DE4025323C2 - Vorrichtung zur Durchflußmessung an Heizkörpern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchfluß­ messung an Heizkörpern von Warmwasserheizungsanlagen, bestehend aus einer in den Heizkreislauf vor oder hinter dem Heizkörper eingebauten Heizkörperarmatur mit Zulauf- und Ablaufanschluß und dazwischen befindlichem, von außen einstellbarem Absperrventil, wobei im Armaturengehäuse in Strömungsrichtung vor und hinter dem Absperrventil Kanäle abgezweigt sind, an deren freie Mündungen ein Druckdifferenzmeßgerät anschließbar ist, der Hub des Schließkörpers des Absperrventiles mit einer am Druckdifferenzmeßgerät gehalterten Längenmeßvorrichtung erfaßbar ist und ein die Meßwerte der Längenmeßvorrichtung und des Druckdifferenzmeßgerätes aufnehmender, elektronischer Rechner vorgesehen ist, mittels dessen der sich aus dem Hub des Schließkörpers und dem Differenzdruck ergebene Durchflußwert ermittelbar und anzeigbar ist.

Aus der DE 32 44 668 A1 ist eine derartige Vorrichtung bekannt, die allerdings hinsichtlich der Installation sehr aufwendig ist, da diese Vorrichtung prinzipiell nur zum bleibenden Installationseinsatz in eine bestehende Anlage geeignet ist.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung dieser Art zu schaffen, die hinsichtlich ihrer Installationen und Benutzung vereinfacht ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß das Druckdifferenzmeßgerät einen Meßkopf aufweist, an welchem die Längenmeßvorrichtung gehaltert ist, daß der Meßkopf stirnseitig auf das Armaturengehäuse aufschiebbar ist, wobei den Meßkopf durchsetzende Anschlußkanäle mit ihrer armaturenseitigen Mündung koaxial zu den freien äußeren Mündungen der das Armaturengehäuse durchsetzenden, verschließbar ausgebildeten Kanäle ausrichtbar sind, und der Meßkopf Abdichtungen im Bereich der armaturenseitigen Mündungen der Anschlußkanäle aufweist, daß am Meßkopf ein federbelasteter Stößel gehaltert ist, dessen eines Ende bei auf das Armaturengehäuse aufgestecktem Meßkopf an Teile des Schließkörpers des Absperrventiles unter Federvorspannung angelegt ist und dessen anderes Ende mit einem elektrischen Wegaufnehmer in Wirkverbund steht oder daß als Längenmeßvorrichtung für die Feststellung des Hubes des Schließkörpers ein Ultraschallsensor am Meßkopf gehaltert ist, dessen Impulse von Teilen des Schließkörpers reflektiert werden, so daß die relative Stellung des Schließkörpers erfaßbar und die erfaßten Werte in den Rechner einlesbar sind.

Durch diese Ausbildung kann in sehr einfacher Weise die Anordnung des Meßkopfes am Armaturengehäuse erfolgen, woraufhin sämtliche Funktionselemente sofort zur Bestimmung der Druckdifferenz und des Hubes des Schließkörpers herangezogen werden können. Es ist somit eine sehr einfache Handhabung realisiert, so daß es für den Benutzer mit einem Meßgerät möglich ist, in Folge eine Vielzahl von entsprechend ausgebildeten Anschlüssen zu überprüfen und die entsprechenden Durchflußmeßwerte zu bestimmen.

