DE3211181C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine auf einen Wasserzähler, insbesondere einen Naßläufer, aufsetzbare Einrichtung mit einer einen gegenüber einem Zifferblatt drehbaren Zeiger eines Zählwerks des Wasserzählers abtastenden Reflexionslichtschranke, die einen Abtastfleck erzeugt und elektrische Signale liefert, sowie mit einem von elektrischen Impulsen, die die Durchflußmenge durch den Wasserzähler festlegen, gespeisten Registriergerät.

Da Trinkwasser eine der wichtigsten Grundlagen des menschlichen Lebens ist und dessen Verbrauch in den entwickelten Ländern ständig ansteigt, aber die Reserven nicht unerschöpflich sind, ist es unumgänglich, den Wasserverbrauch genau zu erfassen. Es ist aber nicht nur erforderlich den Trinkwasserverbrauch, sondern auch den Verbrauch von Brauch- und Nutzwasser für kommende, gewerbliche und industrielle Zwecke, aber auch Verluste in Armaturen und Rohrleitungen genauer festzustellen.

Bisher konnten Verbrauchsmengen nur über die in den Versorgungsleitungen eingebauten Wasserzähler ermittelt werden. Dabei handelte es sich um Summenwerte. Hingegen war es ohne den Einbau von speziellen und aufwendigen Meßgeräten in die Rohrnetze nicht möglich, andere charakteristische und aufschlußreiche Verbrauchsgrößen, wie Momentan- und Spitzenwerte, kontinuierlich zu erfassen, geschweige denn aufzuzeichnen.

Bisher war es also üblich, zur elektrischen Registrierung der Meßwerte neben dem eingebauten Durchfluß-Mengenzähler ein eigenes Zusatzgerät in die Leitung nachträglich einzufügen. Die hierzu notwendige Auftrennung der Leitung verursacht aber nicht nur großen Zeitverlust, sondern bringt auch die Notwendigkeit mit sich, die Leitung während des Ein- und Ausbaues des Zusatzgerätes abzusperren, was häufig nur schwer möglich ist. Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, den Zähler selbst für die Abgabe von elektrischen Impulsen, welche eine Fernablesung ermöglichen, zu adaptieren. Bekannt sind Zähler, bei welchen die Messung lichtelektrisch durchgeführt wird, indem eine mit dem Meßwerk mitlaufende, jedoch außerhalb desselben angeordnete, geschlitzte Scheibe oder eine Scheibe mit kleinen Spiegelchen und dazwischenliegenden matten Flächen einen gebündelten Lichtstrahl unterbricht, der von einer punktförmigen Lichtquelle ausgeht und von einer Photozelle oder dergleichen aufgefangen wird, welche die Lichtimpulse in Stromimpulse für die Fernregistrierung umwandelt (USA-Patentschrift 31 71 952 und brit. Patentschrift 10 57 934).

Derartige Anordnungen haben jedoch den entscheidenden Nachteil, daß die Achse, auf welcher jeweils die umlaufende, den Lichtstrahl impulsweise unterbrechende Scheibe oder dgl. angeordnet ist, aus dem Zählergehäuse in die trockene Umgebung herausgeführt werden muß, d. h., daß diese Achse mit einem abdichtenden Lager nach Stopfbuchsenart versehen sein muß. Derartige Lager setzten bekanntlich der Drehung der darin gelagerten Achse einen relativ großen Widerstand entgegen, der mittels der an sich geringen Stellkraft des Meßwerkes nicht immer verläßlich überwunden werden kann. Überdies muß die Anordnung in die Zählerkonstruktion von vornherein eingeplant sein. Es hat sich diese Methode der sogenannten lichtelektrischen Trockenzählung nicht durchsetzen können.

Es wurden daher Einrichtungen ersonnen, welche eine Adaptierung von sogenannten naß laufenden Zählwerken - fallweis sogar nach deren Montage - gestatten (franz. Patentschrift 11 17 203). Bei derartigen Zählwerken befinden sich sämtliche Teile, inclusive des Zeigerwerkes, innerhalb des flüssigkeitserfüllten Gehäuses, wobei die Ablesung durch eine dicht in das Gehäuse eingefügte Glasscheibe od. dgl. erfolgt. Der aus einer Lichtquelle, einem Blendensystem zur Lichtbündelbegrenzung und einem Photowiderstand bestehende Adapter befindet sich außerhalb des Zählergehäuses. Der Lichtstrahl kann durch die Scheibe in den Zähler geleitet und mittels eines in dessen Skalenebene angeordneten Spiegels reflektiert werden. Sofern der oberhalb der Spiegelfläche rotierende nadelförmige Zeiger den Lichtstrahl unterbricht, entsteht ein der Zählung dienender elektrischer Impuls.

Der Nachteil dieser bekannten Einrichtung besteht darin, daß bei langsamer Umdrehung des relativ langen nadelförmigen Zeigers durch das Zahnspiel des Zählwerkes Fehlimpulse entstehen können, wenn nämlich bei unregelmäßigem Flüssigkeitsverbrauch eine stoßweise, ein leichtes Rückschwingen nicht ausschließende Zeiger­ bewegung auftritt. Wird die Umdrehung eines derartigen Zeigers jedoch noch übersetzt, kann sich der Strömungswiderstand des rasch rotierenden Zeigers bereits als Meßfehler auswirken.

