DE2525742A1

DE2525742A1 - Vorrichtung zum ausprobieren, nachpruefen, verifizieren und kalibrieren von durchfluss- oder stroemungs-messgeraeten, die bei der abgabe von kryogenischen fluessigkeiten (kaeltemischung) verwendet werden

Info

Publication number: DE2525742A1
Application number: DE19752525742
Authority: DE
Inventors: Bruce Joseph Berrettini
Original assignee: Air Products and Chemicals Inc
Current assignee: Air Products and Chemicals Inc
Priority date: 1974-06-17
Filing date: 1975-06-10
Publication date: 1976-01-02
Also published as: US3958443A; DE2525742B2; BE830260A; FR2274904A1; DE2525742C3; FR2274904B1; GB1481889A

Description

Vorrichtung zum Ausprobieren, Nachprüfen, Verifizieren und Kalibrieren von Durchfluß- oder Strömungs-Meßgeräten, die bei der Abgabe von kryogenisehen Flüssigkeiten (Kältemischung) verwendet werden.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausprobieren, Nachprüfen, Verifizieren und Kalibrieren von Durchflußoder Strömungs-Meßgeräten, die bei der Abgabe von kryogenischen Flüssigkeiten (Kältemischung) verwendet werden. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Benutzen der neuen Vorrichtung.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich also auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überprüfen, Verifizieren,

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. Kontrollieren und Kalibrieren eines Mengenmessers (Durchflußmessers = "Flow meter") von der Art, die zum Messen eines Volumens verwendet wird, das von einem Vorratsbehälter abgegeben wird. Im besonderen werden das Verfahren und die Vorrichtung verwendet zum Überprüfen, Verifizieren oder Kalibrieren von Mengenmessern, die verwendet werden beim Abgeben von Kryogen-Fluiden aus Vorratsbehältern, beweglichen Behälterfahrzeugen usw.

Das Kalibrieren von kryogenischen Mengenmessern wird üblicherweise bewerkstelligt, indem man den zu überprüfenden Messer mit einem gegebenen Volumen des Fluidums vergleicht, das in einen Behälter eingeführt und gewogen ist. Eine solche Überprüfung wird normalerweise in einem Laboratorium durchgeführt, in dem man eine sogenannte "Durchflußschlinge" ("Flow Loop") verwendet, in der der zu prüfende Volumenmesser eingesetzt ist. Das Meßgerät wird physikalisch vom Behälterfahrzeug oder von der Abgabevorrichtung abgenommen und.zum Laboratorium gesandt. Die Durchflußschleife besteht aus einem kryogenischen Vorratsbehälter, einer Pumpe, einer Vie ge einrichtung und einem Aufnahmebehälter, so daß das genaue Gewicht erzielt werden kann und die Menge des abgegebenen Fluidums errechnet werden kann zum Kalibrieren des Meßgerätes. Das Testen mit der Durchflußschleife hat einige Nachteile, insofern, als die Leitungen und andere Ausrüstungsgegenstände die Umgebung für den Service

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verdoppeln können, so z.B. wird eine große Anzahl von Strömungsmessern oder Durchflußmessern durch Änderungen in der Geometrie der zugehörigen Leitungen beeinflußt. Die

Verwendung von Tafelwaagen ist unerwünscht, infolge der Tatsache, daß solche Waagen Fehlern unterworfen werden können, die durch den Wind, durch die angesammelte Feuchtigkeit und durch andere mit der Umgebung am Testort zusammenhängende Faktoren verursacht werden. Darüber hinaus würde normalerweise eine Strömungsschleife (Durchflußschleife = "Flow loop") für jeden Zustand erwünscht oder zwischen den verschiedenen Zuständen verwendet werden. Normalerweise wird ein Zustand den Durchflußschleifentest eines anderen Zustandes nicht akzeptieren.

