TAustrii:t)
Zum Unterschied von der genauen Messung der Temperaturdifferenzen Δτ, was bei dem heutigen Stand der Technik, besonders in einer Differentialverbindung von Sensoren, kein besonderes Problem ist, stellt kontinuierliches Messen des Massendurchflusses ra eine sehr anspruchsvolle Maßnahme dar* weshalb man in der Praxis lieber Volumendurchflüsse mißt und dabei die Dichte des Mediums berücksichtigt. Wenn aber das Medium verschmutzt, zusammendrückbar, zweiphasig (tropfbare Flüssigkeit + Gasblasen oder Gas + Tropfen) oder pulsierend ist, dann lassen sich auch Volumendurchflüsse nur schwer präzise messen. Ein besonderes Problem stellt das Messen geringer Durchflüsse in Röhren größerer Abmessungen dar, wo die Geschwindigkeit gering und in bezug auf den Querschnitt veränderlich ist.
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Die Geräte zum mittelbaren Hessen von Volumendurchflüssen, z. B,- Gasometer, sind für kontinuierliche Durchflüsse, insbesondere wenn die Durchflüsse nicht stationär sind, nicht geeignet» Die auf dem Prinzip verschiedener Räder (Voltmann-Rad) , Zahnräder, elyptischer Zahnräder, Ringe, Schaufelräder, Klappen u. ä. basierenden indirekten Volumen-Heßgeräte sind jedoch gegen Verunreinigungen empfindlich (Wellen und Lager). Die Spalten zwischen den beweglichen und den unbeweglichen Teilen werden infolge von Verschmutzung, Niederschlägen, Rost und Verschleiß kleiner oder größer, wodurch die deklarierte Genauigkeit bei zunehmender Benutzung absinkt* Die indirekten Volumen-Meßgeräte sind auch für zusammendrückbare, zweiphasige Medien und schnellere Durchflußänderungen ungeeignet.
Es gibt mehrere indirekte Geräte zum Messen des Volumendurchflusses, die zweimal mittelbar messen, d. h. sie messen eine Größe, die von der Geschwindigkeit abhängig ist, die letztere hängt jedoch vom Volumendurchfluß und vom Querschnitt ab. Die Geschwindigkeit ist natürlich entsprechend dem Querschnitt nicht konstant, was schon grundsätzlich die Genauigkeit dieser Methode beeinträchtigt. Bekannte Meßverfahren dieser'Art sind z* B. Geschwindigkeitsmessungen mit Hilfe von Druckdifferenzmessungen an Meßblenden, am Venturi-Rohr, in Rohrbögen usw. Anstelle der Messung der Druckdifferenzen kann die Geschwindigkeit auch durch Vergleichen der Wärmeübertragung, z» B. mit einem heißen Draht ("hot wire") oder mit einem erwärmten Zapfen gemessen werden, Ein Nachteil dieser Messungen besteht darin, daß das Ansprechen des Meßgerätes von Niederschlägen am Sensor, von Verschmut-
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zungen, Temperaturen, Turbulenzen, Blasen usw. abhängig ist, wodurch die Zuverlässigkeit und die Genauigkeit verringert wird«
In letzterer Zeit hat die Elektronik mehrere mittelbare Geschwindigkeitsmessungen ermöglicht,, z« B, durch die Verwendung des Dopplereffektes mit Hilfe von Ultraschall oder Laser, das Messen der Dauer der Wanderung von Karmanschen Wirbeln oder Blasen im Rohr, die Kompensationsvergleichsmethode der Wärraedurchgangszahl in Kombination mit dem Venturi-Rohr, magnetostriktive und induktive Methoden sowie Methoden der axialen oder radialen Ionisierung. Die meisten von diesen Methoden erfordern eine aufwendige Elektronik und sind nur unter begrenzten deklarierten Bedingungen genau«
Um die Wärmeleistung Q zu messen, müssen die Meßgeräte noch die spezifische Wärme C berücksichtigen. Diese hängt vom Material, von der Temperatur und vom Druck ab. Bei der Berechnung (automatisch oder nicht) der Wärmeleistung oder der in einem gewissen Zeitraum ausgetauschten Wärmeenergie muß man bei den vorstehend beschriebenen Messungen meistens die Dichte des Mediums berücksichtigen. Das führt zu einer Summierung der Fehler.
Ziel der Erfindung
Das Ziel der Erfindung besteht darin, bei dem gattungsgemäßen Gerät den Einfluß von Verschmutzungen, Turbulenz, der absoluten Temperatur, von Blasen, Miederschlägen usw. auf das Meßergebnis weitgehend auszuschalten und den Anwendungsbereich zu erweitern.
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Darlegung des »Vesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmelei-., stungs- und/oder Wärmemengenmesser zu schaffen, der keine beweglichen oder verschleißbaren Teile aufweist und auch für geringe Durchflußmengen und für verschiedene Medien verwendet werden kann,
erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein ein- oder mehrteiliger, gut wärmeleitender Heßgerätekörper mit zwei Kanälen zum Durchfluß jeweils eines wärmeren und eines kühleren Mediums zwischen dem gemessenen Objekt und einer nicht gemessenen Wärmeinstallation ausgeführt ist und daß die Kanäle mit je zwei Rohranschlüssen versehen sind, die gegenüber dem Körper vorzugsweise mittels Dichtungen wärmeisoliert sind. Dabei ist die Einheit von Körper und Anschlüssen nach außen mit einer Isolation umgeben und mit einem Gehäuse umschlossen. Weiterhin sind in den Anschlüssen der wärmeren Leitung ein Temperatursensorenpaar, in den Meßgerätekörper zwischen den beiden Kanälen ein zvueites Temperatursensorenpaar und in den Anschlüssen, die mit dem gemessenen Objekt verbunden sind, ein drittes Temperatursensorenpaar eingebaut.
In weiterer Ausbildung der Erfindung ist der Meßgerätekörper als monolithischer Block mit zwei parallel verlaufenden Kanälen und mit quer dazu angeordneten Sensoren ausgeführt, so daß die Meßwärme nur in einer Richtung fließt. Der Meßgeräteköroer kann auch im Bereich zwischen den Sensoren geteilt sein und zwischen den beiden Teilen eine weniger leitfähige
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Schicht, ζ. B. eine Bindemittelschicht, angeordnet werden»
Vorzugsweise ist ferner der Meßgerätekörper als Slock mit drei übereinander angeordneten flachen Kanälen ausgeführt, von denen vorzugsweise der mittlere der wärmste ist, wobei darüber ein kühlerer Kanal und darunter der kühlste Kanal vorgesehen ist. Diese Kanäle sind untereinander mit zwei vertikalen Verbindungskanälen verbunden und mit Anschlüssen versehen, die rechtwinklig zu den Anschlüssen des ersten Kanals verlaufen» Alle drei Kanäle sind vorzugsweise gerippt, wobei die Meßwärmeleistungssensoren paarweise in zwei Reihen zwischen dem mittleren Kanal und den beiden äußeren Kanälen angeordnet sind, so daß die Meßwärme in zwei Richtungen fließen kann.