Bei der Armatur, die eine übliche Heizkörperverschrau­ bung sein soll, ist durch die Anordnung der Kanäle oder Bohrungen, die Druckabnahme der Differenzdruckmessung möglich. Die Kanäle oder Bohrungen münden innenliegend der Armatur vor bzw. hinter dem Absperrventil, ins­ besondere dem Ventilsitz, und münden an der Außenseite des Armaturengehäuses an einer Stelle, die durch den Meßkopf des Druckdifferenzmeßgerätes abgedeckt ist und eine entsprechende Leitungsverbindung zum Druckdifferenz­ meßgerät herstellt. An dem Meßkopf des Druckdifferenzmeß­ gerätes ist zusätzlich die Längenmeßvorrichtung gehal­ tert, die den Hub des Schließkörpers des Absperrventiles erfaßt. Die beiden so erfaßten Meßwerte (Hub des Schließ­ körpers bzw. Differenzdruck) werden in geeigneter Weise einem elektronischen Rechner zugeführt, der Bestandteil der Durchflußmeßvorrichtung ist, wobei in diesem Rechner die entsprechenden Werte unmittelbar umgerechnet werden und eine Durchflußanzeige an einer entsprechenden An­ zeigevorrichtung, die ebenfalls Bestandteil der Durch­ flußmeßvorrichtung ist, möglich wird. Die Handhabung zum Erhalt eines entsprechenden Meßwertes ist sehr einfach, da das entsprechende Durchflußmeßgerät mit seinem Meßkopf lediglich auf die Armatur aufgesetzt werden muß, um einerseits die Anschlüsse zu den Mündungen der Kanäle oder Bohrungen zum Erfassen des Differenzdruckes herzustellen und andererseits Anschlüsse zum Erfassen der relativen Stellung des Schließkörpers zu bilden.

Bevorzugt ist vorgesehen, daß als Verschlußelemente zum Verschließen der Kanäle von außen zugängliche Schraubkegel in das Armaturengehäuse einschraubbar sind.

Die Anordnung der Schraubkegel hat so zu erfolgen, daß die das Armaturengehäuse durchsetzenden Bohrungen bzw. Kanäle bei aufgesetztem Meßkopf geöffnet und vor Abnahme des Meßkopfes wieder geschlossen werden können.

Eine bevorzugte Variante hierzu wird darin gesehen, daß als Verschlußelemente zum Verschließen der Kanäle Rückschlagventile im Armaturengehäuse gehaltert sind, die mittels am Meßkopf ausgebildeter Stellfinger bei auf das Armaturengehäuse eingesetztem Meßkopf den Durchfluß durch die Kanäle zum Meßkopf hin freigeben.

Bei der Anordnung sind in den Mündungen der Bohrungen bzw. Kanäle des Armaturengehäuses als Verschlußelemente Rückschlagventile eingesetzt, die beim Aufsetzen des Meßkopfes mittels der am Meßkopf ausgebildeten Stellfinger in die Öffnungsstellung verschoben werden, so daß der Durchfluß freigegeben ist. Beim Abnehmen des Meßkopfes schließen sich die Rückschlagventile selbständig.

Desweiteren ist es möglich, daß der Wegaufnehmer als elektrischer Schiebewiderstand ausgebildet ist.

Eine Variante hierzu wird darin gesehen, daß der Wegaufnehmer als induktiver oder kapazitiver Meßumformer ausgebildet ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung gezeigt und im folgenden näher beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 Eine erste Ausführungsform in Seiten­ ansicht im Schnitt;

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform in gleicher Ansicht.

Die Vorrichtung zur Durchflußmessung an Heizkörpern besteht aus einer in den Heizkreislauf im Ausführungs­ beispiel vor den Heizkörper eingebauten Heizkörper­ armatur 1 mit Zulaufstutzen 2 und Ablaufstutzen 3. Zwischen diesen befindet sich ein von außen einstell­ bares Absperrventil 4 mit Schließkörper 5. Das Ab­ sperrventil 4 ist in einer entsprechenden Bohrung des Armaturengehäuses 1 eingeschraubt und abge­ dichtet. Der Schließkörper 5 ist zum Ventilsitz 6 hin von außen einstellbar, um unterschiedliche Quer­ schnitte freizugeben, wie dies an sich bekannt ist. Der dem Strömungsverlauf abgewandte Teil des Schließ­ körpers 5 ist von der Stirnseite der Heizkörperarmatur 1 her zugänglich. In Strömungsrichtung vor und hinter dem Absperrventil 4 sind Kanäle oder Bohrungen 7 an­ geordnet. Diese Kanäle oder Bohrungen 7 münden einer­ seits vor und hinter dem Ventilsitz 6 in den Strömungs­ kanal und münden andererseits nach außen aus dem Arma­ turengehäuse 1 aus. An diese Bohrungen oder Kanäle ist ein Druckdifferenzmeßgerät mit einem Meßkopf 13 an­ schließbar. Der Meßkopf 13 weist entsprechende Bohrungen oder Kanäle 11 auf, die bei auf das Armaturengehäuse 1 aufgesetztem Meßkopf 13 einerseits mit den Kanälen 7 in Verbindung stehen und andererseits mit dem Differenz­ druckmeßgerät verbindbar sind. Der Hub des Schließkörpers 5 des Absperrventiles 4 kann dabei mittels einer am Meß­ kopf 13 gehalterten Längenmeßvorrichtung erfaßt werden, die später noch beschrieben wird. Zusätzlich ist ein die Meßwerte der Längenmeßvorrichtung und des Druckdifferenz­ meßgerätes aufnehmender elektronischer Rechner 14 vor­ gesehen, mittels dessen der aus dem Hub des Schließ­ körpers 5 und dem Differenzdruck ergebende Durchfluß­ meßwert ermittelbar ist. Der Rechner ist mit einer Anzeigevorrichtung 15 gekoppelt, auf welcher der Durch­ flußmeßwert angezeigt werden kann.