Um die oben erwähnten Probleme zu vermeiden und ein schnelleres zuverlässiges Verfahren zum Testen eines Kryogen-Durchflußmessers oder Mengenmessers zu schaffen, ist festgestellt worden, daß eine Vorrichtung zum Nachprüfen, Überprüfen oder Kalibrieren geschaffen werden kann, indem man eine Länge einer Leitung in Reihe mit dem zu prüfenden Messer kombiniert. In der Leitungslänge wird das Kryogen, das durch den sich in Prüfung befindenden Messer hindurchfließt, Messungen hinsichtlich der Temperatur, des Leitungsdruckes, der Durchflußgeschwindigkeit und des Volumens unterworfen. Die Messungen können dann für beliebige Kalibrierungsfaktoren in den Geräten korrigiert werden und die Daten können verwendet werden, um die Menge des abgegebenen

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Kryogens genau zu bestimmen. Diese Berechnung kann dann mit dem sich in Prüfung befindenden Messer verglichen werden und die Fehler werden notiert. Mit der Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung ist es möglich, Messer von beiden Arten, also sowohl des volumetrisehen Typs als auch des Massendurchflußtyps zu kalibrieren, weil alle notwendigen Messungen mit der leichten tragbaren Vorrichtung vorgenommen werden können, wie im folgenden beschrieben ist. Wenn man die Grund-Meßgeräte mit elektronischen Umwandlungsund Kalkulationsvorrichtungen kombiniert, kann sich eine direkte Vergleichslesung zwischen dem zu prüfenden Messer und der Kalibrierungsvorrichtung ergeben.

Aus diesem Grunde ist es das Hauptziel der Erfindung, ein Übertragungsgerät für Meßgeräte für kryogenische Flüssigkeit zu schaffen.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, " eine verbesserte Vorrichtung zum Ausprobieren, Nachprüfen, Verifizieren oder Kalibrieren von Mengenmessern zu schaffen.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine leicht tragbare Vorrichtung zum Kalibrieren von Mengenmessern zu schaffen.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin,

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eine Vorrichtung zum Ausprobieren, Nachprüfen oder Kalibrieren von Mengenmessern zu schaffen, die in Beihe mit dem sich im Test befindlichen Mengenmesser angeordnet sein kann, zum Zwecke eines direkten Vergleichs, ohne daß der Mengenmesser aus der Abgabevorrichtung entfernt werden muß.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Nachprüfen, Ausprobieren oder Kalibrieren sowohl von volumetrischen als auch von Massendurchfluß-Messern zu schaffen.

Ein nächstes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine einzige Vorrichtung zu schaffen, die zum Ausprobieren, Nachprüfen oder Kalibrieren sowohl von nach dem Massendurchfluß als auch nach der volumetrischen Art arbeitenden Mengenmessern für kryogenische Flüssigkeit zu schaffen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie als Kombination folgende Teile enthält: a ) eine Leitung mit Mitteln zum Einlassen und Ablassen von Flüssigkeit;

b) Mittel in dieser Leitung zum Messen der Temperatur der kryogenischen Flüssigkeit in dieser Leitung;

c) Mittel zum Messen des Druckes des Fluidums, das in dieser Leitung fließt;

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d) eine volumetrische Meßeinrichtung in dieser Leitung zum Messen der Strömung durch diese Leitung hindurch; ·

e) und Mittel zum Anzeigen der Strömungsgeschwindigkeit, wie sie durch die volumetrische Meßeinrichtung gemessen worden ist, wobei

f) das Gerät verwendet werden kann, um die Temperatur, den Druck, das Volumen und die Flüssigkeitsgeschwindigkeit für einen gewissen Zeitraum zu messen, und somit dazu dienen kann, um Meßgeräte auszuprobieren, die nach dem volumetrischen oder dem Massen-Durchfluß-System arbeiten.

Eine Vorrichtung, die zum Überprüfen, Verifizieren und Kalibrieren von Abgabe-Meßgeräten für kryogenische Flüssigkeiten sowohl nach dem volumetrischen als auch de» Massendurchfluß-System/Üent, ist dadurch gekennzeichnet, da ß sie folgende Teile in Kombination enthält:

a) eine Leitung, die mit einer Quelle des kryogenischen Fluidums verbunden ist und die ein zu überprüfendes Meßgerät enthält;

b) Mittel zum Steuern und Kontrollieren des Stroms der Flüssigkeit durch diese Leitung;

c) Mittel zum Messen der Temperatur und des Druckes der kryogenischen Flüssigkeit in dieser Leitung;

d) Mittel zum Ausrichten des Flusses des Fluidums in dieser Leitung vor dem Eintritt in die Mittel zum Messen der Strömungsgeschwindigkeit des Fluidums durch diese Leitung;

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e) Mittel zum Umwandeln der Messung der· Strömungsgeschwindigkeit in Volumen und zum Kenntlich-machen des abgegebenen Volumens und

f) Mittel zum Einleiten der-Datensammlung aller Indikatormittel gleichzeitig.