Das erfindungsgemäße Meßgerät zeichnet sich dadurch aus, daß der mittlere Teil des Meßgerätekörpers als nach innen gerippte Nabe mit einem inneren Kanal ausgebildet ist, wobei aber nach außen ringförmige Rippen verlaufen. Dabei sind die äußersten Rippen über den übrigen Rippen geschlossen und umfassen einen äußeren Strömungskanal mit Anschlüssen, die rechtwinklig zu den übrigen Anschlüssen des wärmeren Mediums angeordnet sind und die an die erwähnte Nabe mittelbar über Wärmeisolatlonsringe befestigt sind. Zweckmäßigerweise ist die erwähnte Nabe an den gegenseitig koaxialen zylindrischen Flächen mit zwei Reihen von paarweise angeordneten, längsverlaufenden .MeBvvärmeleistungssensoren versehen, so daß. die Meßwärme nur in einer Richtung radial nach außen oder nach innen fließen kann.
Das iVesen der Erfindung liegt in einem Meßgerät, welches das
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Problem des Wärmeleistungsmessens nach den bekannten Lösungen des Standes der Technik durch das Messen von drei Temperaturdifferenzen löst, so daß der Einfluß von Verschmutzungen, Turbulenz» der absoluten Temperatur, von 31asen, Niederschlägen usw. entfällt und es nicht erforderlich ist, die spezifische Wärme C des Mediums zu kennen. Die Lösung wird durch
P das Zusammenwirken folgender vier Maßnahmen erreicht.
1» Das Wärmeenergie fördernde Medium wird im Meßgerät entlang einer nicht isolierten Wand geführt, über welche ein kleinerer Teil der Wärmeleistung (im folgenden "Meßwärmeleistung" genannt) zu- oder abgeleitet wird, wodurch auf Grund der Enthalpieänderung im Medium eine vom Durchfluß, von öer spezifischen Wärme und von der Leistung der ausgetauschten Meßwärmeenergie abhängige Temperaturdifferenz entsteht. Diese Temperäturdifferenz wird gemessen,
2* Zum Austausch der Meßwärmeleistung wird das Energiepotential - die Temperaturdifferenz - zwischen der Zulauf- und Rücklaufleitung oder zwischen einer der beiden Leitungen und der Umgebung oder zwischen einer der beiden Leitungen und einer anderen Wärmesenke oder -quelle (ζ, Β. Wasserleitung) verwendet,
3. Die Meßwärmeleistung wird dadurch gemessen, daß sie über ein Material von bekanntem Querschnitt und bekannter Wärmeleitfähigkeit geleitet wird, in welches zwei (oder mehrere) Temperatursensoren in verschiedenen Abständen eingebaut sind. Die Temperaturdifferenz unter ihnen hängt von der Meßwärmeleistung, von Geometrie und Wärmeleitfähigkeit des
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Materials ab. Auch diese Temperaturdifferenz wird gemessen.
A-. Es wird noch die Haupttemperaturdifferenz zwischen dem Eintritt und dem Austritt des Mediums gernessen*
Der Energiesatz führt zur Feststellung, daß in der Formel für die Wärmeleistung des Mediums die spezifische Wärme C wegfällt bzw. daß es für das Meßgerät einerlei ist, wovon es durchströmt wird. Die Wärmeleistung kann somit mit nur drei Temperaturdifferenzen und einer von der Konstruktion und dem Material des Meßgerätes abhängigen Konstante ausgedrückt werden.
Ausführunqsbeispiel
Die Erfindung wird im folgenden an einigen Ausführungsbeispielen erläutert. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:
Fig. 1: zur einfacheren Darstellung der Erfindung ein schematisch veranschaulichtes, zwischen ein Objekt, dessen Wärmeleistung gemessen wird und den übrigen Teil des Strömungskreises, der im vorliegenden Schema eine Quelle oder einen lA/ärmeverbraucher bedeutet, eingebautes erfindungsgemäßes Meßgerät im vertikalen Schnitt;
Fig. 2: einen Querschnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1;
Fig. 3: sinen Querschnitt wie in Fig. 2, doch in einer Lösungsvariante;
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Fig. 4: eine weitere Ausführungsform des Wärmelexstungsmessers im Längsschnitt j
Fig, 5: einen Querschnitt entlang der Linie V-V der Fig. 4;
Fig. 6.: einen Querschnitt entlang der Linie VI-VI der Fig. 4;
Fig. 7: einen weiteren Querschnitt entlang der Linie VII-VII der Fig. 4;
Fig. 8: eine achsen-symmetrische Ausführung des Wärraeleistungsmessers im Schnitt;
Fig. 9: einen Querschnitt entlang der Linie IX-IX der Fig. S;
Fig. 10: ähnlich wie in Fig. 1 eine Situation mit einem eingebauten weiteren erfindungsgemäßen.Wärmeleistungsmesser;
Fig. 11: eine Ausführungskonstruktion im Schnitt des Meßgerätes der Fig. 10;
Fig. 12: einen Querschnitt entlang der Linie XII-XII der Fig. 11;
Fig. 13: eine Kombination der Situationen aus Fig. 1 und Fig. 10;
Fig. 14: eine scheibenartige Ausführung des erfindungsgemäßen vVärmeleistungsmessers im Schnitt;
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Fig. 15: einen Schnitt entlang der Linie XV-XV der Fig. 14 und
Fig. 16: eine Lösungsvariante auf Grund der Ausführung aus Fig. 14 - 15.
In den Fig. 1 bis 16 sind mehrers Varianten des Meßgerätes, seine Anschlußarten und einige Einzelheiten dargestellt.