Die Bohrungen bzw. Kanäle 7 zum Anschluß des Druck­ differenzmeßgerätes sind verschließbar, so daß nur bei aufgesetztem Meßkopf 13 der Abgang nach außen freigegeben ist, während ansonsten dieser Abgang verschlossen ist. Hierzu ist beim Ausführungs­ beispiel gemäß Fig. 1 als Verschlußelement 12 jeweils ein von außen zugänglicher Schraubkegel in das Armaturengehäuse eingeschraubt. Diese Schraubkegel sind in der Zeichnung von oben, also von der Stirnseite der Armatur her zugänglich, wozu der Meßkopf 13 entsprechende Durchgriffs­ lochungen aufweist. Bei aufgesetztem Meßkopf kann durch Betätigung der Schraubkegel jeder Kanal 7 geöffnet und in Leitungsverbindung mit den Kanälen 11 des Meßkopfes 13 gebracht werden.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 sind als Verschlußelemente 12 Rückschlagventile im Armaturen­ gehäuse 1 gehaltert, die mittels am Meßkopf 13 aus­ gebildeter Stellfinger 16 bei auf das Armaturengehäuse 1 aufgesetztem Meßkopf den Durchfluß durch die Bohrungen 7 zum Meßkopf 13 hin, d. h. zu den Kanälen 11 hin frei­ geben. Bei beiden Ausführungsbeispielen ist der Meßkopf 13 stirnseitig auf das Armaturengehäuse 1 aufschiebbar, wobei den Meßkopf durchsetzende Anschlußkanäle 11 mit ihrer armaturenseitigen Mündung koaxial zu den freien äußeren Mündungen der das Armaturengehäuse 1 durch­ setzenden Kanäle 11 ausrichtbar sind. Diese Position ist durch am Meßkopf 13 befindliche Anschlagmittel 17 definiert. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist am Meßkopf 13 ein federbelasteter Stößel 8 gehaltert, dessen eines Ende bei auf das Armaturengehäuse 1 auf­ gesetztem Meßkopf 13 an Teile des Schließkörpers 5 des Absperrventiles 4 unter Vorspannung einer Feder 18 an­ gelegt ist. Das andere, dem Armaturengehäuse 1 abge­ wandte Ende ist mit einem elektrischen Wegaufnehmer 9 in Wirkverbund. Der Wegaufnehmer ist im Ausführungs­ beispiel gemäß Fig. 2 ein Schiebewiderstand. Es kann anstelle dessen auch ein induktiver oder kapazitiver Meßumformer Verwendung finden. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist als Längenmeßvorrichtung für die Feststellung des Hubes des Schließkörpers 5 ein Ultraschallsensor 10 am Meßkopf 13 gehaltert, wobei die vom Ultraschallsensor 10 ausgesandten Impulse von Teilen des Schließkörpers 5 reflektiert werden, so daß die relative Stellung des Schließkörpers erfaßt und in geeignete Werte beispielsweise im Rechner 14 umgesetzt werden kann.