Ein Verfahren zum Benutzen einer Vorrichtung, zum Überprüfen und Verifizieren eines Meßgerätes, das verwendet wird, um die Menge einer kryögenischen flüssigkeit zu messen, die von einem Vorratsbehälter abgegeben wird, enthält folgende Schritte:

a) man läßt das Kryogen durch das im Test befindliche Meßgerät hindurchfließen und dann durch einen Leitungsabschnitt;

b) man mißt die !Temperatur, den Druck und das Volumen&es durch das im Test befindliche Meßgerät und durch die Leitung fließenden Kryogens über einen festgesetzten Zeitabschnitt;

c) man berechnet die Masse und das Volumen des Kryogens, wie sie durch die Geräte in der Leitung angezeigt werden; und

d) man vergleicht die Messungen in den Leitungen mit der Messung des im Test befindlichen Meßgerätes.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

i'ig. 1 eine Anordnung gemäß der Erfindung in der Bereit-

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schaftsstellung, in der sie bereit ist, eine Kalibrierung eines Meßgerätes durchzuführen, in einer Seitenansicht,

.Fig. 2 das Verfahren und die Vorrichtng gemäß vorliegender Erfindung zum Sammeln von Daten in einer schematischen Darstellung,

Fig. 3 eine abgewandelte Ausführungsform der Anordnung gemäß der Erfindung in einer Seitenansicht,

Fig. 4 die Anordnung nach Fig. 3 in einem Schnitt gemäß der Linie 4-4 der Fig. 3,

Fig. 5 die Anordnung nach Fig. 1 in einem Schnitt gemäß der Linie 5-5 der Fig. 1, wobei sie in gestrichelten Linien den für Transportzwecke bestimmten Deckel gemäß der Erfindung zeigt,

Fig. 6 das Schaltschema der elektrischen Leitungen zu der Anordnung naph Fig. 3 bis 5

Fig. 7 eine graphische Darstellung der prozentualen

Abweichung gegenüber der Massendurchflußgeschwindigkeit für ein Übertragungs- bzw. Überführungsgerät gemäß vorliegender Erfindung im Vergleich zu

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einer üblichen Durchflußschleife vor und nach der Benutzung im Feld.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zum Ausprobieren und Überprüfen von Mengenmessern gezeigt, die eine Leitung 10 enthält, die ein Einlaß-Steuerventil 12 und ein Auslaß-Steuerventil 14 besitzt. In der Nähe des Auslaß-Steuerventils 14 befindet sich ein volumetrisches Meßinstrument 16, wie es z.B. durch die Eastech Inc. aus South Plainfield, New Jersey, hergestellt und vertrieben wird. Das volumetrische Meßelement 16 arbeitet auf der Basis des als "Vortex shedding" (etwa mit "Wirbelschattenerzeugung" zu übersetzen) bekannten Phänomens. "Vortex shedding" (zu Deutsch evtl. auch etwa "Verwirbelung") ist das Phänomen, das der Grund dafür ist, daß eine Flagge an einem Flaggenmast in der Brise flattert. Der Grund dafür ist, daß wenn der Fluidumstrom am festen Gegenstand, z.B. am Flaggenmast vorbeiströmt, an der stromabwärtigen Seite des Flaggenstocks oder -mastes Wirbelströme induziert werden. Das volumetrische Meßelement 16 verwendet einen Störkörper, der der Strömungsbahn des Stroms gegenüberliegt, wie weiter unten erklärt werden wird, um Wirbel im Strom zu erzeugen. Diese Wirbel können als Impulse festgestellt oder erfühlt werden, und diese Impulse werden in eine Anzeige umgewandelt, die proportional dem Fluidumstrom ist, wie weiter unten noch genauer erläutert werden wird. Das volumetrische Meßelement 16 ist mit einem Strömungscomputer 18 verbunden, wie z.B. das Modell 30 H-B Industries, das durch die Hoffer Flow Controls Inc.,