Fig. 1 zeigt ganz schematisch eine einfache Heßgeräteausführung, worin die Meßwärmeleistung, d» h. die Wärmeleistung, mit deren Hilfe gemessen wird,zwischen wärmerer und kühlerer Leitung nur auf einer Seite ausgetauscht wird und der Körper aus einem Stück "besteht«
Aus der Zeichnung sind folgende Elemente ersichtlich:
Ein Meßgerätekörper 1 des Wärmeleistungsmessers, welcher außen mit einer Isolation 2 umgeben» im übrigen jedoch mit zwei Längskanälen 1', 1" versehen ist, die im Bereich der Isolation 2 in Anschlüsse 3; 5, welche mit aus dem gemessenen Objekt HO und zu ihm führenden Leitungen verbunden sind, und in Anschlüsse 4; 6, die mit der Zulauf- und Rücklaufleitung des nicht gemessenen Stromlaufkreises IP verbunden sind, verlängert sind; die Anschlüsse 3 bis 6 sind an den Meßgerätekörper 1 mittelbar über Isolationsdichtungen 7 angeschlossen. Alle vorstehend erwähnten Elemente sind außen mit einem Gehäuse 8 umschlossen»
A und S sind Sensoren der im Strom des Mediums vorkommenden
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'ik 8ο
Temperaturdifferenz zwischen den Anschlüssen 3 und 4 des Längskanals lf ; C und D sind Sensoren der Temperaturdifferenz (des Gradienten) im Material des Meßgerätekörpers 1 zwischen den Längskanälen 1'; 1"; E und F sind Sensoren der Temperaturdifferenz zwischen der Zulauf- und der Rücklaufleitung des gemessenen Objektes MO.
Die Ausführung des Meßgerätekörpers 1 aus Fig. 1 ist in Fig. 2 weiter konkretisiert, wobei jedoch die Möglichkeit einer Ausführung des Meßgerätekörpers 1 als gewöhnlicher Quader mit parallelen Ausbohrungen auf gegenüberliegenden Seiten nicht ausgeschlossen ist. Die Temperatursensoren sind folgendermaßen angeordnet: Im Anschluß 3 befinden sich die Sensoren A und E, im Anschluß 4 der Sensor 3, im Anschluß der Sensor F, der Anschluß 6 ist jedoch ohne Sensor ausgestattet. Die Sensoren A, 3 und E, F stellen Paare dar, mit denen nur Temperaturdifferenzen (es ist nicht nötig, absolute Temperaturen zu messen) gemessen werden. Deshalb sind sie differential verbunden und ermitteln die Anzeige (T, Tg) und (T„ - Tp). Die Sensoren sind derart eingesetzt, daß sie gute Durchschnittswerte messen. Man kann auch eine größere Anzahl von Sensoren verwenden.
Da das gemessene Objekt MO, das entweder eine Quelle oder ein Verbraucher von Wärmeleistung ist und dessen Mediendurchfluß eine endliche Größe darstellt, besteht zwischen den Leitungen eine bestimmte Temperaturdifferenz (außer wenn die Wärmeleistung des gemessenen Objekts gleich Null ist), Infolge dieser Temperaturdifferenz wird über das wärmeleitende Material des Meßgerätekörpers 1 ein Teil der Meßwärme-
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leistung ausgetauscht. Die Menge hängt von Konstruktionsabmessungen des Meßgerätes ι von Wärmeleitfähigkeit des Materials« von der Temperaturdifferenz und dem Durchfluß des Mediums ab, Da jedoch die Meßwärmeleistung kein Teil der gemessenen Wärmeleistung ist, ist ihre Menge für die Messung nicht wesentlich» wenn das Meßgerät nach dem Schema der Fig. 1 angeschlossen ist. Infolge der Wärmeleistung durch das Material des Meßgerätekörpers 1 entsteht darin ein Temperaturgradient (= Temperaturdifferenz innerhalb eines bestimmten Abstandes) , der mittels des Sonsorenpaares C und D wahrgenommen wird. Auch die Anzahl dieser Sensoren kann größer sein, wobei sie in einem bestimmten Abstand L_ Q derart zueinander angeordnet sind, daß sie den Durchschnittswert des Temperaturgradienten am besten messen. Gerade wegen dieser Forderung ist der Meßgerätekörper 1 aus Fig, 2 zwischen den Sensoren verjüngt» Man kommt zu demselben Ergebnis, wenn der Meßgarätekörper 1 mit mehreren Bohrlöchern o· ä» versehen ist oder wenn eine weniger leitfähige Schicht Ic mit Stärke ο darin angeordnet ist, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist. Hierbei ist der Meßgerätekörper 1 aus zwei Metallteilen la und Ib zusammengesetzt, während die dritte Schicht Ic z. 3, das Klebemittel zwischen la und Ib sein kann. Der Abstand L^ Q kann größer, gleich oder kleiner als die Stärke der Schicht Ic sein, was davon abhängt, was für Sensoren G, D gewählt und wo sie eingebaut werden. In Abhängigkeit von Temperaturdifferenzen (T^ - T3) , (Tc - Τβ) und (Tn. - Tn) ergeben die entsprechend gespeisten Sensoren A* 3 ,· Cj D} Ξ und F drei elektrische Größen, d. h. Anzeigen (Spannungen, Ströme, Widerstände, Frequenzen u, ä., abhängig von der Art der gewählten Sensoren), die man unmittelbar mißt oder einer
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elektronischen Einheit zuführt und daraus die gemessene War-, meleistung nach der folgenden Formel berechnet:
(T0 - T0) . (te - TF)
Q = 1<
Um günstigere Abmessungen des Meßgerätes zu erhalten, werden die Innenflächen, an denen das Medium entlangströmt, mit Rippen versehen (was aus den folgenden Beispielen konkret ersichtlich ist) , was jedoch nicht unbedingt nötig ist, vor allem nicht bei langen Ausführungen mit kleinem Durchmesser. Auch die Form der Räume im Meßgerätekörper I1 im gegebenen Fall der Längskanäle 1' j 1", durch welche das Medium strömt, kann im Prinzip beliebig sein und ist so ausgeführt, daß der Wärmest rom je Querschnittseinheit zwischen den Sensoren C und D gleichmäßig ist. Die Anschlüsse 3; 4; 5 und 6 können ein Bestandteil de.s Meßgerätekörpers 1 sein. Das Meßgerät weist jedoch eine größere Genauigkeit auf, wenn sie am Meßgerätekörper 1 derart befestigt sind, daß sich dazwischen eine Wärmeisolationsdichtung 7 befindet. Das Meßgerät ist mit der Isolation 2 umgeben, um die Wärmeverluste in die Umgebung zu verringern, wodurch die Genauigkeit verbessert wird« Die Isolation ist jedoch nicht unbedingt notwendig.
Der Meßgerätekörper i kann auch derart ausgeführt sein, daß die Wärme nicht nur in einer Richtung, sondern auch auf zwei (Fig. 4) oder mehrere Seiten abfließen kann. Das Extrembeispiel ist eine achsensymmetrische konzentrische Ausführung, bei welcher die Meßwärmeleistung in alle radialen Richtungen fließt (Fig, 9). Verfahrenstechnisch schwer realisier-
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bar, jedoch theoretisch möglich ist auch eine kugelförmige Ausführung.