Die Handhabung der Durchflußmeßvorrichtung ist denkbar einfach, da dann, wenn eine Durchfluß­ messung durchgeführt werden soll, lediglich der Meßkopf 13 mit allen daran befindlichen In­ stallationselementen auf die Stirnseite des Armaturengehäuses 1 aufgeschoben werden kann, bis er seine Sollage erreicht hat. In dieser Position können die Verschlußelemente für die Bohrungen 7 entweder manuell geöffnet werden oder sie sind gemäß Ausführungsbeispiel Fig. 2 schon geöffnet. Die Druckdifferenz an den Kanälen 7 und der relative Hub des Schließ­ körpers 5 können durch die entsprechenden Meßgeräte leicht erfaßt und in den Rechner 14 eingelesen werden, woraufhin an der Anzeigevorrichtung 15 unmittelbar der Durchflußmeßwert angezeigt wird.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Durchflußmessung an Heizkörpern von Warmwasserheizungsanlagen, bestehend aus einer in den Heizkreislauf vor oder hinter dem Heizkörper einge­ baute Heizkörperarmatur mit Zulauf- und Ablaufanschluß und dazwischen befindlichen, von außen einstellbarem Absperrventil, wobei im Armaturengehäuse in Strömungsrichtung vor und hinter dem Absperrventil Kanäle abgezweigt sind, an deren freie Mündungen ein Druckdifferenzmeßgerät anschließbar ist, der Hub des Schließkörpers des Absperrventiles mit einer am Druckdifferenzmeßgerät gehalterten Längenmeßvorrichtung erfaßbar ist und ein die Meßwerte der Längenmeßvorrichtung und des Druckdifferenzmeßgerätes aufnehmender, elektronischer Rechner vorgesehen ist, mittels dessen der sich aus dem Hub des Schließkörpers und dem Differenzdruck ergebende Durchflußmeßwert ermittelbar und anzeigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckdifferenzmeßgerät einen Meßkopf (13) aufweist, an welchem die Längenmeßvorrichtung gehaltert ist, daß der Meßkopf (13) stirnseitig auf das Armaturengehäuse (1) aufschiebbar ist, wobei den Meßkopf (13) durchsetzende Anschlußkanäle (11) mit ihrer armaturenseitigen Mündung koaxial zu den freien äußeren Mündungen der das Armaturengehäuse (1) durchsetzenden, verschließbar ausgebildeten Kanäle (7) ausgerichtbar sind, und der Meßkopf (13) Abdichtungen im Bereich der armaturenseitigen Mündungen der Anschlußkanäle (11) aufweist, daß am Meßkopf ein federbelasteter Stößel (8) gehaltert ist, dessen eines Ende bei auf das Armaturengehäuse (1) aufgestecktem Meßkopf (13) an Teile des Schließkörpers (5) des Absperrventiles (4) unter Federvorspannung angelegt ist und dessen anderes Ende mit einem elektrischen Wegaufnehmer in Wirkverbund steht oder daß als Längenmeßvorrichtung für die Feststellung des Hubes des Schließkörpers (5) ein Ultraschallsensor (10) am Meßkopf (13) gehaltert ist, dessen Impulse von Teilen des Schließkörpers (5) reflektiert werden, so daß die relative Stellung des Schließkörpers erfaßbar und die erfaßten Werte in den Rechner (14) einlesbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Verschlußelemente (12) zum Verschließen der Kanäle (7) von außen zugängliche Schraubkegel in das Armaturengehäuse (1) einschraubbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Verschlußelemente (12) zum Verschließen der Kanäle (7) Rückschlagventile im Armaturengehäuse (1) gehaltert sind, die mittels am Meßkopf (13) ausgebildeter Stellfinger (16) bei auf das Armaturengehäuse (1) aufgesetztem Meßkopf (13) den Durchfluß durch die Kanäle (7) zum Meßkopf (13) hin freigeben.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wegaufnehmer (9) als elektrischer Schiebewiderstand ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wegaufnehmer (9) als induktiver oder kapazitiver Meßumformer ausgebildet ist.