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Port Monmouth, New Jersey, hergestellt und verkauft wird. Der Strömungscomputer 18 nimmt die von dem volumetrischen Meß-' element 16 erzeugten Impulse auf und wandelt diese Impulse in ein Maß für die Strömungsgeschwindigkeit um und addiert diese Impulse, die dann verwendet werden können, um das Volumen der Strömung zu bestimmen, die durch das Meßelement hindurchgeht. Der Strömungscomputer 18 ist mit einer geeigneten Kraftquelle durch die Leitung 20 verbunden, und die Daten sind an Anzeigegeräten 22, 24 angezeigt, wobei das Anzeigegerät (Indikator) 22 die Strömungsgeschwindigkeit und das Anzeigegerät (Indikator) 24 die gesamte Anzahl von Impulsen anzeigt, die vom volumetrischen Meßelement 16 gezählt werden. Vor dem Eintritt in das Meßelement 16 fließt die Strömung entlang einem Strömungsausrichter ("flow straightener") 26 (Fig. 2), und dies dient zum prä—zisen volume trischen Messen. Das System gemäß i'ig. 1 enthält eine Dampfdruckmeßvorrichtung 28, die aus einem Druckmesser des Typs "Heise Model CMM" besteht mit einer 12-Zoll-Scheibe, die in 0_y1 psia-Teile von 0 bis 215 psia unterteilt ist. Solche Druckmesser werden von der "Heise Bourdon Tube Co., Mewton, Connecticut* hergestellt und verkauft und später werden sie in an sich bekannter Art mit in geeigneter Weise ausgebildeten und geladenen Dampfkolben und mit einem Leitungsabschnitt 40 versehen. Das System enthält auch noch eine Leitungsdruck-Meßvorrichtung 50, die in Einzelteile von 5 psia von 0 bis 400 psia unterteilt ist, wie sie z.B. von der Eobertshaw Controls Co., Knoucville, Tennessee, hergestellt und verkauft werden. Die Leitungsdruck-Meßvorrichtung 30 enthält ein thermisches

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Sicherheitsventil 31₅ um zu verhindern, daß die Leitung 10 unter "Überdruck gelangt.

Wie, in Pig. 2 gezeigt ist, ist zwischen dem volumetrisehen Meßelement 16 und dem Computer "18 ein Vorverstärker 17 vorgesehen, wobei der Vorverstärker die Impulse aufnimmt, die in dem !fühler im Meßelement 16 erzeugt werden, und diese Impulse in Spannungssignale umwandelt, die verstärkt werden und in Gestalt eines Impuls-Zuges umgewandelt und ausgerichtet werden, der eine Frequenz hat, die proportional mit der Durchflußgeschwindigkeit ist. Der Impulszug wird dann dem Computer zugeführt, damit die Anzeige wie oben erfolgt.

Das System gemäß Fig. 1 enthält zwei tragbare Ständer 32, 34, um die Leitung 10 zu tragen, und eine zugeordnete NiveHiereinrichtung mit Gradeinteilung wie in Fig. 6 bei 76 gezeigt ist. Das System enthält die erforderlichen Kupplungen bzw. Anschlüsse 36 und 38, damit das Medium oder Fluidum zum System gebracht wird. Es sind noch Ablaß- und Drosselventile bei 4-2 und 44 vorgesehen, die dazu dienen, das Kryogen in das System einzulassen. Unterhalb des Auslaß-Ventils 14 ist eine flexible Kryogen-Leitung 36 vorgesehen, die mit dem Drosselventil verbunden ist.

Während des Arbeitens ist das Ventil 42 normalerweise das Abgabeventil vom Vorratsbehälter, der die abzugebende kryogenische Flüssigkeit enthält. Der Vorratsbehälter kann ein sta-

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tionärer Tank oder ein auf einem Fahrzeug angeordneter Tank sein. Stromaufwärts vom Ventil 42 "befindet sich im allgemeinen ein ließgerät, wodurch die kryogenische Flüssigkeit je nach den Erfordernissen des Käufers abgegeben werden kann. Solche Meßgeräte sind bekannt in der Technik, eines davon ist das "H-B Industries Model 27 Cryogenic Delivery Truck Totalizer", das hergestellt und verkauft wird von der Hoffer Flow Controls, Inc. aus Port Monmouth, New Jersey. Diese Art von Meßgeräten enthält einen turbinenartigen Durchflußmesser mit Korrekturvorrichtungen, um die Änderungen der Flüssigkeitsdichte infolge der Temperaturänderungen wiederzugeben. Die Abgabe wird auf Anzeigescheiben kenntlich gemacht, wie sie üblicherweise beim Abgeben von Brennstoff für Kraftfahrzege auf Tankstellenebene gesehen werden. Das Ventil 44 kann mit einem Abgabebehälter verbunden werden, wie z.B. einem Vorratsbehälter für den Käufer, oder es kann zu dem Behälter zurückführen, von dem die Flüssigkeit ursprünglich entnommen worden ist.