Der Meßgerätekörper 1 aus Fig. 4 ist einschließlich der Anschlüsse 3 bis 6 einstückig ausgeführt. In der Zeichnung ist er als Gußstück dargestellt. Die Meßwärmeleistung wird auf zwei Seiten abgeleitet. Die Oberflächen, entlang deren das Medium in die eine und die andere Richtung fließt, sind gerippt, was z. B. aus Fig. 5 klar ersichtlich ist. Das Meßgerät ist auf die gleiche Weise wie in Fig. 1 angeschlossen: Das gemessene Objekt OM wird mit dem Anschluß 3, wo sich die Sensoren A und E befinden, und mit dem Anschluß 5, wo sich der Sensor F befindet, verbunden, der übrige Strömungs— kreis IP wird indessen mit dem Anschluß 4, wo sich der Sensor B befindet * und mit dem Anschluß 6 ohne Sensor verbunden. An die Sensoren Ai E und 3 wird prinzipiell die wärmere Leitung angeschlossen, so daß die Wärmeverluste an die Umgebung möglichst klein sind und so wenig wie möglich die Messung beeinflussen. Bei guter Isolierung kann es jedoch auch umgekehrt sein. In diesem Falle tritt das kühlere Medium an der äußeren unteren Seite am Anschluß 6 ein (wegen einer leichteren Entlüftung) und strömt entlang der Rippen bis zum.anderen Ende des Meßgerätekörpers 1, dann gelangt es durch zwei Bohrlöcher auf die obere Seite und fließt an den Rippen vorbei beim Sensor F (Anschluß 5) aus dem Meßgerät. Die Anschlüsse können aber auch derart ausgeführt sein, daß der äußere Strom an beiden Seiten parallel ist, was für das Funktionieren des Meßgerätes nicht Wesentlich ist. Die Meßwärmeleistung, die durch die gerippte Oberfläche der Längskanäle I1; 1" auf den Meßgerätekörper 1 übertritt,
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wird auf zwei Seiten nach außen, in Fig. 4 nach oben und nach unten, geleitet. Die Wärmeströmung-wird von den Sensoren C; D registriert, die an beiden Seiten des mittleren Längskanals 1' in die Bohrungen, die parallel mit der Oberfläche der Rippenwurzel und senkrecht zur Achse verlaufen, im gegenseitigen Abstand L_ Q eingebracht sind« Sie können auch parallel zur Achse angeordnet sein. Die Anzahl der Sensoren C; D hängt von der gewünschten Genauigkeit ab, mit welcher man den durchschnittlichen Temperaturgradienten messen möchte; es können auch nur zwei Paare von Sensoren, auf jeder Seite eines, vorhanden sein. Die Sensoren eines Paares sind differential verbunden, die Anzeigen mehrerer Paare werden jedoch addiert oder man ermittelt anderswie die Durchschnittswerte,
Analog wie bei der Variante nach Fig. 1 messen auch hier die Sensoren A; B die Temperaturdifferenz, welche im Strom des Mediums infolge der ausgetauschten Meßwärmeleistung entsteht. Die Sensoren E; F messen dagegen die Temperaturdifferenz zwischen dem Eintritt in das gemessene Objekt und dem Austritt daraus. Auf dieselbe Weise wie vorstehend angegeben, errechnet man aus diesen Anzeigen die Wärmeleistung und daraus mit einer Integration durch Zeit die Wärmemenge, welche im gemessenen Objekt während einer bestimmten Zeit verbraucht oder erzeugt wurde.
Die Sensoren A; B und E; F sind in dsr letzterwähnten Variante als in die Anschlüsse 3; 4 und 5 eingeschraubte Nippel dargestellt, wobei in die Nippel tempera turempfindlicho Elemente (Thermoelemente, Widerstände, Dioden, integrierte
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Schaltkreise, Kondensatoren usw..) eingebracht und zwecks größerer Dauerhaftigkeit vergossen werden. Die Sensoren können auch auf andere in der Wärmetechnik übliche Weisen ausgeführt sein.
Die Verbindung zwischen der einen und der anderen Seite, in Fig. 4 zwischen dem oberen und unteren Längskanal 1", ist im Falle von Fig. 4 mittels zwei symmetrisch liegender lotrechter Bohrlöcher einfach durch Gießen ausgeführt. Zwischen den Wänden der Anschlüsse, wo sich das kältere Medium befindet, und den Wänden, wo das wärmere ist, soll kein leitendes Material vorhanden sein, sondern (wie dargestellt) eine Isolation. Wenn trotzdem solches Material vorliegt, müssen auch dort Sensoren C; D eingebaut werden, damit auch der dort ausgetauschte Teil der Meßwärmeleistung berücksichtigt werden kann. Die Meßwärmeleistung darf nur dort durchgeleitet werden, wo sie auch gemessen wird.