Ferner ist auch der AT-PS 3 07 765 ein Durchfluß-Mengenzähler bekannt, bei dem als Zeiger ein durch eine Glasscheibe od. dgl. des Mengenzählers sichtbarer, in an sich bekannter Weise der Funktionskontrolle dienender, rasch umlaufender Spion verwendet ist, der einen rotierenden, vorzugsweise aus zwei oder vier unter 45° zur Zählerachse geneigten und einander paarweise gegenüberstehenden Spiegelchen bestehenden Reflektor oder eine an sich bekannte, mit einem Reflektor zusammenwirkende rotierende Blende mit Blendenflügeln enthält. Der Strömungswiderstand dieses Spions ist vernachlässigbar. Der Nachteil dieser Einrichtung liegt aber vor allem darin, daß bereits vor oder unter schwierigen Umständen auch nach der Montage Umbauten am Zähler durchgeführt werden müssen.

Es sind auch aus der DE-AN L 11 554 VIIIb/21c Reflexionslichttaster bekannt, die je einen Abtastfleck auf einem bewegten Streifen erzeugen, und deren Ausgangssignale über Verstärker, Stellglieder etc., eine Folgebewegung der Reflexionslichttaster in bezug auf den Streifen bedingen. Mit Hilfe dieser fotoelektrischen Einrichtung soll auf den durch einen Kontraststreifen eingestellten Wert das Längsauftrennen von ablaufenden Bahnen gesteuert und geregelt werden. Diese Folgeregeleinrichtung dient also zum Längsauftrennen von ablaufenden Bahnen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine Durchflußerfassung vollkommen ohne Eingriffe und Einbauten in die Rohrsysteme gestaltet und es dabei ferner erlaubt, spezifische Verbrauchsmessungen, insbesondere bei Naßläufern, durchzuführen und Verbrauchsganglinien über beliebig lange Zeiträume aufzuzeichnen.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionslichtschranke mit einem Schrittmotor gekoppelt und so ausgelegt ist, daß sie und der Abtastfleck der Drehbewegung des Zeigers folgen, und daß die elektrischen Impulse aufgrund der Umdrehungen des Schrittmotors erzeugt sind.

Diese mit der erfindungsgemäßen Einrichtung erzeugten Impulse werden drei Funktionsgruppen einer Auswerteelektronik zugeführt. Die erste Funktionsgruppe entspricht der Mittelwertmessung, wobei die Mittelwerte in vorgewählten Zeitabschnitten aus den aufsummierten Impulsen berechnet und analog als Momentanwerte des Durchflusses einem Schreiber zugeführt werden. Weiter werden diese elektrischen Impulse einem elektro-magnetischen Impulszähler zugeleitet, der die Durchflußmenge in Kubikmeter aufsummiert, und letztlich einer Dosiersteuerung, die entsprechend der Impulsweitigkeit und einer Vorwahl ein Ausgangssignal für die Ansteuerung einer Dosierpumpe abgeben kann.

Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist die Reflexionslichtschranke kardanisch gelagert. Diese erfindungsgemäße Ausgestaltung ermöglicht die Versorgung der Reflexionslichtschranke mit einem fix montierten Kabel, also ohne Schleifringübertragung od. dgl.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung ist darin zu sehen, daß sowohl das Aufstellen und Justieren als auch das Einstellen der Vorwahl- und Mittelwertzeit, wie überhaupt die gesamte Inbetriebnahme der Meßapparaturen, äußerst rasch und einfach durchführbar sind. Wenige Handgriffe reichen aus, um sie meßbereit aufstellen und anschließen zu können.

An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher erläutert.

Die Figur zeigt die Einrichtung zur Abtastung des Zeigers eines Zählwerkes eines Woltmann-Wasserzählers.

Der Woltmann-Wasserzähler 1 weist eine Flanschplatte 2 auf, auf der eine Konsole 3 aufsetzbar ist. Diese Konsole 3 ist mittels eines Gurtes 4 am Wasserzähler 1 befestigt und weist eine Öffnung auf, damit das Zifferblatt des Zählwerkes 5 ablesbar ist. Die Konsole 3 weist einen Träger 6 auf, an dem die Halterung 7 für den Schrittmotor 8 und für die Reflexionslichtschranke 9 montiert ist.

Die Reflexionslichtschranke 9 ist dabei in der Halterung 7 kardanisch aufgehängt. Hierzu ist ein rechteckiger Koppelteil 11 mit zwei um 180° versetzte Drehzapfen 10 in der Halterung 7 gelagert.

In diesen Koppelteil 11 ist ein weiterer Teil 12 mit zwei Dreh­ zapfen 13 gelagert, wobei diese Drehzapfen 13 um 90° versetzt zu den Drehzapfen 10 sind. Durch diese Lagerung ist eine kreisförmige Bewegung des Lichtstrahles, der aus der Reflexionslichtschranke austritt, und damit auch des entsprechenden Abtastflecks auf dem Zifferblatt des Zählwerkes möglich.

Erreicht wird diese kreisförmige Bewegung mit Hilfe einer Kardanwelle 14, die einerseits an der Reflexionslichtschranke 9 und andererseits in einer Exzenterscheibe 15, die auf der Schrittmotorwelle 16 sitzt, gelagert ist.

Die Auswerteelektronik befindet sich im Gehäuse des Schrittmotors.

Claims (2)

1. Auf einen Wasserzähler, insbesondere einen Naßläufer, aufsetzbare Einrichtung mit einer einen gegenüber einem Zifferblatt drehbaren Zeiger eines Zählwerks des Wasserzählers abtastenden Reflexionslichtschranke, die einen Abtastfleck erzeugt und elektrische Signale liefert, sowie mit einem von elektrischen Impulsen, die die Durchflußmenge durch den Wasserzähler festlegen, gespeisten Registriergerät, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionslichtschranke (9) mit einem Schrittmotor (8) gekoppelt und so ausgelegt ist, daß sie und der Abtastfleck der Drehbewegung des Zeigers folgen, und daß die elektrischen Impulse aufgrund der Umdrehungen des Schrittmotors (8) erzeugt sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionslichtschranke (9) kardanisch gelagert ist.