Wahrend der Arbeit fließt die kryogenische Flüssigkeit (Kälte erzeugendes Gemisch) durch das Ventil 42 durch, durch die Leitung 38, durch das Meßgerät 28, durch die Leitung 40, durch die Leitung 10, durch das Strömungsmeßelement 16 und schließlich über das Ventil 14 und nach außen durch die Leitung 36. Wenn die kryogenische Flüssigkeit (Kältemischung) strömt, stellt das Meßgerät 28 den Dampfdruck fest und zeichnet ihn auf, und demzufolge wird die Temperatur der kryogenischen Flüssigkeit genauestens bestimmt. Der Leitungsdruck wiz^d

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durch das Meßgerät 30 "bestimmt und die Durchflußge schwindigkei ten durch das volumetrische Meßelement 16, und diese werden auf deja Computer 18 angezeigt. Wenn man die Tabellen und Diagramme des National Bureau of Standards verwendet, können die Temperatur und der Druck benutzt v.erden, um die Dichte der .Flüssigkeit zu berechnen, die durch die Testleitung 10 fließt. Diese Information führt in Kombination mit den aufgenommenen und gesammelten Daten über die volumetrisehen Impulse zur Bestimmung der Masse der kryogenischen Flüssigkeit, die durch das System fließt. Diese genaue Bestimmung der Masse kann dann verwendet werden, um das Abgabemeßgerät zu kalibrieren, wenn dieses Meßgerät so ausgebildet ist, daß man aufgrund des Massenstromes ablesen kann. Wenn das Meßgerät zur volumetriechen Art gehört, kann die Anzahl der am Strömungscomputer "und am Indikator 24 angezeigten Impulse verwendet werden, um das Volumen der abgegebenen Flüssigkeit zu bestimmen. Die Berechnung besteht darin, daß man die Anzahl der gesammelten Impulse am Indikator 14· durch die Anzahl der Impulse pro Galone (Ε-Faktor) des Strömungselementes 16, wie es durch das "!National Bureau of Standards Cryogenic Flow Ε·search Facility" über den Strömungsbereich des Elementes 16 bestimmt worden ist, dividiert.

Die gesammelten rohen Daten können einem Vergleich unterzogen und einer Korrektur durch Korrektionsfaktoren unterworfen werden, die von vornherein bestimmt werden durch eine Durchflußschleifenüberprüfung (einen Durchflußschleifentest - "flow

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loop testing") der Vorrichtung nach den Vorschriften des National Bureau of Standards. Die korrigierte Menge des gemessenen Produkts kann dann mit der nicht gezeigten Nettosumme der Menge, die an dem sich in Prüfung befindenden Meßgerät registriert wird, verglichen werden. Die Differenz wird dann dividiert durch die Nettomenge (korrigierte Menge), die gemessen wirddurch das Ifbertragungsgerät (Transfergerät) gemäß Fig. 1 (x 100), um den prozentualen Anteil des Fehlers bei dem zu messenden oder zu testenden Meßgerät zu bestimmen. Tests, die mit einer Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung durchgeführt worden sind, haben gezeigt, daß etets- Rest-Standard-Abweichungen (Genauigkeiten) innerhalb des Bereichs von - 0,2 % möglich sind, wie durch das "National Bureau of Standards Cryogenic Flow Research Facility bei Boulder, Colorado,'"bestimmt worden ist. Eine Re st-Standard-Ab weichung bedeutet die Standardabweichung, die aus den Rückständen (Abweichungen in Prozentsätzen ausgedrückt) der Datenpunkte von einer Normkurve errechnet worden sind.

Wenn man nunmehr' Fig. 3 bis 6 betrachtet, ist dort eine abgewandelte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt, die ein tragbares Übertragungs- oder Transfergerät 49 enthält, das an einem ständigen Rahmen 50 angeordnet ist, der Räder 52, 54 und einen Abstützrand 56 besitzt. Der Handgriff 58 ist dafür vorgesehen, daß das Testgerät leicht gehandhabt werden kann. In Fig. 5 ist ein Deckel 60 gezeigt, der dazu verwendet werden kann, um das Gerät von einem unnötigen Kontakt mit fremden Gegenständen während des Transports zu isolieren.