Wie im Beispiel nach Fig. 1 können auch bei der Variante nach Fig. 4 die Anschlüsse und Rohrverbindungen zwischen den äußeren Seiten anstatt in einem einzelnen gegossenen Stück aus getrennten Teilen bestehen, wobei schlecht leitende Dichtungen dazwischen gelegt werden können , .wodurch die Genauigkeit des Meßgerätes erhöht wird. Auch der eigentliche Meßgerätekörper 1 kann aus mehreren Teilen mit einer Zwischenschicht im Bereich der Sensoren C; D und mit Bohrlöchern oder Querschnittsverjüngcingen ausgeführt sein, mit welchen der Gradient (Tn - T) verarößert oder die Durchschnittsbestimmung verbessert wird, wie das schon bei der Beschreibung von Fig. 1 und 3 dargelegt wurde. In diesem Fall ist die Isolation nicht so notwendig wie bei der
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Variante der Fig. 1, da die Möglichkeit jener Wärmeverluste, welche die Meßgenauigkeit beeinflussen, nur auf den Seiten, d. h. auf einem kleineren Teil der Oberfläche, besteht«
Die Fig. 8 zeigt eine konzentrische, achsensymmetrische Variante des Meßgerätes» welches außen und innen gerippt ist. Das Meßgerät könnte auch ohne Rippen funktionieren, müßte aber wesentlich langer sein. Der Meßgerätekörper 1 einschließlich der Anschlüsse 5 und 6 ist einstückig ausgeführt» Die Anschlüsse 5 und 6 sind besonders ausgebildet und auf dem Meßgerätekörper 1 über starke Isolationsdichtungen 7 befestigt. Der Strom des äußeren Mediums (Anschlüsse 5; 6) teilt sich in zwei parallele Ströme und fließt entlang den Ringrippen des Meßgerätekörpers 1. Anstatt der parallelen Teilung des Medienstroms könnte man auch eine andere Form, z. 8. eine Schraubenlinie wählen. Aber die angegebene Teilung ist am einfachsten. Der wärmere Zweig ist aus bereits erwähnten Gründen prinzipiell mittig angeschlossen. Die Meßwärmeleistung wird in diesem Fall entlang einer zylindrischen Wand geleitet, was in der Konstante der Formel für Q berücksichtigt wird. Sie wird von den Sensoren C; D . gemessen, die bei verschiedenen Durchmessern eingebaut sind (Dp - D). Als Sensorelement ist in Fig. 3 ein Widerstandsdraht eingezeichnet, der sich in Bohrlöchern entlang der Achse befindet. Es könnte auch irgendeiner der vorher erwähnten möglichen Sensoren eingelegt werden. vVenn der Meßgerätekörper 1 aus zwei oder mehreren Teilen besteht, kann der Draht einfach um den Umfang gewickelt werden. Den Extremfall einer zusammengesetzten konzentrischen Meßkörperausführung stellt ein Rohr in einem Rohr mit Zwischenschichten
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m ob UZ U - is -
für die Messung des Gradienten dar. Die Arbeitsweise, die Ausführung und der Einbau der Sensoren sind in Fig. S analog wie bei der Variante gemäß Fig, 4. Fig. 10 zeigt schematisch und Fig. 11 konkret eine Ausführung der Variante des Meßgerätes mit der Ableitung der Meßwärmeleistung an die Umgebung, Zum Unterschied von den vorstehend angegebenen Varianten gibt das Meßgerät nach Fig. 10 die Meßwärmeleistung nicht in die kühlere Leitung, sondern an die Umgebung ab. Die Anschlüsse und die Wirkungsweise sind analog wie oben. Ein wesentlicher Unterschied besteht nur darin, daß die Meßwärmeleistung so lange ausgetauscht wird, wie es eine Temperaturdifferenz zwischen dem Medium, welches durch das Meßgerät . strömt, und der Umgebung gibt, ohne Rücksicht auf die Temperaturdifferenz zwischen dem wärmeren und dem kälteren Strom des Mediums. Die Formel für Q bleibt unverändert. Der Anschluß, in welchem sich der Sensor F befindet, ersetzt .die früheren Anschlüsse 5 und 6 und ist im allgemeinen getrennt vom Hauptmeßgerät angebracht. Deshalb hat er in Fig. 10 und 11 eine besondere Bezugsnummer (9). Zwecks größerer Genauigkeit ist er mit einer Isolation 2 umgeben. Der Meßgeratekörper kann nur auf der äußeren Seite, auf beiden Seiten (wie aufgezeichnet) oder überhaupt keine Rippen aufweisen, was von der zulässigen Länge des Meßgerätes, vom Durchflußbereich und von den absoluten Temperaturen abhängt. Die Sensoren G, D sind hier in Form von Schichten ausgeführt (vViderstandsdrucktechnik, Aufdampftechnik u. ä.).
Anwendung des Meßgerätes gemäß Fig. 10:
Wenn man ein Meßgerät nach Fig. io bzw. Fig. 11, jedoch ohne
ob O
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Sensor F, nimmt, so daß der Sensor Ξ die Temperaturdiffe- · renz gegenüber einer Referenztetnperatur (z, S, 20 C) mißt, welche von einem den Sensoren entsprechenden, ins Meßgerät oder anderswo eingebauten temperaturabhängigen Element simuliert werden kann, dann kann ein solches Heßgerät auch dort verwendet werden, wo keine Rückleitung vorliegt. Solche Fälle sind z. B, Sanitärwarmwasser und Warmluftheizung, Die mit der Formel
Q =
ermittelte Wärmeleistung stellt die Wärmeleistung des gemessenen Durchflusses in bezug auf die ;leferenztemperatur dar, .
Fig, 13 ist das Schema einer Variante des «Värmeleistungsmeßgerätes aus Fig. 1 für den FaIl1 wenn die Meßwärmeieistung. in einen anderen Verbraucher abgeführt bzw, aus einer anderen Wärmequelle zugeführt wird (Beispiel: Wasserleitung für die erste und Verbrennungsgase für die zweiteMöglichkeit) . Eine solche "andere" Quelle oder "anderer" Verbraucher der Wärmeleistung ist in Fig. 13 mit MD bezeichnet. Als Meßgerät kann außer der aufgezeigten jede andere Variante aus den Fig. 1 bis 9 verwendet werden, nur mit dem Unterschied", daß der Sensor F aus dem Meßgerät entfernt und in die Rückleitung eingebaut wird (wie das bei der Variants der Fig. 10 bzw, Fig. 11 der Fall war). Die Anschlüsse 5 und 6 des Meßgerätes werden jedoch mit der vorher erwähnten
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"anderen" Quelle oder Verbraucher der vVärmeleistung verbunden. Für das Funktionieren des Meßgerätes ist eine Temperaturdifferenz zwischen dem Medium im Meßgerät und dem durch diese andere Quelle oder den Verbraucher strömenden Medium erforderlich.
Die Anwendung des Meßgerätes nach irgendeiner Variante zum Messen der Massendurchströmung:
Ein besonderes Anwendungsbeispiel stellt die Verwendung eines Meßgerätes dar, der nach irgendeiner Variante, jedoch ohne das Sensorenpaar E; F, hergestellt ist, zum Messen des Massendurchflusses eines Mediums, dessen spezifische «Värme bekannt ist. Man verwendet die Formel
rn =
k <Tc"
C P <TA " V
wobei der Einbau analog dem obigen ist. Der Unterschied liegt nur in der elektronischen Einheit, die aus den Anzeigen den gemessenen Massendurchfluß errechnen muß, falls das nicht manuell erfolgt. .