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In Hg. 3 ist das Gerät gezeigt, das eine Leitung 10' in Gestalt eines U-förmigen Eohres mit einem Einlaßventil 12' und einem Auslaßventil 14-' ausgebildet ist. Die Leitung 10' enthält einen Strömungs-Ausrichter ("flow straightener") 26', sowie ein volumetrischeε Meßinstrument 16', wie es in Verbindung mit Fig. 1 gezeigt worden ist und wie es von der Eastech Inc. hergestellt wird.

Die Leitung 10' enthält ein Leitungsdruck-Meßinstrument 30' und eine zugeordnete Dampfdruck-Meßeinrichtung 28'. Der Strömungscomputer 18', der sowohl die Strömungsgeschwindigkeit 22' als auch die gesamten Impulse 24-' zeigt, ist ebenfalls in dieser Vorrichtung enthalten. In der Vorrichtung gemäß Fig. 3 bis 6 können der Strömungscomputer 18' und das Anzeigegerät 24-' auch dazu verwendet werden, um die verstrichene Zeit in Teilen von 0.01 Sekunden anzuzeigen und kenntlich zu machen. Dieses Merkmal ist Norm bei einem "Model 30 H-B Industries"-Strömungscomputer. Das Übertragungs- oder Transfergerät enthält auch noch ein Temperatur-Eompensations-Skalengerät 62 "Model 26 H-B Industries" und ein Registergerät 64-, das hergestellt und verkauft wird durch die Hoffer Flow Controls Inc. Dem Temperatur-Eompensations-Skalengerät 62 ist eine Energiequelle 66 "115 VAC-12 VDC" zugeordnet, die im Handel erhältlich ist. Das elektrische Leitungsschema für das Testgerät gemäß Fig. 3 bis 5 ist in Fig. 6 gezeigt, wobei die Daten von dem volumetrisehen Meßinstrument 17' durch den Vorverstärker 17' dem Strömungsrechner oder -computer 18' zugeführt werden. Im

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Strömungsrechner oder -computer 18' ist die Strömungsgeschwindigkeit am Indikator 22' abzulesen und die gesamte Anzahl der Impulse am Indikator 24-'. Das Impulssignal wird vom Computer 18 zum ßkalengerät 62 zugeführt, in dem es weiter verstärkt und ausgerichtet wird, um den Totalisator 6A- zu "betätigen, um am Indikator 64 die gesamte abgegebene Flüssigkeitsmenge zu zeigen. Das Skalengerät 62 enthält einen automatischen Temperatur-Xompensatins-Kreis in Verbindung mit der Temperatur-Probe 68, die mit Hilfe eines nicht gezeigten Wählschalters am Skalengerät 62 betätigt werden kann. Dieses Merkmal gestattet es, daß der Totalisator 64· ein abgegebenes Flüssigkeitsvolumen anzeigt, das hinsichtlich der Temperatur korrigiert worden ist. Die Energiequelle 66 erzeugt die notwendige Spannung für den Vorverstärker 17' und das Skalengerät 62, wie gezeigt.

Um ein Abgabe-Meßgerät auszuprobieren, nachzuprüfen, zu verifizieren und zu kalibrieren, ist die Leitung vom Abgabe-Meßgerät bei 12' verbunden, und die Flüssigkeit wird durch das Abgabeventil 14-' hindurch gedrosselt. Wenn das kryogenische Fluidum (Kältemischung) um die Leitung 10' herumfließt, können die verschiedenen Daten gemessen werden. Das gezeigte System enthält auch einen Start-Stopp-Schalter 70 > welcher den Strom von Impulsen vom Vorverstärker 17' kontrolliert und steuert und somit auch die Daten, die am Strömungscomputer 18' und Totalisator 64- gezeigt werden. Nachdem der Fluidumsstrom durch das Testgerät und das sich im Test befindende Meßgerät hindurch hergestellt worden ist, werden alle einstellbaren Indikatoren in die Ruhestellung überführt. Der Start-