Die Anwendung des gemäß irgendeiner Variante hergestellten und gemäß den Fig. 10 und 13 angeschlossenen Meßgeräts, das jedoch weder die Sezugsnummer 9 noch die Sensoren A; 3; E und F aufweist;
Es verbleiben nur die Sensoren C und D. Ein solches Meßgerät ist in Fällen verwendbar, wo die Medien getrennt sind
02
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und die Wärmeleistung gemessen wird, die in ihrer Gesamtheit im Meßgerät ausgetauscht wird. Für diese Anwendung ist die Ausführung gemäß Fig. 4 am besten geeignet, wenn sie ,wie es schematisch aus Fig. 14 und 15 ersichtlich ist, zu einer Platte mit Kaskaden erweitert ist. Man kann auch mehrere Platten verwenden, die entweder parallel oder in Reihe, wie aus Fig. 16 ersichtlich, angeordnet sind. Bei dieser Anwendung wird das Meßgerät bis zu solchen Abmessungen vergrößert, daß die Meßvvärmeleistung der gemessenen gleich wird. Das Meßgerät wird zum Wärmeaustauscher zwischen zwei getrennten Medien, die in Fig» 14 aus den Buchstaben P und S bezeichnet sind, es ist jedoch so ausgeführt, daß sich die Wärme nur über jenen Querschnitt austauschen kann, wo der IV'ärmeflux mit den Sensoren C und D auf bereits erwähnte Art gemessen wird. Da das Medium die gesamte Wärmeleistung, die gemessen wird, im Meßgerät (und nicht im gemessenen Objekt, wie bei den obigen Ausführungen) abgibt oder aufnimmt, ist die Temperatur dort, wo der Sensor B sein müßte, gleich der Temperatur, wo sonst der Sensor F wäre, die Temperaturen der Sensoren A und E stellen ohnehin denselben gemessenen Punkt dar. Die Sensoren A; B; E und F sind nicht mehr nötig. Aus der vorher erwähnten Formel für Q erhält man nun
(T0- TD) . (TE- tf)
Q = k . = k . (Tr - T).
Die im Meßgerät zwischen zwei getrennten Medien ausgetauschte Wärmeleistung wird in ihrer Gesamtheit aus dem Temperaturgradienten mit einem oder mehreren Paaren von Sensoren G; D
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Α» ^Φ W V W * W -— 2<£ —
ausgemessen, deren Anzeigen pro einzelne Kaskade und Platte addiert werden.
Das Meßgerät nach dieser Variante vereinigt die Funktionen eines Wärmeaustauschers und eines Wärmeleistungsmeßgerätes bzw. - mit einer elektronischen Einheit verbunden» die in einem bestimmten Zeitintervall integriert - die Funktion eines Wärmeaustauschers und eines Meßgerätes der ausgetauschten Menge an Wärmeenergie innerhalb einer bestimmten Zeit (= Wärmezählers). Das Meßgerät kann mit oder ohne Rippen» in Kaskaden oder nicht, gerade oder'konzentrisch, mit allen bereits erwähnten Bemerkungen ausgeführt sein.
Unbeeinträchtigt bleibt auch das Ziel der Erfindung: es gibt nämlich keine beweglichen Teilef Verschmutzung und Niederschläge üben keinen Einfluß auf die Messungen aus, es ist nicht wichtig, welche zwei Medien die Wärme miteinander austauschen und das Meßgerät ist auch für sehr kleine Durchflüsse geeignet.
Wenn man die Kaskadenausführung gemäß Fig. 15 und 14 verwendet, ist es angebracht, daß sich an den äußeren Wänden jenes Medium .befindet, dessen Wärmeverluste durch die Isolation gegen die Umgebung keine Meßfehler verursachen, d, h, das kühlere Medium, wenn man mißt, wieviel Wärme das wärmere Medium abgegeben hat, bzw. das wärmere Medium, wenn gemessen wird, wieviel Wärme das kühlere Medium aufgenommen hat.
Das erfindungsgemäße Meßgerät kann mit Ausnahme von Sensoren aus einem Stück, d. h. auch als Gußteil, hergestellt werden.
602
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Gemäß seinen Eigenschaften, besonders in.der Ausführung nach Fig. 10, ist es für Dauermessungen der verbrauchten Wärme einzelner Radiatoren oder Einrohrsysteme geeignet. In einem solchen Fall kann es einfach als ein Radiatorglied ausgeführt werden. Da es keine beweglichen Teile hat, kann man bei sorgfältig eingebauten Sensoren, die in das Material eingegossen sind und keine Verbindung mit dem Medium oder der Atmosphäre haben, sagen, daß die Lebensdauer des Geräts unbegrenzt ist und es keine besondere Wartung braucht« Niederschläge, Korrosion, Verschmutzung, Blasen usw. üben keinen Einfluß auf das Meßergebnis aus, da die Wärmeübertragung in der Ausgangsformel nicht auftritt. Das. Meßgerät verbraucht nur zum Messen der Temperaturdifferenzen Energie. In Kombination mit einem entsprechenden Schaltkreis ist dieser Verbrauch äußerst gering.
Für das Ablesen selbst wird überhaupt keine Energie benötigt, wenn Thermoelemente als Sensoren verwendet werden. Das Meßprinzip ist auch für sehr kleine Leistungen geeignet, da das Meßgerät in Miniaturausführung hergestellt werden kann» Das beschriebene Meßgerät kann auch in Laboratorien und Reguliersystemen und für verschiedenste Medien - Wasser, Luft, 'Cl, Kühlmittel usw. - verwendet werden.

Claims (9)

61 727 16/37 i4.ÖDUZ 0 -24- Erfindunqsanspruch 2486
1, Gerät zum Hessen ausgetauschter Wärmemengen zwischen der Zulauf- und der Rücklaufleitung einer Wärmeanlage, in welcher die Wärme mit der Strömung eines flüssigen, gas- oder staubförmigen Mediums übertragen wird* vorzugsweise für eine kontinuierliche Wärmeleistungsmessung von Erhitzern, Wärmeaustauschern, Radiatoren, Kühlanlagen, Sanitärwasser, Klimaanlagen und anderen Wärmeanlagen, ergänzt durch einen Zähler und einen Integrator im elektronischen Teil als Zähler der verbrauchten oder gelieferten Wärmeleistung und/oder als kontinuierlicher Massendurchflußmesser für Flüssigkeiten, Gase und staubförmige Materialien verwendbar» wenn eine Temperaturdifferenz zwischen der Zulauf- und Rücklaufleitung oder zwischen einer von beiden und der Umgebung bzw» einer anderen Wärmesenke besteht, gekennzeichnet dadurch, daß ein ein- oder mehrteiliger, gut wärmeleitender Meßgerätekörper (1) mit zwei Kanälen (1*; 1") zum Durchfluß jeweils eines wärmeren und eines kühleren Mediums zwischen dem gemessenen Objekt (MO) und einer nicht gemessenen VVärmeinstallation (IP) ausgeführt ist, daß die Kanäle (I' j 1") mit je zwei Rohranschlüssen (3; 4; 5; 6) versehen sind, die gegenüber dem Meßgerätekörper (1) vorzugsweise mittels Dichtungen (7) wärmeis-oliert sind, daß die Einheit von Meßgerätekörper (1) und Anschlüssen (3 bis 6) nach außen mit einer Isolation (2) umgeben und mit einem Gehäuse (8) umschlossen ist und daß in die Anschlüsse (3; 4) der wärmeren Leitung ein Temperatursensorenpaar (A; 3) in den Meßgerätekörper (1) zwischen die Kanäle (I1; 1") ein zweites Temperatur-
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2. Gerät nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Meßgerätekörper (1) als ein monolithischer Block mit zwei parallel verlaufenden Kanälen (1'; 1") und mit quer dazu angeordneten Sensoren (C; D) ausgeführt ist, so daß die Meßwärme nur in einer Richtung fließt (Fig, 1t 2).
3. Gerät nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Meßgerätekörper (1) im Bereich zwischen den Sensoren (C; D) geteilt ist und zwischen die Teile (la; Ib) eine weniger leitfähige Schicht (Ic), z, 3. eine Sindemittelschicht, eingelegt ist (Fig, 3).
4. Gerät nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Meßgerätekörper (1) als Block mit drei übereinander angeordneten flachen Kanälen ausgeführt ist, von denen vorzugsweise der mittlere (i1) der wärmste ist, darüber ein kühlerer Kanal (1") und darunter der kühlste Kanal (1")
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4 8602 0
pn _
sensorenpaar (C; D) und in den Anschluß (3) sowie in den Anschluß (5} , die mit dom gemessenen Objekt (MO) verbunden sind, ein drittes Temperatursensorenpaar (E; F) eingebaut ist,, so daß die Wärmeleistung mittels drei Temperaturdifferenzen gemessen wird, und zwar der Temperaturdifferenz im Medium zwischen dem Eintritt und dem Austritt derselben Leitung, in der Wand bzw, dem Körper des eigentlichen Meßgerätes» wo die Meßwärmeleistung geleitet wird, und zwischen den Anschlüssen, die zum gemessenen Objekt (MO) führen, wobei für die Oberleitung dsr Meßwärme die Temperaturdifferenz zwischen den Leitungen ausgenützt wird,
5. Gerät nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der mittlere Teil des Meßgerätekörpers (1) als nach innen gerippte Nabe mit einem inneren Kanal (I1) ausgeführt ist, nach außen aber ringförmige Rippen verlaufen, wobei die äußersten Rippen über den übrigen Rippen geschlossen sind und einen äußeren Strömungskanal (1") mxt den Anschlüssen (5; 6) umfassen, die rechtwinklig zu den Anschlüssen (3; 4) des wärmeren Mediums gerichtet sind, die an die erwähnte Nabe mittelbar über Wärmeisolationsringe (7) befestigt sind, wobei die .erwähnte Nabe an den gegenseitig koaxialen zylindrischen Flächen mit zwei Reihen von paarweise angeordneten, längsverlaufenden Meßwärmeleistungssensoren (C; D) versehen ist, so daß die Meßwärme nur in einer Richtung radial nach außen oder nach innen fließt (Fig, 3, 9).
6, iVärmeleistungsmessar für Fälle, wenn die Rücklauf leitung gesondert ist bzw. keine Rücklaufleitung vorliegt, z. B, für Sanitärwarmwasser und IVarmluf theizung, gekennzeichnet dadurch, daß zwei getrennte Baugruppen vorgesehen sind,
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von denen die erste aus drei koaxialen, ineinander eingeschobenen Rohrelementen (la; Ib; Ic) zusammengesetzt ist, wobei zwischen das innere Rohrelement (la), das mit einem Anschluß (3) zur Zufuhr des Mediums versehen ist, in welchem zwei Temperatursensoren (A; E) eingebaut sind, und mit einem Anschluß (4) zur Abfuhr des Mediums, in welchem ein Temperatursensor (S) eingebaut ist, und das Zwischenronrelement (Ic) ein schichtförmiger Temperatursensor (C) eingebaut ist, während zwischen das Zwischenrohrelement (Ic) und das äußere Rohrelement (Ib) ein weiterer schichtförmiger Temperatursensor (D) eingebaut ist, und wobei das innere Rohrelement (la) gegebenenfalls innen in axialer Richtung gerippt ist und das äußere Rohrelement (Ib) von der äußeren Seite mit Ringrippen ausgeführt ist; und daß die zweite Baugruppe aus einem einzelnen, nach außen wärmeisolierten Rohranschlußstück (9) besteht, in welches ein Temperatursensor (F) eingebaut ist, wobei diese zweite Baugruppe in die Rohrrücklaufleitung der Installation angeschlossen ist und die Meßwärme in einer Richtung radial nach außen in die Umgebung abgeführt wird (Fig. 10, 11),
7. ".'V'ärmeleistungsmesser nach einem der Punkte 1 bis 5 und nach Punkt 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Meßwärmeleistung in den Verbraucher (MD) abgeführt wird, der keine kühle Rücklaufleitung ist, und daß die zweite Baugruppe mit dem Sensor (F) zwischen das gemessene Objekt (MO) und die nicht gemessene U/ärmeinstallation (I?) in die Rücklaufleitung eingebaut ist (Fig. 13).
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4L
8, Meßgerät nach einem der vorhergehenden Punkte zur Nessung der Massendurchströmung eines Mediums mit bekannter spezifischer Wärme, gekennzeichnet dadurch, daß das Sensorenpaar (Ξ; F) am wärmsten bzw, kühlsten Anschluß (3; 5) aus der Konstruktion beseitigt ist.
8 ο υ i O
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vorgesehen ist, wobei die letzteren Kanäle (1") untereinander mit zwei vertikalen Verbindungskanälen verbunden und mit Anschlüssen (3; 4) des ersten Kanals (!') gerichtet sind, und" alle drei Kanäle (I1 ; 1") vorzugsweise gerippt sind, wobei die Meßwärmeleistungssensoren (Ci D) paarweise in zwei Reihen zwischen dem mittleren Kanal (I1) und den beiden äußeren Kanälen (1") angeordnet sind, so daß die Meßwärme in zwei Richtungen fließt (Fig. 4),
9. Meßgerät nach einem der Punkte 1 bis 5 und eingebaut nach Punkt 6, gekennzeichnet dadurch, daß die zweite Baugruppe mit einem Anschlußstück (9) aus der Anlage beseitigt ist und daß nur die Sensorenpaare (C; D) innerhalb des Heßgerätekörpers (1) eingebaut sind, wobei der Wärmest rom zwischen den getrennten Medien ausgetauscht wird und die gesamte gemessene Wärmeleistung im Meßgerät selbst ausgetauscht wird, was durch die Kaskadenausführung des Meßgerätes ermöglicht ist (Fig. 14 bis 16).