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Stopp-Schalter 70 wird eingeschaltet und das Sammeln bzw. akkumulieren der Daten beginnt. Wenn dies stattfindet, beginnen die anzeigenden Totalisatoren (24-', 64) an der Vorrichtung und an dem zu testenden Meßgerät (elektrischer Art) gleichzeitig zu totalisieren. Wenn eine bestimmte Menge des Fluidums durch die Vorrichtung hindurchgeführt worden ist, wird der Start/ Stopp-Schalter abgeschaltet, um gleichzeitig alle !Totalisatoren anzuhalten. Die vom Übertragungsgerät( "transfer standard") gesammelten Daten (Temperatur, Druck, Volumen, Strömungsgeschwindigkeit und Zeit) werden in Verbindung mit Korrektionsfaktoren oder Korrekturfaktoren, wenn überhaupt welche da sind, verwendet, wie sie durch das National Bureau of Standards-Durchflußschleifente s ten bestimmt werden, um zu einer korrigierten Menge des gemessenen Produkts oder Stoffes zu gelangen. Wie .vorher gesagt worden ist, kann dann die korrigierte Menge mit der im Test befindlichen Vorrichtung verglichen werden und der prozentuale Fehler des im Test befindlichen Meßgerätes bestimmt werden.

In Fig. 7 ist eine graphische Darstellung der Genauigkeitsdaten für ein Übertragungsgerät ("transfer standard") gemäß Fig. 3 bis 6 gezeigt, wie dies mit der Durchflußschleifen-Testvorschrift des National Bureau of Standards vor und nach dem Testen im Feld gemessen worden ist.

Die Tabelle I zeigt tatsächliche Testergebnisse für die Übertragungsvorrichtung gemäß Fig. 3 bis 6, die verwendet worden ist, um die Genauigkeit von verschiedenen im Handel verwendeten Abgabe-Meßgeräten im Feld zu bestimmen.

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Tabelle I (Fortsetzung)

Daten für (stationäres)tJbertragungsgerät-

-Daten für auf Fahrzeug montiertes Messgerät

Fehler

Art des	' Lauf	Angezeigte	Zeit	Dampf	Leitungs	Strömungs-	Ausgäng	End	Flüssig- korrig.	Massen
Fahrzeug-	Nr.	Abgabe	(Sek.)	druck	druck	geschwindig-	liche	gültige	keitsdichte Massen-	basis
Messgerätes	1	(Gallonen)	273.29	(psia)	(psia)	keitskorrec-	Ablesung	Ablesung	Faktor des basis	%
•	2	•4 202.9	192.18	21.3	79	tions-Faktor	O	185	Messgerätes . °fi	-1.18
	3	205-7	236.51	22.5	187	0.9988	O	195	7-245	2.95
	4	205.5	189.81	22,1	100	0.9982	O	185	Il _	-0.11
	5	204.6	311.55	25.5	190	0.9988	O	192 '	Il _	5.19
	6	207.I	252.02	22.5	75	o.gy82	O	186	Il _	-1.29 ■
Winkelmoment	7	202.8	IO9.42	24.5	100	0.9986	O	185	Il _	-Ü.41
A	8	255.7	119.75	5O.O	157	0.9988	O	210	Il _	0.^8
(Masse)	9 ·	240.7	165.51	5Ο.5	140	Ο.9972	0 ■	214	Il · ^	-0.53 .
wl . ο	. 10	278.6	297.88	51.0	120	0.9961	O	247	Il _	-0."-O.
UD	11	204.2	102.27	29.Ο	46 .	0.9955	O	179	Il _	-2.06 ^
CO	12	208.0	197.69	32.5	15Q	0.9986	O	184	Il _	-0.46 ,
OO	13	208.9	152.95	5Ο.2	70	0.9962	O	187	Il _	0.24
-»	14	204.4	196.26	5Ο.8	85	0.9984	O	182	It _	-O.O7
	1	208.6	96.60	52.2	65	Ο.997Ο	O	186	II _	-0.84
O Ca>	2	211.0	.121.85	40.1	120	0.9984	O	187 '	π _	1.18
OD O	3	207.2	297-48	59.5	120	Ο.9972	O	182	7-245	0.28
	4	205.9	102.14	55.2	50	0.9955	O	"177	Il _	-1.77
Winkelmoment	5	208.0	205.69	41.0	150	0.9986	O	185	H _	0.61
B	6	204.9	151.58	38.7	77	0.9960	O	181	Il _	0.55
(Masse)	7	206.0	241.00	40.0	96	0.9986	O	181	ti _	0.56
	. 8	. 513.4	302.93	42.2	160	0.9970	O	45O	Il _	ro °·?°
		203.7		40.0	55	0.9966	O.	175	Il _	Γί-1.90
			0.9985 .		It _