- Hierzu 8 Seiten Zeichnuncen -
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4216623A1 (de) * 1992-05-20 1993-11-25 Thomas Dipl Ing Zimmerling Vorrichtung zur Kondensatmengenmessung

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0197451A3 (de) * 1985-04-01 1988-07-27 Honeywell Inc. Energieteilzählungssystem
US4852027A (en) * 1986-12-31 1989-07-25 Thermal Technologies, Inc. Method to quantify thermal dissipative mechanisms in biomaterials
US4765750A (en) * 1987-03-26 1988-08-23 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce Method of determining subsurface property value gradient
DK275288D0 (da) * 1988-05-19 1988-05-19 Kosan Brunata As Varmtvandsfordelingsmaaler
CZ2473U1 (cs) * 1991-07-10 1994-10-13 Otf, A.S. Kalorimetrický snímač spotřeby tepelné energie
GB9422452D0 (en) * 1994-11-07 1995-01-04 British Gas Plc Heat metering
SE510513C2 (sv) * 1994-12-07 1999-05-31 Gambro Lundia Ab Förfarande och anordning för att mäta ultrafiltreringsvolymen i en dialysmaskin samt förfarande för kalibrering av anordningen
RU2124188C1 (ru) * 1996-09-18 1998-12-27 Сибирский государственный научно-исследовательский институт метрологии Теплосчетчик-расходомер
RU2182319C2 (ru) * 1997-11-05 2002-05-10 Сибирский государственный научно-исследовательский институт метрологии Теплосчетчик-расходомер
RU2152008C1 (ru) * 1997-11-18 2000-06-27 Сибирский государственный научно-исследовательский институт метрологии Устройство для поверки теплосчетчиков
RU2152599C1 (ru) * 1998-04-07 2000-07-10 Сибирский государственный научно-исследовательский институт метрологии Теплосчетчик-расходомер
EP0980136B1 (de) * 1998-08-12 2006-09-13 Hitachi, Ltd. Wechselstromgenerator und diesen verwendendes Fahrzeug
IL137907A0 (en) * 2000-08-16 2001-10-31 Ophir Optronics Ltd Fast response optical power meter
US6960017B1 (en) * 2002-01-24 2005-11-01 Sandia Corporation Non-invasive energy meter for fixed and variable flow systems
RU2232379C2 (ru) * 2002-08-05 2004-07-10 Баталов Станислав Семенович Способ компенсации влияния уровня температуры жидкости на входе измерительного канала теплового расходомера с датчиками теплового потока от наружной поверхности измерительного канала на результат измерения расхода жидкости
RU2247330C2 (ru) * 2003-01-21 2005-02-27 Российская Федерация в лице Федерального государственного унитарного предприятия "Сибирский государственный ордена Трудового Красного знамени научно-исследовательский институт метрологии" (ФГУП СНИИМ) Преобразователь расхода
DE102004020292B3 (de) * 2004-04-26 2005-12-01 Danfoss A/S Heizkörperanordnung
IL197176A0 (en) * 2009-02-23 2009-12-24 Yuli Lozinski Dr New heat flow measuring system
EP2853864A4 (de) * 2012-05-21 2016-07-20 Aichi Tokei Denki Kk Flussvolumendetektor
DE202013005546U1 (de) * 2013-06-19 2013-06-28 Bachl Dämmtechnik GmbH & Co. KG Dämmelementanordnung
RU2631007C1 (ru) * 2016-07-06 2017-09-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет геосистем и технологий" (СГУГиТ) Теплосчетчик на основе накладных датчиков
RU2726898C2 (ru) * 2018-08-16 2020-07-16 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Физико-Технических И Радиотехнических Измерений" (Фгуп "Вниифтри") Устройство для прямых измерений тепловой мощности и количества теплоты в независимых системах отопления
US20200309609A1 (en) * 2019-04-01 2020-10-01 Panoramic Power Ltd. System and method for non-invasive heat measurement
DE102021211940A1 (de) * 2021-10-22 2023-04-27 Siemens Aktiengesellschaft Temperaturmessvorrichtung zur nichtinvasen Temperaturmessung, Temperaturmesssystem und Computerprogrammprodukt
CN116222826A (zh) * 2022-12-30 2023-06-06 北京智束科技有限公司 一种监测x射线管组件散热状态的装置及方法
CN117572133A (zh) * 2024-01-11 2024-02-20 深圳市鑫鸿佳科技有限公司 一种电热元件综合试验仪及其测试方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2700240A1 (de) * 1973-06-15 1978-07-13 Centra Buerkle Gmbh & Co Vorrichtung zur messtechnischen ermittlung von waermemengen
DE2330498C2 (de) * 1973-06-15 1983-09-22 Centra-Bürkle GmbH & Co, 7036 Schönaich Verfahren und Vorrichtung zur meßtechnischen Ermittlung von zeitlichen Wärmemengen
DE2623942A1 (de) * 1976-05-28 1977-12-08 Agfa Gevaert Ag Schmalfilmkassette
US4085613A (en) * 1977-03-07 1978-04-25 Richard Joseph D Thermal energy flowmeter
DE2906186C2 (de) * 1979-02-17 1986-04-17 Battelle-Institut E.V., 6000 Frankfurt Vorrichtung zur Messung des Wärmeflusses in geschlossenen Wärmetransportsystemen
EP0014934B1 (de) * 1979-02-17 1984-08-01 Battelle-Institut e.V. Vorrichtung zur Messung des Massenflusses und des Wärmeflusses sowie Verfahren zur Bestimmung des Massenflusses
NL7902313A (nl) * 1979-03-23 1980-09-25 Kema Nv Warmtehoeveelheidsmeter.
NL8004738A (nl) * 1980-08-21 1980-11-28 Kema Nv Warmtehoeveelheidsmeter.

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4216623A1 (de) * 1992-05-20 1993-11-25 Thomas Dipl Ing Zimmerling Vorrichtung zur Kondensatmengenmessung

Also Published As

Publication number Publication date
ATA72183A (de) 1988-10-15
JPH0115006B2 (de) 1989-03-15
DE3303769C2 (de) 1987-08-13
CH665286A5 (de) 1988-04-29
CS254314B2 (en) 1988-01-15
HU190064B (en) 1986-08-28
IT1158009B (it) 1987-02-18
IT8268540A1 (it) 1984-07-01
US4538925A (en) 1985-09-03
DE3303769A1 (de) 1983-09-29
AT388246B (de) 1989-05-26
CS67983A2 (en) 1987-06-11
YU42759B (en) 1988-12-31
YU59182A (en) 1988-02-29
CH666751A5 (de) 1988-08-15
IT8268540A0 (it) 1982-12-31
JPS58206940A (ja) 1983-12-02

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