υι

Die vorhergehende Tabelle zeigt, daß das Testgerät einen hohen Grad von Genauigkeit hat und verwendet werden kann, um Meßgeräte im Feld auszuprobieren, nachzuprüfen oder zu kalibrieren "bzw. zu verifizieren. Dies wird verstärkt, indem man auf die Kolonnen Bezug nimmt, die den prozentualen Fehler anzeigen.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich also auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überprüfen, Verifizieren und Kalibrieren von Meßgeräten, die verwendet werden, um die Menge der Kältemischung (kr35ogenische Flüssigkeit) zu messen, die von einem Vorratsbehälter abgegeben wird. Die Vorrichtung kann leicht und tragbar sein, um Meßgeräte im Feld zu verifizieren, und es ist möglich, mit der neuen Vorrichtung Kryogen-Meßgeräte sowohl der volumetrische η als auch der Massendurchfluß-Art zu überprüfen und zu kalibrieren. Die neue Vorrichtung ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß vorgesehen ist, daß gleichzeitig das im Test befindliche Meßgerät zum Verzeichnen der abgegebenen Menge verwendet und das Testgerät zum Messen der Temperatur, des Drucks, des Volumens, der Strömungsgeschwindigkeit und der Zeit benutzt wird, damit das sich im Test befindende Meßgerät überprüft wird durch die physikalische Bestimmung der Menge des abgegebenen Stoffes. Weiterhin kann die Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung als ein Übertragungsgerät für Kryogenflüssigkeitsmeßgeräte, die den Vorschriften für solche G«räte des National Bureau of Standards entspricht^ verwendet werden.

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Claims

Ansprüche

1.1 Vorrichtung zum Ausprobieren, Nachprüfen, Verifizieren und Kalibrieren von Durchfluß- oder Strömungs-Meßgeräten, die bei der Abgabe von kryogenischen !Flüssigkeiten (Kältemischung) verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Kombination folgende Teile enthält:

a) eine Leitung mit Mitteln zum Einlassen und Ablassen von Flüssigkeit;

c) Mittel zum Messen des Druckes des IPluidums, das in dieser Leitung fließt;

d) eine volumetrische Meßeinrichtung in dieser Leitung zum Messen der Strömung durch diese Leitung hindurch;

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-1 -

2.- Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine digitalische Anzeigeeinrichtung für die verstrichene Zeit besitzt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel enthält, die dazu dienen, die Datensammlung durch alle Meßeinrichtungen gleichzeitig einzuleiten.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß die volumetrische Meßeinrichtung von der Art der "Vortex shedding"-Typs ist.

5- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung Mittel enthält, um die Strömungscharakteristiken des Fluidums vor dem Eintritt des iTuidums in das volumetrische Meßgerät auszurichten und gleichzurichten.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche Λ bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Pluidums dadurch bestimmt wird, indem man den Dampfdruck des ITuidums mißt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die zum Überprüfen, Verifizieren und Kalibrieren von Abgabe-Meßgeräten für kryogenische Flüssigkeiten sowohl nach dem volumetrischen als auch dem Massendurchfluß-System dient,

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2*

sie
dadurch gekennzeichnet, daß/folgende Teile in Kombination

enthält:

e) Mittel zum Umwandeln der Messung der Strömungsgeschwindigkeit in Volumen und zum Kenntlichmachen des abgegebenen Volumens und

f) Mittel zum Einleiten der Datensammlung aller Indikatormittel gleichzeitig.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Fluidums angegeben wird, indem man den Dampfdruck des Fluidums mißt.

9. Verfahren zum Benutzen einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und zum überprüfen und Verifizieren eines Meßgerätes, das verwendet wird, um die Menge einer kryogenischen Flüssigkeit zu messen, die von einem Vorrats-

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"behälter abgegeben wird, und das folgende Schritte enthält;

a) man läßt das Kryogen durch das im !Test befindliche Meßgerät hindurchfließen und dann durch einen Leitungsabschnitt;

b) man mißt die Temperatur, den Druck und das Volumen des durch das im Test befindliche Meßgerät und durch die Leitung fließenden Kryogens über einen festgesetzten Zeitabschnitt;

10. Verfahren nach Anspruch 9j dadurch gekennzeichnet,, daß der Fehler in dem im Test befindlichen Meßgerät angezeigt wird, indem man die Differenz zwischen der Menge des von dem im Test befindlichen Meßgerät gemessenen Stoffes und der Menge, die von den in der Leitung gesammelten Daten errechnet wird, dividiert durch die errechnete Menge des gemessenen Stoffes.

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